王海霞

摘要：高校實驗室是實踐教學的重要場所，教師和學生在上課和科研創(chuàng)作時，利用其設施條件，對其進行使用。信息技術(shù)的發(fā)展，給高校實驗室的開放運行管理帶來了重大變化。本文在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，運用“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念，依托大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)，對實驗室的開放運行管理機制進行改革探索，把數(shù)據(jù)挖掘、信息采集、微信平臺等有機結(jié)合起來，并與學生校園一卡通聯(lián)系，構(gòu)建出全新的實驗室開放管理模式，實現(xiàn)了實驗室無紙化申請和設備管理的規(guī)范化和信息化，提升了實驗室開放建設的服務水平和管理水平。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”;高校實驗室;大數(shù)據(jù);開放運行

中圖分類號： TP315? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）01-0063-03

Abstract：Laboratory in Universities is an Important Place for Practical Teaching， teachers and students use their facilities and conditions in class and scientific research and creation. The development of information technology has brought great changes to the open operation and management of university laboratories. Under the background of "internet plus"， this paper uses the concept of "internet plus" and relies on big data and cloud computing technology to reform and explore the laboratory's open operation management mechanism. It organically combines data mining， information collection， WeChat platform， etc.， and links with students' campus smart card to construct a brand-new laboratory open management mode， which realizes the standardization and informatization of paperless application and equipment management in laboratories， and improves the service level and management level of laboratory open construction.

Key words： “Internet Plus”;University laboratory;big data;open operation

1 引言

近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，教育改革一直搞得如火如荼，實驗室作為高校重要的科研場所，其建設和應用管理模式也在發(fā)生著重大變化，實驗室的建設和開放運行管理在教學活動中越來越重要。

實驗室開放是指在滿足基本教學任務的前提下，在剩余時間里，為了培養(yǎng)應用型、創(chuàng)新型人才，和學生的動手能力、實踐能力，提高實驗室資源利用率創(chuàng)造的有利學習條件。這也促進實踐教學的改革，激發(fā)學生和老師的積極性和創(chuàng)造性。

“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，大數(shù)據(jù)的核心是可預測，教我們用科學算法運用到挖掘海量數(shù)據(jù)去預測事情發(fā)生的可能性，我們可以利用大數(shù)據(jù)的前瞻性，使用數(shù)據(jù)統(tǒng)計決策支撐模塊，為實驗室建設提供有利的數(shù)據(jù)支撐，為實驗室創(chuàng)新管理帶來翻天覆地的變化。

2 實驗室管理現(xiàn)狀及問題

目前實驗室管理，大多是采用純?nèi)斯さ墓芾砟Ｊ?，往往是學生申請使用-實驗室管理人員審批的流程，在這種模式下，嚴重影響管理效率。（1）老師上下課開關(guān)門的方式，導致教師不能利用實驗室的空閑時間，資源無法共享[1]。（2）如若實驗室無法給學生提供學習環(huán)境，則不利于學生和教師對科研、教學的研究創(chuàng)新。（3）實驗室設備種類多而雜，管理起來困難重重，經(jīng)常會出現(xiàn)學生逾期不還設備，或者弄丟的情況，沒有一定的規(guī)章制度進行約束。

3 大數(shù)據(jù)管理高校實驗室的應用

大數(shù)據(jù)是近年來新發(fā)展的技術(shù)，可以促進人類決策效率并方便管理相關(guān)事務。其核心就是利用相關(guān)關(guān)系分析法進行數(shù)據(jù)采集分析，通過對數(shù)據(jù)的聚類、分類等處理，建立工作模型[2]。

“大數(shù)據(jù)”為了適應海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)，就需要新的處理模式，這樣才能具有更強大的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力。對數(shù)據(jù)的采集分析，反映了一段時間內(nèi)某一個樣本的活動趨勢，是現(xiàn)代社會一種極具價值的信息資產(chǎn)。在實驗室開放運行管理中，采用數(shù)據(jù)挖掘手段，即可實現(xiàn)學生網(wǎng)上預約，系統(tǒng)根據(jù)建立起來的大數(shù)據(jù)模型，自動分配器材和實驗室。使用頻率高的實驗室及其設備進行一個匯總統(tǒng)計，方便以后的管理，提高管理效率。

利用云計算技術(shù)，搭建共享平臺，可以滿足學生碎片化學習和實踐的需求，借用共享平臺虛擬化、接入方式多樣化的優(yōu)點，讓實驗員從設備維護和借用的煩瑣事務中解放出來，從事更有創(chuàng)新性的工作[3]。

在這種背景下，為了解決上述問題，實現(xiàn)教學資源的優(yōu)化共享，以適應新時代的要求，各個大學不斷深化實驗室開放管理改革，加大實驗室建設力度，所以急需采用大數(shù)據(jù)和云平臺技術(shù)應用于實驗室建設。如圖1所示，開放式實驗室云管理平臺，利用移動端平臺簡化了管理員的現(xiàn)場管理，管理員不必再人工記錄信息，通過智能硬件控制和信息化的管理手段，智能終端掃描設備二維碼將信息錄入數(shù)據(jù)庫，可以連接服務器對數(shù)據(jù)庫中的設備信息進行管理。學生對實驗室的借用預約功能，也可以通過移動端實現(xiàn)。

4 大數(shù)據(jù)云平臺創(chuàng)新實驗室的管理

本文對基于大數(shù)據(jù)的開放性創(chuàng)新實驗室管理模式進行研究探析，依托實驗室建立起來的實驗室及其設備數(shù)據(jù)信息庫與實驗室管理系統(tǒng)，利用微信、App等社交平臺，將學生的一卡通聯(lián)系起來，軟硬件結(jié)合，實現(xiàn)無紙化申請，刷卡通電，實現(xiàn)實驗室管理的規(guī)范化和自動化。如圖2所示。

（1）實驗室云平臺集中化管理系統(tǒng)：應用云計算技術(shù)以保證實驗室安全。利用門禁系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的門鎖，學生刷卡進入，此時實驗室內(nèi)相應的位置就被通電，學生可以在此位置上進行實驗。學生在離開實驗室的時候，刷一下卡，設備就會斷電，或者有2小時未登錄，系統(tǒng)會自動斷電。實驗室內(nèi)還設置有視頻監(jiān)控對其監(jiān)督，設置有遠程儀器控制和報警系統(tǒng)，及時幫助技術(shù)管理人員控制儀器的操作和電源開關(guān)，監(jiān)控其安全動態(tài)。

（2）實驗室儀器標準化網(wǎng)絡管理：每個實驗設備上都有條形碼，這樣在入庫和出庫的同時，可以隨時監(jiān)控設備的使用狀態(tài)，有效分析使用率。實驗室管理員，可以借助微信客戶端，實時發(fā)布設備的空閑可借用時間，學生在借用設備的時候，刷一卡通，把學生的信息和借用設備的信息聯(lián)起來，系統(tǒng)中會規(guī)定每個設備最多可借用的時間，對于逾期未歸還者，會在手機短信方面給予提醒。學生在歸還設備的時候，刷一卡通，掃設備條形碼，實驗室管理員檢查設備沒問題即歸還成功。如圖3所示，利用計算機、互聯(lián)網(wǎng)等資源建立設備網(wǎng)絡化管理平臺，對所有設備進行科學管理，實行動態(tài)化監(jiān)控，合理安排各種儀器的開放使用時間，最大化發(fā)揮使用價值，提高使用率，保證設備在不同部門之間存在共享[8]。

（3）實驗室預約平臺：使學生無論在哪里，利用手機、IPAD、PC等App終端訪問云管理平臺，進行實驗室預約使用[4];實驗室管理員無論在哪里，都可以對實驗教學終端進行統(tǒng)一維護、信息查詢、資產(chǎn)管理、監(jiān)控管理等功能，實時實地的進行實驗室開放[4]。實驗員的手機是和實驗室云平臺相互聯(lián)系的，學生進入和離開實驗室的時間點，實驗員可以隨時查看，實時了解實驗室動態(tài)。這樣在學期末對數(shù)據(jù)進行一個匯總，對使用頻率高的實驗室重點維護。

由此可見，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代，開放性實驗室管理系統(tǒng)都是依靠大數(shù)據(jù)技術(shù)，這樣增強了學生使用實驗室的效率，避免人員浪費，解決了以前實驗室晚上和周末不能使用的問題。

利用微信小程序或者安卓平臺進行實驗室管理和信息發(fā)布，因為傳統(tǒng)的集中式管理模式難以滿足學生實踐的碎片化、移動化和個性化需求，基于云技術(shù)建立了“時間、空間、內(nèi)容、層次”四維開放模式[5]，最終形成一個校企合作，資源共享、提升學生實踐能力的創(chuàng)新云平臺。如今人人一步手機，智能手機和Pad平板使用也很頻繁，這使得移動式和碎片化學習逐漸成為一種趨勢，相應的實踐教學模式將進一步完善和豐富[3]。

5 利用大數(shù)據(jù)平臺進行云存儲

（1） 利用大數(shù)據(jù)云平臺，可以將老師的課件PPT等講義材料儲存，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的U盤和移動硬盤。老師可以隨時隨地把制作好的講義上傳到云存儲平臺服務器上，下次進行上課后，輸入賬號密碼再把課件下載下來，避免了隨身攜帶U盤的麻煩，也使得電腦免受病毒的侵害。老師可以隨時使用手機等移動終端通過云平臺登錄管理自己的校園云盤，及時查看、上傳、刪除、修改、分享自己的學習教學資料，以及學生提交的作業(yè)等[6]。由于服務器存儲容量有限制，管理員可以定期對存儲的東西進行清理。

（2） 實驗室管理員在后臺進行安裝軟件的時候，如果對于機房多，數(shù)量龐大的實驗室，安裝起來勢必造成時間浪費，這時可以將實驗室軟件上傳到云平臺服務器，利用大數(shù)據(jù)云平臺管理，在后臺服務器端進行集中安裝，這樣不至于對資源造成浪費，也不會浪費人力物力。

6 實驗室管理向智慧化和自動化

多媒體共享云平臺建設是實現(xiàn)各既有實驗室設備聯(lián)動，更好發(fā)揮綜合效能的需要。平臺與學院實驗教學中心、虛擬仿真實驗教學中心等實驗室實現(xiàn)互通互聯(lián)，把教學、生產(chǎn)、社會服務等融于一體，推動理論和實踐相結(jié)合，實現(xiàn)科研及實踐成果的輸出與轉(zhuǎn)化，提高服務社會功能，培養(yǎng)全面及創(chuàng)新型人才。

隨著教育信息化的發(fā)展，實驗室越來越被重視，其管理模式也變得智能化、開放化、共享化。大數(shù)據(jù)推進了實驗室信息的收集，我們可以對其中數(shù)據(jù)進行挖掘分析，推進實驗室的智能化管理。 這樣在某一天的將來，高校實驗室的管理，可以以數(shù)據(jù)為中心，以數(shù)據(jù)決策為主導[7]。

7 總結(jié)

云計算和大數(shù)據(jù)將不斷創(chuàng)新實驗室的管理，將推動高校實驗室朝向智慧化、自動化方向發(fā)展。實驗室基于數(shù)據(jù)為決策，以探求因果關(guān)系發(fā)現(xiàn)相關(guān)關(guān)系，大數(shù)據(jù)作為實驗室管理的新技術(shù)、新模式，將會為實驗室管理帶來新的機遇[8]。在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，利用大數(shù)據(jù)和云計算，在實驗室管理中運用智能化設備，把無線網(wǎng)絡通信、微信公眾平臺相互結(jié)合[1]，形成統(tǒng)一的包含設備接入、數(shù)據(jù)處理和綜合應用的網(wǎng)絡信息中心，實現(xiàn)智慧學、智慧教、智慧管。

參考文獻：

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[6] 李英.探究“互聯(lián)網(wǎng)+”時代大數(shù)據(jù)創(chuàng)新高校實驗室的管理[J].天津中德應用技術(shù)大學學報，2017（4）：49-54.

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[8] 葛日波，朱志剛，王穎. 以信息化平臺假設為依托的實驗室管理模式創(chuàng)新與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2014（1）：15-18.

【通聯(lián)編輯：王力】