朱麗娜

摘要：實驗室智能管理是高校實驗室管理發(fā)展的主要方向和必然趨勢。實驗室智能管理系統(tǒng)應當主要運用于高校實驗實踐教學中，不斷圍繞教師和學生的教學需要，為學生提供更可靠豐富的實驗教學資源。本文主要對實驗室智能管理系統(tǒng)的在高校實踐教學中的具體應用價值和應用方法進行探討。

關鍵詞：實驗室；智能管理系統(tǒng)；應用設計

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）34-0268-02

實驗室智能管理系統(tǒng)不僅可以加強高校實驗室的管理水平，而且用來提高實驗室應用效率，促進學生更好的走進實驗課，在具體的實驗操作中學習掌握理論知識，不斷豐富學生的動手實驗機會，達到實驗教學的要求。

一、實驗室智能管理系統(tǒng)在高校實踐教學中的主要應用

1.系統(tǒng)維護功能，實驗室智能管理系統(tǒng)是提高實驗教學效率的重要手段，通過實驗室智能管理系統(tǒng)可以幫助教師收集學生的各種信息和課堂表現(xiàn)，促進教師全面把握實踐課的基本情況。首先，該系統(tǒng)能夠用來幫助教師聯(lián)絡溝通實驗室管理部門，合理分配實踐教學資源。為實踐課教師劃定可使用的實驗室資源及各種條件，在提供了方便條件的同時，也限定了實踐課教師的各項義務與責任。其次，自動備份所有實踐課程取得的實驗數(shù)據(jù)，方便幫助教師評估學生實驗情況。教師通過實踐數(shù)據(jù)分析，輕松找到理論教學中存在的問題及漏洞。第三，一旦出現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)丟失問題，還可以在實驗室智能管理系統(tǒng)中恢復實驗課上取得的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)有效存儲功能。

2.實驗室的管理，實驗室智能管理系統(tǒng)可以把教師從具體瑣碎的實驗室管理活動中解決出來，讓教師以更多的精力投入到教學中。首先，實驗室智能管理系統(tǒng)為教師提供了較為友好操作界面，便于教師全面掌握實驗室的狀況。其次，為教師設計了各種實驗數(shù)據(jù)的參考依據(jù)，教師能充分的使用和共享數(shù)據(jù)信息，方面教師有效調取以往實驗課程中取得的各種數(shù)據(jù)信息。第三，形成了實踐課程的連貫性，能夠在全面存儲以往數(shù)據(jù)的基礎上，繼續(xù)進行實踐教學，極大的保持了實踐課程的連續(xù)性和遞進性。第四，智能管理系統(tǒng)能對實踐過程進行360度的全景回看，幫助教師與學生共同分析實驗細節(jié)，有利于幫助學生及時糾正實踐操作中的錯誤。

3.學生的管理，實驗室智能管理系統(tǒng)與學生的學籍系統(tǒng)相連接，教師通過實驗室智能管理系統(tǒng)對學生進行全面的掌握。首先，學生憑借學號和密碼登陸實驗室操作系統(tǒng)，學生可以隨時查看以往自己的實驗情況，以及教師評價、實驗課程表、本節(jié)課的實驗項目等。其次，學生在實驗室智能管理系統(tǒng)中調取以往存儲的數(shù)據(jù)信息，能夠隨時閱讀并預習自己的實驗內(nèi)容。第三，隨著實驗室管理系統(tǒng)的智能化，在教師綜合評價的基礎上，還可以為學生安排一些個性化的實驗內(nèi)容，不斷幫助學生提高實驗水平和能力。

4.實驗課程的管理，實驗課程是與理論教學課程相關，實驗課采用自動編碼的方式，極大的減輕了教師的教學負擔，提高了實踐教學的效率。其次，實驗室智能管理系統(tǒng)具有查看課程簡介和課程內(nèi)容等功能，并且為教師查閱學生的信息提供了方便，課程管理界面還能夠用來全面統(tǒng)計學生的實驗數(shù)據(jù)。第四，實驗管理功能還起到了類似于教學秘書的作用，學生通過該系統(tǒng)來自助打印實驗課程表，幫助學生全面掌握并安排好教學時間。第五，完善了實驗課程的耗材管理，實驗室管理部門根據(jù)課程教學需要為具體課程分配實驗耗材，避免浪費的同時，保證滿足學生的使用需要。

二、智能實驗室管理系統(tǒng)運行需要的條件

1.實驗室環(huán)境條件要求，首先，要在每個實驗臺位有可供安裝智能實驗室系統(tǒng)終端的空間，并且保證不與其他實驗儀器設備發(fā)生沖突。其次，做好智能管理系統(tǒng)的終端保護，特別注重安排PE保護線，以防止電流對人和實驗設備的傷害。第三，在每個實驗室內(nèi)至少有一臺主機與實驗室智能管理系統(tǒng)的主機相聯(lián)系。最好使用無線設備進行數(shù)據(jù)連接，可以采用2.4G及以上無線射頻網(wǎng)，同時保證無線信息的隱蔽性好，保證信號傳輸不受到干擾。第四，保證智能管理系統(tǒng)的外接視頻設備、數(shù)據(jù)自動記錄設備等正常運作，以便達到較高的智能化水平，為科學分析學生的實驗數(shù)據(jù)打下基礎。

2.教師具備必要的操作能力，首先，不僅要求實驗課程教師有必要的計算機操作知識，而且能夠全面深入的了解智能管理系統(tǒng)的工作原理，記錄數(shù)據(jù)方法，簡單的維護和故障判斷能力，達到熟練使用智能管理系統(tǒng)的標準。其次，能夠協(xié)調學生與智能管理信息進行人機交互，能夠指導學生有效運用智能管理系統(tǒng)來查閱實驗所需相關資料。第三，要求教師必須遵守實驗室的操作流程及規(guī)范，愛護使用實驗室智能操作系統(tǒng)，能根據(jù)管理系統(tǒng)的運行情況提出合理化的改進建議。

3.做好學生使用培訓工作，首先，教師可以根據(jù)現(xiàn)有設備的功能對學生進行必要的培訓，幫助學生充分認識實驗室智能管理系統(tǒng)的使用功能。其次，教師要肩負起指導學生使用的職責，能夠運用人機交互界面的主控制單元、實驗桌控制單元等進行實驗教學。第三，能夠使用主機界面向從機發(fā)送指定的數(shù)據(jù)信號或指令，以便于解答學生提出的問題等。

三、實驗室智能管理系統(tǒng)的主要構成

1.構建必要的硬件平臺，實驗室智能管理平臺應當體現(xiàn)出高校對實驗室管理的權威性，實驗課程教師對平臺的控制性，實驗室管理部門對平臺的維護性，這些功能都要依靠硬件設施來維護。首先，分層級建設不同的硬件管理平臺，主要包括校級平臺、院級平臺、客戶端平臺，各平臺相互之間的隸屬關系，并劃定相應的使用權限。

2.開發(fā)智能軟件系統(tǒng)，實驗室智能管理系統(tǒng)為了達到更好的人機互動，本文建議采用JAVA語言編寫獨立的軟件操作系統(tǒng)。該軟件平臺主要基于以下模塊系統(tǒng)發(fā)揮作用。首先，用戶模塊，主要用來傳遞用戶數(shù)據(jù)信息，通過用戶的權限，為用戶提供各種資源，并且根據(jù)用戶的級別把數(shù)據(jù)信息直接聯(lián)系到相關的數(shù)據(jù)處理及存儲平臺上。并且開發(fā)出可以進行統(tǒng)一認證和統(tǒng)一操作的友好界面。

3.加強對實驗室的信息控制，為了保證實驗室安全和實驗室的合理正常使用，應當采用智能管理系統(tǒng)對實驗室進行控制。首先，設計了門禁模塊，實驗室門卡集成到校園一卡通上，實現(xiàn)實驗室的電子授權，學生通過刷卡開門，刷卡上課。其次，進行智能電源控制，照明電源控制功能主要由院級平臺完成，它通過遠程開關的形式來制服控指揮實驗室的照明系統(tǒng)，當實驗室預約使用時，平臺同時為學生開啟照明系統(tǒng)，當學生離開后，照明系統(tǒng)自動關閉。第三，視頻監(jiān)視功能，為了全面監(jiān)督實驗室的運行狀況，由全方位的視頻攝像系統(tǒng)對實驗室情況進行全程監(jiān)控，教師還通過對學生進行遠程指導，對實驗內(nèi)容進行回顧，還可以與軟件平臺相連接，對實驗的細節(jié)放大。第四，使用語音互動和通訊系統(tǒng)，當學生預算刷卡開門后，語音系統(tǒng)即可啟動，提醒學生注意事項，或者辦理延時手續(xù)，幫助學生做好實驗準備工作，還可以對學生的實驗過程進行必要引導。

四、在高校實驗教學中的注意事項

1.與學科課程相聯(lián)系，實驗室智能管理系統(tǒng)應當與學科建設同步，要隨著學科課程的進展。首先，智能實驗室管理系統(tǒng)要根據(jù)學生的需要，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力做貢獻，要有利于促進實驗的開放，更好地為教育教學工作服務。

2.提供更廣闊自主學習空間，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的學生是高校實驗室發(fā)展的重要目的和價值取向，為了把實驗室變成學生可充分共享的資源，應當借助實驗室智能管理系統(tǒng)為學生提供自助學習平臺。

五、結論

實驗室智能管理系統(tǒng)在高校實驗教學中的作用主要在于發(fā)揮其友好操作界面。它以數(shù)據(jù)的共享性、資源的節(jié)約性，服務的個性化得到教師和學生的廣泛認可。智能管理系統(tǒng)不僅可以應用到實驗教學活動中，而且還是教學改革的關鍵依據(jù)，對提高高校實踐教學水平有重要意義和價值。

參考文獻：

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