謝添德， 徐守萍

（廣東金融學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，廣州510521）

0 引 言

大數(shù)據(jù)技術(shù)已是推動(dòng)智慧教育、教學(xué)與管理的重要工具與手段。從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中，快速獲得有價(jià)值信息的能力，就是大數(shù)據(jù)技術(shù)［1］。教育信息化、智慧化的發(fā)展加速了教育行業(yè)數(shù)據(jù)的全面積累速度。從采集、建模、存儲(chǔ)、分析到智能應(yīng)用，幫助高校驅(qū)動(dòng)管理決策和教育智能。目前，多數(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理研究文獻(xiàn)是偏于對(duì)數(shù)據(jù)支持下實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的開發(fā)、設(shè)計(jì)與應(yīng)用。如：唐磊［2］的“高校實(shí)驗(yàn)室智慧化管理平臺(tái)建設(shè)研究”、吳文華［3］的“智能管理系統(tǒng)在高校實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用”、席世海［4］的“數(shù)據(jù)挖掘在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)中的應(yīng)用”、周春月［5］的“基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧實(shí)驗(yàn)室架構(gòu)研究”等。極少涉及融合實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)綜合智慧化管理，更無(wú)成熟、智能的綜合管理模型或可行的、承前啟后解決路徑。

我校以建設(shè)應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型示范校為導(dǎo)向，人才須直接滿足各行各業(yè)的發(fā)展需要。加大實(shí)踐教學(xué)比例，加快實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)與發(fā)展是應(yīng)用型教學(xué)改革的必然趨勢(shì)。但是我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用集中式管理模式，相比分布式管理，其規(guī)模體量給管理帶來(lái)了多元性、層次性、復(fù)雜性、技術(shù)性、系統(tǒng)性等諸多難題［6］。實(shí)驗(yàn)教學(xué)業(yè)務(wù)繁重、顧此失彼；實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)雖逐年積累，但完整性、連接性差，難處理；注重形式，難體現(xiàn)數(shù)據(jù)的集成價(jià)值。數(shù)據(jù)缺乏科學(xué)管理與利用、雜亂無(wú)章、可信度低，國(guó)家得不到可靠的質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，已對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、服務(wù)產(chǎn)生極為不利的負(fù)面影響。

因此，中心以實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)貫通各學(xué)習(xí)平臺(tái)、管理系統(tǒng)等，通過(guò)交融混合數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析、處理去發(fā)現(xiàn)并解決在實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、決策上的不足與缺陷，克服集中式管理弊端，降低管理成本，由人為經(jīng)驗(yàn)式管理轉(zhuǎn)向協(xié)同智慧式管理。文章根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)特征構(gòu)建智慧管理框架與模式，應(yīng)用實(shí)例展示大數(shù)據(jù)支撐下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理績(jī)效，逐步實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理智慧化、服務(wù)精準(zhǔn)化、效能生態(tài)化的目標(biāo)。

1 集中式管理優(yōu)勢(shì)與弊端

1.1 管理優(yōu)勢(shì)

學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)實(shí)行統(tǒng)一規(guī)劃、集中管理原則，使各實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源以共享形式滿足各專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，充分利用有限的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，成為眾多高校共用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備的高集成、高共享、高利用率的建設(shè)與使用，形成一種“物盡其用”的綜合管理優(yōu)勢(shì)：①避免了重復(fù)建設(shè)和資源的浪費(fèi)；②保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)管理數(shù)據(jù)來(lái)源的準(zhǔn)確性、可靠性與唯一性；③滿足了大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的海量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)前提與要求。

1.2 管理弊端

實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源體量龐大、儀器設(shè)備繁多、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員與管理人員缺乏，致使必須面對(duì)層次多、專業(yè)多、異常多的管理困境：①難以具體分工負(fù)責(zé)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員專業(yè)性不強(qiáng)，技術(shù)、管理水平皆難提高；②難以減少實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室對(duì)外開放共享度低，難有整塊的維護(hù)時(shí)間；③難以平衡實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理、人員與技術(shù)、實(shí)驗(yàn)與專業(yè)之間的矛盾關(guān)系，無(wú)法提供精準(zhǔn)服務(wù)，提高服務(wù)的質(zhì)量和水平；④各實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)、管理平臺(tái)等數(shù)據(jù)信息孤島之間無(wú)法打通數(shù)據(jù)壁壘、重復(fù)性、耗時(shí)性工作多，難有科學(xué)精確的智慧管理決策。

2 實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)來(lái)源與特征

2.1 實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)來(lái)源

智慧校園基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、智慧課堂系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)用，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理過(guò)程中產(chǎn)生的多維度、全程化數(shù)據(jù)采集創(chuàng)造了良好條件。以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為例，實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)主要來(lái)自2個(gè)國(guó)家級(jí)、7個(gè)省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)與管理；集中式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的平臺(tái)、電控、設(shè)備、軟件、課程、運(yùn)維、服務(wù)、活動(dòng)、資產(chǎn)、文化、安全、網(wǎng)絡(luò)、制度等管理與實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊密相關(guān)的數(shù)據(jù)。

2.2 實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)特征

由實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)來(lái)源可知，其有三大特征：①多源數(shù)據(jù)融合，也是大數(shù)據(jù)的基本特征之一［7］。數(shù)據(jù)的采集涉及教學(xué)、資產(chǎn)、安全、運(yùn)維、實(shí)驗(yàn)、安全、文化、制度等多方面；② 類型異構(gòu)，包括課程、課表、日志、音頻、視頻、圖片、設(shè)備信息、位置信息等；③ 對(duì)接教務(wù)管理信息系統(tǒng)，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)、人時(shí)數(shù)、人次數(shù)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)、開放度等教學(xué)過(guò)程相關(guān)的數(shù)據(jù)。④實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是依據(jù)教學(xué)計(jì)劃而產(chǎn)生，具有時(shí)效性和周期性。

由上述分析可知：集中式實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理弊端難以滿足日益增長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求，更阻礙學(xué)校向應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型示范校的關(guān)鍵改革進(jìn)程。那么，融合大數(shù)據(jù)技術(shù)充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的管理價(jià)值是實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的迫切需求。實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)具有重構(gòu)、規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理流程、激發(fā)管理生態(tài)效能的作用，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理由經(jīng)驗(yàn)主導(dǎo)、低效重壓的救火式管理向精準(zhǔn)反饋、輕負(fù)高質(zhì)的個(gè)性化、智慧式管理模式轉(zhuǎn)變。

3 智慧管理框架與模式構(gòu)建

3.1 智慧實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理框架

2017年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《國(guó)家教育事業(yè)發(fā)展“十三五”計(jì)劃》，明確提出“加快教育大數(shù)據(jù)建設(shè)與開放共享”［8］。新一代信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的融合與利用是社會(huì)普遍關(guān)注的重點(diǎn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過(guò)對(duì)海量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析、挖掘，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的可視化、精準(zhǔn)化、智慧化，滿足學(xué)?！敖y(tǒng)一規(guī)劃、集中管理、協(xié)同共享”的理念需求。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理重業(yè)務(wù)、輕數(shù)據(jù)，重結(jié)果、輕積累，重形式、輕價(jià)值的普遍現(xiàn)象導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)雜亂無(wú)章、可信度低，帶來(lái)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、服務(wù)的負(fù)面影響。針對(duì)上述亂象與管理弊端，基于Yager［9］提出的一種多源數(shù)據(jù)融合的框架及自身實(shí)驗(yàn)教學(xué)大數(shù)據(jù)的積累與存儲(chǔ)，構(gòu)建了智慧實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理框架，如圖1所示。從數(shù)據(jù)處理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、融合模型、融合方法等方面［10］梳理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的數(shù)據(jù)亂象、解決管理弊端，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)生態(tài)效能。

圖1 智慧實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理框架模型

智慧管理框架主要?dú)w納為三個(gè)方面：①硬件設(shè)備主要涉及運(yùn)行、維護(hù)、資產(chǎn)、開放，這是實(shí)驗(yàn)室管理的基礎(chǔ)和重點(diǎn)與難點(diǎn)；② 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境主要涉及電控、監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)、安全，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與良好環(huán)境開展教學(xué)；③實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要涉及教師、學(xué)生、軟件、平臺(tái)與職業(yè)實(shí)訓(xùn)，突破了時(shí)空界限，提供更好的學(xué)習(xí)路徑與模式。三方面數(shù)據(jù)的歸集與融合，利用大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)把不同來(lái)源、不同時(shí)間點(diǎn)的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一種能實(shí)現(xiàn)管理可視化、精準(zhǔn)化、智慧化、生態(tài)化的決策支持。

3.2 多維度數(shù)據(jù)生態(tài)循環(huán)模式

以往對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理與決策很大程度上依賴于人員經(jīng)驗(yàn)，存在管理上的隨意性、滯后性；缺乏決策上的科學(xué)性、預(yù)見性；難有發(fā)展上的創(chuàng)新性、價(jià)值性。數(shù)據(jù)表示的是過(guò)去，但表達(dá)的是未來(lái)［11］。將實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中持續(xù)積累的數(shù)據(jù)經(jīng)信息技術(shù)有機(jī)地、循環(huán)地利用起來(lái)，構(gòu)成循環(huán)延續(xù)的數(shù)據(jù)生態(tài)價(jià)值鏈，便可知其最新狀態(tài)與發(fā)展規(guī)律，才能更好地發(fā)揮數(shù)據(jù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、技術(shù)與思維互為融合的智慧化管理。如圖2所示，關(guān)于設(shè)備運(yùn)維、軟件、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、服務(wù)、預(yù)約、培訓(xùn)等日常實(shí)驗(yàn)活動(dòng)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的資產(chǎn)、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、電控、頻率、開放程度等實(shí)時(shí)多維度數(shù)據(jù)的持續(xù)歸集、對(duì)接、共享；經(jīng)過(guò)層次式審核、建構(gòu)和修正后，利用統(tǒng)計(jì)、貝葉斯分析、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等大數(shù)據(jù)信息技術(shù)挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)價(jià)值。從而，得到可視化、數(shù)據(jù)化的解決方案；以多維度狀態(tài)的反饋，得到快速、精準(zhǔn)、客觀的狀態(tài)反饋特征庫(kù)；特征庫(kù)的融合帶來(lái)特有的數(shù)據(jù)價(jià)值，服務(wù)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多種業(yè)務(wù)管理，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)更迭下的生態(tài)循環(huán)管理。

圖2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)生態(tài)循環(huán)模式

學(xué)校正向應(yīng)用型本科轉(zhuǎn)型，實(shí)驗(yàn)教學(xué)場(chǎng)所是教學(xué)、科研和實(shí)訓(xùn)的綜合體，在集中式管理情形下，使用率非常高，每年高達(dá)85%以上?？茖W(xué)、規(guī)范、高效、安全的現(xiàn)代化管理方式，是實(shí)驗(yàn)室管理的發(fā)展方向與目標(biāo)［12］。實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理效能的好壞，直接影響師生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)和教學(xué)成果的好壞。

以實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)維管理為例：實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)未形成價(jià)值鏈之前，設(shè)備的運(yùn)維需經(jīng)過(guò)一系列繁雜的維護(hù)過(guò)程（見圖3）：先人工檢測(cè)、自行維修，若無(wú)法解決，則上報(bào)；公司接單、公司維修、配件采購(gòu)、更換、維修確認(rèn)、資產(chǎn)、采購(gòu)部門審核采購(gòu)、自行報(bào)賬等。這種設(shè)備管理方式無(wú)疑是低效耗時(shí)、低質(zhì)量的落后方式。當(dāng)形成數(shù)據(jù)生態(tài)價(jià)值鏈之后，挖掘出來(lái)的信息可讓數(shù)據(jù)自行發(fā)聲，高效地反映機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。不但精準(zhǔn)、客觀地通知實(shí)驗(yàn)管理員設(shè)備故障與位置信息，而且無(wú)須理會(huì)問(wèn)題背景的因果關(guān)系與維護(hù)流程，走對(duì)應(yīng)電子流程進(jìn)行維護(hù)，維護(hù)時(shí)間短、記錄規(guī)范。以時(shí)效性分析維修特征庫(kù)可得某一具體設(shè)備的運(yùn)維歷史，形成實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)維特征庫(kù)，更迭資產(chǎn)、運(yùn)維、監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù)。

圖3 人為管理與智慧管理差異對(duì)比

4 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的主要智慧管理應(yīng)用

在實(shí)際工作中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)智慧管理主要包括以下3方面的實(shí)踐應(yīng)用。

4.1 智慧識(shí)別及隱性共享

任何一種管理，都需要專業(yè)的人員、輔助的系統(tǒng)、合適的技術(shù)、精確的數(shù)據(jù)。智慧識(shí)別與管理不只幫助管理人員節(jié)省大量時(shí)間、精力，還彌補(bǔ)了人員不足及能力缺陷，更能為管理轉(zhuǎn)型發(fā)展提供新途徑和新模式，不斷地提高科研、教學(xué)以及社會(huì)服務(wù)的質(zhì)效和創(chuàng)新水平。智能識(shí)別的相關(guān)技術(shù)已成為推動(dòng)高校數(shù)據(jù)管理、精確治理、教學(xué)模式、績(jī)效評(píng)估改革的重要力量［13］。智慧識(shí)別技術(shù)關(guān)聯(lián)如圖4所示，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行智慧識(shí)別，精確地收集、分類、分析，最終匯聚形成實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“軟、硬”數(shù)據(jù)［7］。智慧管理模式下，充分發(fā)揮智慧識(shí)別技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，重構(gòu)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理流程，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維、教學(xué)、服務(wù)、決策等過(guò)程的智慧監(jiān)測(cè)、量化分析與實(shí)踐檢驗(yàn)。

圖4 智慧識(shí)別技術(shù)關(guān)聯(lián)圖

實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)促使下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理具有高質(zhì)量的隱性知識(shí)共享功能。野中郁次郎認(rèn)為，隱性知識(shí)是高度個(gè)人化知識(shí)，具有難以規(guī)范化特點(diǎn)，因此不易傳遞給他人；它深深植根于行為本身和個(gè)體所處環(huán)境的約束。包括個(gè)體的思維模式、信仰觀點(diǎn)和心智模式等［14］。圖5是野中郁次郎提出的知識(shí)轉(zhuǎn)化SECI模型［15］。

圖5 知識(shí)轉(zhuǎn)化SECI模型

管理是團(tuán)隊(duì)的共同管理，將不同專業(yè)領(lǐng)域、不同技能的管理人員集中于一個(gè)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)集群中，實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)的生態(tài)價(jià)值鏈營(yíng)造了網(wǎng)絡(luò)式知識(shí)共享氛圍。知識(shí)共享中就有學(xué)習(xí)、和諧、行動(dòng)、反思、生態(tài)行為［16］，是管理的一項(xiàng)核心功能。經(jīng)過(guò)各種課程培訓(xùn)或進(jìn)修、個(gè)體反復(fù)親身實(shí)踐和體驗(yàn)，在集群空間相互激勵(lì)、實(shí)現(xiàn)隱性知識(shí)的交流與共享，彌補(bǔ)現(xiàn)實(shí)環(huán)境下管理員之間共享知識(shí)的時(shí)空局限，能夠擴(kuò)展管理員間對(duì)話討論、知識(shí)共享的深度與廣度，滿足技術(shù)經(jīng)驗(yàn)流通與轉(zhuǎn)化的需求，為新知識(shí)的產(chǎn)生提供強(qiáng)有力的動(dòng)力［16］，也為實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的衍生創(chuàng)新價(jià)值提供了可能。

（1）解決管理問(wèn)題方法的規(guī)范性。建立了恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)體系，使全體師生得到解決問(wèn)題統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)與考核。根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)際情況，平臺(tái)數(shù)據(jù)的聚集、查詢、指導(dǎo)都有了規(guī)范性的參考解決途徑，促進(jìn)知識(shí)在管理團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的共享流通與利用，有效地實(shí)現(xiàn)隱性知識(shí)的傳播、內(nèi)化、共享以及創(chuàng)新。

（2）增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)精準(zhǔn)服務(wù)功能。擴(kuò)大管理人員提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)的專業(yè)面、有效性，充分發(fā)揮人員的創(chuàng)造性思維能力，建立一種生態(tài)、個(gè)性、持續(xù)的發(fā)展服務(wù)團(tuán)隊(duì)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理涉及多專業(yè)、多技能綜合，在服務(wù)集群中開展定期與不定期的學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，促使管理人員的知識(shí)交流共享，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)精準(zhǔn)服務(wù)功能。

（3）做到術(shù)業(yè)有專攻、管理有協(xié)同。解決人員少、任務(wù)重、專業(yè)性差的關(guān)鍵問(wèn)題，使管理人員有了施展專業(yè)才能的共同平臺(tái)空間。在SECI模型中，建立學(xué)習(xí)型組織結(jié)構(gòu)模式，個(gè)人之間的感覺、經(jīng)驗(yàn)和心態(tài)得以充分表露，潛移默化地進(jìn)行知識(shí)轉(zhuǎn)化，管理有創(chuàng)新。

4.2 管理生態(tài)效能化

以實(shí)驗(yàn)教學(xué)智慧管理中電控管理為例，利用智慧電控節(jié)能管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電控的分路、分段、分時(shí)控制。對(duì)接教務(wù)系統(tǒng)課表數(shù)據(jù)后，形成靈活的、完整的用電數(shù)據(jù)庫(kù)，用電時(shí)間與教學(xué)課表一一對(duì)應(yīng)。電控節(jié)能管理系統(tǒng)每天都會(huì)識(shí)別并收集如下主要用電數(shù)據(jù)：電控設(shè)備、門禁、空調(diào)、照明、插座、換氣扇、環(huán)境監(jiān)控、告警信息、預(yù)約信息等。電源的多路供給是按照設(shè)定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)列表自動(dòng)開關(guān)控制，一般情況下，管理人員只需查看告警信息，確認(rèn)并排除電控模塊的不良運(yùn)行狀態(tài)。若有故障或異常，可在系統(tǒng)中走電子報(bào)修流程、打印報(bào)修損耗表、存檔故障維修記錄等。系統(tǒng)將過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的可視化分析，方便管理人員快速直觀地了解電控裝置相關(guān)的運(yùn)行狀況，得知各類用電設(shè)備的電量、損耗、異常、運(yùn)維情況。圖6所示，是404實(shí)驗(yàn)室用電在2017年12月3日至2018年12月3日的歷史線性圖，動(dòng)態(tài)顯示出該時(shí)間段的用電規(guī)律及運(yùn)行狀態(tài)。

圖6 實(shí)驗(yàn)室404電控歷史線性圖

從圖6可知，照明設(shè)備絕大部分是性能穩(wěn)定的，說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)室的照明情況具有平穩(wěn)的持續(xù)性，可以減輕監(jiān)控力度；計(jì)算機(jī)設(shè)備利用率高，故障率也高，說(shuō)明計(jì)算機(jī)設(shè)備應(yīng)加重監(jiān)控力度，加大維修投入與維修頻率。電控設(shè)備用電規(guī)律與運(yùn)行狀態(tài)是實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)多維度分析的價(jià)值體現(xiàn)。在數(shù)據(jù)的驅(qū)動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)內(nèi)在關(guān)聯(lián)設(shè)備故障的預(yù)判，有效地控制電能損耗與浪費(fèi)、降低管理、排查難度，極大地方便了管理人員對(duì)電控?cái)?shù)據(jù)的管理，實(shí)現(xiàn)智慧安全隱患排查、安全預(yù)案決策、生態(tài)管理效能化目標(biāo)。

4.3 精準(zhǔn)服務(wù)及精益決策

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，每位老師和學(xué)生都會(huì)產(chǎn)生運(yùn)用終端、操作軟件、實(shí)驗(yàn)行為、預(yù)約請(qǐng)求、資源利用等方面的實(shí)驗(yàn)信息數(shù)據(jù)。集中管理下，智慧識(shí)別技術(shù)的融合、多源異構(gòu)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的融合，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)管理大數(shù)據(jù)循環(huán)價(jià)值鏈模型。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、聚類分析、關(guān)聯(lián)分析、時(shí)間序列、趨勢(shì)預(yù)測(cè)等，形成一個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)智慧管理生態(tài)圈。管理員從不同視角隨時(shí)查看設(shè)備的運(yùn)維過(guò)程、環(huán)境的監(jiān)控過(guò)程、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施過(guò)程、管理的效益過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的智慧管理與精準(zhǔn)服務(wù)。確保管理支出是實(shí)事求是、合理安排、精打細(xì)算；確保管理服務(wù)是對(duì)每位老師或?qū)W生教學(xué)需求、實(shí)驗(yàn)需求等情況下的個(gè)性化、精準(zhǔn)化；確保管理模式是可視化、持續(xù)化、生態(tài)化的。

智慧實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺(tái)使管理由救火式轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔凼?，不再疲于?yīng)付。在實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)維、實(shí)驗(yàn)環(huán)境安全、自由上機(jī)服務(wù)、教學(xué)軟件的精準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程規(guī)范、教學(xué)資源的設(shè)計(jì)質(zhì)量等方面做出精益性、前瞻性的服務(wù)決策。這些服務(wù)信息數(shù)據(jù)的充分挖掘可以更為全面地把握師生的行為特征，揭示師生個(gè)性特點(diǎn)，根據(jù)師生特點(diǎn)與應(yīng)用場(chǎng)景突出服務(wù)數(shù)據(jù)的價(jià)值，增益管理層的分析、決策能力，特別是管理創(chuàng)新能力，真正實(shí)現(xiàn)以生為本、知行合一的服務(wù)理念。

5 智慧管理化實(shí)效

5.1 降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理難度和成本

在集中管理下的各實(shí)驗(yàn)室均打破專業(yè)限制，使專業(yè)實(shí)驗(yàn)室在“專業(yè)為主，其他為輔”模式下運(yùn)行。即可開展專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程，也可開展其他專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程，致使實(shí)驗(yàn)室利用率高達(dá)85%以上。學(xué)生的上機(jī)數(shù)據(jù)、學(xué)生使用軟件的占比率、死機(jī)率、中毒率等；軟件使用率、設(shè)備使用率、設(shè)備故障率、教學(xué)人時(shí)數(shù)、學(xué)時(shí)數(shù)等都是智慧管理下多維度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的融合化、一體化的結(jié)果。采用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)軟件、實(shí)驗(yàn)資源等多源、多類型的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)、聚類、回歸等挖掘，讓數(shù)據(jù)做管理的依據(jù)、指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)了資產(chǎn)變更、教學(xué)分配、開放共享、精益決策的智慧式管理。師生們能隨時(shí)隨地參與監(jiān)督、反饋、建議，管理員們能隨時(shí)隨地地了解使用狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)狀態(tài)，避免了人工失誤，服務(wù)的滯后性。這種齊參與、共管理的局面，極大地降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理難度，降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的固定成本、人力成本和管理成本（見表1）。

5.2 實(shí)現(xiàn)管理人員與實(shí)驗(yàn)教學(xué)共贏

對(duì)教務(wù)信息系統(tǒng)的對(duì)接，多類異構(gòu)的實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)庫(kù)經(jīng)大數(shù)據(jù)信息技術(shù)進(jìn)行融合、分析、挖掘后，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)涉及的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（預(yù)約、調(diào)課等）、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、項(xiàng)目開發(fā)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和手段設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備報(bào)修、實(shí)驗(yàn)過(guò)程管理等都可進(jìn)行詳細(xì)的部署、實(shí)時(shí)的更新，真正形成無(wú)人值守的智慧實(shí)驗(yàn)教學(xué)，如圖7所示。結(jié)合實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性、精確性、預(yù)測(cè)性與決策性，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程質(zhì)量，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作有序推進(jìn)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)管理人員與實(shí)驗(yàn)教學(xué)共贏。

表1 智慧化管理實(shí)效表 萬(wàn)元

圖7 無(wú)人值守實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程

5.3 執(zhí)行力并行化和可視化

實(shí)驗(yàn)管理人員不再每天將精力耗費(fèi)在機(jī)械性、重復(fù)性的運(yùn)維工作上，而是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)生態(tài)價(jià)值鏈為支撐，對(duì)可實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源、數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，并通過(guò)數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)性制定出可行性的計(jì)劃、措施精準(zhǔn)地指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理，大幅提高執(zhí)行力度與執(zhí)行效能。智慧管理不僅解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)采集、傳輸、存檔、審核、報(bào)告、評(píng)估等問(wèn)題，還對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要的質(zhì)量評(píng)估體系管理、任務(wù)管理、日常審批管理、業(yè)務(wù)培訓(xùn)與考核管理、項(xiàng)目管理、績(jī)效考核管理進(jìn)行智慧化、可視化的管理?？梢暬僮魇谴髷?shù)據(jù)技術(shù)極為關(guān)鍵的功能，能以直觀真實(shí)的形式迅速判斷問(wèn)題的癥結(jié)，優(yōu)化管理方案，提高解決問(wèn)題的創(chuàng)新力度。最終，達(dá)成管理人手少但執(zhí)行效率高的目標(biāo)。

5.4 形成各類精準(zhǔn)報(bào)表與績(jī)效報(bào)告

不同來(lái)源、不同類型、不同結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)的收集、整理、歸類是相當(dāng)繁重辛苦的。不僅工作量相當(dāng)大、耗時(shí)耗力，而且還容易出錯(cuò)與過(guò)時(shí)。如果數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)內(nèi)容或形式發(fā)生改變那是收集工作災(zāi)難性毀滅，這是統(tǒng)計(jì)員最不樂(lè)見的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)智慧管理提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)報(bào)表與時(shí)效性報(bào)告，深度挖掘了數(shù)據(jù)價(jià)值，如圖8所示。例如：高等教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)國(guó)家平臺(tái)數(shù)據(jù)、高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、學(xué)校年鑒數(shù)據(jù)、學(xué)校評(píng)估審核數(shù)據(jù)等。應(yīng)付、耗時(shí)、費(fèi)力、倉(cāng)促、失誤、偏差現(xiàn)象將不得存在，既保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性，也為實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模式創(chuàng)新改革提供了真實(shí)的參考決策依據(jù)。

圖8 實(shí)驗(yàn)教學(xué)各類數(shù)據(jù)存儲(chǔ)統(tǒng)計(jì)

6 結(jié) 語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理是培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)過(guò)程監(jiān)控、硬件設(shè)備運(yùn)維、資源組織分配、策略取舍、資產(chǎn)變更、質(zhì)量保證、實(shí)驗(yàn)室安全和應(yīng)急預(yù)案、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)檢索等都會(huì)積累相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。以實(shí)驗(yàn)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智慧管理模型的構(gòu)建與模式應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了管理過(guò)程的自動(dòng)化、智慧化和生態(tài)化。有效地解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)亂象和集中式管理的弊端，承前啟后地為管理人員實(shí)現(xiàn)過(guò)程管理，查缺補(bǔ)漏、分析預(yù)測(cè)、建設(shè)規(guī)劃等可持續(xù)化、精準(zhǔn)化管理服務(wù)。大數(shù)據(jù)引領(lǐng)下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)智慧管理使環(huán)境、服務(wù)、生態(tài)效能都得到有力的保障，為智慧管理提供可行的模式借鑒。