开放实验系统论文（共12篇）
开放实验系统论文 篇1
1 结构划分
系统分为实验室硬件系统,数据传递软件,网站预约管理系统两部分。
1.1 实验室硬件系统
1.1.1 监控系统
该系统采用java编写,用网线与电脑连接。充分利用摄像头商家提供的sdk,编辑程序调用.dll文件,实现视频监控的功能,具体操作步骤如下:
初始化sdk,通过回调函数对设备进行注册与登陆登录服务器成功后,进行相应的参数配置,然后开始连接视频,获取摄像头传输的视频流,客户端通过网络连接视频源可进行预览、存储等操作。 获取的视频可以存储在本地计算机上,用作录像回放。录像的下载也可以分两种方式进行操作:第一种是按时间进行下载,第二种是按录像文件进行下载。两种方式的结合有利于监控录像的调取研究以及相应的追责。Sdk中写有相应的报警模块,通过调取此函数实现相应的报警功能。例如:视频移动报警、视频丢失、端口报警和遮挡报警等。此系统除了实现一般的功能之外,还可以实现客户端和设备的语音数据对讲和语音数据获取。操作完成后需要注销客户登陆,以及释放相应的sdk资源。这样整个操作过程结束,充分做到了“有声有色”。
1.1.2 IC卡读取系统
IC卡是此系统的核心,该系统采用的IC卡就是学生所用校园卡,每张校园卡都对应一个唯一的卡号,由单独的数据表进行存储,预约系统预约存储的是对应的学号,学号对应独一的卡号。在每个实验室的门口,都有一个读卡器,学生或者教师预约后刷卡进入实验室,读卡器上面有一个显示屏,刷卡时显示对应的座位,实验等信息,此时所对应的座位由单片机控制上电供预约者进行实验。如果是老师预约的整个教室,教室的所有座位都会上电供班级实验使用。系统还有一项报警功能,当实验设备被损坏,检测装置将信息反馈给单片机处理,单片机处理后驱动报警装置发出警报,并通过网络第一时间上报实验室管理人员进行处理。当班级实验或者自主实验即将结束时,系统将提示实验时间,超过时间将自动断电。学生、教师通过刷卡离开,系统自动将记录保存。
1.2 数据传递软件
该数据库传递软件起到一个媒介的作用。学生或者教师预约实验室时数据已经存入数据库,该软件实现从数据库中提取出相应的数据,将这些数据通过网线传输至单片机的存储结构中进行存储(如24c512 等),该软件还能通过判断数据表中相应字符的变化来判断数据是否更新,如果更新,也将更新单片机中的数据。该软件采用java编写,一直运行检测数据的变化。
1.3 网站预约管理系统
该系统采用asp.net4.0,sqlserve2008 完成,网站分为教师、学生、管理员三种用户,该系统预约全部精确到座位。
1.3.1 学生用户
学生用户登录时,学生可以进行对具体时间实验室的座位进行预约,但是在同一时间只能预约一个座位,学生的预约可以是在老师的安排下的预约,也可以是自己预约进行研究性实验,学生自己预约的实验自己可以进行查询、修改、删除等操作,并且可以以excel的格式导出预约信息方便查看。实验结束时,学生直接编辑实验报告进行提交,在资金充足的情况下也可以通过扫描纸质报告进行提交。
1.3.2 教师用户
教师用户登录时,教师拥有预约整个实验室和预约单个座位的权利。如果教师所需预约的实验室被单个学生预约,教师可以通过系统留言板告知学生后等待学生删除,然后预约整个实验室。老师同样也可以导出excel,查询、修改、删除自己的预约结果,并且还可以操作学生的预约结果,但这前提是必须在学生允许的情况下。对于班级学生提交的报告,教师进行批改给出成绩,通知给各学生。班级对应的教师有一个单独的留言板,学生在此可以向老师请教问题,提出建议等。
1.3.3 管理员用户
管理员用户登陆时,管理员可以进行关于学生老师的任何操作,更新网站公告栏也是管理员的责任。管理员登陆后可以对后台留言板进行回复,删除等功能,本网站还有一个视频监控功能,是通过监控软件实现(此信息将在下文提及),管理员可以通过此功能随时监控实验室情况,对教室的上课质量有很好的了解,对损坏实验设备的学生或者教师进行追责显得更方便。当然管理员也可以设置可预约时间,只有在可预约时间内教师和学生才可以进行对实验的预约操作。
2 结论
该系统充分的把预约网络和IC卡硬件结合在一起,构建一个完全开放的实验室预约系统,有利于当今大学的发展以及大学生的培养,有利于实验室的管理,有利于实验室器材的充分利用。
参考文献
[1]刘天颖,蔡振江,王宾宾,高立艾.基于IC卡的开放性单片机实验室管理系统[J],科技信息,2010(01).
[2]戴上平,等.ASP.NET 4完全自学手册[M].北京:机械工业出版社,2009.
[3]廖新彦,ASP NET交互式Web数据库设计[M].北京:中国铁道出版社,2004.
[4]王国荣,ASP net网页制作教程[M],华中科技大学出版社,2002.
[5]高云,崔艳春,SQL Server 2008数据库技术实用教程,北京:清华大学出版社,2011.
[6]郝文华,ASP NET与网络数据库开发培训教程[M],机械工业出版社,2004.
开放实验系统论文 篇2
草地农业生态系统国家重点实验室本着“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，现面向国内外生态学家设立专项研究经费，设置开放课题，支持与本实验室主要研究方向相关的基础和应用基础研究。
近年来，在草地农业生态系统相关领域已开展大量的独立研究，取得了突出的成绩，但这些独立、单个的研究还不能从本质上满足发展草地农业系统理论和构建不同生态经济区域优化模式的需求。鉴于此，本开放基金鼓励国内外科研人员尤其是中青年学者，采用整合分析的方法，通过大样本、大数据分析对草地农业的重要理论进行验证，对草地生态学领域的重要规律进行机理探讨。申请人利用草地农业生态系统国家重点实验室及建立的研究网络平台，通过与本实验室研究人员密切合作的方式开展研究工作。
一、研究方向
1、草类植物资源抗逆种质创新与利用
挖掘利用草类植物资源的耐盐、旱、寒、放牧等基因资源，从个体、细胞和分子水平上，揭示优良野生草类植物的遗传多样性及优异性状形成机制；克隆相关功能基因。通过现代生物学及传统选育方法，创制抗逆、优质、高产、环境友好的新种质；研究有害生物成灾机制及与草地的互作机理；为草地农业持续发展提供理论与物质基础。拟资助方向：
牧草、乡土草、种质资源综合评价 草类植物重要基因功能比较分析 草地有害(益)生物互作的机理
2、草地生态系统与食物安全
以研究草地生态系统“大气-植被-土壤”相互作用及其机制为主要任务，在区域和全球尺度上，整合已发表的研究结果，探究影响草地生物多样性与生态系统功能相互关系的驱动机制；探讨栽培草地生产力维持机制，提高环境胁迫下的资源利用效率；研究适应不同区域的草地农业系统节水与资源高效利用模式，建立可持续的草地农业生产系统。拟资助方向： 草地生产力维持机制
草地生物多样性与生态系统功能 草田轮作系统资源利用综合评价
3、草地农业系统耦合与管理
以土-草-畜系统为研究对象，分析草地农业系统对气候变化和人类活动的响应。通过文献资料，结合遥感和相关开源数据，对草地基本属性、生态系统受损过程、草原气象灾害、农业系统各子系统耦合机理进行整合分析，探讨其与政策、管理、灾害以及气候的关系，创新草地农业耦合与管理方式。拟资助方向： 生物及非生物因素对草地农业生态系统的影响过程与机理 以物质循环、能量流动为基础的土-草-畜系统区域分异及承载力 草地生态系统受损现状分析、机制及恢复途径评价 草业经济与农牧区社会发展的综合评价
二、开放课题申请
1.申请者根据本实验室近期主要研究方向自由选立课题，鼓励使用数据整合分析和文献调研，进行开拓性、前瞻性和创新性研究，原则上不再资助新开展的野外调查和实验工作。
2.开放课题仅支持依托单位以外研究人员的申请，资助立论清晰、目标明确、研究内容具体、具有创新科学意义的研究课题。
3.申请单位的科研人员作为主持人，且课题组必须有一位本实验室具有副高或以上职称的科研人员作为合作者，每人限报1项。
4.开放课题的执行期为二年，申请金额10~15万元。经费使用办法遵照《国家重点实验室专项经费管理办法》执行。
5.申请者须按照本实验室《开放课题管理及经费使用办法》（试行）的规定，认真填写《草地农业生态系统国家重点实验室开放课题项目申请书》（下简称《申请书》），并于 2018 年7 月20 日之前将《申请书》（一式2份纸质材料，双面打印，所在单位同意签字盖章后）邮寄至草地农业生态系统国家重点实验室并发送电子版（Word版）。
三、联系方式
联 系 人：石薇 通讯地址：甘肃省兰州市嘉峪关西路768号兰州大学草地农业科技学院，邮编730020 联系电话：*** 电子信箱：shiwei_hope@163.com
草地农业生态系统国家重点实验室（兰州大学）
开放实验室设备自助借还系统研究 篇3
【摘 要】本论文设计了一款开放实验室设备自助借还系统，包括主控板卡、指纹传感器、功放模块、微型打印机、门禁控制模块、RFID读取器、触控显示器。其中门禁控制模块由STM32单片机、传感器和外围辅助电路组成，主控板卡还分别连接指纹传感器、微型打印机、门禁控制模块、触控显示器，主控板卡通过内部的语音模块连接所述功放模块。触屏显示器除显示系统信息外，又可以通过触屏进行信息的输入。微型打印机用于执行主控板卡发出的打印记录的命令。本系统可实现实验室借还设备的自动化管理，不需要专门人员负责，且可对实验室设备的借还状况进行信息化管理。
【关键词】RFID； 实验室；自助借还；管理系统
开放实验室是高校促进创新教育的主要场所，而开放实验室开放多在课外的时间，由于课外时间开放实验室管理的老师多不会全程管理，造成学生难以借用贵重设备。此外大多数实验室设备的借还并未实现自动化和智能化，主要是通过相关工作人员记录借还者的相关信息和所借还的设备，借还手续纸质化管理，对仪器设备的领用、借用、修理、报废的处理仍处于手工处理阶段，处理过程繁琐，容易出现纰漏，造成设备流失，不利于节约人力和资源，同时借还时间也限定在工作时间，借还不够便利。本系统的目的在于克服现有技术的不足，提供一种开放实验室设备自助借还系统，便于学生在课外时间能够及时借还实验室设备。
1.实验室设备自助借还系统技术方案
本论文设计的开放实验室设备自助借还系统，包括主控板卡、指纹传感器、功放模块、微型打印机、门禁控制模块、RFID读取器、触控显示器。其中门禁控制模块由STM32单片机、传感器和外围辅助电路组成，扫描设备门的开关状态反馈给主控板卡并执行主控板卡发出的开关门的指令。RFID读取器读取粘贴在实验室设备上的电子标签卡上的卡号和EPC信息，通过串口与主控板卡连接，主控板卡还分别连接指纹传感器、微型打印机、门禁控制模块、触控显示器。此外主控板卡通过内部的语音模块连接所述功放模块，对主控板卡发出的语音信号进行放大。触屏显示器既可以显示主控板卡中要显示信息，又可以通过触屏进行信息的输入到主控板卡上，微型打印机辅助执行主控板卡发出的打印记录的命令。
2.设备自助借还系统的积极效果
本论文设计的开放实验室设备自助借还系统克服了现有的实验室设备借还系统存在的浪费人力资源，查阅信息不方便，借还时间有限定的不足可以实现实验室借还系统的自动化管理，不需要大量的人力资源，且可对实验室设备的借还状况进行管理。
3.设备自助借还系统的实施方式
如图1所示，开放实验室设备自助借还系统包括主控板卡、指纹传感器、微型打印机、门禁控制、RFID读写器、触控显示器。门禁控制模块由STM32单片机、霍尔传感器和外围辅助电路组成，通过检测设备门的开关状态反馈给系统并执行系统发出的开关门的指令。RFID读取器读取粘贴在实验室设备上的电子标签卡上的卡号和EPC信息，通过串口与所述系统连接。此外指纹传感器用来对用户身份进行认证，触屏显示器既可以显示系统中要显示信息，又可以通过触屏进行信息的输入到系统上，微型打印机辅助系统打印用户回执。
3.1借还设备者使用流程
首先，欲使用本系统者先要进行注册才能获得使用权限。当某个使用者使用本系统时，会进行指纹登录，如果他并未注册，则系统会显示无此用户，并结束。如果该使用者是注册成功的用户，则系统会显示此用户的信息在主控板卡显示屏上，用户可以选择开门或者用户信息查询，点击触摸显示屏开门按钮，设备柜门会打开，该用户借还操作后关闭设备柜，系统检测设备的变化后会将生成的借还信息显示在主控板卡的显示屏上，用户确认后可选择是否打印记录，若选择打印记录，则主控板卡会控制微型打印机将借还记录打印出来。
3.2管理员管理操作流程
若系统通过指纹判断出该用户为管理员，就会允许其进行增减成员，增减设备，修改成员设备信息等操作。若该用户非管理员，则系统会显示无此用户。增加用户时需要点击触控显示屏增加用户按钮，将用户手指放在指纹传感器上，然后在触控显示屏上输入用户信息。增加设备使需要点击触控显示屏增加设备按钮，将需要增加的设备依次放入设备柜（每次放入一个），关上设备柜门，在触控显示屏输入设备信息。删除用户或设备，需要选中需要删除的对象，按照指示删除。修改设备用户信息，需要选中待修改的对象，填写修改后信息。
4.结束语
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性的实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
参考文献：
[1] 李志清.UHF RFID技术在图书馆中应用的试验与探讨[J].图书馆论坛，2008（2）： 62-65.
[2] 郭毅贞.RFID技术在诚毅学院图书馆应用中的人文问题分析[J].数字图书馆论坛，2010（9）：69-74.
[3]十焕生，张彦.RFID与物联网——射频、中间件、解析与服务.北京：电丫工业出版社，2008.
开放实验室门禁系统的设计 篇4
关键词：非接触式IC卡,射频技术,单片机,读卡器
0 引言
随着高校教学实行改革以及学生选课系统的运行,传统的实验室管理方式已不能满足教学改革的要求。为了实现实验课程的全面改革,改变传统教学模式,提高实验教学质量,培养学生独立操作能力和创造性思维,开放式门禁系统应运而生。
开放实验室门禁系统是针对开放实验室管理工作而开发的,用以帮助开放实验室工作人员利用该系统对学生使用实验设备进行快速方便的管理,彻底改变传统的人工方式,消除人工管理所带来的各种弊端,降低开放实验室管理人员的工作成本,且能充分利用高校有限的实验室资源。
1 实验室管理系统组成
开放实验室门禁系统由读卡器、单片机控制器、液晶显示模块、报警电路、及通信模块组成。开放实验室门禁系统结构框图如图1所示。整个系统利用下位机采集数,将数据发送到处理和计算能力强大的上位机,完成数据的统计分析、查询。非接触式IC卡通过磁力线圈产生感应电流向读卡器发射卡内信息,完成读卡操作;读卡器与单片机相连,通过单片机对读出的卡内信息进行处理,只要有非接触式IC卡进入读卡器射频能量范围,读卡器便通过射频信号与IC卡通信,读取卡中数据,并将其送给单片机处理;开放实验室管理软件是一个上位机软件,它把从下位机采集的数据,借助通信网络,将数据发送到上位机,完成数据的查询和实时记录。
开放实验室门禁系统可以二十四小时对学生开放,学生进出实验室必须刷卡并可以累计学生做实验所用的时间且记录学生的相关信息。根据学生所在班级的不同,该系统可识别不同类别的卡,控制不同使用者的允许进出的时间及允许进出的实验室。可以完成制卡操作,也可对失效或遗失的IC卡进行挂失,防止过期或者丢失的卡被继续使用,以有效地管理实验室。在开放的实验时间判断实验学生进出是否有刷卡,没刷卡则报警,刷卡是否有效,无效则报警,有效则记录实验学生刷卡的时间和卡号等相关信息;系统的总服务器端的管理软件,可完成查询、统计等功能,方便管理人员按学生姓名或日期查询统计学生出勤、请假等各种记录,这些记录数据库存储。
2 系统硬件设计
2.1控制器选择
At89C52是一种低 功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,三个16位定时器 / 计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口, 片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器 / 计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结, 单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
2.2 读卡器与 AT89S52 单片机的接口设计
兼容SPI的接口使MFRC522和一个微控制器之间进行高速串行通信。兼容SPI接口的处理与标准SPI接口相同,在SPI通信中MFRC522模块用作从机。SPI时钟SCK由主机产生,数据通过MOSI线从主机传输到从机,数据通过MISO线从MFRC522发回到主机。MFRC522与单片机的连接如图2所示。
MOSI和MISO传输每个字节时都是高位在前。MOSI上的数据在时钟的上升沿保持不变,在时钟的下降沿改变。MISO也与之类似,在时钟的下降沿,MISO上的数据由MFRC522来提供,在时钟的上升沿数据保持不变。
3 位机软件设计
3.1系统总流程图
系统软件采用C语言编译,总的流程图如图3所示。上电后系统开始初始化工作,如果上位机有命令则响应上位机命令,然后程序开始寻卡,如果进有效则在12864上显示,否则报警;如果出有效则不报警,否则报警。
3.2 上位机设计和数据库设计
系统构建的数据库包含如下信息:刷卡人信息表:刷卡人的详细信息,包括:学号、姓名、班级、卡号、进入和出去的时间等,在没有刷卡时显示现在的时间,每步操作都会有提示。
4 结论
开放实验系统论文 篇5
2007-10-24| 编辑： | 【大 中 小】【打印】【关闭】 访问次数 59
中国科学院资源与环境信息系统国家重点实验室
开放研究基金管理办法
2007年8月
一、总则
为了推动我国地理信息科学领域的基础研究和技术自主创新，促进学术交流，发现和培养本领域的科技人才，中国科学院资源与环境信息系统国家重点实验室（以下简称实验室）设立开放研究基金（以下简称基金），资助国内外科技工作者依托本实验室的开放研究环境开展研究工作。
1、资助范围
实验室每两年公布一次《中国科学院资源与环境信息系统国家重点实验室开放研究基金指南》（以下简称《指南》），《指南》对资助的具体范围予以明确规定。
2、资助对象
具备中级及以上专业技术职务的非本实验室科技工作者（包括博士后研究人员）均可在《指南》规定的范围内提出资助申请。
二、基金项目的申请
1、实验室接受具备下列条件研究项目的申请：
（1）符合《指南》所规定的研究内容范畴；
（2）学术思想新颖，立论根据充分，研究目标明确，研究内容具体，研究方法和技术路线合理、可行，近期可取得重大进展的研究；
（3）申请者与项目组成员应具备实施该项目的研究能力和可靠的时间保证，并具有基本的研究条件，能到本实验室从事研究工作；
(4)经费预算实事求是。
2、申请者必须是项目的实际主持人，一般具有高级专业技术职称。不具备高级专业技术职称的申请者，必须由一名具有高级专业技术职称的同行专家推荐。
3、基金项目的研究年限一般为两年，不得超过三年。研究工作开始时间为次年的12月1日。单项资助经费强度2－5万元。
4、基金的申请，实行全年受理，每一的申请项目截止到本11月15日（邮寄申请书以投递日邮戳为凭）。申请者必须认真填写实验室《开放研究基金项目申请书》，非标准格式的申请不予受理。申请书（一式四份）寄送到实验室。逾期申请书可顺延至第二年受理。
5、申请者和项目组主要成员的申请项目数，连同在研的基金项目数不得超过两项。已获得资助者再次申请，申请书须附已资助项目的研究进展报告或结题报告，以及主要研究成果（一式一份）。
三、基金项目的立项与评审
1、实验室各大研究方向的技术室负责人负责基金项目的初审，有以下情况之一者可建议不予资助：
（1）申请手续不完备，申请书填写不符合规定；
（2）不符合基金资助范围；
（3）申请者或项目组主要成员的项目数，连同本基金所支持的在研项目数超过两项；
（4）与同类研究低水平重复；
（5）明显缺乏立论根据，或研究方法、技术路线不清，无法进行评审；
（6）不具备实施该项目的研究能力，或缺乏基本的研究条件；
（7）申请经费过多，基金无力支持；
（8）已从其它部门获得充足的经费；
（9）申请者对已获资助项目不执行开放基金项目管理的有关规定，且未按要求补正的，或不认真开展研究工作未发表一篇论文或未取得研究成果的。
2、研究室主任负责同行评议工作。对通过初审的每项申请，选择至少两名实际从事研究工作、学术造诣较深、学术思想活跃、熟悉被评项目学科领域的国内外情况，学风严谨、办事公正的同行专家进行书面评审。
3、实验室负责人在初审、同行评议的基础上，对申请项目进行复审，提出客观的项目评审意见及资助强度，提交实验室学术委员会进行终审。
4、学术委员会听取初审和复审报告，对所有申请项目进行审查，确定资助项目及资助金额。实验室将学术委员会的评审结果报送主管部门。
5、实验室主任于12月底签发评议结果，通知申请者及所在单位。
6、课题负责人应于12月底前，在申请书的基础上，根据批准通知，认真填写《地理信息系统重点实验室开放研究基金资助项目研究计划》，并签署研究合同。经所在单位审核后，报送实验室，作为拨款和检查的依据。逾期不报，又不在规定期限内说明理由的项目作为自动放弃处理。
四、项目的实施与检查
1、基金项目的负责人或主要研究人员每年应按计划来实验室开展研究工作，实验室指派专门人员对项目进行管理。
2、研究计划实施中，鼓励项目组对研究工作进行创新。涉及降低预定目标、减少研究内容、中止计划实施、提前结题或延长年限等变动，项目负责人需提出报告，经所在单位审查签署意见，报实验室审批。
3、项目负责人工作调动，可在原单位完成项目研究，经调出、调入单位双方签署意见报实验室备案；如调入单位具备条件，也可将项目转到调入单位继续研究，经调出、调入单位双方签署意见报实验室审批。项目负责人一般不得代理或更换，遇有特殊情况离开研究岗位半年以上，所在单位应安排合适代理人，并报实验室备案；离岗一年以上的按中止计划实施办理。
4、软件开发应按一定格式模块化，以便能够在本实验室环境下使用。
5、实验室每对基金项目的执行情况进行检查。项目负责人应于每结束时提交《基金资助项目进展报告》。不在本实验室开展研究工作的项目负责人，每末需到本实验室来作演示、报告，交流研究进展。对不报送《进展报告》，或工作无进展，或经费使用不当的项目，缓拨下期经费。逾期不纠正、补报的，中止资助。
五、项目经费的使用与管理
1、项目经费的使用与管理，必须符合财务制度，同时要有利于开展科学研究工作。项目负责人应本着实事求是、精打细算的原则，在研究计划中作好资助经费预算。
2、项目经费开支的范围包括业务费（包括实验材料费、小型器材购置与加工费、小型仪器租用费、客座人员旅差费、学术活动费、辅助人员费、资料费等）、项目组研究人员劳务费(一般不超过10%)和实验室公用设备的使用费等。
3、项目经费的管理
经费使用权由项目负责人掌握。项目经费由中国科学院地理科学与资源研究所按划拨。首次划拨项目经费的40%，按管理办法规定视完成情况再次划拨项目经费的40%，其余20%的经费在项目结题时使用。项目负责人应于每年12月前将所在单位财务部门开具的上对帐凭证报实验室，逾期不报，缓拨该经费。
（2）基金资助项目经费专款专用，可以结转到下一使用，但不得挪作他用，一经发现，中止资助。
（3）本实验室将优先资助来实验室工作的项目。为了确保研究工作的有效进行，须在《研究计划》中认真估算实验室公共设备的使用强度。
（4）对项目按中止资助处理的经费，将根据情况全部或部分收回，用于资助其它项目。
六、项目的结题、成果管理与评价
1、项目结束后，三个月内向实验室报送《开放研究基金资助项目总结报告》、学术论文复印件及有关的软硬件原始资料。
2、基金资助项目的有关论文、专著、成果评议鉴定资料等，均应标注“中国科学院资源与环境信息系统国家重点实验室开放研究基金资助项目”，英文标注“项目编号Funded by the Research Fund of LREIS, CAS”。未标注的，验收时不计入研究成果。
3、基金资助项目结题后，实验室将对优秀研究成果提请主管部门组织专家进行通讯评议或技术鉴定，颁发优秀成果证书，并对课题组进行奖励。实验室将优先资助曾取得优秀成果的项目申请者。
开放实验系统论文 篇6
一、更新实验理念 树立开放意识
建构主义学习观认为，知识不是被动地接受，而是在学生认知的基础上与经验世界对话中建构起来的。细观当前生物实验教学，不难发现，教师中普遍存在“做实验不如讲实验”“讲实验不如背实验”的认识，由于教学课时的紧缺导致学生实验变成演示实验、演示实验变成不做实验的现象时常发生。
确信实验教学与理论学习应同步并重、协调发展，才能树立以学生为主体的实验教学理念，改变传统实验教学的方法和手段，将实验室对学生开放。实验室的开放不仅是实验室场所的开放，还要有教学内容、教学手段、学习方法的开放，当然更重要的是观念意识上的开放。把实验时间、实验设备、实验资料等，向学生有目的地开放，学生不拘泥于课堂实验时空限制，利用课余时间走进实验室做自己喜爱的实验、教师的演示实验、课堂内失败的实验、自主设计的探究实验，甚至可将仪器借出校园进行家庭实验。实验室课程资源与学科课程的有效整合，能启发学生心智，提升其求知创新能力，让其拥有更多的自我发挥空间。
二、精选实验内容 强化实验质量
建构主义的教学策略强调以学习者为中心，最大限度地促进学习者与情境的交互作用，以主动地建构知识。开放实验室把学生推到实验的主体位置上。教师可根据教学目标和学生发展规划，优化整合实验范围或课题，让学生自己去选定实验内容、选择仪器设备、制定实验步骤、处理分析数据、得出结论报告。[2]只有这样，实验室才能行之有效地持久地开放下去。
（一）立足基础性 激发学生实验兴趣
实验室开放的程度取决于学生实验基本技能的高低。选择简单有趣的实验，就能有更多学生加入开放实验室的队伍，而在实验操作中培养的实验技能，又能为更高层次的探究提供保障。课本实验多为基础的经典性实验，重视课本实验的学习和操作，学生能明确每步规范操作的原因，理解实验注意事项，熟悉常规设备的正确使用，培养自己敏锐的观察能力，学会实验数据的处理归纳，养成良好的实验习惯和严谨的科研态度。
整合优化课本实验内容，引导学生利用已有的实验知识，开发实验资源进行趣味实验、微型实验、家庭实验，激活学生的创新思维。如在做“观察植物细胞质壁分离和复原”的实验时，撕取的紫色洋葱外表皮常是厚薄不均、形状残缺、卷曲不平的，严重影响了实验操作时间和观察效果。要怎样才能撕取出符合实验要求的表皮细胞？教师适时设置悬念创设情境，激起学生的好奇心和求知欲。学生通过实验发现，三角形没有四边形卷曲，撕出圆形可能最好。如何获取圆形表皮？最后探索出用打孔器在洋葱外表皮上轻缓旋转即能快速获得不易卷曲的完整表皮。学生在享受成功感的同时，会产生澎湃的激情和实验欲望。
（二）关注实效性 利于化解学习疑难
开放实验室要快速开展实验，其实验内容应有利于解决学生学习的疑难点。有些教学难点只凭教师的口头讲解学生很难理解，如果用实验演示出来，学生就容易接受，如ATP的含量与转化速率、细胞呼吸的释放能量高低、静息电位与动作电位、雌雄配子的随机结合等知识抽象难懂，通过“萤火虫的发光”“热水瓶内温度的数学化测量”等实验能加深学生对知识的领悟。有些知识仅靠学生的直接经验也难理解，如基因工程中“单酶切”和“双酶切”与环化的关系，学生动手制作卡片将平时不容易观察到的现象呈现出来，对限制性核酸内切酶的理解就会更深刻，掌握更牢固，应用更自如。
教学中发现有些习题学生一错再错，如“U形管中间用半透膜隔开，两侧分别装入等体积等质量浓度葡萄糖溶液和蔗糖溶液后，液面变化情况”等。这类习题，学生总是不能领悟教师单纯的讲解，如果用实验做出现象，学生观察后再分析，从感性认识提升到理性认识，理解就很透彻。对于学生存在争议的习题，教师可将不同观点挖掘出来，进行二次加工。如在探究“温度影响酶活性”的实验中，实验材料能否用过氧化氢替代淀粉、能否用斐林试剂代替碘液进行检测？可让学生自行设计实验，再到实验室通过探究找出最佳答案。在这个过程中，学生不仅知道了实验怎样做，还明白了为什么要这样做，怎样做才能更好，进而深化对原理和规律的理解，养成自主学习的习惯。
（三）注重应用性 引导学生回归生活
开展生活化的实验能推进实验室开放的前行。实验内容联系学生的生活和社会实际，既可以提高学生的实验兴趣，使学生感到身边处处有生物，又让学生在理解深奥知识的基础上，清楚知道所学的知识能在生活中干什么，二者相得益彰。引导学生到生活中挖掘实验资源，将实际生活中的问题和社会热点演变成实验。选取与生物有关的社会问题如“SO2对植物的伤害”“生活污水对水生生物的影响”“叶类蔬菜农药残留的检测与危害的研究”等作为实验内容，拓宽学生的视野，激发学生学习生物的欲望;选取生活中的生物现象如“自来水中的细菌数量”“削皮苹果变色原因的分析”“羽绒制品不能用普通加酶洗衣粉洗涤”等素材作为实验内容，紧扣学生的心弦，引导学生用实验去服务生活;选取学生身边的物品，如矿泉水瓶、注射器、砂糖等作为实验材料，拉近实验的距离，使学生产生亲切感，进一步拓展实验场所。
用生活充实实验，用实验引领生活，运用课内外所做实验来研究和解释生活中的现象。如家庭养金鱼，大多数鱼死亡时间为什么在早晨？学生通过实验发现，金鱼藻夜里不能进行光合作用产生氧气，反而进行呼吸作用消耗大量氧气，导致早晨水中氧气浓度较低，而晚上捞出金鱼藻能降低金鱼的死亡率。许多农村学生发现，有的长势茂盛的果树挂果很少。组织学生实地调查，发现果园土壤肥沃，分析产生此现象原因是没有控制植物的营养生长和生殖生长，学生剪去部分枝条，控制了营养生长，促进了开花结果，学以致用。以社会生活为背景，用实验探究作载体，在解决问题的过程中，不仅能让学生所学的知识在实验中得到活化，还能充分发挥他们的独创性，验证自己的想法，享受实验的乐趣，培养和发展了创新能力。endprint
（四）突出探究性 促进学生持续发展
开放实验室以自主、探究、合作为主要学习特征。如要更好地培养学生的探索思维，促进学生个性和智能的发展，就要将机械的验证性实验变为主动的探究性实验。教师由验证性实验中的主宰者、评论者转变成探究性实验中的咨询者、服务者和提问者。讨论辩证时，创造民主的气氛，故意持不同意见，诱导和促进学生去创造发现。实验选题时既可给学生制定探究的方向，也可给学生留出自主选题的空间。充分体现学生的自主性，思路让学生自主探究，方法让学生自主寻找，规律让学生自主发现，问题让学生自主解决。如能源危机是当今社会的突出问题，学生想到能否利用植物光合作用的生物质能？教师不是直接给出答案，而是由学生自己去查阅文献资料，最后确定“马铃薯能否作为电池”的探究课题，自由组建的实验小组设计出“用锌片和铜片分别插入4个土豆中，串联在一起，连接到卸下电池的电子闹钟或空调遥控器或音乐贺卡或电流计上，观察数字显示或音乐声”的实验方案，选取实验用品器材，独立进行实验操作，记录实验结果，撰写实验报告。真正让学生在主动中发展，在合作中增知，在活动中学习，在探究中创新。学生完成实验后，对实验中涉及的原理会有更深刻的认识和理解。开放性的探究实验步骤没有固定模式，学生既动手又动脑，发现问题和解决问题的能力得到提高，理论联系实际的能力得到锻炼。培养的实验技巧、数据处理、误差分析、故障排除等基本能力，为以后的探究性科学研究和学生的终身发展奠定了坚实的基础。
三、探索开放途径 提高实验效果
（一）完善各项开放制度
与传统实验相比，开放实验室后管理难度会增加很多，建立健全的规章制度是实验室开放的前提。根据开放实验室的具体情况应制定《开放实验室管理制度》《开放实验室学生实验守则》等相关制度，认真及时做好开放实验室档案记录工作，强化实验室安全管理，努力提高实验人员的实验技术、服务意识和管理水平。
（二）确保时间与空间的开放
开放实验室在时间上主要采取全面开放（上课时间）、定时开放（主要周末）和预约开放相结合。学生做实验的时间长短没有限制，不同学生做实验的次数可以依据自己的实际情况确定。活动的空间不受课堂的限制，可到家庭、社会活动基地等进行实验。
（三）推动资源与内容的开放
实验室的开放应由易到难，由少到多。充分发挥实验室的资源效益，让学生参观标本模型，熟悉仪器的使用，参与实验的准备。开放课内实验，让学生选做教材涉及的演示实验;补做失败的学生实验;增做教材中的实践性实验;换思路与方法重做分组实验。开放课外实验，让学生自主确定课题解决自己的“奇思妙想”或具有个性特征的创新实验。实验内容的多样性，能满足不同层次的学生需求，因材施做，促进全体学生的发展。
（四）构建开放的评价体系
“以评促做”是促进学生主动实验的有效策略，开放实验室的评价也应具有开放性。定期展示学生实验的图片、制作的模型、撰写的报告等，积极推荐优秀的实验成果参加各类竞赛，使学生能看到自己的成功，从而激励他们更努力地进行实验探究。坚持评价指标多元化，让发展评价多于静止评价，积极评价多于消极评价。采用教师评价、学生自评、学生互评等多种评价方式，在激励性评价中提高学习的情感，在导向性评价中提升实验的能力。
开放实验室是培养学生综合素质的有效途径。形式多样的实验不仅改变学生由“被动式实验”为“主动探索式学习”，而且培养了学生实事求是的科学态度，提高了学生的各种研究能力。
参考文献：
[1] 赵卫军，刘永真.开放式实验教学的含义与特点[J].课程教育研究，2013（9）：220-221.
开放实验系统论文 篇7
关键词：实验教学,功能模块,系统流程
1 引言
随着高校实验教学改革的进一步深入, 实验教学要求以培养学生实践能力、创新能力为宗旨, 以实验室资源开放共享为基础, 以全面提高实验教学水平和实验室使用效益为目的, 从而不断创新实验室管理机制。实验教学的改革方向是实验中心必须改革原有的开放管理方法, 探索新的实验中心开放管理模式, 使实验中心的管理向网络化、信息化方向发展, 以此作为实现数字化校园网络管理的重要标志之一。
现在国内许多高校都在实验教学改革方面做了一些探索和尝试, 网络化管理在实验教学中的作用越来越大。通过参与实验教学管理, 提高实验教学管理水平, 网络化管理已经成为实验教学中心管理的重要组成部分。对于实验中心的开放实验室, 如何切实对学生进行开放管理, 同时又保证学生完成开放实验的教学质量, 这是一个难点。因为开放实验室的某些实验可能对全校学生开放, 而不是仅对本专业的学生开放, 因此实验教师和实验管理人员很难掌握学生对实验课程的熟悉程度和对实验仪器的熟悉程度。有些实验如果不掌握这些相关实验知识的话, 那是不能开展实验的。同时实验教学改革要求增加综合性实验, 设计性实验, 这些实验对学生的实验预习要求更高。另外开放实验室的开放情况统计、年终工作量考评管理等等也是一个问题。因此开发一套基于校园网的实验中心开放实验教学管理系统, 支撑实验室的开放实验教学, 提高开放实验室管理工作效率势在必行。
2 系统的设计
实验中心开放实验教学管理系统的设计思想是为学生在实验前了解实验的目的和选题, 做好实验的预约以及所需要的资源和准备, 在实验中通过论坛, 学生可以与教师探讨实验的难点以及解答实现的方法, 在实验后通过网络提交实验报告, 教师也可以把评阅的结果和要求反馈给学生, 进行个性化指导。该系统设计的主要功能有实验资源、实验准备、实验论坛、实验选题、实验报告、实验预约、实验管理等七个部分, 功能模块的相互关系见图1。下面分别逐一介绍它们的主要内容:
2.1 实验资源
实验中心开放实验教学管理系统主要提供实验教师对各类实验课程教学大纲、电子教案、电子课件等实验教学资源的上传和下载。学生在登陆系统后可以对相关实验教学资源进行了解并下载。有条件的课程还可以提供实验视频教学录像, 使学生登陆后可以直接通过网络观看。
2.2 实验准备
实验中心在学生做实验前, 向学生提供实验仪器设备的介绍、进行实验所需要的预备知识的学习、实验的预习等等。学生通过该模块就能掌握进行实验的必要知识, 并衔接好教学与实验的环节, 以便更好的开展实验。学生在登陆系统并选择相应的实验课程后, 就可以浏览该课程所需的预备知识, 在完成实验预习报告后, 就能开始实验了。实验教师在登陆系统并选择实验课程后, 可以设置和提供该实验课程所需的预备知识。如果是开放实验或者预约实验, 实验教师还可以出一些实验预习题, 要求实验学生完成这些相关预习题后, 才能继续实验。
2.3 实验论坛
实验中心开放实验教学管理系统提供学生与实验教师以及学生之间进行双向交流的网络平台。学生可以在网上进行提问, 教师可以网上答疑, 以方便为学生解答实验学习、预习、复习过程中所遇到的问题。实验教师也可以对学生在实验过程中出现的常见问题进行集中解答。
2.4 实验选题
有些实验课程对某一实验内容可能有几个平行的实验, 实验选题可以让学生自主选择做哪个或哪几个实验, 或通过系统随机抽取某些实验让学生来做, 还可以由教师来指定做哪些实验。学生登陆系统后, 选择实验课程, 如果系统允许学生选择实验, 学生可以根据相应规则选择实验, 如果实验选题由实验教师指定或系统随机抽取则系统直接提供实验题目。教师登陆系统后, 选择实验课程后可以设置和提供实验题目, 并设置选题规则, 包括设置学生自由选择实验题、随机抽取实验题、教师指定实验题等模式。教师通过设置选做和抽取规则, 作为实验考核的方式。
2.5 实验报告
学生登陆系统后, 选择实验课程, 系统提供相应的实验报告模板让学生下载, 学生下载并完成实验报告后上传。上传实验报告后, 学生需要时仍可以修改实验报告, 学生确认完成实验报告后才可以提交, 提交后就不能再修改了。实验教师登陆系统后, 选择相应的实验课程, 就可以上传实验报告模板, 也可以对学生提交的实验报告进行网上评阅或下载后进行评阅, 然后再上传成绩和评语或要求学生重新修改。实验教师和实验管理人员还能对实验报告进行打印和归档处理。
2.6 实验预约
对开放实验室提供网上预约功能, 实验管理人员和实验教师提供可以进行预约实验的实验课程、实验时间、实验设备等信息。学生登陆系统后, 选择相应的实验课程、实验时间、实验设备并提交实验预约申请后, 等待实验室管理人员核准。实验管理人员登陆系统后可以对学生提交的实验预约申请进行核准。预约批准后学生可以在指定的时间和地点进行相应的实验课程。实验预约流程如图2。
2.7 实验管理
实验管理包括学生基本信息管理、实验教师和管理人员基本信息管理、实验室基本信息管理, 还可以提供实验设备开放情况报表等。如果连接学生实验考勤管理系统, 就能提供学生实验考勤管理和相关报表, 提供实验设备开放情况报表, 实验管理贯穿整个实验室开放教学管理系统。
3 系统实现
系统实现主要涉及到硬件的系统结构和软件的程序开发, 下面就这两方面分别介绍如下。
3.1 硬件实现
为了实现开放实验教学管理系统, 我们选用一台数据服务器, 它主要用于存放系统需要共享的各类信息;一台WEB服务器, 用于管理系统内学生使用的客户机。数据服务器和WEB服务器通过校园网和各个开放实验室的计算机相连, 系统结构如图3。
3.2 软件实现
根据系统设计的要求, 为了方便应用和管理的需要系统运行在Windows平台上, 开发语言选用JSP, 数据库系统采用SQL。网络技术采用基于Web的校园网方案。软件系统整体架构如图4所示。
对于用户来说, 操作都是通过WEB界面进行的, 所以用户模块部分采用B/S架构。这里的用户包括学生、实验教师、实验管理人员, 用户客户端使用WEB浏览器。
对于管理者来说, 可以通过WEB界面进行管理, 也可以通过客户端进行管理, 需要同时提供B/S和C/S两种管理方式。管理者包括实验教师和实验管理人员, 管理客户端使用WEB浏览器、Client管理程序。
4 结语
传统的实验模式主要有五个方面:理论学习、实验预习、进行实验、实验报告、实验考核。通过实验教学的改革主要以培养学生实践能力、创新能力为宗旨, 以实验资源开放共享为基础, 全面提高实验教学水平和实验室使用效益为目的, 从而创新实验室管理机制。
建立实验室开放教学管理系统的必要性表现在有利于提高实验室的管理水平, 有利于现有实验资源的整合, 有利于培养学生的创新能力、实践能力, 有利于实验室的开放管理。
通过实验中心开放实验教学管理系统的设计与实现, 建立了新型的基于网络系统的交互式实验教学体系, 优化了实验室的实验资源配置, 实现了实验室的实验资源共享, 促进了教学与实验的进一步融合, 为推动了数字化校园在实验教学上的改革奠定了基础。
参考文献
[1]张文桂.实验教学示范中心建设的思考与实践[[J].实验技术与管理, 2008, 25 (1) :1-4
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[3]朱玉华, 杨正宏.建设精品实验项目促进创新能力培养[J].实验室研究与探索, 2008, 27 (2) :7-9, 25.
[4]姜璐.关于网络课程开发的讨论[J].福建电脑, 2009, 25 (6) :73, 102.
[5]陈建华.不同网络负载的Ad Hoc网络路由协议性能分析[J].计算机应用, 2008, 28 (12) :42-44.
开放型实验室管理系统设计 篇8
1.总体设计
本文的实验室管理系统是用PHP设计的基于web的网络系统, 是一个前后台管理的网站系统, 前台网站是供用户查看浏览实验室相关规章制度、实验室仪器设备清单、仪器设备使用记录、仪器设备使用说明书、 实验室电子元器件清单及库存、实验室开放实验项目管理和查询等功能, 后台网站提供管理员修改相关网页、开放实验项目立项和监督管理、元器件和设备出入库登记、会员管理等功能。本设计最终采用帝国CMS模板按照系统功能结构进行搭建。
1.1系统功能结构
本系统用户主要分为学生、教师、管理员三种。学生和教师进入系统进行相关操作, 管理员可以对系统信息进行管理操作等。系统功能结构图如图1所示。
1.2不同用户的系统功能流程
系统三类用户的数据流程如下所示。学生功能流程如图2所示。
教师功能流程如图3所示。
系统管理员功能流程如图4所示。
1.3Linux中LAMP的配置
本设计的服务器是用设备更新替换下来的旧电脑搭建的, 在其上搭建了LAMP (Linux+Apache+PHP+Mysql) 。根据系统设计的要求, 在帝国CMS模板上进行填充和更改。LAMP的搭建参考了很多网络文章和相关设计, 此处不再详细介绍。
2.系统测试
设计的过程中首先要测试LAMP是否正常工作。本设计采用的是在本机搭建虚拟机进行功能测试, 测试完成后再同步到另一台LAMP上。图5显示LAMP正确运行了, 但是还没有实质内容。
将开源的帝国CMS源码根据安装要求通过SSH添加到LAMP上 , 安装完成后 , 根据系统总体功能 , 分模块添加 , 更新网页, 从主机浏览器就可以打开所设计 的网站 , 如图6所示。
3.结语
本文描述了一种基于LAMP架构的实验室管理系统, 此系统包括能够实现预约功能的网络服务系统与能实现实验室项目管理系统, 具有可操作性强、实时性好等特点。系统以天津工业大学电信学院电子设计教学部开放实验室为依托, 建立起适用于该实验室的一套管理系统, 取得了良好的效果。
参考文献
[1]王惟远.实验室开放管理系统的设计与实现[D].天津:天津大学, 2007.
[2]付章杰, 姚凌江, 张小姣.基于BS架构的开放实验室网络管理系统的实现[J].中国教育信息化, 2008 (11) :29-31.
[3]肖鹏博.高校开放实验室管理系统的设计和实现[D].大连:大连理工大学, 2008.
开放实验室物联网安防系统设计 篇9
关键词：开放实验室,物联网,安防系统
2016年2月,国务院针对城市交通阻塞问题提出了“街区制”的解决方案,提出居民小区和企事业大院应逐步向社会开放,优化城市路网,提高城市的交通效率。2016年7月,中国人民大学,北京航空航天大学,中国政法大学等多所北京高校率先开放校园道路,以促进区域交通微循环,减少过往车辆绕校园的现象,被社会媒体解读为“大学拆墙”。很显然,随着中国高校从上世纪五十年代的“大院制”向世界名校“街区制”的发展趋势,中国高校将呈现开放式办学的全新姿态,向社会提供了交通资源、教学资源、实验资源与科研资源,这是当前中国高校开放式办学的宏观背景[1]。
随着普通高校对教学目标的重定位,特别是各类工程院校意识到培养应用型人才才能响应中国生产力提升的需求,能解决学生就业难问题,因此提出了多种新型的实践教学法,与生产需求挂钩,请企业工程师担任实践教师,围绕着生产问题而布置学习内容[2]。这样实验室从传统的理论教师安排实验项目,转变为学生根据生产需求,在实践教师的引导下,自发申请实验项目。理论教师根据学生申请,安排实验室开放时间和开放项目,学生可以在指定的时间,在企业工程师、理论教师的共同指导下开展实验。这是当前中国高校开放式办学的微观背景[3]。
综上所述,在中国高校开放式办学的需求下,高校的实验楼周边人群复杂,实验室利用率提高,实验安排繁忙,实验项目从风险可控的验证型实验向不可预见结果的研究型、设计型实验转变,从而形成了越来越难以掌控的实验室安防态势。在复杂的实验室开放环境下,一旦发生实验室突发事件时,因为校保卫处和保安公司对实验室情况不熟悉,采取错误的应对措施,就会引发严重的事故。因此在实验室事故发生时,需要采用先进科技判明事故类型,查询最佳处置预案,把事故详情通知实验室的责任人,把处置预案告知保安,并调集实验室师生前往支援。针对这一需求,应用“感知层、网络层、应用层”三层开发架构,设计了一个开放实验室物联网安防系统,将能有效地控制突发事故时的经济损失和人员伤亡[4]。
1 物联网架构的设计
本设计在实验室前端安装了各种传感器,以实现事件类型的感知。一般来说,门磁传感器被布置成有线的形式,可检测门窗在未开放时段被异常打开的突发事件;有毒气体传感器布置成有线的形式,安装于化学实验室的操作台,用于检测实验过程中操作流程错误导致的毒气泄露事件;可燃气体传感器布置成有线的形式,安装于可燃气体管道附近,用于检测实验后未关闭气管的事件;RFID传感器布置成有线的形式,分为两种,一种是915Mhz的10m距离的读卡器,用于检测贵重设备是否被带出特定实验室,一种为13.56Mhz的IC卡门禁读卡器,配合门磁传感器,可用于非法入侵实验室事件;人体红外热释电传感器布置成无线的形式,布置在交通要道处,将随着实验楼承担不同的研究任务而导致人流热点区域改变即时调整位置,可以用于检测实验楼各区域的繁忙态势,大数据分析表明,实验室的安全事故和使用人流量存在着一定的相关性;撞击传感器布置成无线的形式,用于检测敏感区域破坏墙、门、窗的事件;爆炸传感器也布置成无线形式,用于在发生爆炸事故时,分析爆炸区域和规模,快速计算疏散路径的用途;摄像头采用串口通讯的方式,用于获取突发事件发生瞬间的图像信息,以便云端可以人工检查事件类型,减少误报事故,同时事故瞬间相片也能让实验室负责老师在第一时间了解实验室的真实状态,更好指导保安采取正确的处置措施[5]。在每个实验室内各种传感器的后端,布置MCU(Micro Controller Unit)模块。MCU通过有线和无线的方式,收集传感器监测到的突发事件[6]。
在网络层,MCU把突发事件编码,拼接成“房间号,事件号”字符串,通过3G Modem,应用Socket通讯技术向云安防中心发送字符串。在实验室突发事件的同时,MCU向摄像头发出拍照指令,得到事故瞬间相片。MCU通过3G Modem,将事故现场相片上传云应用层的安防中心。随后,MCU也将报警以短信形式发送给实验室的负责教师,将事故图像以彩信的方式发送给实验室负责教师。
物联网的应用层也称为“云端”,保卫处在云端建设安防中心,收到各实验室MCU发来的报警信息后。第一步,先呼叫当班保安立即前往事故现象查看。第二步,在预案数据库检索相应的应对措施,调取师生安全员的联系方式,对所有师生安全员群发事故短信,并拨打师生安全员手机,要求师生安全员到现场协助保安处置事故。第三步,向保卫处领导,实验室相关院系领导,学校分管领导汇报警情,以备事件难以控制时,能更加有效地组织施救团队,以及大规模调动应急物资。
2 硬件开发
在本系统中,感知层有较多的硬件开发工作。每个实验室的核心MCU都要外接十多个传感器,还需要连接“3G MO-DEM”。因此选择飞思卡尔公司的“MC68HC908GP32”芯片,可外接最多33个传感器,也可通过“MAX232”芯片发送AT指令,从而控制串口上的“3G MODEM”。“3G MODEM”选择华为公司生产的“GTM 900C”,因为内嵌了“TCP/IP”协议,使得图像上传和彩信发送较容易实现。摄像头选择深圳市高信通电子有限公司生产“GXT-Y101”的模块,其特点是可以通过串口接受MCU发出的拍照指令,又能压缩图像为JPEG格式,减少串口通讯耗时。
网络层的通讯工作主要由“GTM 900C”模块承担,内置了“增强AT指令集”,因此具有较强大的Socket通讯、短信发送、图像传递、彩信发送的功能。实验表明,在传递“房间号,事件号”短信时,只需耗时4s,以彩信的方式传递一张50 k B事故实时图像,只需耗时30s。
以MCU上传事故图像为例,完整步骤如下:(1)MCU通过IO脚检测到传感器事件;(2)MCU通过串口1,向传感器同房间的摄像头发送拍照指令“5600360100”,摄像头完成事件瞬间的图像的感知工作;(3)MCU向摄像头发出“5600340100”指令,即要求摄像头返回照片的数据长度;(4)MCU发出“5600320C000A000000000000A4B90010”,即要求阅读摄像头的此时长度为“A4B9”的图像;(5)MCU收到图像后,发出指令“5600360103”,摄像头又恢复到待机状态;(6)MCU通过IO脚虚拟的串口2,向“GTM 900C”发送“AT+CGDCONT=1,"IP","CMNET"”指令,完成APN配置工作;(7)MCU向“GTM 900C”发送“AT%ETCPIP="user","pw"”,完成TCP/IP通讯的状态设置;(8)MCU向“GTM 900C”发送“AT%IPOPEN="UDP","xxx.xxx.xxx.xxx",1800,,1237”完成UDP的设置,即用本地的1237端口与互联网上的xxx.xxx.xxx.xxx的IP地址上的1800端口发起通讯,建立UDP连接;(9)MCU向“GTM 900C”发送“AT%IPSEND="(图像数据)"”,完成事故图像向云端的安防中心的上传,传递50k B的事故图像约18s;(10)MCU向“GTM 900C”发送“AT%IP-CLOSE”,通知“GTM 900C”切断UDP连接,进入待机状态。
3 云端软件开发
云端安防中心模块结构见图1,云端通过WINSOCK模块接收各实验室的门禁信息,通过WINSOCK模块接收各实验室的突发事件传感器信息和现场图像,通过一个“GTM 900C”模块群发调度指令给当班的保安,要求大楼保安和巡逻保安赶往出事地点,也可通过保安的手机移动APP实现对保安的调度。计算服务器接着按“房间号”、“事件号”为查询关键词,在SQL SERVER数据库搜索相应的“处置预案”,并从处置预案中获得师生安全员的联系方式,通过第二个“GTM 900C”模块向师生安全员和保安群发处置预案,要求各人员严格按处置预案开展应急措施,避免事故扩大或造成应急人员伤亡。最后实现彩信群发,向所有应急人员发布现场照片,让应急人员对现场内部状态有较准确了解。
如果学校规模较大,或是要将教室、办公室也纳入安防监控体系,可以通过增加计算服务器来提高指令发布的效率。把各计算服务器布置成并行作业的状态,每一台计算服务器都具有应急指挥的完全能力,每台计算服务器在下达应急指令过程中,从空闲状态转变为繁忙状态,由其他空闲计算服务器来响应新的事故报警。该设计使得云端具有同时应对多个事故的指挥能力,而且即使若干计算服务器突然损坏,也不会导致应急指挥的中断。实践证明,每三百个实验室、教室、办公室配置一台计算服务器,在多起突发事件同时发生时,云端仍然具有多点扑救的指挥能力。
4 结论
系统在南京理工大学紫金学院进行了测试。紫金学院采用了“项目教学法”来培养应用型人才,应用了“任务引领,实践导向”的教学思想,学生在企业实践教师的指导下,根据生产需求,自行设计了各种全新的实验项目,传统实验室管理方法无法适应实践教学的新需求。应用了基于物联网的实验室安防系统后,即使实验项目日趋复杂,也能按传感器类型对突发事件进行有效地分类,调取匹配的处置预案,更精准地指挥保安和师生安全员应对实验室事故。而且在平时,实验室安防系统可以从门磁传感器数据统计实验室的实验教学的情况,根据IC卡门禁读卡器数据计算学生实践学时和教师的实践课时,通过热释电传感器了解实验大楼的人群分布,及时调整巡逻保安的巡防区域。所以本系统不仅仅能发挥安防应急指挥的作用,也能加强实践教学的管理。
参考文献
[1]贯雪英.项目管理理念应用于高中英语教学的可行性分析[J].学周刊,2016(8).
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[5]林键.高校科研型实验室开放模式下安全管理[J].实验室研究与探索,2014,33(10).
开放实验室预约系统的设计与实现 篇10
此系统的开发打破了以往以班为单位的限制,学生可以根据自己的时间和爱好选择自己感兴趣的实验[2],同时也将使我校实验室管理网络化、智能化、合理化,能够大大缓解实验资源紧缺带来的压力,同时也减轻管理人员的工作量[3]。
本系统依托强大的网络功能和ASP技术,充分发挥MIS的智能化、科学化功能,从而提高我们学校的教学水平和教学质量。
1 需求分析
实验室预约管理的具体过程是:根据用户的身份分别进行注册、登录,根据注册的身份登录不同的模块,进行不同的功能操作,这个顺序必须依次进行,不允许也不可能任意颠倒[5,6]。
实验室预约管理所采取的具体步骤是:用户打开系统后可以浏览新闻与留言等公共模块,注册用户(老师、学生)登录后可以根据需求进行预约与取消预约操作,管理员可以对后台进行管理。
根据需求调查,对实验室预约的处理过程进行分析设计如下的数据字典
<预约信息>::=
<预约时间>::=〈年份〉+〈月份〉+〈日期〉
<预约开始时间>::=〈年份〉+〈月份〉+〈日期〉
<预约结束时间>::=〈年份〉+〈月份〉+〈日期〉
<预约类型>::=<每天>|<每星期一>|<每星期二>|<每星期三>|<每星期四>|<每星期五>|<每星期六>|<每星期天>
<用户信息>::=
<用户姓名>::=*长度为16的字符串*
<用户密码>::=*默认长度的字符串*
<用户身份>::=
<联系方式>::=*默认长度的字符串*
<用户编号>::=<入学年份>+<毕业年份>+<系号>+<学生流水号>
<入学年份>::=*入学年份全名数字*
<毕业年份>::=*毕业年份的后两位数字*<系号>::=*长度为3的数字*
<学生流水号>::=*长度为3的数字*
<批准与否>::=<0>|<1>
2 方案设计
系统各功能模块简介:
2.1 首页模块
首页模块的功能是对忻州师范学院实验室相关信息的公告、导航条和用户登录框,具体包括:新闻、论坛登录、实验室的公告等。
2.2 后台管理模块
后台管理员模块的功能是完成对系统后台的日常管理,包括:新闻更新、预约管理、留言管理、用户管理,其具体功能介绍如下:
1)新闻更新
新闻更新的功能是完成新闻的更新工作,基本过程是:管理员选择新闻管理,发布当天的新闻并对以前的新闻做相应的修改或者删除,操作完成后进行检查核对。
2)预约管理
预约管理所提供的功能是对各个实验室预约信息进行修改以及对预约信息进行审核,对预约请求进行回复:同意还是拒绝,以及拒绝理由。
3)留言管理
留言管理所提供的功能是对用户(老师、学生)提出的相关问题进行查询,对新留言给予回复以及对重复内容进行删除。
2.3 登录
学生登录模块所提供的功能是预约功能和取消预约,其具体功能介绍如下:
1)学生预约功能是根据学生时间和需要对实验室提出预约请求,预约的具体处理过程如下:
(1)选择需要的机房。
(2)选择要预约的时间段。
(3)按照提示格式输入开始时间和结束时间。
(4)点击“预约”按键。
2)取消预约功能是在学生(教师)预约成功后因为各种原因不能按预约时间履行时,对实验室提出取消预约请求。
2.4 实验室配置
实验室配置模块所提供的功能是对我系各个实验室的类型、负责人及各实验室的电脑台数做相应的介绍。
2.5 留言板
留言板模块提供的功能是用户发表留言和查看留言。
3 预约模块的实现
开发工具:Dream Weaver+ASP
数据库管理系统(DBMS):SQL SERVER 2000
代码如下:
4 结束语
该系统实现了注册登录、用户预约、用户留言、后台管理等四大功能模块。其中首页有相关新闻、公告、查询预约结果等;后台管理功能主要有修改首页新闻、修改实验室设置、回复留言等;预约模块包括学生、教师预约与取消预约功能;用户留言包括留言、浏览留言等功能。运行稳定,满足了我校开放实验室的需求。
参考文献
[1]王军,程文堂,任玉杰,等.开放实验室学生预约实验软件管理系统[J].实验技术与管理,2001,24(4):43-45.
[2]金平,皇甫丽英,张尊侨.一种基于Web的开放实验室网上预约管理系统[J].实验技术与管理,2004,21(4):88-89.
[3]潘操,王洪元,陈文平.基于B/S模式的实验室预约管理信息系统[J].信息技术,2005(34):171-172.
[4]苟旭.基于网络的基础实验预约管理系统[J].实验室研究与探索,2002(6):90-91.
[5]卢学英,周树棠.关于高校实验室开放的研究[J].实验技术与管理,2006,23(5):123-124.
[6]夏利民,李冰颖,江泽涛,等.基于B/S模式下的实验预约管理系统的设计[J].江西科学,2003,21(2):132-135.
[7]王彬,何文林,唐胜安.实验开放预约管理系统[J].现代商贸工业,2007(2):184-185.
开放性实验室 篇11
关键词：开放性实验室；学生能力；培养
课程资源是多方面的，在新的课程背景下，要有效整合课程资源，充分利用现有课程资源，因地制宜，多渠道、多方式地开发新的课程资源，切实提高教学效益，促进新课程改革的实施。在诸多的课程资源中，教材和开放性实验室这两大资源的有机结合，其潜力是巨大的。让学生在教材的指引下，走进开放性实验室，是落实新课程改革目标，全面提高学生科学素养的重要途径。
一、中学实验室的现状及使用情况
中学实验是进行物理、化学、生物等知识教学的主要手段，是训练实验技能和培养科学素养的必要方法，是养成良好心理品质的重要途径，是物理、化学、生物等教学内容的一个重要组成部分。几十年过去了，各个中学虽然已经摆脱了过去的“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的状况，实验室已经发展为开展研究性学习和教师进行教学的重要活动场所之一，但都没能够真正实现实验室的重要作用。现在学校的教育技术装备发生了天翻地覆的变化，实验条件得到改善，实验方法得到优化。但是，有些学校在实际教学过程中由于过分依赖于厂制教学仪器或者不重视实验教学等诸多原因，结果呈现给学生的实验现象和书本呈现理论现象一样，出现意外现象的情况越来越少，离实际生活越来越远，导致在实验过程中学生动脑和动手的机会越来越少，使学生失去了体验实验过程的乐趣，在一定程度上泯灭了学生天生的好奇心和原生的创造动机。实验室对他们来说就是一个按教学要求去完成书本规定的实验甚至是去玩玩、去放松的场所，很大程度上失去了实验室的意义。
二、开放性实验室的作用及使用
实验教学在素质教育中具有举足轻重的作用，实验课是课程改革的重要环节。实验室对学生开放，为学生提供实践学习条件是新课程改革的重要内容。实行实验室开放能最大限度地利用实验室资源，充分发挥实验室在实施素质教育中的重要作用，为学生提供自主发展和实践锻炼的机会，并且观察和实验对培养学生的观察和实验技能，培养实事求是、严谨的科学态度，引起学习兴趣的作用，是其他方式替代不了的。在传统的实验教学模式中，往往忽视对学生在实验过程中提出问题能力的培养，习惯于老师去发现学生的问题和老师想学生提出问题，把学生的思想禁锢在课本和自己设想的范围内，这就在无意中抑制了学生的问题意识。所以，教师要提高认识，转变教学策略，实施行之有效的途径，培养学生研究性学习的能力。研究性学习活动需要和呼唤实验室的开放。学生在研究性学习过程中会遇到各种问题，会产生各种实验的愿望。有的学生，可能在课堂上不能完成实验希望课后完成；有的学生，实验时出现不正确的结果想重新实验；有的学生，在研究性学习中遇到问题需要实验；有的学生，一时“兴发”有“新想法”渴望实验。为了满足学生各种实验的愿望，实验室应同阅览室一样，在学生自由活动时间内，在实验指导教师的协助下，定期向学生开放。
三、开放性实验室研究的重点
中学实验室不是单纯的学生完成课标规定的演示实验和分组实验的地方，应该是培养青少年的创新精神和实践能力，提高青少年的科学素质和技能为国家培养创新型人才的基地，根据中学实验室现有的条件和学生所具有的研究能力对中学实验室提出了以什么模式开放，开放性实验室应具备什么条件，如何改进现有的规章制度等，这些正是值得我们研究的问题。开放性实验室要与研究性學习相结合及开放实验室与网络学习相结合。有条件的学校，应把开放性实验室与网络技术结合，建立“课题实验室”和开放性实验课题库。如：《美国学校环境教育专题活动计划：水域污染》中有十项小课题：研究水体、沿河考察、研究社区水供应、评估水的利用、分析一下进入下水道的物质、参加水质监测网络、写一篇有深度的新闻报道、制作反对水污染的公益广告、研究清洁水体法案、试配清洁用品的替代物。现在校园网建设已初具规模，宽带接入、自购“阳光校园”资源库已经是普遍的情况，这些条件，都为开放实验室与网络学习相结合打下了基础。
新课程改革标志着我国基础教育的根本转换，教师由传统上的知识的传授者和学生的管理者转变为发展学生素质的促进者；由教学活动的主角转变为学生学习活动的指导者和配合者；由教书匠转变为教育的研究者或研究的教育者。教师要成为学生成长创新的引领者、学生潜能的呼唤者、学生知识建构的帮助者、学校制度建设的参与者、校本课程的开发者，引领学生向具有创新意识的探究型人才发展。
参考文献：
黄瓅.化学新课程中微型实验探究活动的设计.化学工业出版社，2005-01.
开放式实验室管理系统设计分析 篇12
关键词：实验室,开放式,管理系统,结构功能,控制管理
实验室是职业学校教学开展中所需要的一个重要实践教育与验证机构, 对于职业学校教学发展以及学生能力的培养提升有着非常重要的作用和影响。结合我国当前职业学校实验教学开展的实际情况以及教学中对于实验室应用管理的现状来看, 多数的职业学校实验教学主要是以验证性教学为主, 不仅教学过程中的实验方式比较单一, 并且教学内容以及方法也相对较为落后, 教学中学生的主体性地位体现不够明显, 动手实践机会相对较少, 因此, 对于学生实验教学相关能力的培养教育效果并不理想。而新课程标准下, 随着对于学生能力培养要求的提升, 要求在教学中充分重视学生的主体性教学和学习地位, 培养和激发学生学习兴趣与积极性, 实现学生能力素质的培养提升, 以满足社会的人才需求。在这一情况下, 原有的职业学校实验教学以及管理模式, 已经不能适应和满足高效实验教学的发展, 进行开放式实验室管理系统的设计建设, 以满足职业学校实验教学中的各种需求, 推进职业学校实验教学提升和发展, 成为职业学校实验教学以及实验室建设管理中面临的重要问题和发展现状。下文将对于职业学校开放式实验室管理系统的设计建设进行研究分析, 以促进职业学校实验室管理水平的提升和职业学校教育管理发展进步。
1 职业学校实验教学现状与实验室管理改革分析
结合当前国内职业学校实验教学以及实验室建设管理的具体情况, 由于受到传统教学与管理的作用影响, 学生在教学中多处于被动接受的学习地位, 动手实践和参与实验的机会相对较少, 学校实验室的建设管理中对于学生的开放性也比较小, 学生接触实验器材设备以及参与到实验管理中的机会都比较小, 对于实验教学发展和学生能力培养都非常不利。针对这种情况, 为适应教学改革与新课标的的要求规定, 职业学校在实验室建设与管理中, 通过更多实验项目的开发建设以及开放式实验室管理系统的构建, 来提升了职业学校实验室建设与管理中的开放性, 增加学生在实验教学和学习中实践动手锻炼机会, 实现学生实践创新等能力的培养提升。其中, 所谓的开放式实验室管理, 除了在进行开放式实验室管理系统的设计构建, 以给予学生更多的实验操作与实践锻炼机会外, 还通过对于学校实验室以及设备器材开放程度的扩大, 使学生有更多的时间和选择在实验学习与实践锻炼上, 从而激发学生实验学习兴趣、提升学生学习积极性、实现学生能力的培养和提升创造机会与条件。
2 开放式实验室管理系统的设计分析
2.1 开放式实验室管理系统的结构功能分析
结合职业学校实验教学的需求以及教学目标, 进行职业学校开放性实验室管理系统的设计建设, 主要以满足学生的实验学习以及登记、查询、对于实验设备以及项目的应用管理等为主, 因此, 在进行开放式实验室管理系统设计中, 主要围绕学生实验学习进行登记和统计、查询、打印、实验项目与实验设备的管理等进行开发设计, 学生只有通过提前的预约登记才能够进行设备项目的实验操作和控制应用, 同时实验室信息管理系统还根据对于学生实验登记与管理信息, 对于学生的平时实验学习与操作表现给予考核评价, 以协助实现实验教学中对于学生考核评价。
根据上述职业学校开放式实验室管理系统的主要功能, 在进行其系统结构的设计中, 主要应用C/S以及B/S两种结构形式进行职业学校开放式实验室的设计建设。其中, C/S结构形式在进行职业学校开放式实验室管理系统的设计应用中, 所设计实现的系统其安装以及管理维护的成本费用都相对比较高, 因此, 在实际设计建设中, 多采用B/S结构形式进行职业学校开放式实验室管理系统的设计建设, 以进行学生实验预约和登记、查询、打印、管理等功能需求的满足, 同时采用C/S结构形式对于实验室的各种器材设备进行控制和管理, 以实现对于职业学校实验室的开放式教学应用管理和控制, 满足职业学校实验教学需求。
2.2 开放式实验室管理系统的数据库与控制管理设计
根据上述系统的结构功能分析可知, 职业学校开放式实验室管理系统的数据库主要是采用SQL Server2000数据库作为后台数据库服务器进行设计构建的, 并用于进行实验室管理中数据信息的存储管理。此外, 在进行职业学校实验室实验器材以及设备的控制管理中, 开放式的管理与传统管理不同, 并不是通过班级作为管理单位进行控制管理的, 它是通过系统中预约申请数据的分析管理, 实现对于学生设备使用的控制和管理, 并且在学生考勤统计中也是使用电子化管理手段进行管理实现的。其中, 在进行实验室器材设备的管理中, 根据器材设备的类型不同, 主要通过计算机和电源控制两种方式进行控制管理, 计算机管理主要是借助预约申请数据等登陆控制进行管理, 而电源控制则通过控制电路的连接设计, 对于实验器材以及设备进行控制管理实现。
3 结束语
总之, 开放式实验室管理系统的建设, 有利于提高实验室设备以及器材的利用率, 使实验室作用功能得以充分发挥, 另一方面在进行实验室应用管理上也更为方便简单, 具有积极作用和意义。
参考文献
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