高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開放系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

摘要：通過對高校實(shí)驗(yàn)室開放的現(xiàn)狀及其業(yè)務(wù)流程的分析，提出高校實(shí)驗(yàn)室開放系統(tǒng)的功能模塊，為實(shí)現(xiàn)學(xué)校信息化實(shí)驗(yàn)室開放系統(tǒng)提供參考。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)室；開放；系統(tǒng)

中圖分類號：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9599 (2012) 10-0000-02

一、引言

隨著各高等院校的辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大，在教學(xué)、科研各方面的迅速發(fā)展，為提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，根據(jù)《教育部關(guān)于教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》中創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)的具體要求。各學(xué)校在實(shí)驗(yàn)室及大型儀器設(shè)備的使用效益均有所提高，但就全國高校來說，目前有半數(shù)以上的儀器設(shè)備的年使用機(jī)時非常低，有的實(shí)驗(yàn)室或大型儀器設(shè)備甚至常年只給學(xué)生做過幾個學(xué)時的演示實(shí)驗(yàn)。對于大型儀器設(shè)備來說有的功能待進(jìn)一步的開發(fā)，還有一些實(shí)驗(yàn)室或大型儀器設(shè)備則缺乏專業(yè)的管理人才、使用人才和維修人才。

本文根據(jù)目前實(shí)驗(yàn)室改革發(fā)展的需要，在開放實(shí)驗(yàn)室方面主要探索以學(xué)校統(tǒng)一組織開放工作，制定開放和預(yù)約形式，貫徹面向全體、因材施教、形式多樣的指導(dǎo)原則，為學(xué)生提供實(shí)踐學(xué)習(xí)條件，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手時間能力，把開放工作深入到教育教學(xué)管理的各個環(huán)節(jié)，讓實(shí)驗(yàn)室變成高等學(xué)校實(shí)施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的重要基地為思路，對實(shí)驗(yàn)室開放系統(tǒng)進(jìn)分析設(shè)計(jì)。

二、理論體系

高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室開放是適應(yīng)高等教育改革的成功之舉，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、提高動手能力、開展素質(zhì)教育的重要途徑[1]。

所謂實(shí)驗(yàn)室開放是將實(shí)驗(yàn)室為學(xué)校的教、學(xué)、研所提供的條件（時間、設(shè)備、場所、經(jīng)費(fèi)、指導(dǎo)教師等）部分或全部向?qū)嶒?yàn)對象有目的地開放[2]。一方面是指時間和空間的開放，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)預(yù)約，選擇時間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室；另一方面是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、手段、方法的開放，學(xué)生只要符合管理的管理制度，就可到實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用自己的實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、手段及方法。

從實(shí)驗(yàn)室的開放模式上來看主要有（1）針對新生設(shè)計(jì)的一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。是教學(xué)計(jì)劃內(nèi)必需做的實(shí)驗(yàn)。對沒有能按時完成教學(xué)計(jì)劃內(nèi)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，需要安排時間讓學(xué)生完成計(jì)劃。（2）學(xué)校根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備，提供相應(yīng)的綜合性、設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)并撰寫實(shí)驗(yàn)報告。（3）由于部分學(xué)科競賽、或?qū)W生參與的科項(xiàng)研項(xiàng)目、小發(fā)明、小制作、小論文等實(shí)驗(yàn)活動等等，在內(nèi)容上開放程度較大，實(shí)驗(yàn)方法和手段基本上是完全開放的。

開放實(shí)驗(yàn)的原則是不能與學(xué)生所學(xué)專業(yè)的課程教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相重復(fù)（計(jì)劃內(nèi)），屬于課程教學(xué)內(nèi)容的拓展實(shí)驗(yàn)，經(jīng)申請審批后列入開放教學(xué)實(shí)驗(yàn)的范圍。

三、實(shí)驗(yàn)室開放現(xiàn)狀

雖然近年來有許多高等院校在如何對實(shí)驗(yàn)室開放方面進(jìn)行了有益的探索，就如何提高效率進(jìn)行了努力，但在開放的效率上還是沒有得到多大改觀，儀器設(shè)備使用效率低下，造成資源的巨大浪費(fèi)。因此，管好、用好、開發(fā)好現(xiàn)有儀器設(shè)備，使之更好地在教學(xué)、科研和對外服務(wù)中發(fā)揮應(yīng)有的作用，具有更加深遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)和社會效益。如何運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，對高校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)的信息化管理、提高工作效率和管理水平，已經(jīng)成為高校實(shí)驗(yàn)室管理工作者亟待解決的重要問題之一[3]。

在教育部和各省教育廳支持下，部分高校已經(jīng)使用了實(shí)驗(yàn)室開放相關(guān)的軟件，對實(shí)驗(yàn)室開放信息化管理也起到了積極的推動作用，但在使用過程中也不可避免地存在著很多不足，主要表現(xiàn)是：⑴功能不完善，不能覆蓋實(shí)驗(yàn)室開放的各個方面；⑵單機(jī)管理模式；⑶管理模式分級不合理，難以適應(yīng)不同的實(shí)驗(yàn)室管理體制；⑷信息化標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各系統(tǒng)之間不能有機(jī)連接。⑸不利于學(xué)分制的實(shí)施等。

四、系統(tǒng)分析

（一）業(yè)務(wù)流程分析

實(shí)驗(yàn)室開放的需求包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新項(xiàng)目的開放，首先要由學(xué)校統(tǒng)一提供實(shí)驗(yàn)的預(yù)約，如果學(xué)生感興趣，或者是某競賽等需要使用實(shí)驗(yàn)室，那么在課余時間可以通過預(yù)約滿足自己的需求，其中需要考慮實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備數(shù)量、實(shí)驗(yàn)教師、實(shí)驗(yàn)時間是否空閑等問題，預(yù)約實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)中需要對學(xué)生的預(yù)約進(jìn)行控制或統(tǒng)一的安排等等。

（二）開放內(nèi)容分析

開放內(nèi)容按照實(shí)驗(yàn)室的類別形式分為大型儀器設(shè)備開放、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室開放等兩個部分。根據(jù)教育部《高等學(xué)校儀器設(shè)備管理辦法》逐步實(shí)現(xiàn)資源共享。首先是對大型儀器設(shè)備的開放設(shè)置：針對每臺儀器設(shè)備添加儀器設(shè)備管理員，設(shè)置開放的形式（是全部開放還是針對指定的班級或開放的某個時間段），定義此臺儀器設(shè)備開放是否收費(fèi)和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是多少，是哪位指導(dǎo)老師等信息，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室主任審核通過后即可執(zhí)行。其次是對大型儀器設(shè)備開放管理方式——電源控制設(shè)備管理：在電源控制器內(nèi)添加電源控制模塊的設(shè)備IP、網(wǎng)關(guān)、設(shè)備通訊端口，設(shè)備的MAC地址及上報服務(wù)器的通訊端口，將管理設(shè)備安排座位，通過TCP/IP通訊協(xié)議控制設(shè)備的通訊端口，以此來控制儀器設(shè)備電源的開啟與閉合，管理員也可按照實(shí)驗(yàn)室設(shè)備配置表查看設(shè)備電源即時狀態(tài)等。

從開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來分析包括教師發(fā)布實(shí)驗(yàn)與學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)兩方面，1.教師發(fā)布實(shí)驗(yàn)：任課老師按照實(shí)驗(yàn)室制定的開放時間情況，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要，制定計(jì)劃外的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，旨在鞏固和加強(qiáng)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解、指定實(shí)驗(yàn)時間、實(shí)驗(yàn)場館、指定班級、定制批次、學(xué)分評定、確定發(fā)布時間。申請上報教務(wù)主管部門審批后轉(zhuǎn)發(fā)至實(shí)驗(yàn)室管理處納入實(shí)驗(yàn)室的排課系統(tǒng)中。2.學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)：教務(wù)主管部門或者實(shí)驗(yàn)室管理處應(yīng)對學(xué)生或其他個人申請申報的科技活動型、加強(qiáng)技能型或自主創(chuàng)新型的實(shí)驗(yàn)給予大力支持，及時進(jìn)行預(yù)約審核受理并安排合適的時間、場館，督促其自定實(shí)驗(yàn)方案，創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱，安排實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師，設(shè)置開放規(guī)則并保留實(shí)驗(yàn)記錄。

（三）功能需求分析

根據(jù)實(shí)際情況，在開放實(shí)驗(yàn)管理主要分為以下功能需求：

1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放中涉及開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目申請管理、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)約管理、項(xiàng)目成績管理、實(shí)驗(yàn)課程成績統(tǒng)計(jì)及相關(guān)信息的查詢與打印。

2.實(shí)驗(yàn)室開放管理中涉及提供對實(shí)驗(yàn)室的開放申請與審核管理、實(shí)驗(yàn)室開放信息設(shè)置與實(shí)驗(yàn)室開放預(yù)約管理

3.創(chuàng)新項(xiàng)目管理主要是能有效管理來自學(xué)生用戶提交的自擬項(xiàng)目、教師用戶提交的創(chuàng)新項(xiàng)目申請與審批。

4.開放查詢管理提供實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)室開放課表的查詢與打印等功能

5.學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)約提供自各角色用戶之間的交流，如預(yù)約申請是否已批準(zhǔn)，或是什么原因沒有預(yù)約成功等。

（四）系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

開放實(shí)驗(yàn)管理模塊分為：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放、實(shí)驗(yàn)室開放和創(chuàng)新項(xiàng)目管理三部分功能。通過系統(tǒng)為教師和管理人員提供功能完備的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放管理功能；同時為學(xué)生界面子系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)約提供數(shù)據(jù)源的方式來完成。

1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放

提供開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目申請管理功能，所要進(jìn)行開放的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可從已有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫中選取開放；可直接新增實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行開放；也可改進(jìn)原有項(xiàng)目后再進(jìn)行開放。包含：開放項(xiàng)目設(shè)置、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目預(yù)約、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目記錄、實(shí)驗(yàn)報告成績登記、實(shí)驗(yàn)課程成績統(tǒng)計(jì)。

2.實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理

實(shí)驗(yàn)室根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排，在不用限定學(xué)生具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的情況下可將實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)房間申請?jiān)O(shè)置在某一時間段進(jìn)行開放，供學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好自主選擇實(shí)驗(yàn)。在條件允許的范圍內(nèi)把實(shí)驗(yàn)室的利用率提到最高。可分為大型儀器設(shè)備開放、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室開放等兩個部分。實(shí)驗(yàn)教師可進(jìn)行批量預(yù)約和取消預(yù)約，同時學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛好選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或自擬項(xiàng)目預(yù)約開放實(shí)驗(yàn)室房間的某一時間段

3.開放課表

此處系統(tǒng)提供教師和實(shí)驗(yàn)室開放課表的查詢與打印等功能，課表顯示方式同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放相關(guān)課表。

4.創(chuàng)新項(xiàng)目管理

主管部門可通過此模塊輔助管理來自學(xué)生自擬項(xiàng)目、老師創(chuàng)新項(xiàng)目的申請及相關(guān)材料文檔的審批，作為實(shí)驗(yàn)室預(yù)約審批中的一個重要參考。

5.學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)約管理

此模塊功能為學(xué)生在線預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目而設(shè)計(jì)。學(xué)生以其學(xué)號登錄即可預(yù)約實(shí)驗(yàn)室設(shè)置開放的實(shí)驗(yàn)房間、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或自擬項(xiàng)目申請實(shí)驗(yàn)室或房間開放某一時間段，并可即時查詢預(yù)約審批結(jié)果。

五、結(jié)束語

在系統(tǒng)的建立后可以在對實(shí)驗(yàn)室的開放、使用率、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)、設(shè)備的使用情況自動做出統(tǒng)計(jì)這樣，管理人員可以充分了解需求，給今后實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃和建設(shè)提供準(zhǔn)確的依據(jù)，避免建設(shè)和管理的脫節(jié)，有效利用學(xué)校的建設(shè)資金。提高教育教學(xué)質(zhì)量的需要。

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