文/錢(qián)梁鳳何國(guó)良

開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文/錢(qián)梁鳳1何國(guó)良2

隨著高校教學(xué)模式的不斷改革，實(shí)驗(yàn)室管理工作日益受到人們的重視。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前高校的發(fā)展趨勢(shì)，因此，利用現(xiàn)代化的管理手段和技術(shù)進(jìn)行高校實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)，在此基礎(chǔ)上提高師生的學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力，逐漸成為各大高校亟需解決的問(wèn)題。

1 國(guó)內(nèi)外高校實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀

通過(guò)對(duì)國(guó)外開(kāi)實(shí)驗(yàn)室管理相關(guān)的資料與文獻(xiàn)進(jìn)行研究，國(guó)外很早便開(kāi)始了信息化相關(guān)建設(shè)，也較早便意識(shí)到創(chuàng)新能力與動(dòng)手能力的重要性。綜合出如下的特點(diǎn)：

1.1 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理模式較早便得以應(yīng)用，而且效果較好。

1.2 在國(guó)外實(shí)驗(yàn)室管理中，充分發(fā)揮了儀器使用者的自主性與積極性，對(duì)于機(jī)器的管理并不設(shè)專門(mén)的管理人員，僅少數(shù)必要狀態(tài)下才設(shè)管理人員，因而，更能夠體現(xiàn)出人們自身的自覺(jué)性。

1.3 所有的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備等資源都是免費(fèi)提供給人們使用的，在使用過(guò)程中有任何問(wèn)題都可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)咨詢，并在最短的時(shí)間內(nèi)得到反饋。

1.4 國(guó)外的高校實(shí)驗(yàn)室對(duì)于時(shí)間的設(shè)定沒(méi)有任何要求，即一天中的任何時(shí)間都可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作，只要用戶具備相關(guān)的操作權(quán)限都可實(shí)現(xiàn)。

在國(guó)內(nèi)，通過(guò)實(shí)地調(diào)研與了解，綜合出如下的特點(diǎn)：

1.5 綜合大量的實(shí)例，得知在國(guó)內(nèi)，目前對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的管理僅停留在半開(kāi)放式的狀態(tài)中，無(wú)論是時(shí)間上，還是在人員管理上，都較為落后，人工管理為主，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須在固定的時(shí)間內(nèi)。

1.6在國(guó)內(nèi)的高校實(shí)驗(yàn)室，無(wú)論是教師還是學(xué)生，若需進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，首先必須登記相關(guān)的姓名以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容等，并且需要按照教師規(guī)定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這對(duì)于學(xué)生的思維創(chuàng)新來(lái)說(shuō)，無(wú)疑沒(méi)起到任何作用，并且阻礙其思維發(fā)散。

1.7 盡管?chē)?guó)內(nèi)的高校實(shí)驗(yàn)室安排了大量的管理人員以及技術(shù)人員，但是實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備還是會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)問(wèn)題，究其原因在于這些人員主動(dòng)意識(shí)不夠，在設(shè)備無(wú)故障時(shí)不主動(dòng)檢測(cè)這些設(shè)備，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)質(zhì)上處于一個(gè)無(wú)管理的狀態(tài)，降低了設(shè)備的使用率以及使用壽命。

1.8 國(guó)內(nèi)的高校實(shí)驗(yàn)室對(duì)于非本校人員，是不允許其進(jìn)行訪問(wèn)與操作的，這和國(guó)外有很大的不同。

以上所提到的這些問(wèn)題要想得到合理有效的解決，必須要依靠現(xiàn)代化的信息技術(shù)，通過(guò)信息化平臺(tái)，建設(shè)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的高效信息化管理，使實(shí)驗(yàn)室資源得到高效利用，規(guī)范實(shí)驗(yàn)室管理流程，提高管理效率。

2 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)需求分析

系統(tǒng)需求是指基于目標(biāo)用戶對(duì)系統(tǒng)的期望進(jìn)行分析，通過(guò)和用戶的交流，獲得目標(biāo)用戶的需求，確保項(xiàng)目緊緊圍繞用戶的需求而展開(kāi)。目標(biāo)系統(tǒng)的需求可以概括為如下四大主要功能：電源管理、設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)管理、系統(tǒng)管理等。不同的功能模塊對(duì)應(yīng)不同的角色用戶，這些用戶在各自的權(quán)限范圍內(nèi)進(jìn)行相關(guān)的操作。

2.1 電源管理。是指對(duì)實(shí)驗(yàn)室的電源情況進(jìn)行管理，面向的用戶角色主要有四類(lèi)，即實(shí)驗(yàn)中心主任、實(shí)驗(yàn)室管理員、學(xué)生、系統(tǒng)管理員等，各類(lèi)用戶擁有不同的操作權(quán)限，其中實(shí)驗(yàn)室管理員與系統(tǒng)管理員擁有相同的操作權(quán)限，同時(shí)權(quán)限范圍也是最大的，學(xué)生擁有的權(quán)限最小，僅實(shí)現(xiàn)電源的控制，即在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)進(jìn)行電源的打開(kāi)，離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室時(shí)進(jìn)行電源的斷開(kāi)操作。

2.2 設(shè)備管理。指的是對(duì)實(shí)驗(yàn)室里的所有儀器設(shè)備等進(jìn)行信息的管理，包括對(duì)設(shè)備基本信息的管理、設(shè)備的報(bào)修與處理等，面向的用戶類(lèi)型有三類(lèi)，即實(shí)驗(yàn)中心主任、實(shí)驗(yàn)室管理員、系統(tǒng)管理員等，用例圖如圖3-4所示。其中，實(shí)驗(yàn)室管理員擁有最大的權(quán)限，可以進(jìn)行所有的子功能模塊操作。設(shè)備管理中還包括對(duì)設(shè)備的報(bào)修以及處理操作，設(shè)備報(bào)修針對(duì)的用戶角色是實(shí)驗(yàn)室管理員，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室管理員在日常的設(shè)備查詢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有設(shè)備存在故障時(shí)，需要及時(shí)報(bào)修，而作為實(shí)驗(yàn)中心主任，則負(fù)責(zé)安排相關(guān)的維修人員進(jìn)行維修操作。

2.3 實(shí)驗(yàn)管理。是指對(duì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)信息進(jìn)行管理，包括對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的管理、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的管理、選修的安排等。實(shí)驗(yàn)管理面向的用戶角色主要有兩類(lèi)，即實(shí)驗(yàn)中心主任和學(xué)生，這兩類(lèi)用戶擁有不同的操作權(quán)限，作為學(xué)生，僅能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與課程的選修，同時(shí)還可以查詢自己選修的課程情況；作為實(shí)驗(yàn)中心主任，則主要負(fù)責(zé)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程與項(xiàng)目的安排與管理操作。

2.4 系統(tǒng)管理。是指對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理，包括對(duì)系統(tǒng)的基本用戶與實(shí)驗(yàn)室的基本信息、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)等的管理。通過(guò)系統(tǒng)管理，確保系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。

3 開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與展望

與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理方式相比，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室是一種更加先進(jìn)的現(xiàn)代化管理方式，它對(duì)師生參與實(shí)驗(yàn)的時(shí)間、地點(diǎn)、模式等都進(jìn)行了改進(jìn)，通過(guò)對(duì)多方面資源、信息的整合和利用，能夠?yàn)楦咝５膶?shí)驗(yàn)室教學(xué)提供更加全面的服務(wù)。對(duì)于一所高校而言，要想建設(shè)一個(gè)全面完整的開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理體系，必須經(jīng)過(guò)一系列的擴(kuò)展和完善過(guò)程。在本文中，只是給出了部分功能需求，系統(tǒng)還需要從以下方面進(jìn)行深入研究：

3.1 實(shí)驗(yàn)室中的儀器和設(shè)備非常多，對(duì)于一些小型的不需要用電的儀器設(shè)備來(lái)說(shuō)，必須提供相應(yīng)的管理機(jī)制，如集成門(mén)禁系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)有序的管理，保障其安全。

3.2 隨著高校規(guī)模的擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模也會(huì)相應(yīng)擴(kuò)大，對(duì)于一些大型的實(shí)驗(yàn)室而言，應(yīng)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程對(duì)講等功能，以便于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師和學(xué)生之間的互動(dòng)。

[1] 陳緒誠(chéng)．基于web的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)[J]．軟件導(dǎo)刊,2011(06)．

[2] 王東云,張五一．開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]．實(shí)驗(yàn)室科學(xué), 2011(08)．

作者單位
1 紹興文理學(xué)院元培學(xué)院；2 空軍勤務(wù)學(xué)院上海士官大隊(duì)

注：本文系紹興市哲學(xué)社會(huì)科學(xué)研究“十二五”規(guī)劃2015年度課題。