论文部分内容阅读
摘 要：在我校信息化、网络化建设的不断深入的今天，针对开放式实验室管理与使用方面存在的问题，将基于校园卡的网络化身份认证融入开放性实验室管理手段的探索与实践中，将所有的实验资源联网并实现基于网络的自动化控制管理，实现了一套较完整地开放性实验室管理方案，充分发挥其服务科研创新能力方面的作用。
关键词：实验室管理 开放性实验室 网络化身份认证 应用探究
中图分类号：G647 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（b）-0202-02
在高校的教学环节中实验室是一个重要组成部分，实验室有丰富的科研设备和教学资源，通过实验室学生可以提高实践能力、培养创新意识。目前依据实验室在实验教学服务上的特点，充分利用高校实验室现有的实验设备和条件，将与高校相适应的探究式、研究型的实验教学管理模式的建立作为重点，是实验室改革的重要内容。
实验室以满足基本教学与科研为前提，通过一定的手续申请并在审核通过的情况下，任何需要使用实验室的师生或科研人员，都可以通过预约实现在实验室进行相关实验[1]，被称为开放式实验室。通过实验室的开放，可以将开放实验室中所使用的仪器设备实现资源共享，这样做可以提高开放实验室的资源利用率，充分调动起来广大师生的创新意识和实验积极性，在整合资源实现素质教育和科研创新的过程中开放式实验室建设已成为有效举措。
1 如何充分实现开放性实验室的思考
想要实现开放式实验室，那么我们就应该在两方面做好工作，即实验时间的开放和实验内容的开放。目前在实验室上重复建设严重、设备损耗率高、实验室管理人员紧缺等问题普遍存在于高校开放性实验室的管理中[2]。对于这些问题的解决方式应该思考如何在高校实验室中实现正常的教学科研工作的同时，还能将开放式实验室最大限度地延长开放时间、实验设备使用率被相应提高，那么不同类型的创新型实验也能够顺利开展的在实验室开展起来。
使用开放性实验室的人员有其自身特点，比如：范围广、流动性大等。建设开放性实验室，我们要在原有实验条件的基础上尽可能地避免重复建设，将实验设备利用率最大化，对外开放实验室要求开放性实验室对本专业、本学科、本学院的师生开放。随着教师教学科研水平地不断提高和学生创新能力地培养，不断延长开放性实验室开放的时间。由于传统实验室不具备开放的标准，那么在开放性实验室开展自主实验和创新实验的同时，我们就要延长和限制实验室的开放时间。面对实验室的更高要求，在长期地工作实践中，总结出实验室使用者的身份认证、授权及追溯是重点。可以对该使用者开放的前提是可以确认其身份并得到实验室管理员的授权。同时记录并保存该授权记录，当仪器设备出现故障或损坏时候可以有据可查。因此实验室管理者最有效的“武器”是拥有一套完整可靠的身份认证系统及管理流程。随着高校信息化建设的不断推进，基于网络上的信息量和校园内的各种活动也越来越多，校园内最佳的认证手段自然是基于校园卡的身份认证。因此开放性实验室管理中实现自动化的身份识别，这种基于网络认证的手段应用可以实现高效的网络化管理，并且在投入方面尽量减小，合并原有资源，在开放性实验室管理人员紧缺等困难的解决方面也得以解决。
2 开放性实验室管理手段的研究与实现
开放性实验室主要是基于Web，并实现资源和网络管理共享，现就管理流程、网络认证的实现和一些辅助管理手段介绍如以下几点。
2.1 开放式实验室基本Web的管理流程
为了能有效地解决这些问题，要建立以Web技术为基础的开放式实验室管理系统。将所有的实验室资源通过网络管理共享开放。此系统汇根据先进的技术和优质的管理技术，给客户提供一个方便快捷、安全的实验环境。我们可以在任何地点及时间链接网上计算机进行查询并申请预定使用实验室。通过后用户可以通过刷卡进行身份验证，核实后就可以进入实验室进行工作了。在实验完成之后，实验效果和对实验室的意见及建议都可以通过浏览器登录系统进行反馈[3]。管理人员提高开放式实验室的管理效率和实验效果的途径可以通过该系统对实验进行跟踪管理，统计分析实验室使用情况。还可通过管理系统对使用不当造成的仪器损坏追溯使用人责任。
2.2 网络认证的实现
那么如何实现真正意义上的网络认证？通过网络对身份进行认证是与一般的智能化的门禁系统的重要区别，如图1的实现流程就是具体的体现。
同一实验室管理系统实现开放实验室的门禁系统的认证，从而实现了所有开放性实验室资源的“联网”。认证管理的过程是对于小型实验设备，我们将其放入的一个带电磁阀锁芯的柜子中，对于身份认证部分的实现与门禁系统一样，通过一个读卡器读取校园卡内码后通过网络将数据传送给认证服务器，认证服务器经过数据编解码并基于数据库系统判断给出是否通过认证，再将信号返回到执行机构打开实验柜。对于大型设备，为了实现控制管理的目标，我们将执行机构改变为一个大功率固态继电器[4-5]，用来控制实验设备的电源输入。我们对所有实验室的桌椅及实验物品都统一编号，为了方便管理。
对于使用有线或是无线的选择在整个系统具体实现的过程中，是网络连接方案，有线网络具有连接成本低，数据信号可靠的优点，但无线连接更适合认证系统，因为考虑到实验室会经常挪动。无线连接就有我们经常使用的WiFi和蓝牙进行连接。整个开放性实验室的认证系统示意图如图2所示。
2.3 开放性实验室其它辅助管理手段
实验室还有实时视频监控系统，作为开放性实验室的辅助管理手段。为了确保数据的可靠性，我们在开放式实验室管理系统中，采用多视频检测不留任何死角，并且使用高清的摄像头，将监视到视频储存在预备服务器中，方便日后随时查询当时的情况。我们还可以应用智能实验柜系统，也同样实现了基于校园卡的网络认证，就像实验室、实验设备一样，是实验的共享资源[6-7]。为了方便下一次实验的使用，在实验柜中可以暂时存放实验过程中的用的工具、半成品实验结果、参考资料等。
3 结语
实验教学体系应该是一种实践与理论教学改革相协调的，让它适合于高校开放性实验室。在整合教学及实验室资源的基础上，充分利用校园网资源和Internet平台，开放式实验室网络认证管理手段实现了跨校区、跨专业，在互联网上学生可以对需要的实验项目进行实验申请与预约，并且各校区乃至校外各科研单位的师生、科研人员通过统一管理平台可以预约使用实验室和实验仪器等，这对实验室管理工作中的种种问题也是一个更加高效地解决。使开放性的实验室从技术手段上保证了真正的意义上的开放性实验室的运行。
参考文献
[1] 杨凤珍，谢荣，高欣，等.开放式研究型专业实验教学模式的探索[J].实验技术与管理，2011，28（8）：23-25.
[2] 姜浩，吕志丰，黄贺，等.开放式实验室管理系统的设计与实现[J].实验室研究与探索，2010（6）：110-112.
[3] 陈海燕.浅议高校实验室开放管理机制[J].安徽农学通报，2009，15（8）：215-216.
[4] 宋大雷，彭利军.教学开放实验室建设的探索与实践[J].实验室研究与探索，2011（3）：338-341.
[5] 伍扬.高校实验室开放管理机制的研究[J].实验技术与管理，2012，29（8）：178-181.
[6] 王玉霞.高校实验室管理信息系统的研究[J].中国科教创新导刊，2008（14）：213-214.
[7] 王雪飞.基于开放实验室的教学模式研究[J].长沙铁道学院学报：社会科学版，2011（1）：248-249.
关键词：实验室管理 开放性实验室 网络化身份认证 应用探究
中图分类号：G647 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）05（b）-0202-02
在高校的教学环节中实验室是一个重要组成部分，实验室有丰富的科研设备和教学资源，通过实验室学生可以提高实践能力、培养创新意识。目前依据实验室在实验教学服务上的特点，充分利用高校实验室现有的实验设备和条件，将与高校相适应的探究式、研究型的实验教学管理模式的建立作为重点，是实验室改革的重要内容。
实验室以满足基本教学与科研为前提，通过一定的手续申请并在审核通过的情况下，任何需要使用实验室的师生或科研人员，都可以通过预约实现在实验室进行相关实验[1]，被称为开放式实验室。通过实验室的开放，可以将开放实验室中所使用的仪器设备实现资源共享，这样做可以提高开放实验室的资源利用率，充分调动起来广大师生的创新意识和实验积极性，在整合资源实现素质教育和科研创新的过程中开放式实验室建设已成为有效举措。
1 如何充分实现开放性实验室的思考
想要实现开放式实验室，那么我们就应该在两方面做好工作，即实验时间的开放和实验内容的开放。目前在实验室上重复建设严重、设备损耗率高、实验室管理人员紧缺等问题普遍存在于高校开放性实验室的管理中[2]。对于这些问题的解决方式应该思考如何在高校实验室中实现正常的教学科研工作的同时，还能将开放式实验室最大限度地延长开放时间、实验设备使用率被相应提高，那么不同类型的创新型实验也能够顺利开展的在实验室开展起来。
使用开放性实验室的人员有其自身特点，比如：范围广、流动性大等。建设开放性实验室，我们要在原有实验条件的基础上尽可能地避免重复建设，将实验设备利用率最大化，对外开放实验室要求开放性实验室对本专业、本学科、本学院的师生开放。随着教师教学科研水平地不断提高和学生创新能力地培养，不断延长开放性实验室开放的时间。由于传统实验室不具备开放的标准，那么在开放性实验室开展自主实验和创新实验的同时，我们就要延长和限制实验室的开放时间。面对实验室的更高要求，在长期地工作实践中，总结出实验室使用者的身份认证、授权及追溯是重点。可以对该使用者开放的前提是可以确认其身份并得到实验室管理员的授权。同时记录并保存该授权记录，当仪器设备出现故障或损坏时候可以有据可查。因此实验室管理者最有效的“武器”是拥有一套完整可靠的身份认证系统及管理流程。随着高校信息化建设的不断推进，基于网络上的信息量和校园内的各种活动也越来越多，校园内最佳的认证手段自然是基于校园卡的身份认证。因此开放性实验室管理中实现自动化的身份识别，这种基于网络认证的手段应用可以实现高效的网络化管理，并且在投入方面尽量减小，合并原有资源，在开放性实验室管理人员紧缺等困难的解决方面也得以解决。
2 开放性实验室管理手段的研究与实现
开放性实验室主要是基于Web，并实现资源和网络管理共享，现就管理流程、网络认证的实现和一些辅助管理手段介绍如以下几点。
2.1 开放式实验室基本Web的管理流程
为了能有效地解决这些问题，要建立以Web技术为基础的开放式实验室管理系统。将所有的实验室资源通过网络管理共享开放。此系统汇根据先进的技术和优质的管理技术，给客户提供一个方便快捷、安全的实验环境。我们可以在任何地点及时间链接网上计算机进行查询并申请预定使用实验室。通过后用户可以通过刷卡进行身份验证，核实后就可以进入实验室进行工作了。在实验完成之后，实验效果和对实验室的意见及建议都可以通过浏览器登录系统进行反馈[3]。管理人员提高开放式实验室的管理效率和实验效果的途径可以通过该系统对实验进行跟踪管理，统计分析实验室使用情况。还可通过管理系统对使用不当造成的仪器损坏追溯使用人责任。
2.2 网络认证的实现
那么如何实现真正意义上的网络认证？通过网络对身份进行认证是与一般的智能化的门禁系统的重要区别，如图1的实现流程就是具体的体现。
同一实验室管理系统实现开放实验室的门禁系统的认证，从而实现了所有开放性实验室资源的“联网”。认证管理的过程是对于小型实验设备，我们将其放入的一个带电磁阀锁芯的柜子中，对于身份认证部分的实现与门禁系统一样，通过一个读卡器读取校园卡内码后通过网络将数据传送给认证服务器，认证服务器经过数据编解码并基于数据库系统判断给出是否通过认证，再将信号返回到执行机构打开实验柜。对于大型设备，为了实现控制管理的目标，我们将执行机构改变为一个大功率固态继电器[4-5]，用来控制实验设备的电源输入。我们对所有实验室的桌椅及实验物品都统一编号，为了方便管理。
对于使用有线或是无线的选择在整个系统具体实现的过程中，是网络连接方案，有线网络具有连接成本低，数据信号可靠的优点，但无线连接更适合认证系统，因为考虑到实验室会经常挪动。无线连接就有我们经常使用的WiFi和蓝牙进行连接。整个开放性实验室的认证系统示意图如图2所示。
2.3 开放性实验室其它辅助管理手段
实验室还有实时视频监控系统，作为开放性实验室的辅助管理手段。为了确保数据的可靠性，我们在开放式实验室管理系统中，采用多视频检测不留任何死角，并且使用高清的摄像头，将监视到视频储存在预备服务器中，方便日后随时查询当时的情况。我们还可以应用智能实验柜系统，也同样实现了基于校园卡的网络认证，就像实验室、实验设备一样，是实验的共享资源[6-7]。为了方便下一次实验的使用，在实验柜中可以暂时存放实验过程中的用的工具、半成品实验结果、参考资料等。
3 结语
实验教学体系应该是一种实践与理论教学改革相协调的，让它适合于高校开放性实验室。在整合教学及实验室资源的基础上，充分利用校园网资源和Internet平台，开放式实验室网络认证管理手段实现了跨校区、跨专业，在互联网上学生可以对需要的实验项目进行实验申请与预约，并且各校区乃至校外各科研单位的师生、科研人员通过统一管理平台可以预约使用实验室和实验仪器等，这对实验室管理工作中的种种问题也是一个更加高效地解决。使开放性的实验室从技术手段上保证了真正的意义上的开放性实验室的运行。
参考文献
[1] 杨凤珍，谢荣，高欣，等.开放式研究型专业实验教学模式的探索[J].实验技术与管理，2011，28（8）：23-25.
[2] 姜浩，吕志丰，黄贺，等.开放式实验室管理系统的设计与实现[J].实验室研究与探索，2010（6）：110-112.
[3] 陈海燕.浅议高校实验室开放管理机制[J].安徽农学通报，2009，15（8）：215-216.
[4] 宋大雷，彭利军.教学开放实验室建设的探索与实践[J].实验室研究与探索，2011（3）：338-341.
[5] 伍扬.高校实验室开放管理机制的研究[J].实验技术与管理，2012，29（8）：178-181.
[6] 王玉霞.高校实验室管理信息系统的研究[J].中国科教创新导刊，2008（14）：213-214.
[7] 王雪飞.基于开放实验室的教学模式研究[J].长沙铁道学院学报：社会科学版，2011（1）：248-249.