开放式电工电子实验室智能管理系统的探究

高菲

摘  要：电工电子的实验教学在学校的基础教学中处于重要的地位，是培养学员创新精神和实践能力的重要场所之一，将电工电子实验室开放，可以充分调动学员的主观能动性，而对开放式电工电子实验室实行智能化管理，可以有效地激发学生的求知欲和学习热情，有利于培养学员的动手能力和创新精神。

关键词：电工电子;实验教学;开放式;管理系统

一、引言

作为学校电类专业学生进入实践学习环节的专业性实验室，电工电子实验室的建设、管理与维护直接影响学校的教学质量和科研水平。随着学校的电工电子实验室的建立，实验室的管理制度与运行模式也逐渐规范化，与之对应的管理工作也变得更加复杂，为了更好地加强学员的实践动手能力，进一步培养学员的创新能力，需要对电工电子实验教学模式进行改革，实现电工电子实验室开放化与智能化管理。采取开放化的实验室教学模式，需要建立一套与之相匹配的先进的实验室管理系统，通过开放式管理系统将原始的仪器仪表设备、实验项目以及人员的管理通过预约、监控系统来实现，从而实现实验室的开放化、智能化管理。

二、电工电子实验室的现状分析

（一）设备老旧、实训项目少

电工电子实验室是培养学校电工电子类学员动手创新能力的重要场地。但是学校现有实验室建设时间早，仪器设备采购时间早，学员电工电子类课程安排密集，实验室利用率非常高，仪器仪表设备也因老化、利用率高等原因损坏率逐年增加;同时，作为专业型实验室，需要不断地将技术更新与实验室建设接轨。目前实验室所用的部分设备，如示波器、函数信号发生器等已经处在停产的尴尬境地，亟待进行更换。另外，由于电工电子类课程的特殊性，实验室对于学员感兴趣的开放性项目少，能够用来培养综合能力的实训项目也较缺乏，这些情况在很大程度上阻碍了学员创新能力的提高。另一方面，电工电子实验室除了完成规定的实验教学任务外，还对教员和学员的比武竞赛、科研项目等开放，但项目大部分还是利用实验室较为落后的设备进行研究，研究内容缺乏先进性与创新性，很难与目前最新的技术交融，开发出具有前瞻性的科研项目。

（二）器材的损坏与耗费

由于学校电工电子课程的密集性，实验仪器设备需要高频率地使用，随之而来的消耗也大大增加。同时由于实验过程中的不规范操作，比如没有按照开关电源顺序进行断电，超过仪器量程进行电路检测等，都会加速实验室器材的损坏。有些器材造价昂贵，维护或者更换需要很多费用，给实验室管理增加了难度。

三、开放式电工电子实验室智能化管理的优势

（一）培养学员的实践创新能力，建立专业课与基础课的桥梁

智能化的可以管理为实验室提供信息共享平台，有利于加强学科之间的联系。信息共享平台会使管理员、教员、学员之间的交流更加高效、真实。还可以增加实验室的开放性项目，从而充分发挥学员的主体作用，激发学员的学习兴趣，提高学员的设计能力与综合创新能力。

（二）实现实验室状况的实时反馈，提高实验室资源的利用率

开放式的智能化管理系统能够实时采集实验室的教学与学习情况，以及实验室仪器仪表的运行状况，教员可以通过网络平台实时查看实验课程情况，实验室管理员也可以随时查看器材的使用状况，从而提高了实验室资源的优化配置，有利于实现智能化管理。

四、开放式电工电子实验室智能管理系统

开放式电工电子实验室由三种端口组成：管理员端、教员端和学员端。

（一）管理员端

主要负责电工电子实验课程的课程与排课管理。

（二）教员端

主要负责亲自制定电工电子的实验模板，为每门课程添加需要做的实验，查看自己的排班，查看学生的预习情况、实验过程中提交的数据，给学生的实验报告评分等。

（三）学员端

可以查看将要进行的课程和要做的实验，查看实验详情。进行线上实验预习，查看实验过程中提交的数据和监测点的比对情况，填写实验报告等。

五、实验过程预设

（一）实验报告管理

学员通过校园卡刷卡开机并与账号绑定，学生实验结束后当场提交数据，学员只能使用自己测量的数据完成实验报告。教员可在线批阅，并针对学员的实验预习、实验操作、实验报告情况分别进行打分。

（二）实验室开放预约管理

实验室开放预约安排以及实验室的开放预约管理，可以由实验室管理员来制定一定的预约规则，也可以由任课教员申请、管理员审核。可灵活管理开放实验、自主实验、自拟实验、指定可选实验等多种开放模式。

（三）实验室运行监控

通过实验室监控系统可以实时查看各个实验室仪器的使用情况，并可以实时观察仪器状态，及时发现仪器异常状态，确保实验室正常运行。

六、结束语

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。通过实验室的智能化与开放式改造，还可以对整个实验过程进行监控等远程操作，进一步提高实验室设备及场地的利用率，使其实验教学内容更加适应现代电子技术的发展。智能开放有利于培养学员的学习主动性，扩大學员的知识面，从而进一步培养学员分析问题和解决问题的能力，更有利于提高学员的实践创新能力。