“互聯(lián)網(wǎng)+”實驗室管理模式探討

時間:2022-01-17 03:18:01

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“互聯(lián)網(wǎng)+”實驗室管理模式探討

【摘要】實驗室高校教學(xué)的一個重要組成部分,如何更好地加強(qiáng)實驗室管理,提高實驗室及實驗設(shè)備的利用率,已經(jīng)引起院校、教師和學(xué)生的廣泛關(guān)注,是一個非常值得探討的問題。校園一卡通平臺是學(xué)校教育信息化、數(shù)字化的載體,“互聯(lián)網(wǎng)+”成為教育變革的一個新的契機(jī),將二者結(jié)合起來運用在實驗室管理上,將是實驗室管理的趨勢。

【關(guān)鍵詞】實驗室管理;互聯(lián)網(wǎng)+;校園一卡通

一、引言

高等院校的實驗室是學(xué)校教育的重要組成部分,是學(xué)校教學(xué)與科研的重要基地,是培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的重要場所,也是增強(qiáng)教師實踐教學(xué)和科研能力的搖籃,在衡量學(xué)校辦學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平上占有重要的地位。實驗室內(nèi)具備相對專業(yè)的儀器設(shè)備和實驗用品等,隨著招生人數(shù)的不斷增加、實驗室工作負(fù)荷的不斷提高,傳統(tǒng)的主要以手工、紙質(zhì)記錄的管理模式已經(jīng)捉襟見肘,只有高效便捷的實驗室管理模式才能更好地為教學(xué)服務(wù)。1.1現(xiàn)有實驗室管理現(xiàn)狀目前,高校實驗室數(shù)量大,類型多,功能各異,根據(jù)其功能可分為三大類:以教學(xué)為目的的實驗室、以科研為目的的實驗室、省級或國家級專業(yè)實驗室[1]。目前這些實驗室的管理多是以人工方式進(jìn)行,而且管理內(nèi)容多數(shù)是偏向于實驗設(shè)備,而實踐教學(xué)、開放性實驗、實驗過程等動態(tài)信息的管理目前尚屬空白,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:1.實驗儀器使用記錄。目前學(xué)生在使用實驗儀器設(shè)備時需要對使用情況做詳細(xì)的手工登記,多數(shù)是由實驗室管理人員完成,對于實驗儀器設(shè)備數(shù)量大的基礎(chǔ)教學(xué)類實驗室的管理人員來說是個不小的工作量,而且容易出錯,對于儀器的使用時間等內(nèi)容也不夠精確,一旦發(fā)生儀器設(shè)備損壞等情況很難確定到使用者。2.開放性實驗室管理。多數(shù)的實驗室都是需要在專業(yè)教師的監(jiān)督指導(dǎo)下,學(xué)生才能進(jìn)入實驗室進(jìn)行實踐活動,這樣限制了實驗室資源的充分利用,同時也禁錮了學(xué)生自發(fā)進(jìn)行實踐活動的思想,而目前的實驗室開放性管理對管理人員的需求量比較大。3.學(xué)生簽到。傳統(tǒng)課堂的學(xué)生考勤模式都是教師人工核對學(xué)生情況,既占用了教師的時間和精力,又不便與分析數(shù)據(jù),管理人員還須監(jiān)管學(xué)生的出入情況,整體管理工作程序繁瑣、效率低下,對學(xué)生實驗狀態(tài)難以有效地管理與控制[2]。4.實踐教學(xué)信息統(tǒng)計。當(dāng)前主要依靠人工記錄的實驗室管理模式,不便于學(xué)校教務(wù)處統(tǒng)計實驗相關(guān)信息,對發(fā)現(xiàn)和解決實驗教學(xué)中的問題都有一定的滯后。為了改革上述實驗教學(xué)模式的弊端,有必要引入基于校園一卡通門禁系統(tǒng)的實驗室管理策略,不僅可以減輕管理人員的負(fù)擔(dān),提高實驗室的利用效率,而且能夠提升高校實踐教學(xué)綜合管理水平,為師生營造一個多元化、開放性的實驗教學(xué)環(huán)境[3]。

二、基于一卡通的網(wǎng)絡(luò)智能化管理

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”概念不斷滲透到各行業(yè)領(lǐng)域,大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)等與教育界的結(jié)合已經(jīng)逐漸展開,教育界的互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)已被公認(rèn)為是最受關(guān)注的領(lǐng)域[4],如何充分利用現(xiàn)有的實驗室資源,提高資源的利用率,做到信息的快速查詢和規(guī)范管理已成為實驗室管理工作的核心任務(wù),因此實驗室管理工作的信息化和網(wǎng)絡(luò)化勢在必行。目前,我校的校園一卡通是一種非接觸式IC卡,實現(xiàn)了在同一張卡上多種不同功能的智能化管理,以取代學(xué)生證、食堂飯卡、圖書借閱卡、上網(wǎng)卡、醫(yī)療付費卡以及洗浴卡等多張卡片,從而實現(xiàn)校園內(nèi)的統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一信息查詢及共享數(shù)據(jù)平臺的功能。我們利用校園一卡通,以校園網(wǎng)為載體,借助數(shù)據(jù)庫技術(shù)等信息化手段,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的前端采集、交互與共享操作,以及校園卡身份識別功能和數(shù)據(jù)記錄等功能,信息中心匯總所有采集的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理和簡單分析,并輔之以一定的數(shù)據(jù)挖掘模型進(jìn)行決策分析,可以完成學(xué)校不僅限于教學(xué)的多種日常管理工作。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+一卡通”的實驗室管理模式

3.1系統(tǒng)描述系統(tǒng)的架構(gòu)由讀卡器、嵌入式系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)管理平臺以及各應(yīng)用端的管理平臺構(gòu)成,前端基于校園一卡通讀卡器,通過在讀卡器上刷卡獲取目標(biāo)卡的信息,與本地系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫做對比,成功則顯示刷卡人信息,生成刷卡記錄,并通過校園網(wǎng)上傳至信息中心的服務(wù)器,在服務(wù)器端生成不同格式的數(shù)據(jù)備用,實驗管理系統(tǒng),實踐教學(xué)管理平臺和大型科學(xué)儀器管理平臺等均可以從服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)。3.2實驗室管理平臺的主要功能針對目前綜合類高校功能各異的實驗室,尤其是對含有一些危險化學(xué)品或化學(xué)試劑以及大型科學(xué)儀器的實驗室和開放型實驗室,實驗室管理平臺需要有較好的通用性和實用性,以下功能都是必不可少的:1.生成記錄完備性。持卡人刷卡時,不僅要對比本地數(shù)據(jù)庫查找刷卡人信息,而且要在生成的記錄中加入刷卡的精確時間、進(jìn)入的實驗室名稱、使用的實驗設(shè)備等詳細(xì)信息,以備為不同系統(tǒng)調(diào)用數(shù)據(jù)的信息完整性。某些大型或?qū)S迷O(shè)備需要單獨安裝刷卡前端系統(tǒng)的,更要生成使用設(shè)備的開始時間和結(jié)束時間,以便準(zhǔn)確記錄使用時間。2.數(shù)據(jù)庫同步功能。本地數(shù)據(jù)庫設(shè)定時間自動與一卡通中心數(shù)據(jù)庫同步信息,確保持卡人在更換卡片后不影響使用,同時也能在一定程度上控制卡片掛失后非本人持卡刷卡的情況。為了降低本地數(shù)據(jù)庫同步的數(shù)據(jù)量和同步時長,對于某些專用實驗室或?qū)W院專業(yè)實驗室,本地數(shù)據(jù)庫可以選擇只同步本學(xué)院的學(xué)生數(shù)據(jù),通過設(shè)置“白名單”方式,當(dāng)“白名單”功能啟用時,只同步更新白名單上的人員信息。3.限制未授權(quán)人員功能。某些大型儀器設(shè)備或?qū)S脙x器設(shè)備需要單獨配備刷卡前端系統(tǒng)的,一卡通無效或未被設(shè)置在有權(quán)使用該設(shè)備的名單中的持卡人刷卡,都不能啟動儀器設(shè)備使用。4.功能擴(kuò)展靈活。無論是在刷卡系統(tǒng)前端,還是在信息中心的服務(wù)器端,都要做好擴(kuò)展功能的軟硬件接口,為將來新功能的擴(kuò)展做好準(zhǔn)備。比如化學(xué)試劑的使用,就可以在化學(xué)試劑的盛裝瓶外粘貼該試劑的二維碼,試劑領(lǐng)用處配備的刷卡前端添加一個掃二維碼的功能,領(lǐng)用該試劑時,刷過一卡通后再掃一次二維碼,就能準(zhǔn)確地生成一條化學(xué)試劑的領(lǐng)用記錄。5.系統(tǒng)監(jiān)控功能。系統(tǒng)會實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài),斷網(wǎng)后在本地的所有功能均能正常使用,待網(wǎng)絡(luò)連通后,系統(tǒng)自動將斷網(wǎng)期間的記錄上傳到信息中心服務(wù)器。6.遠(yuǎn)程控制功能。設(shè)備管理員可以遠(yuǎn)程設(shè)置門禁的開關(guān)以及設(shè)備使用的時間段。同時本實驗室上課的教師可以導(dǎo)出該堂課學(xué)生的刷卡記錄作為電子簽到表統(tǒng)計學(xué)生的出勤情況。7.信息中心服務(wù)器數(shù)據(jù)管理。信息中心的服務(wù)器實時接收各個實驗室發(fā)送過來的實驗室使用信息,并按照一定的規(guī)則生成原始數(shù)據(jù)為其他系統(tǒng)提供查詢服務(wù)。在信息中心服務(wù)器上生成的數(shù)據(jù)資料,可以為學(xué)校各職能部門的數(shù)據(jù)需求提供原始數(shù)據(jù),各部門根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需要,通過接口從信息中心服務(wù)器中獲取相關(guān)信息,可以生成教師上課簽到表、學(xué)生上課出勤統(tǒng)計表、實驗設(shè)備記錄表、實驗設(shè)備和實驗室使用率表等各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

四、結(jié)束語

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維帶動下,憑借一卡通平臺的信息,持卡人刷卡操作后,全部信息都會存儲在系統(tǒng)服務(wù)器中,通過對歷史數(shù)據(jù)分析處理,做出歸納性的推理,可以從中挖掘出潛在的最優(yōu)運行模式,幫助學(xué)校決策者及時調(diào)整實踐教學(xué)管理策略,同時,還能以嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)、方便快捷的方式反映實驗室的使用情況,便于學(xué)校對實驗室設(shè)備利用率從整體上有所了解,對進(jìn)一步提高實驗室管理水平和資源的綜合利用,具有積極的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]楊燕,李堅,李錦春.實驗室開放管理的探索與實踐[J].教育教學(xué)論壇,2014,2(9):7-8.

[2]魏建國.數(shù)字化校園中的考勤管理和門禁管理兩個子系統(tǒng)應(yīng)用方案[J].電腦知識與技術(shù),2011,7(27):6579-6580.

[3]郭盛,黃剛,王峰.校園卡門禁系統(tǒng)在高校實驗室中的應(yīng)用研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2013(19):8-10.

[4]解繼麗.“互聯(lián)網(wǎng)+”引領(lǐng)教育改革新趨勢[J].楚雄師范學(xué)院學(xué)報,2015,2:85-88.

作者:別玉濤 王曉光 呂巍 單位:1.吉林大學(xué)公共計算機(jī)教學(xué)與研究中心 2.吉林大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院