創(chuàng)新培養(yǎng)基地學生自主管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

呂常智等

【摘要】隨著科學技術的飛速發(fā)展，我國各大高校都把創(chuàng)新教學模式和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才作為重要的使命。高校的實驗室是培養(yǎng)上述目標人才的重要場所?；赗FID技術的實驗室管理系統(tǒng)具有效率高、準確性高以及適應性廣等特點，提高了實驗室管理工作的效率和水平，滿足了開放性實驗室教學有序規(guī)范進行的需求。

【關鍵詞】創(chuàng)新基地 自主管理 預約 評價

【基金項目】山東科技大學自動化學院名校工程建設項目（MX-KSGG-3）資助。

【中圖分類號】TP2 3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）08-0214-02

近幾年各種各樣的創(chuàng)新活動越來越多，參加創(chuàng)新活動的學生數(shù)量也急劇增加，在現(xiàn)有的管理模式下，由于對學生的出入管理不嚴，造成基地人員混雜，設備擺放無序，環(huán)境雜亂，衛(wèi)生狀況差，并時有實驗設備拆散、損壞和丟失但無法查到責任人的情況。

鑒于以上情況，有必要對創(chuàng)新基地的管理平臺進行規(guī)劃和設計，建立一套有效的管理制度與平臺，對創(chuàng)新基地的人員和設備實現(xiàn)自主管理，建立良好的創(chuàng)新環(huán)境與設備條件，充分發(fā)揮創(chuàng)新基地培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的作用。

一、系統(tǒng)分析

該系統(tǒng)的目的是設計一套軟硬件結合的創(chuàng)新基地組織管理系統(tǒng)，學生使用校園卡，通過網(wǎng)頁瀏覽器進行創(chuàng)新基地工位查詢與預約，管理員對預約進行審核，根據(jù)以往該生的信用評價情況進行排隊批準，對學生工位使用情況和創(chuàng)新課題完成情況進行評價，最終實現(xiàn)創(chuàng)新基地的自主管理。

該系統(tǒng)通過軟硬件結合，可以實現(xiàn)創(chuàng)新基地的自主管理，能夠充分發(fā)揮創(chuàng)新基地培養(yǎng)具有較高創(chuàng)新能力人才的功能。

二、系統(tǒng)的體系結構

本系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩方面實現(xiàn)。

硬件系統(tǒng)擬采用低成本STC單片機實現(xiàn)人員的識別、實驗設備使用情況檢測，并通過無線方式將設備使用情況傳給上位機進行記錄與顯示。硬件系統(tǒng)框圖如圖2所示。

計算機上位機管理軟件系統(tǒng)擬采用基于.NET和網(wǎng)絡的開發(fā)平臺，進行網(wǎng)頁和數(shù)據(jù)庫開發(fā)，實現(xiàn)預約、審核、記錄、提交、顯示、查詢和評價等管理功能。

三、系統(tǒng)的實現(xiàn)過程

以創(chuàng)新基地的人員與設備管理出發(fā)，考慮人員自主管理的需求，對管理平臺的功能進行分析和規(guī)劃，采用預約與評價相結合的方法，設計一套創(chuàng)新基地自主管理系統(tǒng)。

1.下位機系統(tǒng)設計

擬采用低成本STC單片機實現(xiàn)人員的識別和實驗設備的管理。

（1）實驗室人員識別

人員識別技術基于RFID技術，人員預約工地并通過管理員的審核批準之后，持本人IC卡進入創(chuàng)新基地，刷卡后方使用批準分配給該生的儲物柜和實驗工位的試驗臺進行創(chuàng)新活動。

主要應用技術為射頻識別技術，其基本工作流程是：讀寫器通過發(fā)送一定頻率的射頻信號，當射頻卡進入射頻信號工作區(qū)域時產生感應電流，射頻卡獲得能量被激活，射頻卡將自身編碼等信息通過卡內置發(fā)送天線發(fā)送出去，讀寫器對接收的信號進行解調和解碼然后送到單片機進行相關處理，單片機根據(jù)加解密運算判斷該卡的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構動作。

（2）實驗設備的管理

創(chuàng)新活動所需要用的示波器、萬用表、電源等常用設備和實驗臺采用一體化設計，刷卡開啟電子鎖打開試驗臺的前面板后，方可使用。實驗臺的IC卡識別與控制模塊將該生使用情況反饋給管理平臺，對該生使用設備情況進行記錄與管理。

2.上位機系統(tǒng)設計

上位機系統(tǒng)設計用到的開發(fā)平臺和語言有SQLServer 2005數(shù)據(jù)庫、可視化軟件開發(fā)工具.NET、C#語言。其實現(xiàn)的功能如下： （1）創(chuàng)新基地預約

需要進入創(chuàng)新基地進行創(chuàng)新活動的人員，使用本人的IC卡，通過網(wǎng)頁瀏覽器，登錄電工中心的創(chuàng)新基地的預約系統(tǒng)，可以查詢基地工位的使用情況，在線等級本次創(chuàng)新基地申請項目相關資料并進行工位預約，同時可以查詢?yōu)g覽本人以往的基地預約、使用和教師對該生的評價記錄。

（2）工位使用踐約、續(xù)約與評價

人員在預約的時間內使用創(chuàng)新基地工位，在預約的時間內無法完成創(chuàng)新活動的可以續(xù)約，在管理員審核批準之后可以繼續(xù)在規(guī)定的時間內進行創(chuàng)新活動，在規(guī)定的時間內或提前完成創(chuàng)新活動的，需要在線填寫提交該次創(chuàng)新活動的結題報告，管理員驗收該次創(chuàng)新活動的作品和工位的設備之后，必須對該次創(chuàng)新活動進行工位使用情況、作品情況和人員踐約情況進行評價打分，為該生以后進行創(chuàng)新活動提供審核排隊依據(jù)，信譽良好、作品優(yōu)良和態(tài)度端正的人員可以優(yōu)先考慮安排。

四、系統(tǒng)的創(chuàng)新點

該系統(tǒng)的創(chuàng)新點有：

（1）采用網(wǎng)絡化的預約、評價管理系統(tǒng)。

（2）管理平臺自主性強。人員可以自主的進行預約工位、瀏覽本人信息、提交結題報告，教師負責審核、批準人員的申請，并對人員踐約情況進行打分。

（3）人員預約系統(tǒng)采用反饋機制，即人員本次創(chuàng)新活動工位使用情況和作品情況將為該生以后進行創(chuàng)新活動提供審核排隊依據(jù)，信譽良好、作品優(yōu)良的人員可以優(yōu)先考慮安排。

五、結論

基于RFID技術的預約型實驗室管理系統(tǒng)的建立，實現(xiàn)了將瑣碎、復雜的手工管理轉變成為簡單、輕松的自動化管理模式，極大的減輕了勞動強度，提高了工作效率和設備的使用率，提升了實驗室管理水平，該系統(tǒng)必將會在開放性實驗室教學中發(fā)揮越來越大的作用。

參考文獻：

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作者簡介：

呂常智（1971-），男，江西興國人，碩士，副教授，研究方向：電力系統(tǒng)自動化，檢測技術與自動化裝置，自動控制技術。