“互聯網+”實驗室管理模式探討
時間:2022-01-17 03:18:01
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【摘要】實驗室高校教學的一個重要組成部分,如何更好地加強實驗室管理,提高實驗室及實驗設備的利用率,已經引起院校、教師和學生的廣泛關注,是一個非常值得探討的問題。校園一卡通平臺是學校教育信息化、數字化的載體,“互聯網+”成為教育變革的一個新的契機,將二者結合起來運用在實驗室管理上,將是實驗室管理的趨勢。
【關鍵詞】實驗室管理;互聯網+;校園一卡通
一、引言
高等院校的實驗室是學校教育的重要組成部分,是學校教學與科研的重要基地,是培養學生的動手能力、應用能力和創新能力的重要場所,也是增強教師實踐教學和科研能力的搖籃,在衡量學校辦學質量和辦學水平上占有重要的地位。實驗室內具備相對專業的儀器設備和實驗用品等,隨著招生人數的不斷增加、實驗室工作負荷的不斷提高,傳統的主要以手工、紙質記錄的管理模式已經捉襟見肘,只有高效便捷的實驗室管理模式才能更好地為教學服務。1.1現有實驗室管理現狀目前,高校實驗室數量大,類型多,功能各異,根據其功能可分為三大類:以教學為目的的實驗室、以科研為目的的實驗室、省級或國家級專業實驗室[1]。目前這些實驗室的管理多是以人工方式進行,而且管理內容多數是偏向于實驗設備,而實踐教學、開放性實驗、實驗過程等動態信息的管理目前尚屬空白,主要表現在以下幾個方面:1.實驗儀器使用記錄。目前學生在使用實驗儀器設備時需要對使用情況做詳細的手工登記,多數是由實驗室管理人員完成,對于實驗儀器設備數量大的基礎教學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容也不夠精確,一旦發生儀器設備損壞等情況很難確定到使用者。2.開放性實驗室管理。多數的實驗室都是需要在專業教師的監督指導下,學生才能進入實驗室進行實踐活動,這樣限制了實驗室資源的充分利用,同時也禁錮了學生自發進行實踐活動的思想,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.學生簽到。傳統課堂的學生考勤模式都是教師人工核對學生情況,既占用了教師的時間和精力,又不便與分析數據,管理人員還須監管學生的出入情況,整體管理工作程序繁瑣、效率低下,對學生實驗狀態難以有效地管理與控制[2]。4.實踐教學信息統計。當前主要依靠人工記錄的實驗室管理模式,不便于學校教務處統計實驗相關信息,對發現和解決實驗教學中的問題都有一定的滯后。為了改革上述實驗教學模式的弊端,有必要引入基于校園一卡通門禁系統的實驗室管理策略,不僅可以減輕管理人員的負擔,提高實驗室的利用效率,而且能夠提升高校實踐教學綜合管理水平,為師生營造一個多元化、開放性的實驗教學環境[3]。
二、基于一卡通的網絡智能化管理
隨著“互聯網+”概念不斷滲透到各行業領域,大數據、云計算、互聯網等與教育界的結合已經逐漸展開,教育界的互聯網行業已被公認為是最受關注的領域[4],如何充分利用現有的實驗室資源,提高資源的利用率,做到信息的快速查詢和規范管理已成為實驗室管理工作的核心任務,因此實驗室管理工作的信息化和網絡化勢在必行。目前,我校的校園一卡通是一種非接觸式IC卡,實現了在同一張卡上多種不同功能的智能化管理,以取代學生證、食堂飯卡、圖書借閱卡、上網卡、醫療付費卡以及洗浴卡等多張卡片,從而實現校園內的統一身份認證、統一信息查詢及共享數據平臺的功能。我們利用校園一卡通,以校園網為載體,借助數據庫技術等信息化手段,實現數據的前端采集、交互與共享操作,以及校園卡身份識別功能和數據記錄等功能,信息中心匯總所有采集的數據,對數據進行集中管理和簡單分析,并輔之以一定的數據挖掘模型進行決策分析,可以完成學校不僅限于教學的多種日常管理工作。
三、“互聯網+一卡通”的實驗室管理模式
3.1系統描述系統的架構由讀卡器、嵌入式系統、門禁系統管理平臺以及各應用端的管理平臺構成,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卡的信息,與本地系統中的數據庫做對比,成功則顯示刷卡人信息,生成刷卡記錄,并通過校園網上傳至信息中心的服務器,在服務器端生成不同格式的數據備用,實驗管理系統,實踐教學管理平臺和大型科學儀器管理平臺等均可以從服務器上獲取數據。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品或化學試劑以及大型科學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,不僅要對比本地數據庫查找刷卡人信息,而且要在生成的記錄中加入刷卡的精確時間、進入的實驗室名稱、使用的實驗設備等詳細信息,以備為不同系統調用數據的信息完整性。某些大型或專用設備需要單獨安裝刷卡前端系統的,更要生成使用設備的開始時間和結束時間,以便準確記錄使用時間。2.數據庫同步功能。本地數據庫設定時間自動與一卡通中心數據庫同步信息,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。為了降低本地數據庫同步的數據量和同步時長,對于某些專用實驗室或學院專業實驗室,本地數據庫可以選擇只同步本學院的學生數據,通過設置“白名單”方式,當“白名單”功能啟用時,只同步更新白名單上的人員信息。3.限制未授權人員功能。某些大型儀器設備或專用儀器設備需要單獨配備刷卡前端系統的,一卡通無效或未被設置在有權使用該設備的名單中的持卡人刷卡,都不能啟動儀器設備使用。4.功能擴展靈活。無論是在刷卡系統前端,還是在信息中心的服務器端,都要做好擴展功能的軟硬件接口,為將來新功能的擴展做好準備。比如化學試劑的使用,就可以在化學試劑的盛裝瓶外粘貼該試劑的二維碼,試劑領用處配備的刷卡前端添加一個掃二維碼的功能,領用該試劑時,刷過一卡通后再掃一次二維碼,就能準確地生成一條化學試劑的領用記錄。5.系統監控功能。系統會實時監測網絡連接狀態,斷網后在本地的所有功能均能正常使用,待網絡連通后,系統自動將斷網期間的記錄上傳到信息中心服務器。6.遠程控制功能。設備管理員可以遠程設置門禁的開關以及設備使用的時間段。同時本實驗室上課的教師可以導出該堂課學生的刷卡記錄作為電子簽到表統計學生的出勤情況。7.信息中心服務器數據管理。信息中心的服務器實時接收各個實驗室發送過來的實驗室使用信息,并按照一定的規則生成原始數據為其他系統提供查詢服務。在信息中心服務器上生成的數據資料,可以為學校各職能部門的數據需求提供原始數據,各部門根據自己的業務需要,通過接口從信息中心服務器中獲取相關信息,可以生成教師上課簽到表、學生上課出勤統計表、實驗設備記錄表、實驗設備和實驗室使用率表等各類業務數據。
四、結束語
在“互聯網+”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服務器中,通過對歷史數據分析處理,做出歸納性的推理,可以從中挖掘出潛在的最優運行模式,幫助學校決策者及時調整實踐教學管理策略,同時,還能以嚴謹科學、方便快捷的方式反映實驗室的使用情況,便于學校對實驗室設備利用率從整體上有所了解,對進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
[1]楊燕,李堅,李錦春.實驗室開放管理的探索與實踐[J].教育教學論壇,2014,2(9):7-8.
[2]魏建國.數字化校園中的考勤管理和門禁管理兩個子系統應用方案[J].電腦知識與技術,2011,7(27):6579-6580.
[3]郭盛,黃剛,王峰.校園卡門禁系統在高校實驗室中的應用研究[J].中國現代教育裝備,2013(19):8-10.
[4]解繼麗.“互聯網+”引領教育改革新趨勢[J].楚雄師范學院學報,2015,2:85-88.
作者:別玉濤 王曉光 呂巍 單位:1.吉林大學公共計算機教學與研究中心 2.吉林大學計算機科學與技術學院