論文關(guān)鍵詞：教學(xué)　實(shí)驗(yàn)室　信息化管理　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　論文摘要：實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)是校園數(shù)字化建設(shè)的重要組成部分，也是提高實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)的教學(xué)質(zhì)量、優(yōu)化資源配置和提升管理水平的有效途徑和手段。本文針對(duì)籌建浙江農(nóng)業(yè)商貿(mào)職業(yè)學(xué)院的契機(jī)，提出實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中信息化平臺(tái)的定位和設(shè)計(jì)原則，綜合利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，構(gòu)建集網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)于一體的高度自動(dòng)化、立體化、開(kāi)放化的教學(xué)和管理體系，更好地服務(wù)于學(xué)校的教學(xué)與管理。

　　一、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)簡(jiǎn)述

　　實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，采用科學(xué)的管理思想和先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的各種信息進(jìn)行全面管理的計(jì)算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)；是計(jì)算機(jī)技術(shù)、管理科學(xué)和分析測(cè)試技術(shù)的集合體，是一個(gè)包括信號(hào)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)通訊軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件、實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部管理在內(nèi)的高效集成的管理系統(tǒng)。它以實(shí)驗(yàn)室樣品分析數(shù)據(jù)的采集、錄入、處理、檢查、判定、存儲(chǔ)、傳輸、共享、報(bào)告發(fā)布以及業(yè)務(wù)工作流程管理為核心，將實(shí)驗(yàn)室的人員、材料、設(shè)備、技術(shù)、方法、資料檔案等資源有機(jī)結(jié)合起來(lái)，組成一個(gè)全面、規(guī)范的管理體系，為實(shí)現(xiàn)測(cè)試資料自動(dòng)采集、網(wǎng)上調(diào)度、實(shí)驗(yàn)信息安全共享、人員量化考核、實(shí)驗(yàn)室管理水平整體提高等各方而提供技術(shù)支持。同時(shí)它也是連接實(shí)驗(yàn)室、管理部門及用戶的信息平臺(tái)。

　　二、教學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　1．信息化平臺(tái)的定位

　　實(shí)驗(yàn)室作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的平臺(tái)和載體，其建設(shè)和管理水平直接決定著實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的高低，因此，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的指導(dǎo)思想應(yīng)定位于實(shí)用、高效、節(jié)約，著眼于構(gòu)筑與時(shí)代發(fā)展相適應(yīng)的信息化環(huán)境，確保實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部知識(shí)信息從創(chuàng)新到應(yīng)用各環(huán)節(jié)問(wèn)相互協(xié)調(diào)與高效運(yùn)作。建設(shè)的核心是將教學(xué)資源、教學(xué)軟件、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備等采用現(xiàn)代化的手段加以科學(xué)管理，為實(shí)驗(yàn)室管理者提供有效的網(wǎng)絡(luò)管理環(huán)境，為教師提供有效的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和科研環(huán)境，為學(xué)生提供有效的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境。

　　實(shí)驗(yàn)室信息化平臺(tái)，服務(wù)于“以學(xué)生為本，知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的實(shí)驗(yàn)教育理念和“以能力培養(yǎng)為核心”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，是一個(gè)開(kāi)放、深度、學(xué)術(shù)、實(shí)戰(zhàn)多方面結(jié)合的平臺(tái)，是一個(gè)提供全面系統(tǒng)的知識(shí)產(chǎn)品和知識(shí)服務(wù)的平臺(tái)，是一個(gè)既重理論更重實(shí)踐的平臺(tái)，也是一個(gè)服務(wù)于知識(shí)經(jīng)濟(jì)、知識(shí)傳播、知識(shí)分享、知識(shí)學(xué)習(xí)、知識(shí)創(chuàng)新和所有知識(shí)者的平臺(tái)。該平臺(tái)打破了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，充分體現(xiàn)以內(nèi)容為主、學(xué)生優(yōu)先、師生互動(dòng)、資源共享的原則。

　　2．總體規(guī)劃

　　系統(tǒng)所運(yùn)行的平臺(tái)是以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用先進(jìn)的信息化手段和工具，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)信息資源的全部數(shù)字化，在傳統(tǒng)的管理基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)數(shù)字空間以拓展現(xiàn)實(shí)信息管理的空間維度，從而提升了傳統(tǒng)管理方法的效率，擴(kuò)展了傳統(tǒng)管理方式的功能，最終實(shí)現(xiàn)全面信息化。實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的建設(shè)是分階段、分層次的，它經(jīng)歷的是由硬到軟、由下而上、螺旋上升的建設(shè)過(guò)程。其體系結(jié)構(gòu)可以用一系列同心圓表示，內(nèi)圓是核心，是基礎(chǔ)，外圓是在內(nèi)圓的基礎(chǔ)上提供的更進(jìn)一步的服務(wù)。按照功能劃分，可以分為四層：

　　(1)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)是校園綜合信息平臺(tái)最基礎(chǔ)的硬件設(shè)施，沒(méi)有相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，信息不能流動(dòng)，就不可能形成信息空間。

(2)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是整個(gè)信息平臺(tái)的信息基礎(chǔ)是由若干個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)等信息資源組合而成，不同的數(shù)據(jù)庫(kù)之間有很強(qiáng)的相關(guān)性，在數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的基礎(chǔ)之上，可以進(jìn)行更高級(jí)的應(yīng)用擴(kuò)展。

　　(3)基礎(chǔ)信息服務(wù)?；A(chǔ)信息服務(wù)是信息流動(dòng)的軟件基礎(chǔ)，包括電子郵件、文件傳輸、信息發(fā)布等。

　　(4)高級(jí)應(yīng)用服務(wù)。高級(jí)應(yīng)用服務(wù)是在基礎(chǔ)信息服務(wù)基礎(chǔ)之上，對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的應(yīng)用挖掘，生成的各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)直接管理各種信息資源，并根據(jù)相關(guān)的邏輯提供給用戶使用。

　　3．系統(tǒng)采用的模式

　　軟件結(jié)構(gòu)采用瀏覽器／服務(wù)器(B／S)結(jié)構(gòu)，即瀏覽器和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。它是隨著Internet技術(shù)的興起，對(duì)C／S結(jié)構(gòu)的一種變化或者改進(jìn)。在這種結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面是通過(guò)WWW瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端(BrOWSer)實(shí)現(xiàn)，但是主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端(Server)實(shí)現(xiàn)，形成所謂三層3一tier結(jié)構(gòu)。這樣就大大簡(jiǎn)化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級(jí)的成本和工作量，降低了用戶的總體成本。

　　以目前的技術(shù)看，局域網(wǎng)建立B／S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，并通過(guò)Internet／lntranet模式下數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，相對(duì)易于把握、成本也是較低的。它是一次性到位的開(kāi)發(fā)，能實(shí)現(xiàn)不同的人員，從不同的地點(diǎn)，以不同的接入方式(~HLAN，WAN，Internet／Intranet等)訪問(wèn)和操作共同的數(shù)據(jù)庫(kù)；它能有效地保護(hù)數(shù)據(jù)平臺(tái)和管理訪問(wèn)權(quán)限，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)也很安全。特別是在JAVA這樣的跨平臺(tái)語(yǔ)言出現(xiàn)之后，B／S架構(gòu)管理軟件更是方便、快捷、高效。目前，軟件系統(tǒng)的改進(jìn)和升級(jí)越來(lái)越頻繁，B／S架構(gòu)的產(chǎn)品明顯體現(xiàn)著更為方便的特性。對(duì)一個(gè)稍微大一點(diǎn)單位來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)管理人員如果需要在幾百甚至上千部電腦之間來(lái)回奔跑，效率和工作量是可想而知的，但B／S架構(gòu)的軟件只需要管理服務(wù)器就行了，所有的客戶端只是瀏覽器，根本不需要做任何的維護(hù)。無(wú)論用戶的規(guī)模有多大，有多少分支機(jī)構(gòu)都不會(huì)增加任何維護(hù)升級(jí)的工作量，所有的操作只需要針對(duì)服務(wù)器進(jìn)行；如果是異地，只需要把服務(wù)器連接專網(wǎng)即可，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程維護(hù)、升級(jí)和共享。

　　4．信息化平臺(tái)的構(gòu)成

　　實(shí)驗(yàn)室管理與教學(xué)信息化平臺(tái)是一個(gè)高度集成的平臺(tái)，由網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、硬件平臺(tái)和軟件平臺(tái)共同組成。(1)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。隨著高校數(shù)字化校園建設(shè)的日益完善，校園信息化、網(wǎng)絡(luò)化逐步實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室已成為數(shù)字化校園的重要組成部分。為便于管理和維護(hù)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室分別組建局域網(wǎng)，通過(guò)校園網(wǎng)接入CERNET和Internet，從而使實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)、科研、信息服務(wù)、資源共享等方面發(fā)揮了巨大作用。

　　(2)硬件平臺(tái)。計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室以教師和學(xué)生上機(jī)實(shí)驗(yàn)為主，兼顧多媒體教學(xué)，因此在硬件設(shè)備方面，除微機(jī)之外，還配備有服務(wù)器、交換機(jī)、功放和音箱等設(shè)備，從而為各種應(yīng)用提供強(qiáng)力的支持。為了防止計(jì)算機(jī)病毒的侵襲，以及避免由于學(xué)生誤操作或其它原因引起的硬盤(pán)數(shù)據(jù)混亂或丟失，實(shí)驗(yàn)室采用硬件控制方法，即通過(guò)海光藍(lán)卡來(lái)保障硬盤(pán)的數(shù)據(jù)安全。

　　(3)軟件平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和硬件平臺(tái)的建設(shè)是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室存在和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，軟件平臺(tái)的建設(shè)則是實(shí)驗(yàn)室提高教學(xué)質(zhì)量和管理水平的核心。軟件平臺(tái)包括系統(tǒng)軟件、教學(xué)應(yīng)用軟件以及實(shí)驗(yàn)室門戶網(wǎng)站、實(shí)驗(yàn)教學(xué)論壇、多媒體教學(xué)系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理信息系統(tǒng)、開(kāi)放機(jī)房自動(dòng)化管理系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)，其中，應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)是軟件平臺(tái)建設(shè)的關(guān)鍵。

．應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)的建設(shè)

　　應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)采用面向構(gòu)件的、基于總線的、開(kāi)放式的三層體系架構(gòu)，以實(shí)驗(yàn)室門戶網(wǎng)站為載體，集成其它應(yīng)用系統(tǒng)，建立一個(gè)松散連接的、可預(yù)測(cè)的分布式系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)各種教學(xué)資源和信息的整合和高度共享。

　　(1)實(shí)驗(yàn)室門戶網(wǎng)站。實(shí)驗(yàn)室門戶網(wǎng)站是實(shí)驗(yàn)室信息化平臺(tái)的重要組成部分，是實(shí)驗(yàn)室對(duì)外宣傳的窗口。網(wǎng)站以用戶體驗(yàn)為中心，采用多線索的信息組織方式，整合信息發(fā)布、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、管理體制、規(guī)章制度、教研成果、在線留言、在線調(diào)查、內(nèi)容檢索、教學(xué)論壇、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理等功能模塊于一體，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科研、社會(huì)服務(wù)和管理等各項(xiàng)工作提供數(shù)字化資源共享環(huán)境。

　　(2)實(shí)驗(yàn)教學(xué)論壇。論壇是一個(gè)以交互形式為師生提供信息服務(wù)的交流平臺(tái)，其特點(diǎn)是：網(wǎng)絡(luò)用戶均可以利用其功能進(jìn)行信息交流，包括提供新聞和各種信息、表達(dá)自己的觀點(diǎn)和意見(jiàn)、回應(yīng)別人的觀點(diǎn)和意見(jiàn)等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)論壇按照實(shí)驗(yàn)課程的不同分為多個(gè)主題版塊，由實(shí)驗(yàn)教師擔(dān)任相應(yīng)課程版塊的版主，協(xié)助管理員管理該版塊的秩序，活躍版塊討論和交流氣氛，為專家學(xué)者以及師生之間建立和維護(hù)一個(gè)良好的學(xué)術(shù)交流和觀點(diǎn)辯論的樂(lè)土。教師通過(guò)論壇上傳豐富的教學(xué)資源，包括課件、參考資料、習(xí)題、課程錄像等，學(xué)生可以不受時(shí)間、地點(diǎn)限制下載資源，進(jìn)行課后學(xué)習(xí)、作業(yè)提交、在線測(cè)試、網(wǎng)上討論等，教師根據(jù)學(xué)生的反饋信息調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，修訂教學(xué)計(jì)劃，并進(jìn)行在線答疑。

　　(3)多媒體教學(xué)系統(tǒng)。為了提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中講解和演示實(shí)驗(yàn)的需求，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室安裝了洪恩多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)。它是基于局域網(wǎng)的多媒體教學(xué)管理軟件，能夠構(gòu)造強(qiáng)大的多媒體網(wǎng)絡(luò)教室及教學(xué)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)純軟件方式的廣播教學(xué)、教學(xué)示范、遙控輔導(dǎo)、師生對(duì)講、分組討論、電子搶答、文件傳送、遠(yuǎn)程管理等網(wǎng)絡(luò)教室教學(xué)功能。洪恩多媒體網(wǎng)絡(luò)教室，徹底解決了以往網(wǎng)絡(luò)教室建設(shè)中存在的成本高、周期長(zhǎng)、操作復(fù)雜等一系列難以解決的問(wèn)題。

　　(4)實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理信息系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室采用基于Web的實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的登記、管理、規(guī)劃、調(diào)配、報(bào)廢等整個(gè)生命周期的監(jiān)控，減輕了實(shí)驗(yàn)室管理人員工作量和工作繁瑣程度，提高了工作效率。通過(guò)該系統(tǒng)的實(shí)施，提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率，減少了庫(kù)存的無(wú)謂積壓和重復(fù)購(gòu)置；能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地提供各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成用戶所需要的各類報(bào)表，為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)提供有力的決策信息支持；同時(shí)，使異地辦公成為可能，實(shí)現(xiàn)了特定范圍內(nèi)的資源共享。

　　(5)開(kāi)放機(jī)房自動(dòng)化管理系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)周期固定的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，無(wú)法保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程的連續(xù)性，不利于提高學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立操作能力及從事實(shí)驗(yàn)研究的興趣。因此，實(shí)驗(yàn)室采用安圣開(kāi)放機(jī)房自動(dòng)化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室從時(shí)間、空問(wèn)上全面對(duì)學(xué)生開(kāi)放。系統(tǒng)采用c／s架構(gòu)，基于TCP／IP協(xié)議通信，支持課表上機(jī)、自由(課時(shí))上機(jī)、自費(fèi)上機(jī)等多種上機(jī)模式，通過(guò)校園IC卡可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上課、上機(jī)過(guò)程的全自動(dòng)化管理，包括安排課時(shí)上機(jī)任務(wù)、自費(fèi)機(jī)時(shí)的預(yù)收費(fèi)、贈(zèng)送學(xué)生自由機(jī)時(shí)、學(xué)生卡片管理、機(jī)房值班管理等。管理人員通過(guò)系統(tǒng)及時(shí)掌握開(kāi)放機(jī)房的使用情況和學(xué)生課內(nèi)外上機(jī)情況，從而合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)和開(kāi)放時(shí)間，為學(xué)生提供一個(gè)寬松、自由的學(xué)習(xí)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放，尊重了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極參與意識(shí)，為學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造了更多的機(jī)會(huì)，是知識(shí)型、綜合型、研究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)正常開(kāi)展的必要條件，也是實(shí)驗(yàn)室資源能夠得到更充分、更合理地利用的有效手段。

　　三、結(jié)束語(yǔ)

　　在教學(xué)實(shí)驗(yàn)室中使用信息化管理技術(shù)，是實(shí)驗(yàn)室的必然發(fā)展趨勢(shì)，將會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理產(chǎn)生較大的影響。建立實(shí)驗(yàn)室信息管理平臺(tái)的目的，首先要發(fā)揮系統(tǒng)的質(zhì)量控制和質(zhì)量管理功能，其次是提高實(shí)驗(yàn)室整體的自動(dòng)化水平，同時(shí)提高實(shí)驗(yàn)室的管理水平和學(xué)術(shù)水平，促進(jìn)教學(xué)模式、教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革，加速了教育手段的現(xiàn)代化。

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