智能管理系統(tǒng)下開放式電工電子實驗室探索

韓文穎 春 蘭 趙明君 臧 琛 李文軍

(1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學工程訓練中心，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000；2.山西省電力公司檢修分公司，山西 太原 030000)

1 引言

隨著科技的進步，對大學生實踐動手能力、創(chuàng)新能力的要求也隨之提高，高校如何培養(yǎng)出具有獨立思考能力、團隊合作能力、實踐動手能力、創(chuàng)新能力的人才，是高校面臨的重要問題?；诖?，具有資源共享、成本節(jié)約、面向全校開放的開放式實驗室應運而生。建設和利用開放式實驗室是高校實驗教學方式的創(chuàng)新。

2 開放式電工電子實驗室所面臨的難題

電工電子實驗室開放后,進出實驗室的學生數(shù)量會大大增加, 實驗室儀器的使用率就會上升, 出現(xiàn)故障的幾率和破損率也會越來越大。而且很多儀器造價高，維護與更換需要大量的經(jīng)費，這給開放式實驗室管理帶來了難題。

對電工電子實驗室實施開放管理，雖然提高了教室的利用率，但教師的工作量明顯加大，如果不進行合理管理，教師顯然會力不從心。

由于電工電子實驗室對外開放，實驗項目勢必會越來越多，學生們在實驗室活動的時間會越來越長，那么安全問題不容忽視。然而，大多數(shù)實驗室在安全管理這塊有所欠缺。還有，在實驗進行中，也有一定的安全問題。

3 開放式電工電子實驗室智能管理模式

開放式電工電子實驗室的智能管理模式分為有課實驗室的開放和無課實驗室的開放，框圖如圖1所示，這種管理模式很靈活，提高了實驗室的利用率，充分調(diào)動了學生學習的積極性，使他們的自主創(chuàng)新能力充分得到發(fā)揮。

4 開放式電工電子實驗室智能管理系統(tǒng)

智能管理系統(tǒng)包括門禁控制系統(tǒng)、遠程電源控制系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

4.1 門禁控制系統(tǒng)

門禁控制系統(tǒng)主要是進出實驗室權限管理。有課教室，教師刷卡開啟門禁監(jiān)控系統(tǒng)，學生刷卡成功后方可在指定的實驗臺做實驗，實驗結束后刷卡才能離開實驗室，這樣便于考勤；無課教室，當學生預約實驗室審核通過后，才可通過刷卡進入實驗室，與其對應的預約成功的實驗臺上的指示燈會亮起，學生找到本實驗臺即可進行實驗，如果學生審核不通過，則不能進入實驗室。實驗結束后門禁控制系統(tǒng)自動上鎖。

4.2 遠程電源控制系統(tǒng)

現(xiàn)在大部分實驗室安裝的電源電路基本上是按鈕或手動空氣開關，大致分為照明電源、實驗臺電源等，實行多路控制。教師在上完課后必須手動關掉全部開關電源，工作效率低，如果教師忘記關掉電源，不但會造成電力資源的浪費，還會有安全隱患。

本系統(tǒng)的遠程電源控制系統(tǒng)是在手動空氣開關的電路前安裝遠程無線電源控制器，通過刷卡信息、視頻監(jiān)控狀態(tài)等，設置手動和自動控制，從而實現(xiàn)遠程開啟或關閉各個實驗室的各路電源，有利于實驗室的精細化管理、安全運行，并節(jié)省電力，實現(xiàn)了對各個實驗室分路電源的智能化控制。

4.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是對各個實驗室進行視頻監(jiān)控，本監(jiān)控系統(tǒng)包括:遠程視頻監(jiān)控、語音提示、視頻回放、報警等功能。教師在總控臺上通過監(jiān)控系統(tǒng)全程監(jiān)控學生，一旦有違規(guī)操作，教師語音提示對其警告，并強行斷掉本實驗臺的插座電源，學生須重新刷卡后再次進入實驗室。

5 結論

本智能管理系統(tǒng)降低了實驗儀器損壞率和耗材費用，降低了教師的工作量、降低了電力資源的浪費、提高了安全管理水平、提高了教室的利用率，促進學生學習主動性，有利于培養(yǎng)學生的自主創(chuàng)新能力，成為開放式電工電子實驗室管理中必不可少的重要組成部分。

[1] 潘雪濤，鄔華芝，蔡建文，等.創(chuàng)新虛擬實驗教學模式培養(yǎng)自主學習能力[J].實驗室研究與探索，2014，33(11):72-76.

[2] 李安，周南潤，王玉皞，等.通信工程國家級特色專業(yè)虛擬實驗室建設與實踐[J].實驗室研究與探索，2013，32(1):150-154.

[3] 張志敏，李賢敏.基于網(wǎng)絡的虛擬實驗室的研究[J].實驗技術與管理，2008，25(4) :160-163.

[4] 崔立強，全桂香，陳天明，等.實驗課程的網(wǎng)絡虛擬實驗室教學探討[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2014，(5):35-38.