基于云平臺(tái)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心信息化體系建設(shè)

王曉霞，王承明，徐 明，王 健，李 婧，馬宏姝，龔良玉

（青島農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理處，山東青島 266109）

高校實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究的重要基地，是進(jìn)行高水平科學(xué)研究和培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要資源和保障，承擔(dān)著人才培養(yǎng)、知識(shí)創(chuàng)新、社會(huì)服務(wù)等重要使命，是科技創(chuàng)新體系的重要組成部分，實(shí)驗(yàn)室管理水平的高低對(duì)高校的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用[1-2]。隨著高校教育體制改革的深入，尤其是各學(xué)科知識(shí)交叉滲透的日益強(qiáng)化，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理模式阻礙了實(shí)驗(yàn)室功能的充分發(fā)揮，不利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的開展，不能適應(yīng)高等教育對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才以及現(xiàn)代科研項(xiàng)目的需要。如何利用現(xiàn)代信息化技術(shù)手段，讓實(shí)驗(yàn)室管理流程化、簡(jiǎn)潔化，以提高實(shí)驗(yàn)室工作效率，從而提升實(shí)驗(yàn)室服務(wù)教學(xué)的水平。因此，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展成為重要的研究課題。

1 計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心信息化建設(shè)背景

為更好地滿足教學(xué)、科研以及服務(wù)社會(huì)的職能需求，高校必須創(chuàng)新發(fā)展實(shí)驗(yàn)室的管理理念和管理模式，用信息化技術(shù)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的管理。智慧實(shí)驗(yàn)室成為高校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要指標(biāo)，高校實(shí)驗(yàn)室的信息化管理水平在某種程度上代表了人才的管理和培養(yǎng)水平。2019 年，為更加高效地滿足全校不同專業(yè)和不同層次學(xué)生對(duì)全面、系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地的需求，學(xué)校成立了校級(jí)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中心[3]（以下簡(jiǎn)稱中心）。

中心成立前，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室分散在各個(gè)學(xué)院，存在管理方式落后、不規(guī)范，設(shè)備數(shù)量不足、先進(jìn)性不夠、共享率低、專職實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員缺乏等問題。設(shè)備及實(shí)驗(yàn)室管理采用傳統(tǒng)落后的人工模式，設(shè)備管理以單機(jī)管理為主，以還原卡、硬盤克隆等手段作為輔助，軟硬件管理維護(hù)非常困難，實(shí)驗(yàn)室管理以紙質(zhì)手工管理為主，管理流程復(fù)雜且管理效率低。中心的成立，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室管理模式從分散式向集約化的改變，充分利用信息化管理手段，較好地解決了實(shí)驗(yàn)室重復(fù)建設(shè)、設(shè)備利用率低、教學(xué)資源配置不合理等問題，更好地滿足了教學(xué)科研和社會(huì)服務(wù)的需求[4-6]。

2 中心信息化管理體系的建設(shè)

中心實(shí)驗(yàn)室信息化管理體系采用先進(jìn)的信息技術(shù)，將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)室管理中，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)室管理流程，打造基于云平臺(tái)、以智能數(shù)據(jù)為核心的標(biāo)準(zhǔn)化流程管理體系，有效地打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理模式和實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，改變了實(shí)驗(yàn)室服務(wù)師生的方式，堅(jiān)持“以生為本”的理念，由被動(dòng)服務(wù)變?yōu)橹鲃?dòng)服務(wù)，高效利用實(shí)驗(yàn)室資源，最大限度地發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)室的效益，達(dá)到更好地為教學(xué)、科研服務(wù)的目標(biāo)。

2.1 中心信息化管理體系的系統(tǒng)架構(gòu)

中心實(shí)驗(yàn)室按功能主要?jiǎng)澐譃楣不A(chǔ)、軟件應(yīng)用、虛擬仿真、圖形圖像處理、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、云計(jì)算、智能數(shù)據(jù)分析與處理等幾大模塊，分布在信息樓和文經(jīng)樓，各實(shí)驗(yàn)室交換機(jī)通過(guò)光纖接入樓宇匯聚交換機(jī)，樓宇交換機(jī)接入中心核心交換機(jī)，最后接入校園核心交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)了與智慧校園的對(duì)接，通過(guò)中心云桌面服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)各實(shí)驗(yàn)室云終端的管理和維護(hù)，中心實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 中心實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

2.2 中心信息化管理體系的功能模塊

中心信息化管理體系主要包含實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)維管理、智能物聯(lián)管控、實(shí)驗(yàn)室信息化管理等幾大模塊，如圖2 所示。管理體系通過(guò)系統(tǒng)接口與智慧校園、教務(wù)系統(tǒng)等對(duì)接，實(shí)現(xiàn)校園統(tǒng)一身份認(rèn)證、與教務(wù)系統(tǒng)信息共享等功能；通過(guò)電子設(shè)備，如手機(jī)、計(jì)算機(jī)、多媒體觸媒查詢機(jī)等進(jìn)行信息交互；通過(guò)云技術(shù)，將硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等資源統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、存儲(chǔ)、處理和共享，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)維管理；通過(guò)智能物聯(lián)管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的身份認(rèn)證、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程電源控制等功能；通過(guò)實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室開放、數(shù)據(jù)與報(bào)表等的管理，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范化、信息化、智能化管理。

圖2 中心信息化管理體系結(jié)構(gòu)圖

2.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)維管理模塊

實(shí)驗(yàn)設(shè)備的高效管理與維護(hù)是實(shí)驗(yàn)室信息化管理的前提。為滿足不同專業(yè)、不同年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)室需安裝和部署多種操作系統(tǒng)及軟件應(yīng)用環(huán)境，傳統(tǒng)方式采用數(shù)據(jù)還原進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)同傳，存在網(wǎng)絡(luò)傳輸速度不穩(wěn)定、硬盤頻繁讀取導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行速度慢、管理人員維護(hù)工作量大等弊端。

隨著云計(jì)算、虛擬化技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬化云桌面已快速應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室管理與教學(xué)中。云技術(shù)是指在廣域網(wǎng)或局域網(wǎng)內(nèi)將硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等系列資源統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算、儲(chǔ)存、處理和共享的一種托管技術(shù)[7]。虛擬化技術(shù)是云技術(shù)的核心技術(shù)之一，所謂虛擬化，是指通過(guò)虛擬化技術(shù)將一臺(tái)計(jì)算機(jī)虛擬為多臺(tái)邏輯計(jì)算機(jī)，在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)，每個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)可運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序可以在相互獨(dú)立的空間內(nèi)運(yùn)行而互不影響[8]，從而顯著提高計(jì)算機(jī)的工作效率。目前，主流虛擬化技術(shù)有VDI、IDV、VOI 等，為滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求，減少單一架構(gòu)的局限性，中心采用了多種混合架構(gòu)體系，如圖3 所示，利用其各自的優(yōu)劣勢(shì)相互補(bǔ)充，滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室開放、社會(huì)化服務(wù)等多樣化需求。

圖3 中心桌面云體系架構(gòu)圖

2.2.2 智能物聯(lián)管控模塊

智能物聯(lián)管控系統(tǒng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室開放管理系統(tǒng)與配套智能數(shù)據(jù)采集終端硬件系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室開放全過(guò)程的管理與控制。通過(guò)智能身份認(rèn)證系統(tǒng)，只有被安排實(shí)驗(yàn)或預(yù)約，并審核通過(guò)后的人員，才能通過(guò)電子班牌人臉識(shí)別或者電子門禁系統(tǒng)的身份認(rèn)證，被授權(quán)出入實(shí)驗(yàn)室和使用儀器設(shè)備；通過(guò)遠(yuǎn)程電源控制系統(tǒng)，管理人員可對(duì)開放實(shí)驗(yàn)室的電源進(jìn)行開關(guān)、定時(shí)、預(yù)設(shè)等遠(yuǎn)程控制，并實(shí)時(shí)查看各實(shí)驗(yàn)室的用電情況；通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理人員可實(shí)時(shí)查看實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)，監(jiān)控實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)地的安全及儀器設(shè)備的使用情況；通過(guò)智能儲(chǔ)物系統(tǒng)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的人員可使用儲(chǔ)物柜存儲(chǔ)物品，并且管理人員可隨時(shí)查看使用情況。

實(shí)驗(yàn)室智能物聯(lián)管控系統(tǒng)依托物聯(lián)網(wǎng)的感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層構(gòu)建而成，如圖4 所示。感知層由無(wú)線傳感網(wǎng)、射頻識(shí)別（RFID）器件、嵌入式設(shè)備、二維碼等共同組成了前端信息采集和控制終端；網(wǎng)絡(luò)層由光載無(wú)線交換系統(tǒng)和其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共同組成了基于TCP/IP 協(xié)議的可接入互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；應(yīng)用層由后臺(tái)數(shù)據(jù)中心、遠(yuǎn)程客戶端和裝載在其中的各種應(yīng)用程序共同組成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)前端信息和控制終端的管理[9-11]。

圖4 中心智能物聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2.3 實(shí)驗(yàn)室信息化管理模塊

實(shí)驗(yàn)室信息化管理模塊主要包括實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)室開放管理三大功能模塊，其中，實(shí)驗(yàn)室管理包含實(shí)驗(yàn)室信息、實(shí)驗(yàn)助理、數(shù)據(jù)與報(bào)表、信息發(fā)布的管理等。

1）實(shí)驗(yàn)室管理模塊

在實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室信息管理，健全實(shí)驗(yàn)室分室的基本信息及規(guī)章制度，包括實(shí)驗(yàn)室名稱、實(shí)驗(yàn)用房、儀器設(shè)備、負(fù)責(zé)人、聯(lián)系方式、管理單位等信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)工作的科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化；通過(guò)實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍管理健全實(shí)驗(yàn)室管理人員的基本信息，規(guī)范管理人員的崗位職責(zé)、考勤簽到、人員變動(dòng)、獲獎(jiǎng)成果、評(píng)估考核等，以進(jìn)一步優(yōu)化管理人員結(jié)構(gòu)，在業(yè)務(wù)考核、職務(wù)晉升等方面形成相應(yīng)切實(shí)可行的政策；通過(guò)儀器設(shè)備管理全方位跟蹤儀器設(shè)備的購(gòu)置、借用、維修和報(bào)廢全過(guò)程，全方位監(jiān)督設(shè)備存放地點(diǎn)的建設(shè)及安全設(shè)施是否到位，真正做到場(chǎng)地及儀器設(shè)備的規(guī)范化和信息化管理，解決高校設(shè)備使用和管理脫節(jié)的問題。

中心積極引入勤工助學(xué)學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)助理，參與實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行管理，實(shí)驗(yàn)室管理形成了以學(xué)生為主體的自我管理新模式[12]。在實(shí)驗(yàn)助理管理系統(tǒng)中，實(shí)驗(yàn)助理可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室課程安排情況和自己課余時(shí)間，靈活選擇工作時(shí)間及工作內(nèi)容，在系統(tǒng)中進(jìn)行值班安排；還可在系統(tǒng)中記錄工作過(guò)程中的問題，如實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的反饋、實(shí)驗(yàn)設(shè)備故障等。管理人員可在系統(tǒng)中實(shí)時(shí)查看實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行情況及實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用情況，并對(duì)出現(xiàn)的問題及時(shí)進(jìn)行處理，還可在系統(tǒng)中對(duì)實(shí)驗(yàn)助理進(jìn)行考勤及考核管理。

在數(shù)據(jù)與報(bào)表管理系統(tǒng)中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊對(duì)實(shí)驗(yàn)室各類數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集與記錄，報(bào)表管理模塊對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，以圖表、Excel、Word等方式導(dǎo)出，更加清晰、準(zhǔn)確、整體、有對(duì)比性地呈現(xiàn)各項(xiàng)數(shù)據(jù)。在該系統(tǒng)中，不同角色具有不同的訪問權(quán)限，如實(shí)驗(yàn)室管理人員可根據(jù)查詢實(shí)驗(yàn)室的使用情況獲取實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行數(shù)據(jù)，掌控實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行和開放狀態(tài)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備的管理形成科學(xué)、有效的管理方式；部門領(lǐng)導(dǎo)可實(shí)時(shí)掌握實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、管理動(dòng)態(tài)，查詢匯總各項(xiàng)數(shù)據(jù)，為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)宏觀管理和科學(xué)決策提供依據(jù)。

通過(guò)信息發(fā)布系統(tǒng)，管理人員可實(shí)時(shí)發(fā)布中心的基本情況，如中心概況、通知公告、排課信息、預(yù)約狀態(tài)等；定期發(fā)布實(shí)驗(yàn)室管理及安全的學(xué)習(xí)培訓(xùn)及技能考核；進(jìn)行信譽(yù)積分管理，對(duì)不遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則、不按照實(shí)驗(yàn)室課程安排上課、在平臺(tái)亂預(yù)約等違規(guī)行為進(jìn)行管理等。

2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊

實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊是對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)行流程的管理，由實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核管理等模塊組成，涵蓋實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，如圖5 所示。

圖5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理框圖

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排模塊中，靈活可視化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課管理系統(tǒng)，含多種排課模式，指導(dǎo)教師可根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、學(xué)生人數(shù)、實(shí)驗(yàn)室情況等進(jìn)行智能排課，自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)課表；該系統(tǒng)與教務(wù)系統(tǒng)對(duì)接，能自動(dòng)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)課表與理論課表是否沖突，并與理論課表合二為一，方便師生查看；優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)課程調(diào)停的申請(qǐng)和審核管理，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的申請(qǐng)手續(xù)，方便了管理人員的審核管理，并為實(shí)驗(yàn)室的有序開放打下基礎(chǔ)。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程管理模塊中，指導(dǎo)教師可在課前根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃表導(dǎo)入學(xué)生信息、預(yù)習(xí)資料、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板、課后習(xí)題等資料，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；學(xué)生則可以通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和測(cè)試，記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程和數(shù)據(jù)、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、課后練習(xí)、查看錯(cuò)題及反饋、查看成績(jī)等。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核管理模塊中，教師只需對(duì)學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行手動(dòng)審核評(píng)分，其他環(huán)節(jié)比如考勤管理、課前測(cè)試、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、課后練習(xí)等，均由系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)定，最終給出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)，教師只需利用成績(jī)統(tǒng)計(jì)、分析和導(dǎo)出等功能對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行查看和管理，使得整個(gè)教學(xué)模式的實(shí)施變得方便、高效。

從實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的整個(gè)實(shí)施過(guò)程來(lái)看，課前、課中和課后三個(gè)階段相互依存，有機(jī)結(jié)合成為一個(gè)整體[13]。

3）實(shí)驗(yàn)室開放管理模塊

實(shí)驗(yàn)室開放是指實(shí)驗(yàn)室在完成計(jì)劃內(nèi)教學(xué)及科研任務(wù)的前提下，利用現(xiàn)有師資、儀器設(shè)備等實(shí)驗(yàn)條件，面向?qū)W生開放，供學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和科學(xué)研究[14]。為提高設(shè)備的利用率和共享率，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室功能，中心除承擔(dān)全校各個(gè)層面的計(jì)算機(jī)類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)任務(wù)外，還面向校內(nèi)外進(jìn)行開放。

在實(shí)驗(yàn)室開放管理系統(tǒng)中，管理人員可根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃及實(shí)驗(yàn)室使用情況，對(duì)教學(xué)型實(shí)驗(yàn)、科研型實(shí)驗(yàn)以及開放自主型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)籌安排，如圖6所示。針對(duì)不同實(shí)驗(yàn)室設(shè)置不同開放屬性，如實(shí)驗(yàn)室開放或者實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放，靈活設(shè)置實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)段及開放對(duì)象，并實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室開放的預(yù)約、審核等管理制度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室開放管理系統(tǒng)，師生可根據(jù)需要提交預(yù)約申請(qǐng)，管理人員審核后授權(quán)其開放的實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、儀器設(shè)備等，被授權(quán)的人員通過(guò)身份認(rèn)證后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室使用儀器設(shè)備；管理人員通過(guò)機(jī)房管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控儀器設(shè)備的使用情況，過(guò)程監(jiān)管可精確到單臺(tái)儀器設(shè)備或單個(gè)人員，如查看某臺(tái)設(shè)備使用人員、使用時(shí)間等，或查看某個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、考勤等。

圖6 實(shí)驗(yàn)室開放管理框圖

實(shí)驗(yàn)室開放管理系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)室、儀器設(shè)備、人員、使用時(shí)間、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)物品及耗材等所有真實(shí)數(shù)據(jù)的采集，并以真實(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析功能，自動(dòng)生成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析圖/表，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室管理人員對(duì)實(shí)驗(yàn)室開放的高效管理。

3 中心信息化管理體系的效果

高校實(shí)驗(yàn)室在科技創(chuàng)新、國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中起著越來(lái)越重要的作用，實(shí)驗(yàn)室信息化管理體系的使用，全面提高了高校實(shí)驗(yàn)室的管理及教學(xué)水平，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.1 統(tǒng)一、集中化的管理模式

統(tǒng)一、集中化的管理模式，提高了設(shè)備利用率，節(jié)省了資金投入。通過(guò)云計(jì)算虛擬化技術(shù)的使用，管理人員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)器端對(duì)所有計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)了跨機(jī)型、跨實(shí)驗(yàn)室、跨樓層的集中管理[15]。通過(guò)信息化管理體系，管理人員可根據(jù)教學(xué)和科研計(jì)劃，統(tǒng)籌安排教學(xué)、科研及自主實(shí)驗(yàn)，在時(shí)間、資源、管理方式和服務(wù)等方面全方位統(tǒng)一，最大限度提高了實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備的利用率。利用虛擬化技術(shù)強(qiáng)大的設(shè)備兼容性，可以有效對(duì)配置較低，不能滿足教學(xué)需求的計(jì)算機(jī)進(jìn)行再利用，減少了購(gòu)置新設(shè)備的資金投入。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)與物聯(lián)管控系統(tǒng)，根據(jù)教學(xué)需求、課時(shí)安排、學(xué)生人數(shù)等可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備的使用進(jìn)行動(dòng)態(tài)的開關(guān)與調(diào)整，有效避免了傳統(tǒng)模式下大量實(shí)驗(yàn)室、設(shè)備無(wú)端浪費(fèi)的情況，有效節(jié)省了電能消耗，并延長(zhǎng)了設(shè)備生命周期，為學(xué)校節(jié)省了開支。

3.2 信息化、智能化的管理模式

信息化、智能化的管理模式，促進(jìn)了教育信息化與實(shí)踐教學(xué)的深度融合。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下的高校實(shí)驗(yàn)室從各個(gè)方面都實(shí)現(xiàn)了智能化、信息化的變革，這些創(chuàng)新變革為高校智慧實(shí)驗(yàn)室的構(gòu)建提供了一個(gè)全面智能感知的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。多維一體的信息化管理體系，以信息化手段促進(jìn)了實(shí)踐教學(xué)的現(xiàn)代化，如實(shí)踐教學(xué)管理的自動(dòng)化、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的數(shù)字化以及實(shí)踐教學(xué)軟硬件資源的共享化，最大限度地提升了全校相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)高校服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的目標(biāo)。

3.3 開放式的運(yùn)行模式

開放式的運(yùn)行模式，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新應(yīng)用型人才。實(shí)驗(yàn)室信息化管理體系輔以成熟的物聯(lián)互聯(lián)的技術(shù)和設(shè)備，在確保場(chǎng)地、設(shè)備和人員安全的前提下，將實(shí)驗(yàn)室、儀器設(shè)備、師生等多個(gè)核心要素有機(jī)地銜接起來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)24 h 不間斷運(yùn)行，保障實(shí)驗(yàn)室從時(shí)間到空間、從人員到設(shè)備全方位開放，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室開放預(yù)約和實(shí)驗(yàn)過(guò)程自動(dòng)監(jiān)控，基本實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室的全面開放。

實(shí)驗(yàn)室的全面開放，增加了學(xué)生的實(shí)踐機(jī)會(huì)與時(shí)間，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)探索的動(dòng)力，提高了學(xué)生分析解決問題的能力及實(shí)踐操作的能力，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維的復(fù)合應(yīng)用型人才提供了保障。在教師的引導(dǎo)和組織下，學(xué)生們從各級(jí)競(jìng)賽活動(dòng)開始，逐步將競(jìng)賽活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目緊密結(jié)合[16]，促進(jìn)了學(xué)生跨學(xué)科、跨專業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。中心搭建了多學(xué)科交叉融合的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺(tái)，將“雙創(chuàng)”項(xiàng)目及各類競(jìng)賽活動(dòng)與實(shí)驗(yàn)室開放項(xiàng)目緊密結(jié)合，為學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供了場(chǎng)所，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的相互結(jié)合，并形成了良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新性人才培養(yǎng)模式，推動(dòng)了高校未來(lái)可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

中心信息化管理體系通過(guò)一段時(shí)間的試運(yùn)行，已初見成效。體系的應(yīng)用提高了管理效率，減少了人員配置，提升了資源利用率，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，在全面開放共享式管理、全方位服務(wù)模式創(chuàng)新、創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)等方面做了有益的探索與實(shí)踐。