新型开放式实验室管理系统的研究

第33卷第12期湖南科技学院学报 V ol.33 No.12 2012年12月Journal of Hunan University of Science and Engineering Dec.2012
新型开放式实验室管理系统的研究
陈爱武1郭丙琴2
（1.湖南科技学院 电子研究所，湖南 永州425100；2.湖南科技学院 信息技术与教育系，湖南 永州 425100） 摘 要：新型创新实验教学体现了高等教育中应以学生为中心的理念，是现代开放性教育的重要组成部分，它是针对传统实验教学模式的封闭性，不利于培养学生创造力的弊端提出来的一种实践教学模式。

本论文研究的是培养学生理论结合实际、动手能力、创造力、想象和思维能力的有效手段。

有利于学生学习积极性的培养、学习潜力的发挥、学生学习个性化的发展，全面培养学生的科学作风，培养适应社会要求的高素质应用型人才。

关键词：管理系统；新型创新实验室；管理策略
中图分类号：G434文献标识码：A 文章编号：1673-2219（2012）12-0035-03
0 引言
新加坡南洋理工大学的模拟电子技术的课程授课方式与我们国内大学上课方式相差甚远，他们学校在开学初，授课老师给每一位学生发一包元器件清单，到期末，学生把元件清单设计成一个电子作品并根据作品的性能作为课程的最终评分标准。

显然，南洋理工大学已经改变传统的课堂教学模式，而采取实践教学模式。

实验教学是大学教学的重要组成部分，在人才培养中具有不可替代的作用。

同时，也应该看到实验室管理工作十分复杂，以致在一定程度上影响了学生的主动性与积极性的发挥，不利于创新人才的培养，同时也不利于充分利用实验教学资源。

目前许多高校已着手建立自己的开放式的实验室信息管理系统，这些实验室管理系统的建立，为进一步提高我国高校实验室的现代化管理水平，起到了积极的推动作用。

此外，实施开放式实验教学也能提高实验教学水平，支持教师和学生开展科研活动，有效利用和挖掘实验室资源条件，充分发挥实验室在实施素质教育以及高新技术开发和科技成果转化中的重要作用[1,2]。

1 实验教学存在的问题
1.1 实验教学模式单一
长期以来，由于实验教学模式单一，实验室管理方式陈旧，以致在一定程度上影响了学生的主动性与积极性的发挥，“2节课制”实验课的模式已经深深制约着高校大学生实践能力和动手能力的培养，所谓的“2节课制”实验课就
收稿日期：2012－09－24
基金项目：湖南科技学院教改项目（XKYJ2011038）
作者简介：陈爱武（1976－），男，湖南邵阳人，讲师，硕士，研究方向为智能控制和算法研究。

是学生花费四分之一的时机抄写实验报告和实验要求，花四分之二的时间熟悉试验箱和在试验箱插接导电线，最后的四分之一的时间就是等待实验结果，大部分的学生在做完实验后根本没有搞清楚他在实验课里做了些什么，有什么意义、结果是干什么的？
1.2 实验项目不符合社会需要
“2节课制”实验教学模式同时也深深制约着实验项目的发展，众所周知，我们的学生花费了大量或者全部的时间去做一些验证性的实验，对学生的主动性和创新能力造成了严重的影响。

开放式实验室制定的实验项目主要应该以综合性和设计性课题为主，学生根据自己的特长和实验学分等要求选择实验项目。

1.3 实验室安全监控存在缺陷
传统的“楼层管理员式”的实验室管理模式，一个楼层或几个楼层由一位实验员管理，几千万的实验室设备除了每星期象征性地接待几节试验课外，基本上一年都是关着门的，原因是安全监控不到位，学生很难进入实验室，如果即使进入了，也得经过管理员的繁多手续安全责任的保证，这种管理方式严重制约着实验室利用率，很多昂贵的实验设备在整个的生命周期内根本就没有使用上几次，甚至有些设备包装还没打开就报废了[3]。

1.4 学校、企业严重脱节
高校学生特别是地方性本科院校的学生毕业后能否顺利进入企业或者进入企业后能否很快适应企业的工作，在很大的程度上取决于该院校在实践教学上是否与企业进行联合培养[4]。

目前，很多高校与企业严重脱节，对学生来说是带来较为严重的影响：第一，学生们感觉大学里学到的东西根本没用，而且用不上；第二，大学本科四年学完后学生们
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36 根本不知道企业需要什么？
2 管理策略
2.1 改革传统“2节课制”实验课
改变传统“2节课制”实验课模式，开发新型实验室管理模式，是为师生提供学科研究和高效的实验场所；制定高效的管理创新实验室各项工作；是为推动实验室的信息化建设，对实验室进行信息化管理、便于学校培养出更符合企业用人需求的创新人才。

同时也是大学生充实课余生活和提高自身专业素质的有效途径，是大学生养自身实践能力和创新能力的需要[5]。

新型的实验室管理模式宜采取“导师制的开放式实验室”模式，实验室采用指导老师负责制，大部分开放式创新实验室面向全校学生开放，用于学生自主开展各种实验和实
践活动，指导老师把该实验室的说明材料挂在实验室管理系统的网络上，如表1所示。

或其他途径发布该实验室的实验设备情况、实验项目类型及实验要求等相关内容，学生根据自身情况和研究方向来进行项目选择并完成实验学分。

把传统的“2节课制”的实验课改为开放式实验课。

开放实验教学体现了高等教育中应以学生为中心的理念，是现代开放性教育的重要组成部分，它是针对传统实验教学模式的封闭性，不利于培养学生创造力的弊端提出来的一种实践教学模式。

开放实验室是培养学生理论结合实际、动手能力、创造力、想象和思维能力的有效手段。

有利于学生学习积极性的培养、学习潜力的发挥、学生学习个性化的发展，全面培养学生的科学作风，培养适应社会要求的高素质应用型人才。

同时也是大学生充实课余生活和提高自身专业素质的有效
表1 实验室管理
实验室简介 实验室简单介绍
实验室规章制度 实验室规章制度发布及上传下载制度说明word
实验成果展示 包括对科研人员和科研机构的科研成果（包括论文和专著）进行查询和管理 实验室最新动态 发布最新的国内外科研动态，科研新闻，院科研动态新闻，并发布各种公告
实验室课程安排及介绍
实验室课程安排（及上传下载制度说明word ）
人员管理 包括可以对人员的科研项目、科研成果、论文、著作等进行查询，管理员可以对人员的数据进行维护和更新，添加或删除各个查询结果，并提供相应的统计功能
实验室 管理
差假期管理
差假期信息管理
途径，是大学生培养自身实践能力和创新能力的需要。

此外，实施开放实验教学也能提高实验教学水平，支持教师和学生开展科研活动，有效利用和挖掘实验室资源条件，充分发挥实验室在实施素质教育以及高新技术开发和科技成果转化中的重要作用。

2.2项目计划管理
为了提高学生的创新能力和社会的需要，开放式实验室的项目计划管理一般为综合性和设计性的实验项目，开放式项目管理如表2所示。

实验项目跟踪技术可以实时了解成员
工作完成情况，了解整个项目计划完成情况等内容。

跟踪主要是为了及时了解项目中的问题，并及时解决，不使问题淤积而酿成严重后果。

详细的计划可以提高跟踪的准确性，提高跟踪的效率和效果。

开放式实验室指导老师通过建立的实验室计划，详细明了的展示有计划负责人、需求人、计划执行时段、实现阶段成果、完成的进度情况等信息。

老师可通过项目申请实验计划代码。

通过审核后并能设置学生参与此项目[6]。

表2 项目计划管理
管理内容 子模块
功能参数
项目计划管理
1、项目代号的申请及管理
2、创新实验室项目（项目分组）
3、项目计划跟踪及管理
4、计划子项目创建及管理
5、进度分析及控制
6、项目参与人员设定
7、相关数据统计
1、项目跟踪主要针对计划，是为了了解项目的实际进展情况而采取的活动。

2、对应的每个实验室项目中会分配对应计划负责人及需求人。

老师充当着某个计划（实验室项目）的需求人，而学生就充当着某个计划的执行者。

3、项目计划成员可看到所有参与此项目的所以科研者在这项目计划中的实施及完成情况。

4、创新实验室学员在完成某个项目阶段后，可根据互联网访问创新实验室。

5、创新实验室指导老师可根据自己负责的项目增加，修改，废除项目计划，同时指定某个学生或团队进行此项目的研发，并能按各种快捷检索信息查看所需了解项目的进度情况。

6、根据用户所处的角色在所在信息栏目显示当前用户所有项目阶段完成进度。

7、根据时段查看情况、比如设定一周开会可以查看此周完成的总任务。

1.3实验室安全监控
提高实验室的利用率，关键是利用高科技监控管理实验室。

因为实验室毕竟不像在图书馆内学习那样。

开放式实验室的安全监控必须在电子技术、传感技术、自动控制技术和计算机网络技术的引入，监控设施的自动化、智能化水平在不断提高的背景下，设计出来的开放式实验室监控系统。

如表3所示。

1.4校企数据共享
在新型的开放式实验室管理系统中，高校和院（系）部必须注重实验、实习基地建设。

学校和公司将共同组成开放式实验指导老师的两个团队——课程研发团队和授课师资团队，课程研发团队主要由公司技术骨干资深（工程师）教师等组成，它主要的作用是规划研发课程设计，并根据IT 技术的发展方向和潮流，及时更新课程体系。

把先进的教学理念和明确的教学改革目标及时的反应到课堂中；授课师资团队主要高校资深教师组成，这些人员均具备研发第一线工作经验，理论功底扎实，实践经验丰富。

学校和企业可以实现网络数据共享，达到共同培养人才的目的。

这样指导出来的学生能很快地适用社会发展的需要。

表3 安全监控管理
内容
子模块功能参数
实验室监控系统1、实验
室监控
1、安防监控系统1套，可通过普通的IE浏览器，可以经过互联网远程访问门禁机上配置的摄像头，
浏览实时视频。

监控实验室进出动态；通过监控可以查看采集室内环境温度；通过系统页面可调节
监控清晰度等；
2、采用标准H.264压缩编码，压缩比和图像质量高；PAC DSP高性能数字信号处理芯片，稳定可
靠；支持USB本地存储；支持PTZ控制和报警；
考勤管理1、指纹
识别
2、考勤、
3、门禁
1、指纹考勤系统1套，门禁系统1套。

2、考勤管理系统通用性强，具有迟到、早退统计、方便的查询功能、报表功能
3、指纹模式：建立指纹库，将想要通过指纹开门的合法人员的指纹采集并存储，指纹身份认证，
通过指纹识别进行考勤，可有效避免学生迟到、早退、缺席、替课等现象，指纹识别考勤准确、方
便、快捷、有效。

4、刷卡模式：可以创建用户库分配卡号，对将要通过开门的用户设定相关信息并存储；卡号身份
辨认，成员想进入实验室时通过刷卡。

考勤机通过获取的卡号信息并统计信息。

采集对比将门自动
打开。

然后待成员进入后自动反锁。

5、指纹识别器、门禁管理系统、门禁电控锁1个、读卡器2个、门禁专用电源、门禁管理系统软
件、射频ID卡100张、485通讯卡1张
3 结 论
开放式创新实验室为高校带来较为深远的影响，本研究以地方高校湖南科技学院电子工程系以湖南省“十二五”规划高等学校“专业综合改革试点”项目为契机，实行了新型开发式实验室管理，有较好的实践意义和社会影响。

电子工程系实现了实验全方位“两级开放”，即课程实验室的普及开放和创新实验室的高级开放。

开创性设立了学生开放、创新实验室11个，吸收学生100余人。

该实验室由学生自主管理，在指导老师带领下，完成省级研究性学习和创新性实验，大学生研究课题、挑战杯大赛、全国电子设计大赛，毕业设计等创新性实验项目，取得了较好的成绩。

近三年，获得湖南省大学生研究性学习和创新性实验项目7项，全国挑战杯大赛三等奖2项，湖南省挑战杯大赛一等奖1项，二等奖1项，全国电子设计大赛湖南赛区二等奖3项，三等奖4项。

完成大学生科研项目28项，学生发表论文6篇，获得国家专利6项。

电子工程系还建立了5个校外实训基地，与北京凌阳、北京港湾、上海杰普、上海灵感软件、深圳奥盟等公司进行紧密合作，2年内输送优秀学生100左右进入电子高新技术领域，实现学生高质量就业。

参考文献：
[1]邓型深,姜吉琼. 高校实验室管理存在的问题与解决措施
[J].中国现代教育准备,2009,(6):112-113.
[2]GB/T15481-2000(ISO/IEC17025:1999),检测和校准实验室能力的通用要求[S].
[3]朱宇林.以实验室信息化促进实验室管理模式改革[J].玉林师范学院学报(自然科学),2012,(2):150-153.
[4]杨瑞霞,刘珊红.开放式实验室教学与管理探索[J].工会论坛,2012,18 (2):136-138.
[5]吴能表,田红,彭红军,等.高校教学实验室开发的初步探索
[J].西南农业大学学报(社会科学版), 2005,(4): 192-194. [6]李笑峰,赵二劳.高校实验室开放教学的探讨[J].科技情报开发与经济,2007,(1):252-253.
（责任编校：刘志壮）
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