论开放式电工电子实验室的智能管理系统

韩文颖 春兰 赵明君 孙万利

摘 要：电工电子实训教学在大学教学中处于重要地位，是培养学生创新精神和实践能力的重要途径之一，将电工电子实验室开放可以充分调动学生的主观能动性，而对开放式电工电子实验室施行智能化管理，可以更有效的激发学生的求知欲望和学习热情，有利于培养学生的动手能力和创新精神。

关键词：电工电子实训教学；开放式；智能化

中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.06.082

1 引言

电工电子实验室的建设、管理与维护直接影响高校的教学和科研水平。伴随着高校管理模式的改变，电工电子实验室建设与管理将会更加规范化和复杂化，与之相对应的管理工作也会更加复杂。为了更好的加强学生的实践动手能力，进一步培养学生的创新能力，很多高校对开放式电工电子实训教学模式进行了改革。国外智能化实验室管理技术应用的成功经验表明，适应现代化教育学发展的实验室必须要建立起完整的管理体系，采用开放式实训教学模式，因而需要一套与之配合的先进的实验室信息管理系统LIMS （Laboratory InformationManagement System）。通过信息管理系统可以将原始的资料、设备、项目、人员的管理通过网络技术、多媒体技术、模拟仿真技术等来实现，从而带动智能开放管理等模式的创新。

2 开放式电工电子实验室的现状分析

2.1 开放式电工电子实验室的实训项目缺乏，开放层次少

一方面电工电子实验室对于学生感兴趣的开放性项目较少，设计型的和培养综合能力的实训项目缺少，从而很大程度地阻碍了学生创新能力的提高。另一方面，电工电子实验室除了完成规定的实训教学任务外，还对教师或者学生的专利、科研项目、大创项目、学生的课设等开放，但项目还是以课堂上教学实训项目为主，实训的内容缺乏学科间的穿插，创新点缺乏。

2.2 器材的损坏与耗费

由于开放式电工电子实验室为学生提供了自愿参与实训的途径，所以到实验室做项目的学生人数大大增加，这样虽然充分调动了学生学习的积极性，但高频率地使用器材，使其消耗大大增加。同时，由于实训过程中的不规范操作，会加速实验室器材的损坏。有些器材如富士变频器FRENIC-VP系列的价格昂贵，维护或者更换需要很多费用，这给开放式实验室管理增加了难度。

3 智能开放式电工电子实验室的管理优势

3.1 有利于培养学生的实践创新能力，提高实验室资源的利用率

智能化管理为实验室提供了信息共享平台，有利于学科与学科间的交叉，使得交流途径更加快捷、更加方便。借助于本系统，使得开放性项目大大增加，设计型的和培养综合能力的实训项目多彩多样，从而有利于充分发挥学生的主体作用，激发学生的学习兴趣，极大地提高了学生的实践创新能力。

3.2 及时反映实验室的状况，提高实验室资源的利用率

智能化管理能够及时反映出实验室的真实情况，教师通过信息平台，可及时查阅实训课程情况，随时查询器材的使用状况，从而提高了实验室资源的利用率，教师还可以及时的发现问题、解决问题，这样更利于实现实验室资源的优化配置。同时也为实现动态响应创造了条件，有利于实现智能化管理。

4 智能开放式电工电子实验室系统

智能开放式电工电子实验室系统由两大部分组成：预约系统和监控系统。

预约系统如图1所示，学生需要通过网络提交预约申请，申请通过后，方可进入实验室。

监控系统如图2所示，学生必须刷卡后才能开始实验，学生刷卡成功后，与实验台对应的监控系统也将开启，总控台的教师可以通过监控系统全程监控学生做实验的情况，学生一旦有违规操作，教师通过语音监控系统对其警告，并强行断电，学生须重新领卡并刷卡后方可进行实验。学生在做实验过程中，如果有疑问，可以按下实验台上的“疑问”按钮，总控台与之对应的“疑问”指示灯亮起，同时，与之对应的蜂鳴器会发出一种响声，教师收到信号后进行现场答疑。学生做完项目后，可按“提交”按钮，总控台与之对应的“提交”指示灯亮起，同时，与之对应的蜂鸣器会发出另外一种响声，教师收到信号后进行现场验收，在验收过程中，如果有仪器损坏的，教师通过系统做相应的记录。验收合格后学生方可离开实验室。

5 结语

智能开放式电工电子实验室是今后电工电子实验室发展的趋势，智能开放为实验室开放创造了一个非常切合实际、安全有效的运行维护管理环境，是实现实验室开放的一个可行方案。同时还可以对整个实验过程进行监控等远程操作，从而提高了实验器材的合理使用率。智能开放有利于培养学生的学习主动性，扩大学生的知识面、从而进一步培养学生分析问题和解决问题的能力。更有利于提高学生的实践创新能力。

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