廉靜靜， 龐璽斌， 徐 進(jìn)， 王海霞， 魯 峰

（大連海事大學(xué)航海學(xué)院，遼寧大連116026）

0 引 言

高校實(shí)驗(yàn)室是高等教育的重要硬件條件，是高校管理工作的重要組成部分，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究的重要實(shí)踐基地，是拓展學(xué)生綜合素質(zhì)教育和技能訓(xùn)練的主要場(chǎng)所，是高校綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一，同時(shí)高校實(shí)驗(yàn)室也承擔(dān)科研和完成科技攻關(guān)任務(wù)，努力提高高校實(shí)驗(yàn)室的管理水平既是自身建設(shè)的客觀需要，也是現(xiàn)代社會(huì)對(duì)高等教育管理工作提出的客觀要求［1］。2010年7月教育部頒發(fā)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020 年）》提出［2］“構(gòu)建先進(jìn)、高效、實(shí)用”的數(shù)字化教育基礎(chǔ)設(shè)施，推進(jìn)數(shù)字化校園建設(shè)，實(shí)現(xiàn)多種方式接入互聯(lián)網(wǎng)；2012年3月教育部頒發(fā)《關(guān)于開(kāi)展“十二五”高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)工作的通知》（教高司［2012］33 號(hào)）［3］指出構(gòu)建功能集約、資源優(yōu)化、開(kāi)放充分、運(yùn)作高效的專業(yè)類或跨專業(yè)類的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新活動(dòng)創(chuàng)造條件；同年3月教育部正式頒發(fā)［4］《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》（教技［2012］5號(hào)）提出開(kāi)發(fā)整合各類優(yōu)質(zhì)教育教學(xué)資源，建立高等教育資源共建共享機(jī)制；2017年7月教育部頒布了［5］《關(guān)于2017—2020年開(kāi)展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》（教高廳［2017］4號(hào)）將繼續(xù)深入推進(jìn)信息技術(shù)與高等教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合，不斷加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)質(zhì)資源建設(shè)與應(yīng)用，著力提高高等教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和實(shí)踐育人水平。近年來(lái)，很多高校對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的投入逐年增加，實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)施得到了很大改善，但是原有的管理方式也越來(lái)越不適應(yīng)新形勢(shì)的發(fā)展要求，高校實(shí)驗(yàn)室在管理和日常運(yùn)行中要面對(duì)更高的要求，改變?cè)械墓芾矸绞?，?shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)室智能化管理是必然的。隨著信息采集、網(wǎng)絡(luò)管理和傳感器技術(shù)的迅猛發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的智能化管理提供了條件，利用在線管理，遠(yuǎn)程監(jiān)控等技術(shù)手段，將實(shí)驗(yàn)室管理和服務(wù)融為一體，提高了實(shí)驗(yàn)室的使用率和管理效率。

1 實(shí)驗(yàn)室管理存在的難題

實(shí)驗(yàn)室管理涉及設(shè)備、人員、經(jīng)費(fèi)等諸多問(wèn)題［6-10］，從目前我國(guó)高校實(shí)驗(yàn)室具體運(yùn)行的實(shí)際情況來(lái)看，普遍存在著一些需要解決的問(wèn)題。

（1）儀器設(shè)備多，管理人員少，報(bào)表工作量大。每學(xué)期初，實(shí)驗(yàn)室需向各個(gè)部門提交各種表格，如向校教務(wù)處提交實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)分配表、總結(jié)表和實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估表等，向國(guó)有資產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室管理處提交實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用機(jī)時(shí)等。若校內(nèi)構(gòu)建一個(gè)以實(shí)驗(yàn)室為基本單元的大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，校內(nèi)部門也可有效查閱所需要的數(shù)據(jù)，報(bào)表工作量將會(huì)大幅度降低。

（2）實(shí)驗(yàn)室安全隱患客觀存在［11-13］。實(shí)驗(yàn)室的安全運(yùn)行是保障學(xué)校正常教學(xué)、科研秩序，確保廣大師生人身安全、校園和諧穩(wěn)定的重要基礎(chǔ)，為健全實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控責(zé)任體系和長(zhǎng)效工作機(jī)制，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)室安全風(fēng)險(xiǎn)防控意識(shí)和能力，預(yù)防、遏制實(shí)驗(yàn)室安全事故發(fā)生，確保師生安全和校園穩(wěn)定，學(xué)校每年都開(kāi)展實(shí)驗(yàn)室安全檢查工作，目前實(shí)驗(yàn)室管控相對(duì)較弱，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放過(guò)程無(wú)法有效管控。

（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理提出更高要求。教育部要求高校按照“興趣驅(qū)動(dòng)、自主實(shí)踐、重在過(guò)程”的原則［14-16］，鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練與實(shí)踐，提升大學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不斷改革，在探索多元化實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)新模式過(guò)程中，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室沿用傳統(tǒng)的管理模式，則需要投入大量的物力和人力，并且容易造成管理混亂和管理效率較低。

2 實(shí)驗(yàn)室智能化管理應(yīng)用

航海實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是學(xué)校按照統(tǒng)籌規(guī)劃、優(yōu)化組合、資源共享、運(yùn)行高效原則，在2005年整合航海實(shí)驗(yàn)資源建立的實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，中心下設(shè)船舶貨運(yùn)、航海模擬器、海事管理、航海儀器等11個(gè)實(shí)驗(yàn)室，并于2009年榮獲國(guó)家普通高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心稱號(hào)，開(kāi)設(shè)對(duì)應(yīng)專業(yè)課程92個(gè)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，每年參加實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)員數(shù)近2 000多人。目前，實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)面積達(dá)6 000 m2，儀器設(shè)備1 500余臺(tái)套。2018年，航海實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心搭建了實(shí)驗(yàn)室智能化管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室智能化管理，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心管理水平的提高。

實(shí)驗(yàn)室智能化管理平臺(tái)利用物聯(lián)網(wǎng)、信息采集、傳感器技術(shù)等，將在線管理，遠(yuǎn)程監(jiān)控等實(shí)驗(yàn)室管理和服務(wù)融為一體。管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)4個(gè)管理功能：管理模式信息化，如從傳統(tǒng)的人工管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐劳芯W(wǎng)絡(luò)的信息化管理；業(yè)務(wù)處理流程化，如實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)合理安排，規(guī)范操作，系統(tǒng)與具體工作相輔相成；開(kāi)放管控過(guò)程化，如資源查詢、預(yù)約、授權(quán)、刷卡身份認(rèn)證，遠(yuǎn)程門、電、視頻監(jiān)控控制；管理數(shù)據(jù)系統(tǒng)化，如從業(yè)務(wù)流程中自動(dòng)采集真實(shí)數(shù)據(jù)，以供科學(xué)決策，見(jiàn)圖1。

圖1 智能化管理平臺(tái)功能

2.1 智能化管理平臺(tái)軟件模塊

智能化管理平臺(tái)軟件模塊包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、資產(chǎn)設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放管理、實(shí)驗(yàn)室面向各管理部門的數(shù)據(jù)填報(bào)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室安全準(zhǔn)入管理、實(shí)驗(yàn)室耗材等管理模塊，以方便實(shí)驗(yàn)室的日常管理，減少實(shí)驗(yàn)室報(bào)表的填寫等（見(jiàn)圖2）。統(tǒng)計(jì)分析模塊包括對(duì)實(shí)驗(yàn)室通斷電統(tǒng)計(jì)、設(shè)備使用率統(tǒng)計(jì)、課程統(tǒng)計(jì)、開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)使用情況統(tǒng)計(jì)和實(shí)驗(yàn)室進(jìn)出統(tǒng)計(jì)等。

圖2 智能化管理平臺(tái)軟件模塊

2.2 智能化管理平臺(tái)硬件模塊

智能化管理平臺(tái)的硬件模塊包括智能門禁、電源、視頻監(jiān)控管理等，以方便實(shí)驗(yàn)室的遠(yuǎn)程控制。圖3為航海實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心航海模擬器實(shí)驗(yàn)室布線圖。圖4和圖5為智能化管理平臺(tái)硬件模塊的弱電和強(qiáng)電結(jié)構(gòu)圖。每一間教室的強(qiáng)電連接方式都是相同的，從教室原本的空開(kāi)上方接入電控箱，再由電控箱輸出接入空開(kāi)的下方，以保證在空開(kāi)斷開(kāi)的情況下，電控箱能夠控電，當(dāng)電控箱斷開(kāi)的時(shí)候，可以人為推上空開(kāi)，可保證設(shè)備用電的正常使用。刷卡器與數(shù)據(jù)分析器相連，數(shù)據(jù)分析器通過(guò)RS485將卡片的物理地址傳輸給中控箱，中控箱與電控箱相連實(shí)現(xiàn)智能門禁和電控。

圖3 智能化管理平臺(tái)布線圖（航海模擬器實(shí)驗(yàn)室）

圖4 硬件模塊弱電結(jié)構(gòu)圖

圖5 硬件模塊強(qiáng)電結(jié)構(gòu)圖

3 結(jié) 語(yǔ)

航海實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)室智能管理平臺(tái)主要服務(wù)教師和學(xué)生，使教師和學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課時(shí)更加方便、更加自主，提高實(shí)驗(yàn)室管理水平，加大實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)使用度和實(shí)驗(yàn)室資源的使用率，同時(shí)節(jié)省了大量的人力物力，并且從智能管理系統(tǒng)中采集的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確、更清晰。