| 标题 | 应用型本科院校智慧实验室的建设路径研究 |
| 范文 | 李全刚 摘 要：应用型本科院校的智慧实验室建设，能够为学生参与教学科研提供支持，更好地促进专业人才的培养。随着教学改革的不断推进，应用型本科院校的实验室建设已经受到广泛的关注。但是，在实际的建设过程中，目前还存在很多不足之处。本文研究了本科院校的智慧实验室建设现状，指出其发展的不足之处，并提出具体的改进建议，以便更好地促进应用型本科院校智慧实验室建设。 关键词：应用型本科院校;智慧实验室;建设 中图分类号：G642;TN0-4文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）23-0015-03 Absrtact： The construction of smart laboratories in applied undergraduate colleges can provide support for students to participate in teaching and research， and better promote the cultivation of professional talents. With the continuous advancement of teaching reforms， laboratory construction in applied undergraduate colleges has received widespread attention. However， there are still many shortcomings in the actual construction process. This paper studied the status quo of the construction of smart laboratories in undergraduate colleges， pointed out the shortcomings of its development， and proposed specific suggestions for improvement， in order to better promote the construction of smart laboratories in applied undergraduate colleges. Keywords： applied undergraduate college;smart laboratory;construction 随着我国教学改革的不断推进，应用型本科院校在培养人才时更加注重以能力培养为中心，做到理论与实践并重，并积极开展相关的实验教学活动，旨在通过相关实践教学，提高学生的实践能力与创新能力，促进学生职业能力和就业能力的稳步提升。当前，在教学改革过程中，教育部颁布多项政策，支持本科普通院校向应用型高校转变，指出要确立高校应用型的类型定位和人才培养的职责使命，强化实验实训活动，有效地提高学生的实践能力与创新能力。随着智慧校园建设进程的不断推进，物联网技术与大数据信息技术为实验室的发展提供有效的支持[1-2]，使得智慧实验室的建设受到广泛关注。 1 应用型本科院校实验室建设现状 随着国家对应用型本科院校实验室建设的重视程度不断提高，应用型本科院校的实验室建设已经取得了很大的进步，其实验室规划和设施设备都取得了较好的发展，但是在具体实践中还存在一些不足之处，影响实验室效果的进一步发挥。 1.1 没有完善的实验室管理制度 当前，应用型本科院校实验室建设缺乏完善的实验室管理制度。大部分应用型本科院校顺应政策进行转型，但是由于转型时间较短，其在实验室的投入建设上还存在很大的不足之处。很多实验室依据原有的传统实验室进行改造，实验室建设标准等并没有进行规范。 1.2 缺少专门的实验室管理人员 现阶段，实验室管理还存在很多不规范现象。随着国家对应用型本科院校的重视程度不断提高，本科院校的人才培养都重视实验实践教学。但是，在当前的实验室管理中，专业的实验室管理人员缺少，实验教师的任务繁重，很难实现对实验室的精细化管理，在很大程度上会造成相关工作的不规范。教师在教学时忽视实验设计，不能够对实验设计进行控制，造成实验教学方式不合理等现象，一定程度上造成了实验资源的浪费。随着应用型本科院校的不断扩招，参与实验的学生人数越来越多，而原有的单一实验室资源紧缺，实验室建设投入较少，采购的实验设备质量不高，也限制了实验室效果的发挥。 1.3 实验室的智慧化管理方式落后 当前，实验室建设并不能与智慧校园建设相结合，不能够体现信息化与智慧化在实验室建设中的优势。相关仪器设备分散在各个实验室，虽然有专门人员进行管理，但是没有建立智慧化的实验统一管理平台，不能对设备进行及时定位与归档。实验室的室内照明和设备供电大都依靠人力进行管理。部分实验室使用期间会产生有毒气体和颗粒物等，但是由于缺乏相关的预警报警机制，其不能够实现有效的监督与协调。 2 智慧实验室概述 2.1 智慧实验室概念 智慧实验室主要衍生于智慧地球这一概念，国际商业机器公司（IBM）首席执行官彭明盛于2008年首次提出智慧地球这一理念，他认为人工智能技术正应用到生活的各个方面，如智慧医疗、智慧交通、智慧电力、智慧食品、智慧货币、智慧零售业、智慧基础设施甚至智慧城市，这使地球变得越来越智能化。目前，智慧地球的概念已经衍生出多种形式，包括智慧教育、智慧校园等，智慧校园已经被广泛提出，包括智慧教学、智慧办公、智慧节能等。近年来，智慧校园建设已经取得巨大的进步，智慧实验室建设也将基于智慧校园平台得到更好的发展。在实验室建设过程中，人们要将互联网技术与物联网、云计算等移动信息技术结合，有效实现实验室的物理设备、信息设备以及操作流程等的智能化管理，形成良好的实验室氛围，帮助学生提高学习效果，同时提升其团队协作能力，促进其综合素质的全面提高，更好地发挥人才培养优势。智慧实验室建设要与新兴信息技术和现代教育理念紧密结合，以物联网的发展为基础，构建开放、互动、共享的综合信息平台，实现更好的管理与监控功能，促进信息的传輸、交互与评价，为学生营造良好的实验室氛围[3]。 2.2 智慧實验室建设要点 2.2.1 依托物联网技术实现设备的智能化管理。智慧实验室建设要以物联网为核心进行信息的捕捉与获取，实现各项数据的追踪与管理。实验室要安装智能化设备，包括监控摄像机、智能化门禁系统以及智能化节能系统等，及时掌握实验室教学过程中产生的各种信息。 2.2.2 以互联网为核心实现数据的传递。智慧实验室建设要有效地与互联网技术紧密结合，及时传递与转化网络中的各种数据信息。同时，要利用有线网、无线网、蓝牙等技术促进各种信息互动与沟通，实现相关数据信息的资源共享和实验室建设的效益最大化。 2.2.3 充分利用大数据技术。大数据技术的出现，有效地简化了相关工作流程与工作环节。在进行智慧实验室建设时，要充分利用大数据技术，对各种数据信息进行有效分类与汇总，找出其中可用的信息，提升实验教学效果。 3 智慧实验室的系统架构 智慧实验室要依据相关模块理念进行设计，优化基础硬件设施和设备，与物联网、云计算、大数据等技术进行有效结合，从各个环节出发，不断完善系统架构。 3.1 设备感知层设计 进行实验室系统构架时，要做好设备的感知层设计。要利用二维条码射频标签和摄像机等设备，进行实时监控。实验室设备感知层不仅包括门禁系统、多媒体设备、照明系统等，还包括烟雾监控设备、有害气体监控设备、刷卡考勤设备等，有效地促进智慧实验室的高效管理。 3.2 智能控制系统 智慧实验室的核心在于智能控制，将实验室系统与互联网、物联网等技术有效结合，更好地执行相关指令，实现对精准控制的智能化管理。智慧实验室主要利用智能电源控制，完善智能中控系统，提高智能控制效果。 3.3 网络层建设 在建设智慧实验室时，要做好网络层建设，包括有线网络、无线网络等，为信息传递提供良好的传输介质，促进信息空间与物理空间的有效结合。 3.4 服务层建设 在智慧实验室的建设过程中，人们要结合大数据技术的优势，做好数据信息的共享。要做好服务层建设，包括身份认证和云存储等，以更好地为用户提供服务。要立足于专业建设特色，提供具有针对性的服务，帮助学生更好地参与实验教学，促进现代教学效益的最大化。 4 智慧实验室的构建路径 随着智慧实验室建设的兴起，人们要对其构建路径进行探究，以改进实验室管理手段，提升教学质量。 4.1 建立实验室综合管理系统 智慧实验室要进行规范化与信息化建设，构建实验室综合管理系统，形成良好的管理体系。一是要重视实验室教学管理，如考勤管理、调课管理、实验设备管理等，完善相关人员职责。二是要建立准入机制，利用现有的智能化信息系统把实验室门禁系统与校园卡对接，利用校园卡的数据信息，实现实验教学的智能管理。 4.2 建立实验室资源共享系统 当前，实验教学稳步开展，各大高校要建立实验室资源共享系统，为实验教学提供充分的支持。应用型本科院校要坚持以学生为主体，不断开发实验室资源，采用开放的实验管理模式，打破传统的集中实验教学模式，促进实验室资源共享。具体来说，一是要不断完善智慧实验室系统功能，如智能预约、预约管理、实验过程管理等，更好地服务开放性实验室建设;二是由专人对学生进行实验教学操作培训，提高学生实验操作的可行性;三是综合利用各项智能化监管系统，做好仪器设备管理和物资入库盘点，做好信息采集和实时监控，实行智能化管理。 4.3 建立视频示教系统 目前，很多应用型本科院校实验室条件有限，学生人数较多，不能保证实验教学质量。智慧实验室要构建高清视频示教系统，进行安全登记，详细记录实验操作情况，做好示范视频录制，为学生自主参与实验教学提供充足的资源。因此，智慧实验室要配置和更新相关设备，以便对学生进行实验教学演示，优化实验的各个环节，促进实验教学的发展。在进行多媒体演示时，智慧实验室可以实时监控环境变化，提高管理的有效性与科学性。 5 结语 随着智慧校园理念的推广，智慧实验室建设已经成为一大趋势。当前，应用型本科院校要重视智慧实验室建设，将物联网、互联网、大数据等技术有效结合，有效发挥智慧实验室的作用，更好地推动我国应用型本科院校人才的培养，促进现代教学的不断发展。 参考文献： [1]赖程鹏.基于物联网技术的智慧实验室的研究与设计[D].保定：华北电力大学，2015. [2]任忠先，魏国丰，辛宗生，等.应用型本科创新实验室的建设与研究[J].黑龙江教育（理论与实践），2016（12）：18-19. [3]施金鸿，庄志惠.新工科模式下高校实验室建设与管理[J].中国高新科技，2019（10）：50-52. |
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