實驗網絡平臺建設與實踐

竇勤耘，謝 輝

(貴州大學 電氣工程學院，貴陽 550025)

隨著“雙一流”建設工作的開展，越來越多的教師需要借助實驗平臺開展研究，學生需要進入實驗室進行課程和創新實驗，實驗室規模不斷擴大，傳統的以人工管理為主體的模式越來越顯示出工作量大、效率低等問題，制約了實驗室有序、安全、高效運轉。借助信息化手段自主開發了一套集管理及應用于一體的實驗室監控管理系統，解決了包括在線打卡、課程發布、預約、考勤監控、資產和信息管理等內容，形成了方便高效、切實可行的實驗室信息化管理體系。

1 開放式平臺建設方案

實驗室監控管理系統按三級管理模式設計，即院—實驗中心—實驗室，從實驗室的信息化管理、資源管理、網絡監控等幾方面進行整合，做到服務流程清晰、便捷，服務數據安全、可靠，系統功能明確且便于擴展。充分實現對人(教師和學生)、物(設備和耗材)、資源(數字圖書及網絡資源)進行實時、方便、高效的管理。項目分為五個模塊且具有各自的功能和特征，同時各模塊之間又相互聯系共同組成實驗室監控管理系統，如圖1所示。

圖1 實驗網絡平臺功能框架圖

實驗室監控管理系統與校園網絡平臺對接，實現數據共享，如圖2所示。

2 主要功能

通過設在校園網絡機房的服務器對系統進行管理和維護。在瀏覽器里輸入地址進入登錄界面，教師和學生通過自己的工號和學號登錄，初始密碼和用戶名相同，注冊成功后的每個成員會生成個人信息表，可在后臺瀏覽和導出，只有登錄成功后才能使用系統里的各項功能，主界面是所有功能的操作入口。

2.1 信息查詢

A.實驗室查詢：含實驗室名稱、場地及門牌號、儀器設備等。B.師資力量：教師編號、照片、姓名、性別、職稱學歷、聯系電話等教師基本信息。C.實驗室預覽：以圖片和簡介的方式展示實驗室情況。D.預約統計：統計、儲存學生的選課情況。E.規章制度：查看實驗室安全管理、安全教育培訓、安全督查及儀器設備操作規范、事故處理應急預案、責任追究機制等各類規章制度。

2.2 教務

A.菜單權限：通過系統管理人員可以很方便地實現對不同學生進行不同權限、不同時段的授權，滿足各種情況的需求。對不同用戶設置相應的增、刪、改、查菜單權限進行角色編輯，根據設置的角色和權限不同，呈現界面也不一樣。B.系統用戶：可對用戶密碼和角色進行修改。C.在線管理：可查看系統當前有哪些用戶正在使用，并有強制下線功能。D.設備管理：含儀器預約和維修、預約答復、儀器預約申請、儀器借出與歸還及使用狀態記錄等。管理者用手工錄入或excel導入設備臺賬、使用說明及完好狀態等信息；申請者填寫相關信息后保存，系統會記錄該設備的借出信息，可看到該設備的借出記錄。E.場地管理：包括實驗室名稱、編號、用途及使用時間，管理員可對實驗的基本情況進行添加、刪除及修改。F.實驗室圖片：含實驗室布置、特色、主要設備及可開設的相關實驗等，只有管理員才有刪除的權利，教師只能添加，根據實際需要可在權限管理進行權限調整。

2.3 教學

實驗教學平臺如圖3所示。

圖3 實驗教學平臺功能框架圖

A.教師信息管理：添加教師信息自動以教師工號生成登錄賬號，便可登錄本系統。B.課程管理：學生進行選課之前教師需將課程錄入到本系統，發布后學生才能選課，進入到課程管理頁面填寫相關信息。C.課程發布：添加好的課程需進行發布，填寫紅框的地方，其他數據自動帶入，學生可進行課程預約。D.課件共享：教師上傳視頻教程，學生點擊觀看，提前預習教程內容。E.學生IC卡激活：添加學生信息并激活IC卡自動以學號生成登錄賬號，填寫信息成功，用學號登錄本系統進行選課、遞交實驗報告等操作。F.課程預約：學生可選擇本人感興趣的課程點擊預約，教師可查詢課程的預約情況，包括預設名額、預約人數、預約學生詳情等。G.我的預約：學生可查看本人預約的課程，也可以取消預約進行更換。H.實驗報告遞交：學生做完實驗完成報告提交。I.實驗報告批改：教師進行批改，填寫批改意見和成績，也可以駁回重做。J.實驗報告查詢：學生可以查詢自己的所有實驗報告，包括批改意見及成績等。K.實驗成績管理：以實驗教師身份登錄，對學生成績進行匯總和統計分析。

2.4 考勤

A.啟動考勤機：學生做實驗時需提前將系統進入到刷卡狀態，將卡片靠近刷卡機，顯示并記錄學生的考勤情況。B.考勤情況查詢：查詢、統計學生考勤。

2.5 監控

視頻監控和錄像可動態監控學生實驗過程，實驗室使用情況的實時畫面及每組設備是否異常等。通過實驗室內的無死角攝像裝置實時查看實驗室情況，可同時查看管理多個實驗室，便于實驗室開放式管理。

3 結語

實驗室監控管理系統為實驗室開放管理提供了安全、有序、便捷的管理模式，改變傳統實驗室管理工作繁重和復雜的局面，使教師從繁重的工作中解脫出來，投入更多時間探索教學方法，將科研成果轉化為實驗教學，為各門實驗課提供接近科研前沿的教學內容。加強實驗室主管部門對實驗室的宏觀控制和管理，為實驗教學提供一個積極寬松的開放自主式教學環境，適應不同層次學生個性化學習需要，激發學生實驗興趣，提高實驗教學管理水平。