实验室综合信息化管理平台建设

王会燕， 刘媛霞， 孙 逊， 鲜学丰， 张 震， 李金祥

(苏州市职业大学 计算机工程系， 江苏 苏州 215104)

实验室综合信息化管理平台建设

王会燕， 刘媛霞， 孙 逊， 鲜学丰， 张 震， 李金祥

(苏州市职业大学 计算机工程系， 江苏 苏州 215104)

针对实验室管理效率不高、仪器设备报修程序复杂等问题，给出实验室综合信息化管理平台的总体建设实施方案。该平台包含信息化展示、信息化管理和信息化资源3部分。信息化展示包括网站建设、实验室图片、视频和360°漫游环境展示；信息化管理包括智能门禁和钥匙管理、仪器设备报修管理、贵重仪器设备跟踪定位管理、实验室开放、仪器设备借用管理等；信息化资源包括实验室知识库等资源。

实验室管理； 实验室信息化； 实验室建设

高等职业教育重在为区域经济发展提供技术、技能型人才[1]。在高职院校的教学体系中，实践环节的操作与练习学时占有很大比重。加强实验室管理、提高实验室管理人员的工作效率和服务质量，是实验室信息化管理工作的主要目的[2]。

1 存在的问题

(1) 钥匙管理效率低。钥匙管理是实验室管理工作中的重要部分。通常，实验室的所有钥匙由实验中心管理，教师使用实验室前需要到实验室管理员处领取钥匙，并登记姓名、上课节次、借用/归还时间等；授课结束后，教师须将钥匙归还[3]。这种管理方式不但需花费时间和精力，而且不能避免钥匙损坏、丢失。实验室钥匙管理效率低、借用手续繁杂。

(2) 仪器设备报修程序复杂。传统的实验室仪器设备报修程序是：填写纸质仪器设备报修单，报学院实验与实训中心，由实验与实训中心联系各维修部门进行维修。仪器设备报修单流转慢，往往不能及时维修，还容易出现疏漏的情况[4]。

(3) 实验室形象化展示不够。笔者查阅了20多个同类型院校的实验与实训中心网站，其中大多数网站以图片和视频展示实验环境，而较少采用虚拟漫游技术。图片和视频给予观众的视角有限且不能交互，不利于学生全面、形象地了解实验室环境[5]。

(4) 安全与卫生宣传形式不新颖。安全管理是实验室管理工作的重中之重。很多同类院校的实验与实训中心仅以文字和图片形式展示实验室安全卫生管理制度，形式不够新颖，不易引起学生的注意。

实验室信息化管理是一项系统工程，除上述钥匙管理、仪器设备管理、信息化展示与安全管理外，还包括实验室各类文档信息的管理、实验室仪器设备借用管理、实验项目管理、实验室日志管理、实验室管理人员技术培训等。因此，需要构建一个实验室综合信息化管理平台，提高实验室信息化综合管理水平。

2 实验室管理信息化建设总体方案

实验室信息化是提高实验室开放率和利用率最有效的手段[6]。苏州市职业大学计算机工程系依据江苏省“智能制造与训练控制中心”的总体指导思想，制订了实验室信息化建设总体方案，包括信息化展示、信息化管理和信息资源3部分。

2.1 信息化展示

实验与实训中心的各类信息都需要信息化展示，包括实训中心的网站建设和信息展示、实验室环境图片信息展示、实验室环境视频信息展示、实验室环境360°漫游交互展示等。网站是整个实验中心的信息总输出口，也是与外界交流的重要信息平台。实验与实训中心设计开发了符合学院特色的实验与实训中心网站，其中包括实验基地和重点实验室的专栏介绍和实验室安全等形象化展示，介绍实验室的建设面积、仪器设备、实验项目和实验室的主要功能。信息化展示将实验环境透明化、形象化，为全校师生提供全面的实验信息。

2.2 信息化管理

实验室综合信息化管理平台依托校园网建设，开发了仪器设备报修、仪器设备借用管理、仪器设备跟踪定位、实验室开放、授课软件申报等子系统。

(1) 仪器设备报修子系统。提供统一的网上报修渠道，简化仪器设备报修程序，并存储仪器设备报修所有相关信息，实现办公信息化。

(2) 仪器设备借还子系统。便于实时记录仪器设备的借用信息，包括借用人、借用仪器设备的型号、借用时间和时长等信息。

(3) 仪器设备跟踪定位子系统。可实现贵重仪器设备的实时跟踪管理，确保贵重仪器设备的安全和信息共享，提高贵重仪器设备的使用率。

(4) 实验室开放子系统。用于学生课余时间借用实验室进行学习和实验。

(5) 授课软件申报子系统。为教师申报安装下一学期授课所需教学软件提供便利，做好实验教学保障。

2.3 信息化资源

在教育和科研体系中，实验室举足轻重。每个实验室的功能、仪器设备的使用方法等信息都需要使用者熟知。苏州市职业大学计算机工程学院实验与实训中心以前期考察和调研为依据，开发了实验室知识库。知识库容纳中心全部实验室的信息，并根据实验室建设情况实时更新。

实验室信息资源包括实验室的相关文档、环境图片、设备图片和设备使用视频等资源。实验室管理人员须每天填写值班日志、每周填写周记，记录工作内容、遇到的问题和解决问题的方法。实验室管理人员登录实验室综合信息化管理平台，即可填写日志和周记，不仅便于数据的存储和检索，也方便检查人员的查阅，既省时，又省力。

3 实验室综合信息化管理平台建设的实施

实验室综合信息化管理平台的建设旨在优化管理流程、提升管理效率及管理服务质量[7]。

3.1 智能门禁和智能钥匙管理

智能钥匙不仅携带方便，而且在遗失后只需在系统中做出相应的权限设定，即可以方便地重新获得，无须更换门锁和钥匙。智能门禁可以大大提高实验室安全性和便利性。智能门禁管理程序如图1所示。

图1 实验室智能钥匙、门禁管理流程图

对于长期借用实验室的教师，实验室管理员要在学期初统计借用需求，经实验与实训中心审核后统一向网络中心申请门禁权限。门禁系统具有灵活的权限管制，它可以控制持卡人对任何一间实验室的开门权限。门禁权限与教工卡绑定，授课教师的教工卡在被授权后，即可随时刷卡开门，无需再向实验与实训中心管理员借还钥匙。智能门禁系统记录使用者使用实验室的信息。

对于短期使用实验室，采用智能钥匙管理。授课教师需得到权限，使用教工卡刷卡即可拿到或归还实验室钥匙。智能钥匙管理子系统能够对所授权的钥匙使用情况进行详细的记录，包括使用者图像、借还时间和时长等信息[8]。

采用长期、短期结合管理实验室钥匙，能提高实验室的管理效率，避免因钥匙管理不当引发的问题。

3.2 故障报修系统简化报修程序

为简化仪器设备报修程序，基于Fine UI控件和数据库SQL Server2012设计开发了B/S模式下的仪器设备故障报修系统。该系统能够全程跟踪仪器设备维修进度，使维修程序简洁化、透明化。

故障报修分为实验仪器设备故障报修和基础设施故障报修两大类别，并分别配有实验仪器设备管理员和基础设施管理员。授课教师如发现实验仪器设备故障，只需单击显示在桌面上的“故障报修”快捷方式，登录并填写故障信息，即可完成故障报修程序；管理员则会即时收到邮件通知并及时进行处置。

教师可以随时登录系统查看所报修仪器设备的维修进度，还可以对维修结果进行评价或提出建议。

实验与实训中心主任可以随时登录系统，查看仪器设备维修情况；而实验室管理人员则无需每周填写仪器设备报修情况汇总表，简化了维修管理程序。在一个学期的试运行中，维修实验仪器设备106次、维修基础设施128次，不但报修手续简单，而且故障能得到及时处理，为教学正常开展提供了有效保障。

3.3 贵重仪器设备跟踪定位

根据国家教管委的意见，高校应充分发挥贵重仪器设备的投资效益，促进贵重仪器设备的协作共用，提高贵重仪器设备的使用效率，更好地为教学、科研服务。实验室综合信息化管理平台对于贵重仪器设备和不易管理的实验仪器设备进行微型定位跟踪，利用GPS、WiFi和LBS定位系统，实现实验仪器设备的跟踪定位。实验管理员若要查看仪器设备所在位置，可登录电脑查询平台、手机APP、微信等实时查询。跟踪定位系统在避免贵重仪器设备丢失或者意外事故发生、提高贵重仪器设备利用率，以及提高管理效率方面发挥了重要作用。

3.4 实验室知识库建设

为提高实验管理员的实验室管理水平，加强对实验管理员进行培训，实验与实训中心工作人员基于机器学习、数据挖掘技术和SQL Server2012,开发了B/S模式下的实验室知识库。实验室知识库是为每个实验室专门定制的知识百科库，涵盖实验室的所有基本信息，包括：

(1) 实验室概况；

(2) 设备信息：设备清单、设备台套数、设备购置价格及年限、设备功能介绍(图文和视频)、软件安装位置与功能；

(3) 面向专业；

(4) 管理员信息；

(5) 电路信息：设备线路安装图、空调线路图、设备对应电源开关信息；

(6) 故障解决方法；

(7) 使用指导书；

(8) 实验室功能：实验室建设目的、培养学生能力素养、实验室的具体功能；

(9) 实训项目：设项目名称、项目负责人、项目主要内容；

(10) 实训课表。

知识库的资源包括文字、图片和视频等媒体形式。实验室知识库能够让使用人员快速了解和认识实验室，也能够为授课教师提供最全面的实验室信息，实现实验室的最大化价值。

此外，实验室知识库的运用，可以缩短新上任的实验室管理员熟悉实验室的时间，提高管理效率。

3.5 实验室开放系统

实验室面向学生开放是培养高素质创新型人才的需要，也是教育教学改革需要[9]。为满足实验室开放的需要，实验与实训中心基于ASP.NET和SQLServer2012开发了B/S模式下的实验室开放使用管理系统。学生通过登录实验室开放系统，可以实时查看实验室和实验器材的预约使用情况，在线预约使用实验室。具有管理权限的实验室管理员根据实际情况决定是否接受预约。实验室为学生参加实验、实践活动提供场所和实验器材，提高了实验室、实验器材使用率和实验室使用效益。

3.6 360°全景展示实验室环境

360°全景技术因其能够创设可交互的、虚幻的三维空间场景，近年来在房地产、观光景点、汽车、酒店、校园、文化和体育场馆等领域得到广泛应用。

360°全景技术也叫虚拟现实(virtualreality)全景，该技术基于图像处理的虚拟漫游技术，能够极大地增强展示的娱乐性和互动性。利用这项技术，结合视频、声音、图像等素材，可以很好地展现实验室空间和实验仪器设备。用户可以通过网络漫游，自主浏览，得到身临其境的感受[10]。实验与实训中心采用360°全景技术制作了3个楼层的实验室全景浏览图，并将其发布在实验与实训中心网站上。

360°全景浏览图真实再现了实验室环境。用户可以通过自动或手动浏览方式零距离、沉浸式体验实验室环境，可以选择浏览每个楼层的实验环境或单个实验室的环境，可以看到走廊装饰、各实验室的位置。以计算机工程学院物联网系统集成实验室为例，用户通过点击“进入”即可进入该实验室，浏览实验室的整体面貌，如图2(a)所示；点击“前往第二个区域”可浏览实验室第二个区域的仪器设备和环境，如图2(b)和图2(c)所示；点击“离开”可退出实验室如(见图2(d))。用户还可以查看仪器设备的型号、制造厂家等信息。通过360°全景漫游系统，增强了用户对实验环境的感知度，使师生能够更好地了解和利用实验室。

图2 物联网系统集成实验室漫游截屏图

3.7 动画视频宣传实验室安全与卫生

实验室安全与卫生的宣传采用了幽默动画的形式，形式新颖，效果显著。这种形式不仅符合当前学生的欣赏习惯，为学生提供新的视听体验，也能够生动地展示实验室的基本信息和安全注意事项，帮助学生提高安全意识和规范实验操作的自觉性。

在实验室安全宣传动画制作过程中，突出专业特色和实验室特点，注重提高学生的人文素养。学生通过参与创作动画角色、勾画学院实验室环境、仪器设备、配色、配音等全过程，不仅能够锻炼专业技能，在一定程度上也提高了实验室安全意识。

4 结语

苏州市职业大学通过构建实验室综合信息化管理平台，实现了实验室的信息化展示和信息化资源的综合管理，提升了实验室的信息化管理效率和教学服务质量。基于该综合信息化管理平台协同处理各项实验室管理工作，省时省力、节省资源。随着信息技术的发展，学校将持续推进实验室信息化建设的进程。

References)

[1] 周建松.高等职业教育人才培养目标下的课程体系建设[J].教育研究,2014(10):103-111.

[2] 霍丽娟.高职院校如何实现社会服务功能[N].光明日报,2008-07-23(11).

[3] 贾申利.构建实验室管理部门工作新风貌[J].实验技术与管理,2016,33(1):1-5.

[4] 胡新琴.在线报修管理系统设计与实现[J].电脑知识与技术,2016(2):73-74.

[5] 360度全景[EB/OL].(2014-05-29)[2016-11-25].http://baike.so.com/doc/5438219-5676536.html.

[6] 周艳荣,张玉莲,刘松平.高校实验室信息化建设的思考与实践[J].中国电力教育,2011,32(11):30-31.

[7] 蔡海燕,刘昭.实验室信息化管理初探[J].实验室研究与探索,2010,29(11):373-375.

[8] 赵成,李耀华.高职院校实验室管理经验浅谈：以电子信息工程学院实验室管理为例[J].苏州市职业大学学报,2015(4):53-56.

[9] 陈子辉,王泽生.基于创新实验项目的实验室开放机制研究[J].实验技术与管理,2016,33(1):17-20.

[10] 张秋莲,李涵.360度全景展示在虚拟博物馆中的应用探索[J].中国国家博物馆馆刊,2011(9):154-156.

Construction of platform of comprehensive informationization management of laboratory

Wang Huiyan, Liu Yuanxia, Sun Xun, Xian Xuefeng, Zhang Zhen , Li Jinxiang

(Department of Computer Engineering, Suzhou Vocational University, Suzhou 215104, China)

In view of the insufficiency of the laboratory website informationization and laboratory visualization, the low efficiency of key management and the complicated procedure of equipment repair, a comprehensive informationization management platform of experiment and training center is put forward in the current laboratory management of higher vocational colleges. The platform includes the following three modules: informationization display module, informationization management module and informationization resources module. Informationization display module includes laboratory website construction, laboratory images ,video and 360° roaming. Informationization management module includes intelligent access control and key management systems, equipment repair system and other sub-projects. Informationization resources module includes laboratory knowledge and other resources.

laboratory management; laboratory informationization; laboratory construction

10.16791/j.cnki.sjg.2017.06.036

2016-12-02 修改日期：2017-04-21

国家自然科学基金资助项目(61440053，61472268)；江苏省高等教育教改研究项目(2015JSJG414)；2015年苏州市教育科学规划课题(高职高专类)立项课题(85)；苏州市职业大学2015年度研究性课程(SUV2015QN05)；苏州市职业大学2016年度研究性课程(SZDYKC-160604)

王会燕(1988—)，女，河南开封，硕士，助理实验师，主要研究方向为教育信息资源管理和实验室信息化管理.

G482

A

1002-4956(2017)06-0146-04