智慧型實(shí)驗(yàn)室實(shí)則是依托于互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù),結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃的深層發(fā)展內(nèi)涵,從頂層設(shè)計(jì)出發(fā),為實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理設(shè)計(jì)一套完整的智慧化、信息化發(fā)展方案,全面覆蓋了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的人、物、環(huán)境,依托于云端虛擬池,集成整合優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)資源并實(shí)時(shí)共享,利用物聯(lián)網(wǎng)跟蹤監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、環(huán)境狀態(tài),為實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行最優(yōu)匹配。
智慧型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè),以校園網(wǎng)為支撐,構(gòu)建統(tǒng)一實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái),聯(lián)動(dòng)不同專業(yè)部門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室的協(xié)同開發(fā),共同驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、資源和數(shù)據(jù)的集成共享。其次,以智慧型實(shí)驗(yàn)管理架構(gòu)為支撐,提升實(shí)驗(yàn)室的靈活性,因?qū)嶒?yàn)室面向的是全校各專業(yè)學(xué)生,為此,智慧型實(shí)驗(yàn)室可以結(jié)合不同專業(yè)的實(shí)驗(yàn)需求,進(jìn)行設(shè)備引入、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、課程安排,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌安排,以此搭建可與實(shí)驗(yàn)資源庫、教務(wù)管理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備及教學(xué)管理系統(tǒng)互聯(lián)互通的智慧實(shí)驗(yàn)室管理框架,通過各模塊數(shù)據(jù)流的交互,對(duì)實(shí)驗(yàn)室的使用情況、耗材、考勤等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室的靈活性管理。再次,強(qiáng)化可擴(kuò)展性的建設(shè),對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。
智慧型實(shí)驗(yàn)室可采用菜單模塊的方式,合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)成績、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)耗材等模塊功能,以便管理層、師生等根據(jù)各自的需求選擇對(duì)應(yīng)的模塊。模塊化的設(shè)計(jì)便于實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)模塊的靈活擴(kuò)展,例如可將物聯(lián)網(wǎng)智能終端引入實(shí)驗(yàn)室,智慧實(shí)驗(yàn)室APP在線實(shí)驗(yàn)室使用管理平臺(tái),讓師生通過APP隨時(shí)隨地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)約、成績查詢、下載實(shí)驗(yàn)資源等操作。
智慧型實(shí)驗(yàn)室的核心功能是實(shí)驗(yàn)教學(xué),其建設(shè)的重點(diǎn)是解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)難、操作難的問題。引入多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建三維立體、可視化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,方便師生進(jìn)行視頻教學(xué)、實(shí)驗(yàn)?zāi)M仿真及實(shí)操訓(xùn)練;采用大數(shù)據(jù)技術(shù)提取整合各類優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目、課程內(nèi)容的優(yōu)化設(shè)計(jì),并搭載云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)資源的快速存讀取,完成實(shí)驗(yàn)課程、資源的集成共享服務(wù)。
智慧實(shí)驗(yàn)室借助移動(dòng)端APP設(shè)置實(shí)驗(yàn)預(yù)約服務(wù),該服務(wù)采用實(shí)驗(yàn)教師主導(dǎo)的模式,根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,預(yù)約實(shí)驗(yàn)室及時(shí)間段—管理員預(yù)約調(diào)整—進(jìn)行預(yù)約審批—生成預(yù)約課表。在預(yù)約過程中,學(xué)生憑借用戶名和密碼登錄系統(tǒng),可在線查詢實(shí)驗(yàn)室使用情況、實(shí)驗(yàn)耗材、實(shí)驗(yàn)人數(shù)、實(shí)驗(yàn)安排,發(fā)出預(yù)約申請(qǐng),在獲得管理員審批后憑借校園卡可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行相關(guān)的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和操作。
智慧型實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建時(shí)可給實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程提供智能化的設(shè)備管理及環(huán)境監(jiān)測(cè)支撐,搭載實(shí)驗(yàn)室信息化管理平臺(tái)融合物聯(lián)網(wǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)音箱、儀器、排風(fēng)、空調(diào)、燈光、掃描儀等實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行全面管控,借助互聯(lián)網(wǎng)、傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),以便及時(shí)維護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、防控實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn),適時(shí)調(diào)試設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及模式,方便實(shí)驗(yàn)應(yīng)用,提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。
同時(shí),還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫濕度、空氣質(zhì)量等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),構(gòu)建由數(shù)據(jù)采集端、云服務(wù)、監(jiān)測(cè)裝置、智能終端等構(gòu)成的環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái),讓管理員通過智慧實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)Web瀏覽器或手機(jī)APP端便可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),通過大數(shù)據(jù)分析、融合理實(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)便可快速得出監(jiān)測(cè)結(jié)果,及時(shí)向監(jiān)測(cè)中心發(fā)出預(yù)警信息,以便實(shí)驗(yàn)管理員對(duì)空調(diào)、排風(fēng)扇、新風(fēng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)調(diào)試,滿足實(shí)驗(yàn)所需的溫濕度環(huán)境要求。
“互聯(lián)網(wǎng)+教育”理念深化發(fā)展,人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算等信息技術(shù)與教育的融合已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。智慧型實(shí)驗(yàn)室將實(shí)驗(yàn)設(shè)備、人、資源及方法均進(jìn)行了智慧化的改造,讓實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、課程、考勤、評(píng)價(jià)等內(nèi)容得以集成化管理,讓實(shí)驗(yàn)室可以智能感知、即時(shí)響應(yīng)各類實(shí)驗(yàn)需求,為師生提供智能化的實(shí)驗(yàn)決策,對(duì)于控制實(shí)驗(yàn)成本、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室管理效能均具有深遠(yuǎn)影響,且彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室覆蓋范圍小、實(shí)驗(yàn)靈活性差的弊端,打造了一種全新的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)發(fā)展模式。