移动互联网时代的实验室安全与环保

周 立, 陈 润, 左 航, 师 维, 琚生根

(四川大学 计算机学院, 四川 成都 610065)

实验室安全与环保

移动互联网时代的实验室安全与环保

周 立, 陈 润, 左 航, 师 维, 琚生根

(四川大学 计算机学院, 四川 成都 610065)

针对高校实验室安全环保教育和培训工作的现状和移动互联网的发展,研究了以移动端App和微信公众号为载体的实验室安全与环保教育的新方法,探索新载体下的教育和培训形式、系统的解决方案,以及未来可能的发展方向,从而充分利用移动互联网的优势,提高高校的实验室安全与环保的教育与培训效果,减少安全事故的发生。

移动互联网； 安全与环保； 微信公众号

实验室是高校进行教学、科研、高素质人才培养的重要场所,也是大量仪器设备、实验材料及师生相对集中的地方。保证实验室安全,保障实验人员的人身安全和实验室财产安全,防止环境污染是实验室工作的重中之重,直接关系到实验室各项工作能否顺利地进行。为了保证实验室的安全,实验室工作者以及管理者一直在探索和实践中。由于时代在变,高校面对的安全环保问题也在不断变化,与之对应的对策和方法也需要改变和创新。

1 实验室安全与环保教育

随着高校越加重视实验教学,实验课程的开课课时和授课人数均在不断增加,实验室的规模不断扩大,使用人次和开放时间也快速增长。加强实践课程的建设有助于更好地培养学生的动手能力和创造能力,也有助于高校整体教学质量的提升,但与此同时,也为实验室的安全问题带来了一定的风险与隐患。

实验室安全与环保教育中最为重要的因素是人,通过对实验室活动参与者进行安全知识和操作技能的教育培训,提高其安全意识,将安全事故的发生消灭在萌发状态,一直是实验室安全与环保教育的首要工作,也是最直接有效的预防方法。

目前,许多高校建立了实验室准入制度,要求学生及使用实验室的其他人员必须通过实验室安全与环保的教育和考试获得准入资格[1-2]。在准入资格的形式上,有的高校开设了实验室安全环保课程,有的高校则利用Web技术建立了在线培训考试平台[3],还有的高校吸取日本、香港等地高校的经验,将研究生、新任教师、实验室管理人员、科研人员纳入教育培训范围[4-6]。这些举措改变了原有安全教育方式单一的问题,取得了较好的效果。

近几年,移动互联网技术快速发展,截至2014年4月,我国移动互联网用户总数达8.48亿,手机网民规模达5亿,占总网民数五成多,超过了PC上网的占比,我国移动互联网的发展进入了全民时代。在这个新的时代,人们获得信息和沟通交流的方式发生了较大的变化,从新闻阅读、电商购物、移动办公到水电缴费、公交出行,移动互联网的浪潮影响到了人们生活的方方面面,人们社会生活中的很多场景都可以移植到移动端,其中也包括了教育和学习。相比PC端,移动端的应用操作更加简单,没有复杂的菜单、没有键盘组合键的困扰,也没有单击双击的麻烦，用户可以获得文字、图片、语音和视频等信息。移动互联技术为培训学习提供了更加宽广的途径和更为便利的条件,突破了传统教育在地域、时间和设备上的限制[7-10]。在移动互联网时代,如何利用新媒体,如何发掘新的教育培训手段加强学生的实验室安全与环保教育是一个有待研究的课题。

2 基于移动App的安全与环保教育培训

2.1 系统解决方案

利用移动终端的灵活性和互动性特点,开发实验室安全与环保教育的移动应用,把学生的碎片化时间利用起来,使他们能通过该方便、快捷的方式进行安全和环保知识的学习,能很容易地获取相关知识、进行交流咨询并获得更加丰富的学习和培训内容。

系统采用B/S和C/S架构混合部署,在移动终端采用C/S架构,开发基于Android或IOS的客户端软件。普通用户使用移动端应用,通过Wi-Fi或者移动数据网络来进行数据同步,在PC端采用主流的B/S架构,系统管理员通过浏览器方便地进行后台管理。移动端为普通用户提供了个人实验室、在线学习、在线考试、资源检索、交流咨询等多项功能。

个人实验室模块可以根据用户进入的实验室及时为用户提供该实验室的基本情况,包括主要仪器的技术参数、操作规范和使用说明,以及实验室的安全手册、仪器设备操作规则、安全注意事项及实验室的日常管理规定等；用户可以及时获得重要信息,并可以将经常使用的实验室相关资料收藏,还可以通过扫描仪器设备上的条形码或者是二维码获得该仪器的主要参数。在线培训学习功能模块能够提供多种方式的实验室安全环保知识的学习,包括电子文档的在线阅读、图片的浏览、ppt、flash、视频的播放等。当系统资料无法满足需求时,用户可以通过资源检索模块在互联网上查找及获得相关信息。在线培训考试模块则支持用户进行安全与环保知识的在线评估和在线测试,用户还可以利用交流咨询模块来添加好友和其他学生研究讨论、向教师提问题等。管理员则主要通过PC端完成系统角色的创建、权限的设置、用户的管理以及系统各种资料的上传、录入、维护和信息的发布等功能。系统的解决方案见图1。

图1 基于移动App的实验室安全与环保教育与培训系统

2.2 系统实例

目前,移动端的主流操作系统是IOS和Android,其中Android占领了移动操作系统绝大部分的市场份额。移动端的开发首先需要搭建Android应用环境,需要安装Java 语言的软件开发工具包(JDK)、集成开发环境Eclipse、Android SDK和ADT(Android development tools)插件,最后创建AVD(Android virtual device),以便使Android应用程序可以在模拟器上运行。服务器端的Web开发同样使用Java语言的Eclipse集成开发环境,后台数据库使用MySQL,Web应用服务器使用Tomcat,这两者都是轻量级开源软件。此外,为实现Web服务端的职能分工,系统使用基于MVC设计模式的Struts组件,Struts开发方案能提高开发效率,并对后期的维护有很大好处。基于Android的系统在线学习界面如图2所示。

图2 Android端在线学习界面

3 基于微信公众号的新媒体安全与环保教育

3.1 微信公众号的优势

目前实验室安全与环保教育方式在媒介的选择上主要是通过印刷品(手册、校报、校刊)、校内广播电视、校园网等媒介；而在移动互联网时代,微博、微信等新媒体已经成了信息流通的主要媒介,特别是微信,其拥有非常庞大的基础客户群和很高的客户活跃度。微信公众号是微信的一个重要组成部分,通过公众号,用户可在微信平台上实现和特定群体的文字、图片、语音、视频的便捷沟通与互动。对大部分用户来说,公众号是日常使用微信的重要部分,而学生群体使用微信、关注微信公众号相比普通用户频率更高、范围更广。

同时相比目前广泛使用的原生App,微信公众号具有很大的优势。微信公众号所占容量比App小,不需要下载安装专门的App软件,不会占用手机的空间,只需要扫一扫关注相应的公众账号即可,其用户门槛低。且微信公众号一般使用HTML5技术做跨平台开发,不需要像原生App一样在不同平台上分别开发,开发成本低、周期短、上线快，其功能升级都在后台完成,不需要用户频繁下载升级。而且微信公众号本身就拥有海量的用户,能借助微信的社交网络迅速传播信息,这是原生App所不具备的,其推广成本很低,要求用户关注公众号远比要求下载安装手机应用简单容易得多。

3.2 微信公众号开发

系统部署于PC端和移动端,PC端主要采用B/S架构,主要进行系统的配置和维护,而移动端则以微信公众号作为入口,使用HTML5技术开发Web App,通过微信内置浏览器进入。系统的功能基本和App类似,只是开发方法有所区别,另外还增加了通过腾讯微信公众平台管理微信公众号的各种接口的配置、自定义菜单的设置等功能。

通过微信公众平台网站,注册创建公众号,选择开放接口权限更多、功能更丰富的服务号。通过审核后就可以登录平台进行设置,主要包括自定义菜单和开发者模式的设置,因为需要进行二次开发,所以选择开发模式。在该模式下需要配置应用服务器的URL值和接口调用票据(token)。当微信用户向公众账号发送一条信息,这条信息会首先发送到微信服务器,由微信服务器向应用程序服务器发出另外一个请求,应用服务器解析信息类型和内容,生成响应的信息,并将响应信息按微信服务器相应的格式进行封装返回给微信服务器,最后再由微信服务器发送回微信客户端[11]。应用服务器和微信服务器之间的通信如图2所示。

图2 系统信息处理

图2中公众号服务器和应用程序服务器之间传递的信息是按照XML格式封装的,信息类型包括文本、图片、语音、视频、小视频、地理位置信息和链接信息。

4 未来的发展方向:微信小程序

原生App和Web App谁将是移动端主流的问题争论了很久,尽管Web App比原生App有着前文所述的很多优点,但是在对于系统控件接口和框架的调用能力上,Web App始终无法和原生App相比,而且在公众号中内嵌H5的形式,功能较基础、页面的流畅度较差、操作体验一般,且由于微信自身多场景无法切换,有些信息切换过去后无法继续操作,影响了用户的使用和体验。

2016年1月11日,微信之父张小龙提出了微信小程序的概念,也就是另一种形态的应用符号,2017年1月9日,微信第一批小程序正式上线。微信小程序提供了丰富的框架组件和API接口,可供开发者选择使用,具体包含界面、视图、内容、按钮、导航、多媒体、位置、数据、网络、重力感应等,通过这些组件和接口,建立在微信上的小程序在运行能力和流畅度上面便可以保持和原生APP一样的体验[12],实现了聊天和程序间的便捷切换,还可以分享至对话。

目前的微信小程序还处在初始阶段,它的开发门槛相对较低、用户体验好,还可以在微信内被便捷地获取和传播,充分利用了微信的海量用户和强大用户群的优势,是实验室安全与环保教育可以尝试的新方向,但其实际应用模式和应用前景还需要进一步的研究和实践。

5 结语

移动互联网的快速发展在一定的程度上改变了信息交流、人际沟通、社会行为的方式,而移动App、微信公众号、微信小程序等新媒介的出现为高校的实验室安全与环保教育培训工作的开展开辟了新途径与新思路。充分利用移动端学习的灵活方便和新媒体的传播优势,提出了能够优化高校安全环保教育的组织和培训形式,能够在一定的程度上突破原实验室安全和环保教育在地域、时间和设备上的限制,拓展安全教育效果的广度和深度,同时节约了学校资源,减少管理者和实施者的工作量,使日常的安全环保宣传、教育和培训管理工作更加规范化、科学化。

References)

[1] 易国顺,赵邦枝,李名家,等.高校实验室安全与环保的现状分析和对策研究[J]. 实验技术与管理,2010,27(5):170-176.

[2] 廖秀萍,陈纪鑫,许业河. 转变理念开拓创新积极推进高校实验室安全管理建设[J].实验室研究与探索,2010,29(8):349-351.

[3] 赵庆双,王臻,闻星火,等. 实验室安全课网上学习与考试系统的开发与应用[J].实验室研究与探索, 2009, 28(1):128-130.

[4] 张志强. 日本高校实验室安全与环境保护考察及启示[ J].实验技术与管理,2010,27(7):164-167.

[5] 钱大益,闻星火,张新祥. 香港高校安全与环保管理的启示[ J].实验技术与管理,2010,27(3):243-246.

[6] 付国庆,张玲,石玉琴.中外高校实验室安全管理体系比较[J].西北医学教育,2013,21(5):901-902.

[7] 舒心,王锋.基于微信的移动学习平台研究与开发[J].电教科技,2015(31):181.

[8] 柳玉婷.微信公众平台在移动学习中的应用研究[J].软件导刊(教育技术),2013(10):91-93.

[9] 朱学伟,朱昱,徐小丽.微信支持下的移动学习平台研究与设计[J].中国原创教育,2014(4):77-83.

[10] 山峰,檀晓红,薛可.基于微信公众平台的移动微型学习实证研究[J].开发教育研究,2015, 21(1):97-104.

[11] 陈润,琚生根,师维,等.基于微信公众号的实验室安全环保教育与培训研究[C]//2016年高等学校国家级实验教学示范中心建设研讨会论文集.2015:384-388.

[12] 白崎.一篇文章读懂微信小程序(应用号)是什么[EB/OL].(2016-09-12).http://it.sohu.com/20160922/n468933440.shtml.

Laboratory safety and environmental protection in mobile Internet era

Zhou Li,Chen Run, Zuo Hang, Shi Wei, Ju Shenggen

(School of Computer Science, Sichuan University, Chengdu 610065, China)

In view of the current situation of the education and training for laboratory safety and environmental protection in colleges and universities, and with the fast development of mobile Internet, new methods for laboratory safety and environmental protection education based on mobile terminal App and WeChat public numbers are studied. The exploration on the new forms of the education and training, the resolution plan for the system and the possible future development direction is carried out in order to make full use of the advantages of mobile Internet and improve the education and training effect of laboratory safety and environmental protection in colleges and universities, reducing the occurrence of safety accidents.

mobile Internet; safety and environmental protection; WeChat public numbers

10.16791/j.cnki.sjg.2017.08.062

2017-03-02 修改日期：2017-04-06

周立(1963—),女,四川成都，硕士,副教授,研究方向为实验室建设与管理E-mail：zhouli@scu.edu.cn

陈润(1980—),女,四川成都,博士,高级实验师,研究方向为智能系统、信息安全.E-mail：cr_run@scu.edu.cn

G434

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1002-4956(2017)08-0244-04