实验室平台（共12篇）
实验室平台 篇1
1 研究背景
高等教育的普及使得教育的本质由培养研究型人才向培养应用型人才转变。为了满足社会发展的需求、满足各行各业对技术型人才的需要, 越来越多的高等学府调整自身培养方案, 在教授理论知识的同时加强学生实践动手能力的培养。
独立学院是我国高等教育由精英型向大众化普及型教育转变的主要承担载体之一, 是一种扩大高等教育资源, 使更多民众能够获得更好教育的有效途径, 在应用型人才迫切需求的今天, 独立学院更肩负了创新培养模式, 找到一条理论知识培养与综合应用素质兼备的教育道路, 在这种背景下, 开放高校实验室实训项目迫在眉睫。
2 独立学院实验室实践教学现状
目前, 独立学院培养应用型人才的方式主要依赖于课堂实践教学环节, 实践教学内容及其特有的培养方式可以模拟真实生产环境, 使学生获得真实的生产体验。然而教学内容大多是在课堂时间内由教师的指导完成。这种照本宣科的按照教师指导进行实践活动会大大消弱学生的学习兴趣并且限制他们的创新能力。因此, 应该充分地满足学生的求知欲望, 从学生的实际情况出发, 自由灵活地组织实践教学活动, 创新实践教学管理模式, 使得独立学院学生特有的思想活跃、思维敏捷, 动手能力强等特点得到发挥。
开放实验室是传统课堂实验教学的转变, 是为支持学生科学研究, 鼓励学生充分利用课余时间参与实践教学, 提高实践技能, 增强学生综合素质的有力平台。开放实验室在训练学生技能的同时更注重培养学生的创新意识、创新精神和开拓能力。开放实验室支持学生根据自身兴趣和特点选择参与甚至申请开设实验实践项目, 这大大发挥了实验室等实践教学场所的使用效率, 变相削减了实验室运行成本。近年来, 开放实验室建设发展迅速, 很多院校鼓励学生利用课余时间参与教师开放的兴趣实验活动。但是, 多半实验由于信息共享不及时, 参与学生人数不足而被迫终止。其实, 如何使开放实验室更好的发挥作用已探索多年, 但依然没有一种成熟的经验供我们借鉴, 需要我们继续摸索总结。
3 开放实验室运行管理系统分析
高校对于常规实验室实践教学环节有着丰富的运行管理经验。但是, 由于开放实验的参与人员、设备、实验耗材等不确定性, 所以笔者认为开放实验室运行管理应该将重点放在实践教学过程的前端, 加强对实验开放前期的管理, 即信息的及时共享, 参与实验学生的信息核查、实验开设条件核查等。
信息化的飞速发展, 互联网络快速融入我们的生活, 以及各种终端智能设备的普及, 使得我们能够得以借助信息技术力量来辅助我们的日常管理活动。近年来, 信息推送服务的崛起更为开放实验室发展提供了充足的源动力。笔者以南昌大学科学技术学院为研究对象, 通过收集实验室管理员、实验指导教师及学生对于开放实验室的建议, 总结出开放实验室应该具备以下几点特性:
(1) 有统一的门户信息平台, 能够发布并及时共享开设实验信息。
(2) 能够使用信息推送服务将信息推送至学生手持设备终端。
(3) 实验教学内容应当在鼓励学生参与教师实验的同时允许学生自拟实验项目。
(4) 应告知学生及教师实验室所拥有的教学实验能力, 包括仪器的种类、数量、使用常识, 及可供开设的实验类别等。
(5) 实验室应具备师生预约功能, 并提供与实验开设相关的文献资料供师生查阅, 以便更好准备实验方案并确保安全进行。
(6) 实验项目内容的开放应该考虑不同层次的学生和要求。
(7) 应提供上传实验报告、教师下载批阅、评语及打分功能。
(8) 需要学院政策给予一定的奖励机制措施。
综合以上几点, 笔者设计了开放实验室管理平台系统功能结构模型 (图表1) :
4 开放实验室主要功能实现
根据开放实验室需要具备的功能特点, 我们将开放实验室管理系统分为web系统和手持终端软件系统, 两个系统采用统一的身份认证模式管理。web系统满足开放实验信息发布, 申请参与、审核、作业批改等功能。手持终端软件系统则时时接收信息推送服务器根据学生专业、年级、喜好等信息而定向推送的实验开放情况。
(1) web在线申请实验系统设计与实现。系统采用B/S结构设计, 使用asp.net+Ajax+Sqlserver2005设计开发, 使用缓存技术、数据库连接池监控技术来满足高并发处理能力。该系统用于支撑开放实验信息的发布、教师及学生申请开设实验、学生申请参与实验、管理员对于申请开设实验的审核、参与人员的审核、作业的上传批阅等功能, 主业务流程图:
(2) 手持终端系统设计与实现。Android智能操作系统的出现使得智能设备终端迅速普及, 目前Android在智能手机市场占有份额已经超过了50%。在针对学生群体调查中, Android系统智能手机凭借价格优势在学生市场大受欢迎。此手持终端软件基于Android系统平台设计, 重点优化信息推送服务, 即当有新的实验申请开设或者有实验开设条件具备时即推送至目标人群。手持终端系统业务流程图 (图表3) 。
手持终端系统基于Android平台, 采用Java+msql设计开发, 通过寄存在后台的系统服务, 时时接收信息推送服务器推送的即时信息。学生可通过网站下载并安装终端软件, 软件除具备时时接收推送信息服务外, 也可查阅实验室开放信息, 个人申请实验的审批情况等。
信息推送服务计算目标人群的算法主要基于两种逻辑。首先根据学生的专业信息、年级信息, 以及本学期所开课程情况筛选开放实验情况。其次, 根据学生在手持终端软件中注册填写的兴趣方向并综合考虑所在年级, 年龄情况以及所学习课程情况进行推送。算法:实验相关度总分=专业关联度+年级关联度+课程相关度+附加兴趣 (专业关联度分为直接关联:3分, 间接关联:2分, 无关专业:0分;年级关联度分为大一:0分, 大二:1分, 大三:2分, 大四:3分;课程关联度分为直接关联:3分, 间接关联:2分, 无关联0分;附加兴趣为1分。) 系统约定最小发送推送消息总分为4分。
5 总结
当前, 高校在实验室开放、增强学生动手实践能力上取得了一定的成绩, 但是只重视实验室自身硬件条件建设, 却忽视开放实验运行的软支持必定会阻碍开放实验室的发展道路。本系统的上线运行在一定程度上解决了目前开放实验信息共享不及时, 开放实验审批管理不严谨等弊端。同时, 大大节约了实验室运行成本, 为学生提供了更多的实验实践机会, 增强他们的动手能力和创新能力。
参考文献
[1]沈良忠.李莹.胡宪武.独立学院实验室建设的探索与实践——以温州大学城市学院为例实验实践教学2012.28.065
[2]石坚.董贾福.柳建.独立学院实验教学改革思路的探索与实践.教育与职业 (2012) 21-0134-02
[3]王亮.张建会.赵建军.谢鹏.滕利荣.浅谈独立学院实验室的建设与管理.广州化工.2012) 23-0190-02
[4]赵旭.独立学院应用型人才培养模式研究.中国地质大学硕士学位论文2012年5月
[5]周敏.独立学院本科应用型人才培养模式研究.武汉理工大学学位论文.2006年5月
实验室平台 篇2
现阶段计算机、互联网等信息技术普及到社会各个领域，有力促进了传统产业的升级与转型。在高校实验室建设管理过程中，必须尽快转变信息化互联网思维模式，帮助高校培养更多应用型、创新型人才，满足实验教学信息化改革的要求，同时提升管理效率，减少人力成本投入。高校实验室通过信息化管理平台建设，可以实现以下目标：①适应时代发展需求，满足国家与社会的需要[1]。对于工科院校而言，承担着培养应用型人才的重任，为地方经济的发展提供人才，而实验室通过对管理方式的转变，能够实现这个社会责任;②适应实验教学方式的转变，培养更多实践型人才。现今信息化模拟仿真实验在实验教学中应用非常广泛，很多高校都建立了虚拟仿真实验教学示范中心;③满足高校资源集约化管理要求，解决人力资本，并提升管理效率。一些高校因为人力、资金投入较少，所以都试图通过加强资源整合，避免出现重复性建设的问题，减少浪费。由此可见，高校实验室建设信息化管理平台势在必行，是实现自身快速发展的有效手段。
众包平台上的消费实验室 篇3
“我们感觉到，需要以大众乐于接受的方式构筑自身的产品。”威利斯表示，“我们有上百个方向，但并不清楚下一步最迫切需要改进的是什么。我们需要与目标人群对话，为改进产品提供具体方向。”
Ontolo开始与同样位于博尔德市的众包平台Napkin Labs合作。Napkin Labs帮助企业和营销人员建立在线实验室，比如提供一个类似虚拟焦点小组的环境，提供问卷调查、内容产生和引发互动等服务。2011年9月，Ontolo在该平台上的社区反馈实验室成立，鼓励客户为改进其搜索引擎优化工具献计献策，这个实验室包括一个意见箱、一个投票器，以及一个对意见的打分系统。
“我们与用户的互动围绕着一些具体的想法进行。”威利斯表示，“我们的客户都是业内人士，我们希望能够从他们身上学到东西。”
这种交互就是Napkin Labs的全部。其解决方案旨在消除企业与消费者之间的隔膜，它整合Facebook和其他社交媒体上的粉丝的力量，通过对粉丝和企业双方都有利的方式，促进双方合作。Napkin Labs 联合创始人兼CEO吉普森（Riley Gibson）表示，“我们希望让企业充分重视消费者的力量。消费者作为企业发展的‘外脑’，孵化灵感，并围绕特定话题展开讨论。”据介绍，参与实验室的消费者，更乐意提出一些新思路，解决实际问题或者表明某种实际需要的，反而在少数。“你可以问顾客有什么麻烦，你的企业能提供什么帮助。”吉普森说。
Napkin Labs一项基本的服务是每月99美元，包括顾客选择、邀请准入系统和对1000个顾客或粉丝的支持。除了围绕新产品、服务、市场营销行为收集顾客反馈意见外，其提供的众包解决方案还包括：与员工或供应商的头脑风暴，设计活动来培养顾客对企业品牌、网站及社会化媒体的了解和忠诚度。同时，该实验室还允许客户发起具有互动性的挑战，提供游戏化的工具，以促进与顾客的对话，奖励来自顾客的洞见。
吉普森表示，“在这个平台上，有大量有趣的问题，也有很多对话的发起者，实验者不仅可以更好地理解自己的消费者，还能够得到下一步发展的宝贵意见。”
这也正是威利斯的期望。尽管Ontolo在这个平台上的社区反馈实验室刚刚运作起来，但已经看到了各种可能性和好处。
以重点实验室为平台培养创新能力 篇4
一、立足科研, 树立以科研为本的创新人才培养理念
天然产物研究与利用重点实验室的主要工作是科学研究, 探索和发现新的化合物以及新的方法。其培养目标是具有复合能力的创造型高素质人才。从学生进入实验室起, 就着力培养学生从事科研活动的能力, 使其参与相关的研究工作和进行探究性学习。
重点实验室培养学生的科研能力, 首先是改变传统的学习方法, 明确以科研为本的学习理念, 使学生掌握以科研为本的学习方式。
1、合作性学习。
探索、调查和发现是重点实验室科学研究的核心, 教师和学生尽管处在不同的探究水平, 但都是发现者、学习者, 都把探索知识、解决未知问题视为自己的天职。这种探索精神, 把师生联系起来, 把实验室的各个学科联系起来, 把实验室的各平台科研活动结合起来, 把实验室的各项功能结合起来, 构成一个有机的整体。三峡区域是华中生物多样性资源最为丰富的地区, 三峡大学天然产物研究与利用湖北省重点实验室以三峡生物资源为主要研究对象, 以神农架自然保护区特色物种植物资源为主要突破口, 以三峡大学多学科优势和强劲的综合实力为依托, 注重多学科资源共享, 优势互补, 跨学科融合, 整合了生物技术与工程实验室、生物活性物质分析实验室、生物物质活性评价与利用实验室三个功能实验室科研资源。立足于三峡区域, 辐射华中地区, 以天然产物的合理开发利用为研究核心, 着重探讨植物天然生物活性物质的调控、获取、检测、利用等。在植物生物反应器研究、植物天然活性物质筛选、活性评价及利用;濒危植物的濒危机制研究;物种改良等方面具有自身优势和特长。重点实验室的合作性学习体现在三个层面: (1) 教师在科研工作中相互合作, 为学生作出合作学习的表率。 (2) 教师与学生之间准确定位, 形成合作性学习的平台。重点实验室不仅开展课堂内或实验室内正规形式的合作学习和合作研究, 而且还着重培育实验室整体的合作性学习氛围。强调加强教师、本科生、研究生在课外的交流和讨论。这种良好的氛围就是期望学生能把在大学内获得的各种经验综合起来, 将正规化学习与非正规化学习统一起来。 (3) 学生与学生之间注重交流, 成为合作性学习的受益者。学生在科研实验中, 共享实验室信息和设备资源, 每周进行一次文献学习, 每月进行一次研究进展交流, 每半年做一次研究工作小结, 总结合作学习的成果。这种交流合作, 使学生成为最大的受益者。
2、问题性学习。
以科研为本的学习理念的第二个方面是问题性学习。学生在掌握基本理论知识的基础上, 就可以在实验室科研基础上, 结合专业特点, 自己确定要研究的问题领域或项目, 并应用所学的理论知识来完成该问题。学生通过探索和研究, 成功地解决问题, 就有机会获取“高峰体验”。为了帮助学生构思项目, 教师在课题中选择相关内容, 提供主题供学生讨论。另外, 教师还把对科研项目的评估标准提供给学生, 使学生可参照评估标准确定设计合适的项目。实验室教师尽可能地吸引学生参与教师本人承担的科研项目的有关研究。
3、实践性学习。
实践性学习强调在学习过程中要对社会作出应有的研究和贡献, 学生所要做的项目和试验研究应尽可能面向社会现实, 而不是纯学究的。原则上, 每个项目都应有社会的“消费者”, 即项目的服务对象。这类活动可称为“服务学习”, 亦为实践性学习。学生通过实践, 将理论与实际相结合, 使科研创新能力得到了进一步的提高和验证。
二、建设科研实验体系, 培养创新人才
在科学技术高速发展的今天, 学科间的交叉融合更为突出, 为了满足不同专业、不同层次学生的需要, 天然产物研究与利用湖北省重点实验室从科研实验的“知识、能力、素质”培养着手, 注重对学生探索精神、科学思维、实践能力、创新能力的培养, 提出了科研实验体系的“四化”建设:
1、实验水平层次化。
结合课题研究, 将学科知识的内在联系从不同层面逐渐递进, 使学生得到从单纯技能培养到系统综合能力的培养。
2、实验项目模块化。
根据实验室的构成, 将科研实验分为天然化学模块、药物活性评价模块、生物技术模块和生物工程模块, 每个模块既相互独立, 又互有联系, 使实验室学生科研能力和知识结构互融互通, 科研成果不断上台阶。
3、实验类型多样化。
实验室要求学生的科研实验融入创新理念和新的技术手段, 采用多样化的实验类型, 提高综合性的科研素质, 使实验成果具有更多原创性。
4、实验内容系统化。
重点实验室在科研实验的设计上, 内容主要体现学科知识的综合递进和全面应用, , 既注重学科内和学科间知识的交叉渗透, 又尽量体现知识体系的整体性和逻辑性。科研实验体系的构建, 使实验更加科学、合理, 使学生所学的知识结构与科研实验内容更加系统化, 学生对整个学科知识的框架结构有更为全面地了解, 对培养学生创新精神和创新能力及提高学生综合素质起到了极大作用。
三、构建科研创新平台, 实验手段实现现代化
重点实验室在创建之时, 就定位于高起点、高标准, 购置的仪器设备在研究领域具有相当的先进性, 包括德国进口的高效液相质谱仪、旋转蒸发仪、韩国进口的紫外分光光度计、色谱工作站、CO2培养箱等仪器设备, 实现实验手段的现代化, 构建实验设备、科研技术平台, 为学生创新研究奠定坚实的物质基础。
四、加强制度建设和管理, 营造创新氛围
制度是管理的标准, 为了确保科研实验顺利开展, 实验室制定了实验室内部管理规章制度, 包括实验室工作人员工作守则、实验室安全工作守则、实验室清洁卫生工作守则、实验室设备管理规定、实验室材料及低值易耗品管理规定、实验室仪器毁损、丢失等赔偿制度, 实验室学术活动制度, 实验室经费管理规定、实验室档案、图书资料及信息管理规定、实验室对外开放管理办法等等切实可行的管理规章, 落实在每个工作和实验的环节, 使实验室的发展和日常管理做到有章可循。
在实验技术管理上, 实验室制定了单体化合物编号方法、外来人员进入实验室工作申请表、高效液相等贵重仪器设备使用管理办法。对实验室相关仪器设备的使用规程和操作方法进行了清理和重新编写, 打印塑封后和仪器设备放在一起, 要求每位使用仪器的工作人员和学生严格按照操作规程使用仪器。建立了高效液相等使用频率较高的贵重仪器设备的使用预约制度, 确保仪器工作正常, 提高使用效率。
在日常管理上, 实验室坚持每半月召开一次全体会议, 检查前段工作落实情况, 解决工作中存在的问题, 讨论和部署下一阶段工作, 增强了实验室研究人员合作, 进一步调动了研究人员的积极性。同时, 注重细节管理, 使实验室各项工作更加规范有序。
天然产物研究与利用重点实验室以自身的师资、技术和设备优势为平台, 以有利于培养学生实践能力和创新能力为原则, 注重学生创新思维, 创新学习和创新实验的教育和培养, 使实验室的整体水平迈上一个新台阶, 科研成果硕果累累。
参考文献
[1]. 郭孝锋, 陆伟, 葆乐心.美国研究型大学培养本科生科研能力的理念与措施[J].现代教育科学, 2006 (3)
供求信息平台实验指导 篇5
掌握供求信息平台的使用方法，体验供/需双方的角色特点等，通过对供求信息平台的了解和使用，认识供求信息平台的特点和对实现营销目标的作用。
2.1.1.1 实验一：认识供求信息平台—阿里巴巴
实验目的：
1、分析阿里巴巴为何用户提供支付宝、阿里旺旺等工具，能为企业带来怎样的营销收益。
2、了解一下诚信通的以及竞价排名的相关内容及其相关流程和收费标准，比较诚信通和竞价排名在企业的推广上有何异同。
3、点击“找公司”栏目进入公司黄页，看其在黄页里对公司企业的介绍都有哪些内容；这与通过“找产品”栏目在公司、产品介绍上有何异同之处。
实验内容：
1、了解供求信息平台的界面
查看阿里巴巴导航条，了解找产品、找公司、找加工、库存二手商品等的搜索选项
列出主要产品类目
查看首页原则上每5分钟更新一次的最新供应信息和求购信息，是否能够及时更新
2、注册并登陆阿里巴巴 注册阿里巴巴 在邮箱里激活阿里巴巴
3、查找供求信息
搜索绿茶这一产品，查看排名第一的公司名称和产品介绍，总结其公布的信息内容，并收藏此信息
在快速筛选里搜索“陕西——西安——生产型——1天内的新信息”
搜索绿茶的求购信息，查看排名第一的公司信息，总结求购信息公布的内容，并收藏此信息
比较并分析供、求信息公布内容的差异。
通过找公司——公司黄页来搜索绿茶公司，了解排名第一的公司的公司和产品，查看该公司发布的供应信息
分析供应信息和公司黄页公布信息的不同
4、了解竞价排名 搜索绿茶这一产品，点击标王直达，了解什么是标王直达 对比绿茶排名第一的公司与绿茶标王直达的公司是否一致 通过竞价排名，理解竞价排名的含义
查询绿茶这一关键词的竞价价格，了解目前出价纪录和历史纪录 了解竞价排名的费用支付
5、登陆阿里巴巴进入阿里助手 发布公司介绍，等待验证 发布一条供求信息 发布一条求购信息
订阅商机快递（订阅供求信息），按产品关键字——笔记本电脑订阅求购信息，按产品所属类目：数码、电脑——笔记本电脑订阅供应信息，并在邮箱中查看 在我的收藏里查看收藏信息 会员资料修改
了解我的客户管理所提供的服务
6、了解诚信通
了解诚信通的服务介绍
通过在线免费呼叫服务向工作人员咨询是否有诚信通试用版本 了解诚信通的在线申请流程及支付费用
7、使用阿里旺旺 下载并安装阿里旺旺
用同一邮箱注册并登陆阿里旺旺，在邮箱里验证 添加5个联系人 进行价格咨询和协商
8、注册支付宝会员 注册支付宝
了解使用支付宝付款的流程
9、认识黄金展位
了解黄金展位的服务介绍和产品展示位置 搜索玻璃杯的黄金展位的价格
在首页搜索玻璃杯，查看取得黄金展位的公司信息
实验步骤：
1、登陆博星网络营销教学实验系统,通过营销技能训练子系统的 供求信息平台进行认知学习。如图2-1-1
图2-1-1
2、打开“阿里巴巴”首页。如图2-1-2
图2-1-2
3、查找“绿茶”供应信息，排名第一的供应商。如图2-1-3
图2-1-3
4、产看商品详细信息。如图2-1-4
图2-1-4
5、快速筛选里搜索“陕西——西安——生产型——1天内的新信息”。如图2-1-5
图2-1-5
6、诚信通申请流程。如图2-1-6
图2-1-6
7、黄金展位的服务介绍和产品展示位置。如图2-1-7
图2-1-7
8、搜索玻璃杯的黄金展位的价格。如图2-1-8
图2-1-8
9、点击“制作实验报告”，如图2-1-9
图2-1-9
讨论思考：
1、利用供求信息平台发布供应、求购信息的特点？
2、阿里巴巴提供诚信通、阿里旺旺、支付宝等工具对网站本身和企业两者有什么营销价值
2.1.1.2 实验二：阿里巴巴会员注册、发布商品信息
实验目的：
1、了解阿里巴巴会员注册的流程和需要提供的信息。
2、了解阿里巴巴的信息发布流程、审核原则。
3、对比阿里巴巴与慧聪网在注册和发布信息功能上有何区别。
实验内容：
1、注册成为阿里巴巴会员
2、发布产品供求信息
3、查看信息的审核情况
实验步骤：
1.登陆博星网络营销教学实验系统,通过营销技能训练子 系统的供求信息平台进行认知学习。如图2-1-10
图2-1-10 2.打开 “阿里巴巴”首页。如图2-1-11
图2-1-11 3.点击会员注册。如图2-1-12
图2-1-12 4.填写注册信息并提交。如图2-1-13
图2-1-13 5.点击“发布供求信息”。如图2-1-14
图2-1-14 6.填写需要发布的产品信息。如图2-1-
15、图2-1-15 提示：填写商品信息时所有项目都必须填写，否则不能提交（图片除外）
7.提交商品信息，会提示信息发布成功，等待审核。如图2-1-16
图2-1-16 提示：为了提高信息信息审核的通过率，最好注册支付宝（不是必须的）
8.注册支付宝。如图2-1-17
图2-1-17 提示：如果没有支付宝账户，需要（注册）；如果已经申请过支付宝账户，可以使用以后账户，直接（确认）
9.支付宝注册成功。如图2-1-18
图2-1-18 10.查看刚才发布的信息。如图2-1-19
图2-1-19 提提示：刚发布的信息会在（审核中）栏目显示，审核通过后才会在（已发布上网）栏目中显示，如果未获审核则会在（审核未通过）栏目中显示。
11.查看信息审核结果。如图2-1-20
图2-1-20 提提示：如果信息未通过审核，会提示未通过的原因，我们可以根据提示去完善信息，以便通过审核。
12.查看未通过原因。如图2-1-21
图2-1-22 13.实验完成后，在实验报告中，写出相应的实验报告
讨论思考：
1、阿里巴巴注册，需要提供哪些信息？为什么？
2、如果信息未被审核通过，需要补全哪些信息？为什么？
3、阿里巴巴的审核机制合理吗？
2.1.1.3 实验三：慧聪网会员注册、发布商品信息
实验目的：
1.认识慧聪网的注册流程和需求提供的信息 2.了解慧聪网信息发布的流程和审核机制
3.了解慧聪网和阿里巴巴注册和信息发布功能的区别
实验内容：
1.注册成为慧聪网会员 2.发布供求信息 3.查看信息审核情况
4.发布第二条信息（体验信息发布的特色功能）
实验步骤：
1.登陆博星网络营销教学实验系统,通过营销技能训练子系统的供求信息平台进行认知学习。如图2-1-23
图2-1-23 2.打开 “慧聪网”首页。如图2-1-24
如图2-1-24 实验建议：对比慧聪网的主页与阿里巴巴的主页，在栏目设置和布局上有何区别，这些区别是否会影响网站的使用和网站的效果。
3.点击“免费注册”。如图2-1-25
图2-1-25 4.填写注册信息并提交。如图2-1-26
图2-1-26 5.信息提交以后会提示注册成功，需要验证。如图2-1-27
图2-1-27 提 提示：注册成功后，会提示去邮箱验证，如果不验证，也可发布产品信息，但下次登陆时就不能进行操作，会继续提示（去邮箱验证）。所以建议注册成功后，马上去邮箱进行验证。
6.登陆注册时填写的邮件地址进行验证。如图2-1-28
图2-1-28 7.验证成功后，系统会提示验证成功。如图2-1-29
图2-1-29 提 提示：验证成功以后，可以（登陆商务中心）发布产品信息，也可以通过下方的快捷方式，发布产品信息。
8.点击“免费宣传产品”。如图2-1-30
图2-1-30 提示：页面下方有（信息完整程度）提示，发布完整的信息会更有利于通过审核。
9.提交成功。如图2-1-31
图2-1-31 提示：信息发布成功后，会提示等待审核。也可以继续发布其它的产品信息。
10.查看戴审核信息。如图2-1-32
图2-1-32 11.2个小时以后，重新登陆慧聪网。如图2-1-33
图2-1-33 12.查看“供求信息管理”。如图2-1-
34、图2-1-34
图2-1-34
图2-1-35 提提示：信息审核成功后，为了保持信息的新鲜度会提示（重新发布信息）。点击（重发），信息将会重新发布，有效时间将从重新发布之日计算。
13.查看重发信息。如图2-1-36
图2-1-36 14.发布第二条产品信息。如图2-1-37
图2-1-37 提示：发布第二条产品信息是，慧聪网提供了（复制）功能，如果是同类产品，可以复制以前的产品信息，修改关键字即可进行发布。
15.复制信息后，修改产品关键字。如图2-1-
38、图2-1-39
图2-1-38
图2-1-39 16.如果信息填写不完整，二次登陆时会提示（完善公司信息）。如图2-1-40
图2-1-40 17.公司信息完善。如图2-1-41
图2-1-41 18.信息修改成功后，会再次进行审核。如图2-1-42
图2-1-42 19.实验完成后，在实验报告中，写出相应的实验报告
讨论思考：
1、慧聪网注册，需要提供哪些信息？为什么？
2、如果信息未被审核通过，需要补全哪些信息？为什么？
3、慧聪网提供的（信息复制）功能有何用途？
4、慧聪网提供的（重新发布）功能有何用途？
5、对比慧聪网和阿里巴巴的信息发布机制和功能。
2.1.1.4 实验四：分析中国水果信息网的行业特点
实验目的：
学习“中国水果信息网”，根据该网站，了解这一专业性行业网站与阿里巴巴等综合性供求信息平台在内容、功能上的区别，和行业特色。实验内容：
1、看其供应信息和求购信息对企业和产品的介绍是否齐全，指出需要改进的地方
2、联系资料中明确给出浏览该信息的次数，这能否给企业带来营销价值。
3、从市场营销的角度评价该网站的友情链接情况
4、了解在该网站发布供求信息的收费情况。
实验步骤：
1.登陆博星网络营销教学实验系统,通过营销技能训练子系统的供求信息平台进行认知学习。如图2-1-43
图2-1-43 2.打开 “中国水果信息网”首页。如图2-1-44
图2-1-44 3.查看水果新闻。如图2-1-45
图2-1-45 4.查看水果动态。如图2-1-46
图2-1-46 5.查看产销名录。如图2-1-47
图2-1-47 6.查看展会信息。如图2-1-48
图2-1-48 7.查看果树栽培。如图2-1-49
图2-1-49 8.查看水果市场。如图2-1-50
图2-1-50 9.查看商品供应信息。如图2-1-51
图2-1-51 10.查看求购信息如图2-1-52
图2-1-52 11.产看网站的友情链接。如图2-1-53
图2-1-53 12.查看水果商城。如图2-1-54
图2-1-54 13.查看水果商城的产品信息。如图2-1-55
图2-1-55 14.实验完成后，在实验报告中，写出相应的实验报告
讨论思考：
1、水果信息网，作为一个行业信息网站，除了信息发布功能还提供了什么功能，有什么价值？
2、水果商城中，查看商品内容时往往能看见联系人的信息和最新价格，这样对网站有什么不利之处？暴露出该网站信息管理中的哪些不足之处？
3、对比阿里巴巴和慧聪网，水果信息网在内容、功能上有何区别，有何特色？
4、看其供应信息和求购信息对企业和产品的介绍是否齐全？指出需要改进的地方。
5、联系资料中明确给出浏览该信息的次数，这能否给企业带来营销价值？
6、从市场营销的角度评价该网站的友情链接情况。
2.1.1.4 实验五：信息发布技巧—提炼主题
实验目的：
掌握信息发布的技巧—提炼主题。实验内容：
对同一产品发布两条内容不同的信息,对比两条信息那条更能引起潜在客户的兴趣.实验步骤：
1、登陆博星网络营销教学实验系统,通过营销技能训练子系统的供求信息平台进行认知学习。如图2-1-56
图2-1-56
2、打开“汕头都市网”首页。如图2-1-57
图2-1-57 案例：某厂研究出一种新型的农用专利产品，其特点是体积小，重量轻，喷洒农药时，可产生雾状使叶子两面得到药力。它不仅适合用于果树除虫，更由于喷出是雾，所以节水效果明显，和常规农用喷雾剂相比可节水20倍。
3、根据上诉案例，发布一条供应信息。如图2-1-58
图2-1-58 提示：这条信息看似把所有的特点都写出来了，但是给人的感觉是特点不突出，和一般的农用喷雾剂没有什么区别。
4、重新提炼主题，再次发布消息。如图2-1-59
图2-1-59 提示：分析这条信息，从题目开始就紧紧抓住了该产品的特点是产生“超微米水雾”，在信息的叙述和介绍汇总突出速度快、体积小、重量亲和节约农药的特点。特别是把实证性的对比数字摆了出来，这就很有说服力和吸引力了。
5、实验完成后，在实验报告中，写出相应的实验报告
学习辅导：商务信息发布的五个原则
1、有限发布网站的原则
1)针对站点的商气优选发布网站 2)从成长中的行业网站优选发布网站 3)从准备开辟的新销售区域优选发布网站 4)根据浏览量优选网站
2、排除垃圾站点的原则 1)优选排除法 2)判断排除法 3)考察排除法
3、多点发布重复发布的原则
4、组成地毯式发布链的原则 1)进行信息的组合发布 2)信息的吸引发布 3)信息的变类发布
5、请求删除的原则
实验室平台 篇6
关键词：实验室 信息化综合管理平台
21世纪科技的发展对高校实验室影响极大，高校实验室发展和建设日新月异，高校实验室的功能已经由过去依附于理论教学的单一功能，逐渐发展成为具有集教学、科研、开发等为一体的综合功能。实验室也变成了规模化、综合化、复杂化的组织。这必然对实验室的管理工作提出了新的要求。然而，现在很多高校实验室建设和管理中普遍存在，实验室管理职责不清、资源配置不合理和低水平重复建设、实验室仪器和设备闲置闭塞利用率低、易耗品补充不及时、实验信息反馈不及时和效率低下。这严重制约了我国高校实践教学改革的健康发展。
信息化管理是实现实验室管理科学化、规范化、现代高效化、方便性准确性、安全性的最有效途径。加强信息化建设已成为实验室建设的一项重要工作任务，尽快用信息化武装实验室，建设计算机信息管理系统，以此来改善和提高实验室管理的软件水平， 使实验室能更好地为高校教学和科研工作服务。而建设计算机信息化管理系统最重要的一环就是实验室信息化综合管理平台的开发和应用，通过实验室信息化综合管理平台实现对教学、科研仪器设备的日常管理、对实验室和人员的日常管理、实验室开放预约管理、高校教学科研仪器设备及年度实验室资产情况统计、数据申报等，大大提高实验管理部门的工作效率，使实验室的日常管理从传统手工化管理向现代化、科学化的计算机网络化管理跃进。
实验信息化综合管理平台主要包括实验中心门户网站、实验安全准入管理平台、教学资源综合管理平台、综合实验教学管理、固定资产管理平台、开放预约管理平台等六个方面。
1. 实验中心门户网站
门户网站包括实验中心概况、规章制度、实验教学、教学改革、科学研究、学科竞赛、中心相册、交流园地、下载中心等几个部分。
2. 实验安全准入管理平台
实验安全准入管理平台是针对实验教学安全准入管理机制的需求，设计开发的一套面向进行实验学习和工作的本科生的实验安全教育、考试、准入资格管理平台。
2.1 实验安全规范建设
根据国家发布的法律和法规、学校制定的相关实验室安全管理制度和操作规范，以及学科自身的实验要求和相关实验、仪器操作规范，收集整理实验室安全规范文集。将实验过程中所能遇到的各类安全问题、各课程间通用的操作规范、实验所涉及的各种常用方法等相关信息予以汇总，提供系统的实验操作安全规范教学平台。
2.2 在线学习、练习管理
根据实验安全规范设计题库，开发配套的实验安全知识网上学习平台，题库设计为是非判断题和单项选择题两种形式。学生进入学习平台后，可以学习各类安全知识和实验操作规范。系统根据老师要求，显示指定数量的选择题和判断题，学生答题后，可以直接查看正确答案。
系統采取全动态设计，可以设定学生在学习平台必须要完成的练习题量和需要达到的正确率。
2.3 在线考试、准入管理
实验安全准入资格考试认证平台对学生进行实验安全准入资格认证考试，通过考试的学生才有资格进行实验学习和工作，未通过考试的学生必须通过再学习直到通过考试认证为止。
系统为全院学生建立安全教育档案库，根据学生属性予以分类管理。学生通过身份认证后，在平台上进行在线练习、准入考试、查看成绩、打印成绩等。
系统采取试卷自动生成模式，根据用户指令，按照设定的题量和分值，在题库中随机抽取题目生成备考试卷。并提供试卷档案管理功能。
3. 教学资源综合管理平台
3.1 实验室管理
建立中心下属实验室和实验分室管理体系，对实验室所在房间、负责人、承担课程、参与的教学活动、教学产出和实验室相关资源进行综合管理和展示。
3.2 实验课程管理
建立中心承担的实验教学课程管理体系，相关实验课程的资源可以链接到学校的BB平台，也可使用本系统中实验课程资源管理模块，对实验课程的基本信息，如课程简介、教学大纲、授课教师、教学课表、课件、视频、动画等资源进行管理和展示。
4. 综合实验教学管理
针对毕业设计、大综合实验、开放实验等创新型实验项目，提供从项目立项、读书报告、实验设计、实验记录到论文撰写的全程管理模式，实现对这些创新型实验项目的综合管理和成果积累。
5. 固定资产管理平台
5.1 仪器设备管理
根据学校设备资产数据标准，建立仪器设备管理平台，可实现仪器设备的标准化网络管理，提供在册登记、保修、报废等仪器设备管理所必要的功能，有利于提高管理水平和仪器设备的利用率。同时，可以为大型仪器的开放预约提供数据基础。
5.2 耗材申购领用管理
耗材申购领用管理提供了试剂耗材的申购、审批、领用的流程管理。并提供供应商和货款管理，使试剂耗材的购买更加规范化、合理化。
系统提供耗材库存管理功能，当某种试耗总量低于设定数量时，系统会自动提示该试耗存量低，需要购买。并可按分类生成各类耗材的消耗量、各实验室、各课程的消耗量，有利于集约资源，避免浪费。
6. 开放预约管理平台
6.1 大型仪器开放预约
中心大型仪器设备提供在线预约功能。预约仪器、预约时间均可后台管理，预约申请通过审核后方可使用预约仪器，使用完毕后填写使用情况。有利于大型仪器的管理维护，也有利于统计大型仪器的使用量和科研产出。
6.2 教学场地预约
提供实验室、教室、会议室等场地的开放、预约和使用管理。同仪器预约相似，场地预约也可设定是否需要通过审核才可预约使用，有利用合理分配资源，优化利用。
6.3 开放实验预约
对于开放实验、自主创新实验，提供开放预约功能，系统可以预设开放项目、开放场地和开放时间，由获得实验安全准入资格的学生自由预约，教师根据预约情况和预约项目做好实验准备，配备必要的老师、仪器设备和耗材。学生前来完成实验时，须签到后按照实验规范要求进行实验，并完成实验记录递交系统。
电能质量设备实验方法及实验平台 篇7
电能质量设备用于改善电能质量,为用户提供优质电力。应用现代大功率电力电子和控制技术实现电能质量控制,为用户提供满足特定要求的电力供应技术,称为定制电力技术(custom power)。因此,电能质量设备考核、实验本质上是对大功率电力电子装置进行实验。国内目前对定制电力设备进行考核、实验的方法及平台的研究属起步阶段,迄今为止国内尚无类似的综合实验系统。“十一五”国家科技支撑计划重点项目之一“电能质量复合控制技术及装置”的重要内容之一就是电能质量实验方法及装置的研究。近年韩国LG Industrial Systems公司建立了定制电力设备实验场(Korea custom power plaza,KCPP)。KCPP由动态电压恢复器(DVR)、配电网静止无功补偿器(D-STATCOM)、固态转换开关(SSTS)、有源电力滤波器、谐波发生器、负载箱等构成。通过电能质量监测系统实现对定制电力设备性能的评估[1]。KCPP属于动模仿真系统,用于评估定制电力设备的性能。KCPP无法模拟被实验设备运行的电网环境,且造价较昂贵。
根据国家相应标准,电能质量设备的考核内容不仅包括测试电能质量设备本身固有的各种电气参数和性能,而且包括电能质量设备在电力系统环境运行时综合衡量设备的运行功能和各项性能指标。目前,无源/有源电力滤波器、静态和动态无功补偿设备、各种电能质量改善设备在工业供电系统和电力系统中广泛使用,但是,对这些设备缺乏有效可行的考核、实验方法。电能质量问题复杂性决定了其实验方法的多样性,如谐波、不平衡度、电压闪变、电压暂升、暂降等,构建如此复杂的实验电源存在困难。因此,有效的办法是将电能质量设备的考核建立在模拟电力系统环境的实时仿真平台上,并提供具有高电压、大电流的实验环境。
建立电能质量设备综合实验平台需要解决如下关键问题:①为被考核测试设备(以下简称被测设备)建立符合实际运行条件的电网环境,将被测设备置于模拟电网环境中,进行各种接近实际工况的运行考核;②将被测设备的各种运行状态反馈到模拟电网中,实时考核和评价被测设备在电网中的运行和控制情况,并根据其结果进行评估;③为实验平台提供高电压、大功率电力电子接口装置;④构建大功率电力电子负载,用于模拟任意负载特性,该负载应能受控于实时数字仿真系统,并可模拟各类负载特性,为实验平台提供负载环境。
大功率电力电子装置实验主要有物理模拟和数字仿真2种方式。物理模拟除了模拟效果的等效性问题外,建立相应的电力系统环境需不菲的投资。数字仿真由软件建立电力电子装置及其所运行的电力系统环境,成本低,易于实现,但其效果与建模精度密切相关,而理想化的模型无法完全真实反映电力电子装置的性能[2,3]。采用数字—物理混合仿真方法,即在数字仿真系统中建立电网环境,由模拟样机或原型装置再现实际装置,将两者结合,是解决大功率电力电子装置仿真难题的有效方法[4,5,6,7,8,9]。
1 理论依据
由物理器件对真实系统的行为进行仿真,两者之间的关系必须满足相似定理。物理仿真系统的过程可以用微分—代数方程组进行描述。数字仿真系统则是从描述实际系统行为的微分—代数方程出发,实时求解微分—代数方程,输出结果即为被仿真系统的行为。因此,物理模拟和实时数字仿真都再现了实际系统的行为,两者统一在描述系统行为的微分—代数方程组上。电力系统的微分—代数方程就是系统运行状态方程:
式中:x为微分方程组的状态向量;μ为输入向量;y为输出向量。
式(1)主要有如下几类微分方程:发电机暂态、次暂态电势变化过程;发电机转子运动、励磁系统暂态过程;原动机及其调速系统暂态过程;负荷或感应电动机暂态过程;网络电感、电容元件;线路暂态过程的偏微分方程;等等。式(2)描述上述微分方程以外的其他内在联系。
2 实验平台方案及实验方法
2.1 基本结构
综合实验平台结构原理示于图1,由实时数字仿真子系统、动态物理模拟子系统、监控单元等组成。实时数字仿真子系统包括数字仿真单元、数字等效受控源、输出端口、监控设备等,数字仿真单元采用目前国际上广泛应用的实时数字仿真仪(RTDS)[9]。动态物理模拟子系统包括大功率接口装置、被测试设备、监控设备等。
实时数字仿真子系统通过输入边界点的电压、电流信号,经A/D转换后变成数字量,形成数字仿真子系统的边界条件,称为软件接口;动态物理模拟子系统在读入信号的控制下,在其网络端口上形成相应的模拟电压和电流信号,称为硬件接口。实时数字仿真子系统的输出端口信号通过软件接口控制大功率电力电子接口装置的运行,即将输出端口信号放大到实际现场水平。被考核设备与接口装置相连,所产生的补偿信号通过硬件接口传给实时数字仿真子系统进行仿真;该补偿信号作为等效受控源反馈到输出端口。动态物理模拟子系统、实时数字仿真子系统、接口、信号传输等所有必需的系统运行信号,通过监控设备传送至监控单元的数据库和全局控制单元,供存储、分析、显示。
实时数字仿真子系统建立被测设备所运行电网的实时仿真模型。在已知端口电流或电压的条件下,实时数字仿真子系统的边界条件由动态刷新的电流源或电压源代替。大功率电力电子接口装置为被测设备提供电源,或作为大功率非线性负荷。被测设备由基本电路和控制单元组成。控制单元分析来自监控系统的运行数据,指导基本电路的运行。全局控制主要由人机界面、数据库和数据分析3部分组成,配合监控设备对平台的运行状态进行监控,消除接口时滞和放大误差。
2.2 体系结构
综合实验平台在功能上采用人工智能机器人体系结构(见图2),即按功能分为感知、规划和执行单元3个部分。感知部分作为机器人的信息来源是基础;规划部分主要包括监控单元中的全局控制单元,通过一定的规则,处理由感知单元得到的信息,指导执行单元的操作;执行部分主要包括接口控制单元,一方面根据感知信息和预先设定的程序动作,另一方面接受来自规划部分的指导。规划部分通过建立独立全局控制单元实现。通过建立平台机器人自学机制,利用实验的可重复性,通过对感知的外界信息进行多次学习、分析和处理,对平台仿真控制参数进行调整,逐渐达到实验所要求的运行状态和参数。
2.3 全局控制机制
全局控制系统由数据总线、人机界面、数据库、数据分析(状态监控、学习控制)组成,如图3所示。来自监控设备的系统运行参数通过数据总线传输到数据库;数据分析单元负责平台运行状态的监控和学习任务;人机界面为用户提供必要的图文信息,方便用户及时了解平台的运行状态。
2.4 实施流程
机器人的自学习能力体现在全局控制单元数据分析子单元内。全局控制的目的是分析数据库中已有的历史数据,通过对历史数据的学习,对平台当前运行参数进行修正,即修正接口装置逆变电路的输出。其流程如图4所示。
实验前对平台进行初始化;第n(n=1,2,…)次运行后,需检测全系统的状态是否符合测试、考核条件和要求;若不符合,进一步判断是否进行过第n次全局控制,以决定是否进行全局控制干预,即调整相应单元的参数,并记录运行情况;n=1时全局控制不介入;若已进行过第n次全局控制,则分析第n次运行状况,得出第n+1次的控制参数,指导第n+1次运行控制,为进入第n+1次循环做准备。重复上述步骤,在检测到运行参数满足实验条件和要求时结束实验。通过对最后一次运行结果进行分析,完成对被测设备的考核评估。
3 时滞和时变性问题及其解决措施
综合实验平台需要解决不同仿真系统之间的配合这一关键问题,其难点在于处理系统之间信号转换和传输引起的延时,以及不同算法之间的协调问题[10,11,12]。由于物理系统存在很大的能量流动,信号转换和传输延时较大;同时,物理仿真系统可以假设为步长无限小的数字仿真系统,即基本上不用考虑数字仿真系统与物理仿真系统之间的步长同步问题,只需重点考虑信号转换和传输延时的影响,接口设备的延时要尽可能小,存在延时的情况下通过全局控制等手段消除延时的影响,即机器人通过监控单元对平台运行进行全局监控,消除大功率电力电子接口装置的延时和放大误差。
实验平台采用连续—离散模型分离(CDMS)法解决高频开关引起的模型时变性、计算复杂程度高及误差大等问题(见图5)。将电路模型中的开关器件用理想电流源替代,然后用开关模型G(VSW)描述开关器件的电压、电流关系,从而将开关器件从整个电路模型中分离出来。由G(VSW)计算出开关电流,作为输入注入电路方程F(VSRC,ISRC,ISW,X)中;由电路方程计算出开关电压,亦作为输入注入开关模型G(VSW)中。因此,在大规模电路模型方程F中不再含开关器件,所以不受开关动作影响;开关动作时只需对G(VSW)进行更新,减少了计算量。
综合实验平台需解决不同模拟系统之间的配合问题。除了接口精度外,还要考虑各环节的传输和控制延时。实验平台延时主要由物理接口延时τf=τf1+τf2和数字接口延时τd=τd1+τd2组成。其中:τf1为数字仿真系统输出数据传输至接口装置控制单元所需的时间,主要取决于A/D、光隔等环节;τf2为接口装置接收数字仿真系统输出数据到形成相应输出所需的时间,包括控制系统采样、计算、下发命令和功率回路的固有延时;τd1为被测设备的返回功率信号经互感器、A/D、光隔等单元后到达数字仿真系统输入端口的延时;τd2为返回信号由数字仿真系统输入端口到写入寄存器所需的时间,主要取决于采样环节。信号采样延时主要由传感器相移造成,τf1≤20 μs,τd1≤20 μs;控制延时包括处理器计算延时和信号传递延时。接口装置采样和通信频率为96 kHz,考虑主控与驱动2部分的光纤通信,τf2为40 μs~60 μs。τd2主要由RTDS的采样和光隔环节决定,为20 μs~40 μs。因此,平台的混合仿真预计总延时为100 μs~140 μs。
采用PSCAD联合MATLAB对实验平台结构进行仿真,分别设置延时100 μs和200 μs进行仿真。测试对象为有源电力滤波器,负载为不可控整流桥,电压380 V,频率50 Hz。图6为接口装置输出的电压波形。结果表明,当总延时控制在100 μs以内时,仿真平台具有良好的性能;而当总延时达到200 μs时,输出电压发生振荡。
4 大功率电力电子接口装置
综合实验平台的大功率电力电子接口装置受控于虚拟数字电力系统,为被测设备所需的电力系统环境提供能量并完成所需能量的输入和回馈。大功率电力电子接口装置应具有响应快速、波形可任意设置等特点。大功率非线性负荷受控于实时数字仿真系统,并可模拟各类负载特性,为实验平台提供负载环境。大功率电力电子接口装置应能实现能量交换和回馈,使整个实验系统所需能耗最小。
大功率电力电子接口装置采用全控器件——绝缘栅双极晶体管(IGBT)和续流二极管等构成三相整流加逆变结构,主要由隔离变压器、整流电路、逆变电路及控制单元组成,如图7所示。
整流电路通过隔离变压器接交流电源,逆变电路接被测设备基本电路。为能提供稳定的直流电源,整流电路采用独立控制方式;考虑直流侧负荷变化的影响,采用脉宽调制整流控制策略减小注入电网的谐波,并实现单位功率因数的控制。逆变单元要求快速跟踪端口信号,采用响应快速无差拍控制技术,并与平台全局控制相结合,实现端口信号的精确跟踪。被测设备接到逆变器的交流输出侧,因而所需的无功能量通过逆变器进行实时交换和分配。由逆变器开关死区时间产生的电压波形校正、控制延时等问题均可通过人工智能机器人解决。
当需要大功率非线性负荷时,将三相整流电路变换成逆变电路,而将逆变电路变换成整流电路。非线性负荷由被测设备驱动,而负荷的性质、参数则由实时数字仿真子系统控制。
在以上研究的基础上,目前已完成100 kVA/380 V综合实验平台样机。样机接口装置输入为三相380 V市电电源,额定输出为三相380 V线电压,最大输出电流150 A,在接口装置的输出端接无源滤波器,对输出波形进行滤波。对电压380 V、补偿电流100 A的有源滤波器进行测试,效果接近有源滤波器实际运行效果。以A相为例,实验结果的电压波形见图8,可见输出电压与控制电压基本重合,实验平台输出电压总谐波畸变率不大于3%。
5 结语
电能质量设备考核测试综合实验平台利用物理仿真方法具有的现象直观、物理概念清晰、可以用原型机(实际装置)进行仿真等优势,利用数字仿真系统能够灵活方便地更改设置参数、通用性强、模拟规模较大等优势,将物理模拟与数字仿真相结合,充分发挥这2种仿真系统的优势,并与大功率电力电子技术结合,在提高接口电气参数的同时,实现大容量功率吞吐,解决数字—物理混合仿真中功率放大器的性能限制及大功率非线性负荷等问题。目前已完成100 kVA/380 V综合实验平台样机,下一步将研制2 MVA/10 kV的实验平台。作为一种尝试,本文的研究目标是解决电能质量设备检测难题,也是对电能质量设备仿真技术的一次探索。
参考文献
[1]CHUNG Y H,KWON G H,PARK T B,et al.Design ofKorea custom power plaza for the evaluation of custom powerdevices.Paris,France:CIGRE,2004.
[2]汤涌.电力系统数字仿真技术的现状与发展.电力系统自动化,2002,26(17):66-70.TANG Yong.Present situation and development of powersystemsi mulation technologies.Automation of Electric PowerSystems,2002,26(17):66-70.
[3]郑三立,雷宪章,RETZMANN D,等.电力系统计算机及实时数字仿真(下):电力系统实时数字仿真.电力系统自动化,2001,25(14):40-44.ZHENG Sanli,LEI Xianzhang,RETZMANN D,et al.Computer and real-ti me digital si mulation of power systems:Part two real-ti me digital si mulation of power systems.Automation of Electric Power Systems,2001,25(14):40-44.
[4]宋强,刘钟淇,张洪涛,等.大功率电力电子装置实时仿真的研究进展.系统仿真学报,2006,18(12):3329-3333.SONG Qiang,LI UZhongqi,ZHANG Hongtao,et al.Advanceof real ti me digital si mulation for high-power electronics.Journal of SystemSi mulation,2006,18(12):3329-3333.
[5]高源,陈允平,刘会金.电力系统物理与数字联合实时仿真.电网技术,2005,29(12):77-80.GAO Yuan,CHEN Yunping,LI U Huijin.Joint physio-digitalreal-ti me si mulation of power system.Power SystemTechnology,2005,29(12):77-80.
[6]王立伟,房大中,钟德成.含静止无功补偿器的电力系统混合仿真新算法研究.电力系统及其自动化学报,2004,16(1):76-79,84.WANG Li wei,FANG Dazhong,CHUNG T S.A new hybridsi mulation algorithm for power system with static VARcompensator.Proceedings of the CSU-EPSA,2004,16(1):76-79,84.
[7]CHENG Lin,SUN Yuanzhang,CUI Yuan,et al.The hybridsi mulation system with dynamic interaction between digitalsoftware and physical analogue//Proceedings of InternationalConference on Power System Technology(PowerCon’02):Vol 3,October 13-17,2002,Kunming,China:1583-1586.
[8]刘长胜,陈礼义,郑玉森,等.电力系统模数混合试验系统.天津大学学报,2004,37(1):82-85.LI U Changsheng,CHEN Liyi,ZHENG Yusen,et al.Analogue-digital mixedtest systemfor power system.Journal ofTianjin University,2004,37(1):82-85.
[9]KUFFE1 R,GIESBRECHTJ,MAGUIRE T,et al.RTDS—afully digital power system si mulator operating in real ti me//Proceedings of the 1st International Conference on Digital PowerSi mulator(ICDS’95),April 5-7,1995,College Station,TX,USA:19-24.
[10]贾宏杰,陈建华,余晓丹.时滞环节对电力系统小扰动稳定性的影响.电力系统自动化2006,30(5):5-8.JI A Hongjie,CHEN Jianhua,YU Xiaodan.I mpact of ti medelay on power systemsmall stability.Automation of ElectricPower Systems,2006,30(5):5-8.
[11]江全元,邹振宇,曹一家,等.考虑时滞影响的电力系统稳定分析和广域控制研究进展.电力系统自动化,2005,29(3):1-7.JI ANG Quanyuan,ZOU Zhenyu,CAO Yijia,et al.Overviewof power system stability analysis and wide-area control inconsideration of ti me delay.Automation of Electric PowerSystems,2005,29(3):1-7.
实验室平台 篇8
物联网被看作是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一个信息产业浪潮。近年来国内外高校纷纷开设了物联网相关专业和课程。物联网课程强调理论技术与实践的紧密结合, 对课程实验有较高的要求, 需要一体化的实验配套设施, 且需要设计具有较强直观性、实用性并能有效验证物联网技术原理的实验平台和系统等。目前在物联网实验方面还没有有效的实验教学解决方案, 因此, 很多高校开始组织研究和设计力量研发适合自身实验教学特点、专业性强的实验教学平台。
目前国内高校开展物联网实验仍以单项技术实验为主, 如以RFID标识读写实验、以单片机或嵌入式平台为主的各类型传感器实验。这些实验主要从物联网基础技术入手, 以掌握物联网基本支撑技术为主导思想。而对于实际物联网系统如智能行车安全应用系统、智能医疗系统、智能家居系统等, 因系统规模大、设计复杂、涉及物联网技术较多等因素, 在教学中以理论讲解为主, 实验平台设计和实现起来有一定困难。针对上述现状和问题, 本文旨在探讨物联网实验教学平台的新方法, 在现有单项物联网基础实验基础上, 设计和实现物联网监测实验平台, 拟采用该平台为学生展示物联网基本系统的组成结构、组网技术和方法, 并通过对实验室环境舒适度物理量进行监测, 旨在帮助学生理解物联网关键技术如传感器技术、传感器网络技术的主要原理和实现过程, 以便学生能够加深理解、学以致用。本文提出的实验平台依托通信与系统工程专业在教育领域的应用成果、院校内部现有的校园网络和硬件资源, 设计、开发一个物联网环境监测实验教学平台用于智能实时监测实验室环境舒适度数据, 提高对理论教学的支持能力, 旨在提供一种面向实际应用的物联网实验教学系统的主流解决方案, 为今后物联网实验教学的发展提供依据和参考。本文设计和实现的物联网实验室监测教学实验平台的主要优势在于:
1.
该实验平台构建在物联网单项实验基础上, 对现有RFID技术、传感器技术、无线通信技术和网络技术进行了融合, 并以实际应用即实验室环境监测为目标, 有效实现了物联网教学实验的直观性、实用性, 通过实验平台能够实现实时数据采集和报警处理等, 有效验证了物联网各支撑技术的原理和方法。相比现有单项实验而言, 增强了实用性, 建立了一个小型的物联网示范实验系统, 便于学生理解物联网原理和技术, 提高实际动手能力。
2.
该实验平台构建在现有实验室网络条件和硬件设备基础上, 充分利用现有网络资源和硬件节点资源, 实验系统中智能监测的RFID设备、传感器节点设备采用分布式组网, 方式灵活、易于扩展;能有效地为学生提供一个分布式自主、协作的实验学习环境, 并有助于后一步随学习进程开展, 增加和扩充实验平台结构, 逐步扩展平台资源和丰富实验平台功能。此外, 本实验平台组网简单、灵活, 也可被移植到其他相似类型的应用场景中去。
二、物联网实验室环境监测实验平台
物联网实验室环境监测教学实验平台系统旨在利用物联网技术如RFID技术、传感器技术、无线通信技术作为有效监测手段, 以实验室环境监测作为典型示范应用, 实现有效的实时实验室典型位置区域的环境数据采集和舒适度决策报警的智能提示功能。实验过程中, 我们将布设若干传感器节点设备, 放置在实验室典型位置区域用于监测环境数据 (这里主要采用温湿度传感器、光照传感器等采集环境基本物理量) , 同时我们还在部分实验室硬件设备资源如手机、笔记本电脑上贴上RFID标签, 以及在人员身上携带RFID标签如实验室门禁卡等, 这些携带RFID标签的设备经人员携带等方式在实验的过程中改变放置位置, 用于跟踪设备所处环境的实时环境数据信息。整个实验环境中的智能终端和节点设备, 通过自组织方式组网, 传感器节点通过多跳方式将采集的数据信息传输到汇聚节点, 汇聚节点通过实验室现有的局域网网络资源接入后台监控服务器, 用户通过B/S方式访问监控服务器实现实时实验室环境数据查询功能, 包括典型实验区域的环境数据和配有RFID标签的特定设备所处环境周边环境数据的查询等等。此外, 监控系统软件设计功能提供了数据决策方案, 根据采集的环境数据和预先设定的阈值实现实验室环境舒适度的报警功能。
从网络架构上考虑, 该实验平台系统网络架构主要包括三大部分:传感器节点、汇聚节点和监控服务器, 其结构如图1所示。传感器节点用于感知环境中的物理量数据, 并以多跳形式传输。从功能上来说, 相邻的几个智能节点可形成簇, 共同协同监测实验室环境状态, 簇内的一部分部分节点作为普通的智能采集节点, 有一个节点除了承担采集功能外, 还需要承担簇内的调度管理, 当然, 也可通过监控服务器的远程配置, 灵活设置各节点功能。汇聚节点负责把传感器采集的数据信息进行汇聚, 收集和融合所有监测数据, 然后通过实验室网络资源包括无线或者有线的方式, 将数据传输到监控服务器上。监控服务器可提供具有权限的用户访问和查询实验室环境数据以及提供相应用户环境舒适度报警信息等。因此监控服务器是信息最终汇集和分析处理的地方, 其核心是数据库, 借助数据库管理功能, 可将数据显示在监测用户的PC机上, 在后一步扩展实验中, 还可以根据需求将数据提供给有权限的手机和PDA用户。监控服务器提供的预警功能可完成紧急情况下的舒适度预警, 为应急处理工作提供依据。
从逻辑功能结构上考虑, 该实验平台系统主要完成的是对实验室环境的温湿度等基本物理量信息的采集、传输和处理, 在此基础上实现对实验室环境的实时舒适度监测和报警维护。图2为实验平台系统的功能结构示意图。
根据图2所示的实验平台系统功能逻辑结构图, 从软件设计的角度, 实验平台功能的具体实现包括以下几个部分: (1) 数据分析和处理。实验平台系统软件借助数据库和PC机的功能完成对采集数据的接收、分析和处理。主要包括将数据存储到数据库中, 根据预先设定的程序对数据进行分析处理。 (2) 系统配置。对数据进行处理分析之后, 系统软件借助数据库来完成服务器配置、传感器节点配置、RFID设备配置、事件和报警信息配置以及管理权限配置。这些功能配置在预先设定之后, 即可实现对实验室舒适度环境的管理和维护。具体包括:在网络连接或网络组织前, 进行正确的数据库配置。包括IP、端口、数据库名称的配置等。监控服务器和数据汇聚节点的通信, 提供串行232接口, 因此需要对端口号、速率、停止、开始、数据位、CRC配置。通信接口的配置可选择使用特定通信方式进行数据的网络接入。在实验室环境监测实验平台系统中, 需要对智能节点和设备进行配置, 人工指定节点的功能和工作状态。并对节点的当前能量状态以及节点所测得的相关环境参量值进行设置, 方便网络进行分析管理。对于舒适度异常报警的设置是指通过设置报警阈值, 当确认监测到实验室环境舒适度数据如温湿度超过设置阈值, 可自动启动报警提示模式。管理权限配置是指用户权限设置, 可通过设置权限, 限定不同类型和级别的用户, 分配不同的权限, 比如一般用户可查看数据和监测信息, 高级用户可进行网络的配置和配置数据库等。 (3) 监测信息显示。系统提供实时监控功能, 借助显示屏、PC机和数据库, 可以将实验室舒适度信息实时显示在显示屏上, 包括图表曲线信息以及相关预警信息。在验证用户权限后提供交互界面, 用户通过输入条件可以查询实验室环境舒适度信息, 包括数据库存储的实时和历史信息, 并且以图表的形式显示。图3是实验平台系统的监测示意界面。
三、物联网实验教学的工作流程和实验案例
物联网实验教学流程结构示意图如图4所示, 在实验教学过程中使用前述实验平台系统分3步进行实验, 帮助学生理解物联网设备基本工作方式、传感器自组织组网、传感器网络信息采集和汇聚以及使用实验平台实现实验室环境数据的查询和数据报警功能。如图4所示, 实验第1步为物联网智能终端的调试和使用, 具体包括传感器节点数据采集实验和RFID读写实验。实验第2步为传感器节点组网和数据汇聚实验, 即传感器节点自组织形成简单拓扑的网络结构, 组网后数据信息由多跳转发最终收集到汇聚节点的过程。实验第3步为实验室环境监测系统观测实验, 即利用平台提供的监控模块, 实验室局域网用户接入监控服务器对监控管理系统进行访问, 提供查询条件得到信息查询结果, 并在客户端以图形化方式展示;同时客户端接入监控管理系统时, 如某实验室某特定点舒适度物理量数据值超过预设阈值, 则客户端可得到报警对话框提示。
传感器节点数据采集:实验中采用Zig Bee来实现传感器的物理层。包括协调器和传感控制节点, 使用温湿度传感器进行数据采集。温度传感器数据采集使用板载的DS18B20传感器采集节点工作温度。
RFID读写:RFID按应用频率的不同分为低频 (LF) 、高频 (HF) 、超高频 (UHF) 、微波 (MW) , 相对应的代表性频率分别为:低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M-960MHz、微波2.4G-5.8G。目前, 实际RFID应用以低频和高频产品为主, 但超高频标签因其具有可识别距离远和成本低的优势, 未来将有望逐渐成为主流。RFID读写器底板支持低频读写器模块、高频读写器模块和超高频读写器模块;支持串口、Wi Fi、以太网口三种通信方式。低频RFID读写实验包括两步:第一步设置串口工作方式并启动低频, 第二步为读卡操作, 打开串口模块低频选项卡, 选择正确的标签类型, 开始读卡操作。
物联网组网通信与数据收集实验:采用无线传感网络技术, 可定时采集实验室环境的相关环境数据, 利用Zig Bee协调器, 通过传感控制节点将环境监测数据传输到服务器, 并以图表方式显示给用户, 当监测数据出现异常时, 可利用软件网络实现对实验室环境的控制。也可通过Internet网络、手机短信远程监测环境信息和设备运行状态等。用户通过访问监控服务器可根据实验室环境监测实验系统界面交互, 实现查询任务, 完成实验室环境的数据采集和控制。
四、总结
本文以构建物联网实验室环境监控实验教学平台为核心, 探索通过实验平台的设计与实现, 以及使用该平台实现实验室舒适度实时监测的解决方案, 提出了面向实际应用的物联网实验平台的一般构建结构和运用该平台实现实验教学系统的实验工作流程。该平台有效地运用了现有实验室软硬件工作资源, 实验平台系统架构易于扩展, 运用该套系统能有步骤、循序渐进地帮助学生理解物联网硬件设备调试和使用方法、物联网组网原理、数据传输和路由方法, 以及面向实际应用的物联网系统架构和信息交互方法。构建在该实验平台上开展教学实验具有较好的实验教学效果, 既有单项实验单元, 又有面向实际应用的典型示范, 有助于学生在理解物联网基础原理的基础上, 提高动手能力和实际解决问题能力。该平台架构具有可扩展性, 随着物联网技术的不断发展和物联网教学课程的深入开展, 我们将进一步扩展和完善整套系统, 使得该实验平台系统能融合其他物联网基础技术实验和应用。
参考文献
[1]吕岑, 毛云川, 宋铁成, 沈连丰.基于RFID和ZigBee技术的物联网实验系统硬件设计与实现[J].信息化研究, 2012, (1) :13-16.
[2]刘佳, 刘柏全, 宋铁成, 沈连丰.一种物联网教学实验系统的设计与实现[J].电气电子教学学报, 2010, (6) :89-92.
[3]成小良, 邓志东.基于ZigBee规范构建大规模无线传感器网络[J].通信学报, 2008, (11) :158-164.
[4]王春枝, 宗欣露.面向物联网的创新性层次化分级实验教学体系研究[J].教育教学论坛, 2012, (14) :246-247.
[5]魏晓宁.物联网实验教学初探[J].计算机时代, 2011, (10) :49-53.
实验室平台 篇9
关键词：ASP,SQL Sever,教学管理
0 引言
随着计算机信息技术的发展, 计算机在教育领域应用日趋广泛。计算机上机的比例逐年增多;为了计算机实验室的管理更加方便, 也使学生在上机的时候能够更灵活的处理所遇到的问题, 上机后学生的上机的结果的保存与收集都是需要考虑的问题。本文利用internet技术, 开发一个计算机实验室的教学管理系统。老师可以利用此系统配置实验环境, 管理班级、老师、学生的基本信息, 查看学生的实验报告, 收集学生上机实验结果。学生可以利用此系统, 缴交作业、交流学习心得等。要求能够为每门课程、每个老师提供比较完善的解决方案。
1 系统功能模块设计
老师可以利用此系统配置实验环境、管理班级、老师、学生的进本信息、查看学生的实验报告;学生可以通过该系统做实验, 提交实验报告等。
1.1 功能模块
本系统根据学生和管理员两种身份划分了3大模块:系统菜单、常规设置、用户管理。如图1所示。
其中学生可以操作的模块有各模块如下:系统主页、登录密码设置、我的实验报告/添加报告。管理员可以操作的模块有:系统主页、登录密码设置、实验报告管理、班级设置、职务设置、软件路径设置、学生管理/学生添加、教师管理/教师添加、系统帐号管理。
主界面程序的实现需要调用myflag.asp。
myflag.asp的主要代码如下:
1.2 用户管理
学生管理/学生添加、教师管理/教师添加和系统帐号管理
通过老师和学生的添加和修改, 我们可以删除已经不存在或已经不需要上机的人员的名单。老师、学生的添加主要是在admin-user.asp中实现的, 再通过新的数据库建立, 去连接conn.asp和myflag.asp, 老师、学生和系统管理员的数据修改后存储在user数据表中。
添加用户界面的过程的程序代码:Case"Add":Add ()
向数据库写入数据的过程程序代码:Case"Save Add":Save Add ()
修改用户界面的过程的程序代码:Case"Edit":Edit ()
修改用户界面的过程的程序代码:Case"Save Edit":Save Edit ()
删除用户资料的程序代码:Case"Del":Del ()
管理员的程序代码:Case"Admin":Admin ()
写入管理员用户的程序代码:Case"Add Admin":Add Admin () '
修改管理员资料的程序代码:Case"Sava Admin":Sava Admin () '
删除管理员的过程的程序代码:Case"ADel":ADel () '
2 系统测试
预期结果:经过帐号和密码进入系统, 显示可以应用的全部系统功能, 权限主要有两种:学生, 老师, 根据性能要求该登录界面测试过5次,
第一次在学号帐号栏输入张三 (不存在的姓名) , 密码123, 结果:不能进入系统。
第二次在学号帐号栏输入王海东 (系统存在的) , 密码123, 结果:不能进入系统。
第三次在学号帐号栏输入060114 (系统不存在的) , 密码123456, 结果:不能进入系统。
第四次在学号帐号栏输入060119 (系统存在的) , 密码123, 结果:系统提示密码不正确。
第五次使学号帐号栏为空, 密码123, 结果:系统提示请输入学号/帐号。
第六次在学号帐号栏输入060119 (系统存在的) , 密码为空, 结果:系统提示请输入登录密码。
第七次在学号帐号栏输入060119 (系统存在的) , 密码123456, 结果:进入系统, 可以进行其相应权限的操作。
经过测试:账号和密码是老师进入系统的惟一方法, 不能为空且必须正确, 经七次不同类型情况及各类型的不同种输入的结果显示本功能点能达到百分百的可靠性。
3结论
本文对计算机实验室教学管理系统进行了详细的需求分析, 对开发所需要的相关技术做了阐述。同时设计并实现了一个简单的计算机实验室教学管理系统。该系统是基于B/S模式下, 采用ASP实现前后台的数据交互, SQL Sever 2000作为数据库服务器。系统根据学生和管理员 (老师) 两种身份划分了3大模块:系统菜单、常规设置、用户管理。学生可以操作的模块有各模块如下:系统主页、登录密码设置、我的实验报告/添加报告。管理员可以操作的模块有:系统主页、登录密码设置、实验报告管理、班级设置、职务设置、软件路径设置、学生管理/学生添加、教师管理/教师添加、系统帐号管理。通过调试和试运行, 系统能够正常运行。因为是初次开发, 系统中难免会存在各种不足, 有待进一步的完善。
该系统是利用计算机技术来管理计算机实验室的上机问题, 解决了以往的一些上机问题。使学生能快速的进入系统环境进行实验, 学生在做完实验的同时就能写实验报告, 让老师在第一时间内知道学生所做实验的情况, 从而提高了教学效率。本毕业设计也锻炼了我综合运用能力和实际动手能力。
参考文献
[1]顼宇峰.Asp网络编程从入门到精通[M].北京:清华大学出版社, 2006, 1.
[2]陈永强.Asp数据库开发经典实例子精解[M].北京:机械工业出版社, 2006, 1.
[3]李存斌, 樊建平.Asp高级编程及其项目应用开发[M].北京:中国水利水电出版社, 2003.
实验室平台 篇10
一高校重点实验室向本科生开放现状与意义
高校重点实验室是区域性科技创新体系的重要科技基础设施之一, 是人才培养和开展科技创新的重要基地。近几年来高校重点实验室数量大幅增加, 但关于高校重点实验室向本科生开放模式方面的相关研究甚少, 现研究水平已无法满足高校重点实验室向本科生开放的发展需求。高校重点实验室目前在人才培养方面, 主要是针对硕士、博士研究生的培养, 而忽视对本科生高层次人才的培养, 因而未充分利用实验室优质教学资源, 未充分发挥实验室的人才优势和设备资源优势, 从而影响高校本科生创新意识和创新能力的培养。因此, 高校普遍存在的问题是在创新型高层次人才培养过程中本科生缺乏真正接触和参与高水平科研机会, 而重点实验室面向本科生开放就能有效破解这一难题[5,6,7]。
目前高校对重点实验室面向本科生开放模式研究的重要性认识还不够, 虽有部分高校积极参与了关于重点实验室面向本科生开放模式方面的研究, 但总体来说不够系统也不成体系[8]。普遍存在的问题是:实验室的运行与管理机制, 缺乏面向本科生开放的总体规划;缺乏实验室面向本科生开设实验课程的相关政策;缺乏本科生参与重点实验室科研项目的相关政策与措施;建立了大型仪器设备资源共享平台, 但面向本科生开放体现出针对性和可操作性不强;重点实验室虽拥有较好的科研条件和人才优势, 但却未向有利于培养本科生创新能力和动手能力的课外科技活动、大学生创新基金等活动开放。
因此, 高校重点实验室应发挥自身人才优势和设备资源优势, 采取科研和教学相结合的方式, 促进科研、教学、人才培养, 积极面向本科生开放, 建立适应本科生人才培养需求的重点实验室开放与管理模式, 深化实践教学改革, 提高本科生的创新与实践能力, 探索出一条切实有效的途径, 为实现高校培养高素质创新人才的培养目标贡献一份力量。
二高校重点实验室的建立、探索与实践
高校重点实验室是大学进行实验教学和科学研究的重要基地, 为了推进实验室向本科生开放是重点实验室实现可持续发展的重要工作之一, 因此, 如何建立高校重点实验室向本科生开放模式也是近年来许多高校探索重点实验室教学改革的重要方向之一, 现以四川理工学院“材料腐蚀与防护四川省重点实验室”为例, 介绍实验室积极探索向本科生开放的内容及模式, 经过几年的建设、探索和实践, 已取得了一些可喜成绩。
1重点实验室教学平台的建立
材料腐蚀与防护四川省高校重点实验室成立于2007年, 2008年被授予“省级教学团队”, 2011年升格为四川省重点实验室。成立之初就把面向本科生的教学作为基本任务, 通过多年时间与探索已经成为:
(1) 应用型、创新型人才的培养基地。通过以专业课程和专业基础课程中的基本知识、基本理论为依据, 打造以培养学生动手能力、观察能力以及综合分析能力为目的的实验技能训练平台, 以及以培养学生工程实际应用能力为目的的工程训练平台, 使实验教学活动有其独立教学体系。
(2) 实验教学改革的重要窗口。通过多元化实验教学改革的实践, 以深化实验课程体系、教学模式、教学内容、教学方法的改革。
(3) 高素质师资队伍的建设平台。通过加大引进实验室人员的力度, 加强在职进修以提高业务水平, 改善了实验室队伍结构, 提高了学术水平和教学水平。
(4) 科研成果转化为教学资源的基地。利用重点实验室现有的先进仪器和基础设施, 开发了一些新实验设备和实验项目。
2实验室向本科开放的模式
充分利用高校重点实验室人才和资源优势, 促进实践教学改革, 以培养具有创新思维和能力的应用型技术人才为目标, 将最新研究进展和研究成果及时融入到教学内容中, 建立以兴趣为引导, 全方位开放的科研教学相互融合的实验室教学模式。
3重点实验室向本科开放的主要内容
(1) 新生专业教育是新生迈入大学校园的第一课, 是大学教育的一个重要环节, 了解、认知、熟悉、热爱自己所选择的专业, 培养专业兴趣, 专业教育至关重要。新生专业教育途径很多, 其中, 参观材料腐蚀与防护四川省重点实验室, 了解我校材料专业的主要研究内容和专业特点, 展示教师的教学科研成果, 激发学生的学习热情和专业爱好。
(2) 面向本科生的开放性实验充分利用重点实验室的科研平台优势和学生创新活动的需求, 开展以下几个方面的实验教学。
a.学生创新基金实验
大学生每年可申报并参加国家级大学生创新创业训练计划和四川理工学院大学生创新基金项目, 重点实验室发挥自身优势, 积极向本科学生开放实验室, 改革实验室的开放和管理模式, 探索重点实验室全方面向本科生开放的模式与体系, 最终实现培养本科生的创新能力、实践能力和科研素质。
b.课外科技活动实验
大学生课外科技活动是培养大学生创新能力的重要举措, 重点实验室依托良好的科研氛围和齐备的实验设备, 每年为基础好、能力强的大学生提供实验场地, 并指派科研能力较强的老师指导其实验过程, 通过课外科技活动的实验过程, 让学生掌握一定的科研能力和创新能力。近年来, 材料科学与工程学院组织本科生参加了全国高分子大赛、全国金相大赛等学生课外科技创新竞赛活动, 取得了不错成绩。
c.研究性实验
研究性实验是实验者在不知晓实验结果的前提下, 通过自己实验、探索、分析、研究得出结论, 从而形成科学概念的一种认知活动。重点实验室依托先进的大型仪器设备和良好的实验场所, 可给本科生的科学研究提供了一个重要基础实验平台, 本科生通过研究性实验获得相应实验结论, 分析解决问题, 从而激发学生好奇心, 培养科学探究能力。
d.综合性实验
综合性实验是指实验内容涉及本课程综合知识或与本课程相关知识的实验。该实验主要针对已有一定专业基础的学生, 鼓励学生选择教学计划以外的综合性实验, 通过整个实验过程的训练, 使学生熟练掌握各项实验技能和方法, 提高分析问题和解决问题的能力。
e.设计性实验
设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件, 由教师给定实验目标, 学生自行设计实验方案并加以实现的实验。该实验是大学生在理解实验原理的基础上, 灵活运用知识和技能, 进行创造性思维和实验活动。该实验主要综合考查学生实验能力和思维能力, 提高其分析、解决问题能力。
f.大型仪器设备的应用
向本科生开放大型仪器设备是重点实验室进行本科实验教学改革的一项重要举措。重点实验室依托大量先进的仪器设备, 由设备负责人对部分大型设备原理、操作方法、注意事项、研究领域等进行课堂和现场讲授, 并结合科研项目给学生一定的科研锻炼的机会, 也可由来重点实验室交流的专家学者对该设备的应用现状以讲座形式进行集中讲授, 让学生们尽早置身于研究环境中, 有利于加强科研资源转化为教学资源, 提高大学生的动手能力、理论与实践相结合的能力和创新能力具有重要意义。
总之, 培养具有创新思维和能力的应用型技术人才为目标, 充分利用重点实验室的科研平台优势, 建立和完善高校重点实验室向本科生开放的模式与体系, 加强管理, 更好的面向本科生开放, 切实提高实验教学水平, 大力促进实践教学改革, 提高本科生的创新与实践能力。
摘要：高校重点实验室在近几年发展较快, 它是区域性科技创新体系的重要科技基础设施之一, 也是人才培养和开展科技创新的重要基地, 但目前关于高校重点实验室向本科生开放模式方面的研究较少。高校重点实验室发挥自身的人才优势和仪器设备资源优势, 采取科研和教学相结合的方式, 促进科研、教学、人才培养。本文以四川理工学院“材料腐蚀与防护四川省重点实验室”为例, 探索了适应本科生创新型人才培养需求的重点实验室开放与管理模式, 并取得了一些成绩。
关键词：重点实验室,本科生,开放模式,探索与实践
参考文献
[1]张金凤.加强重点实验室建设管理促进学科发展[J].实验技术与管理, 2014, 31 (8) :236-238, 242.
[2]高居荣, 李圣福, 樊广华, 等.提高重点实验室开放使用效益的实践与探索[J].实验室科学, 2010, 13 (3) :139-140.
[3]孟淑娟, 孙万虹, 苏琼, 等.高校重点实验室管理队伍建设存在的问题与对策研究[J].甘肃科技纵横, 2014, 43 (5) :63-65.
[4]卢鑫, 陆芸婷, 郭森, 等.以重点实验室开放技术平台为项目载体的高职学生协同创新能力培养[J].教育教学论坛, 2015 (15) :207-208.
[5]李永秀, 胡凝, 赵小艳.高校省级重点实验室管理模式的改革与创新[J].高校实验室工作研究, 2011 (4) :48-51.
[6]李盛, 刘朝晖.高校重点实验室面向本科生开放模式的探索与实践[J].中国电力教育, 2013 (22) :186-187.
[7]季敬璋, 吕建新.依托省级重点实验室, 提高本科生科研创新能力[J].教书育人 (高教论坛) , 2009 (1) :70-71, 77.
精心设计实验，为学生创设平台 篇11
一、精心设计实验，帮助学生克服学前概念的干扰
教材应该是学生学习的材料，是传承文化的一种载体。在传统课堂教学中，教师往往把教材当成学习的目标。比如科学就是会做书本上所有的习题。为了达到这个目标，教师就牵着学生的鼻子去“钻”教材，学教材，甚至去背教学参考书。师生的精力被耗费在识记、理解教材的“片言只语”上。现今教育应当用活动教学的思想，重新审视教材、对待教材。教材仅仅是为学生达到《课程标准》规定的目标而提供的一种材料，它是一种为学习者提供的精确信息、典型的材料。教学过程就是灵活地运用这些材料，为学生达到大纲规定的目标，以及进一步发展提供可能帮助的过程。这种思想指导下，教师与学生要创造性地使用教材，更不能成为教材的“奴隶”，要力求克服“本本主义”、“教条主义”，而且教师还要为学生设计教材以外的“活教材”，甚至有时还可为达到目标而增加一定的辅助材料。
凸透镜成像的现象尽管在日常生活、现代科技中屡见不鲜，但由于受年龄小，心理尚未完全发展和认知阶段局限性，常常根据粗浅的生活经验得到一些错误的观念：“放大镜只能成放大的像”；“用放大镜观察物体时，放大镜离物体越近，观察到的像越大。”这些错误的观念，造成建立科学概念的障碍，给完成“凸透镜成像规律”的教学会带来一些困难。在进行探究凸透镜成像规律的教学时，为了让学生对凸透镜成像特点先有一个比较丰富的感性认识，在完成七年级下第一章第六节“透镜”的教学后，笔者设计了一个认识“放大镜”的教学内容。该实验的器材准备非常简单，只需要给每小组提供一个“放大镜”就可以了。笔者是这样展开教学的：如果我们用放大镜观察书本上的字，当书本与放大镜的距离发生变化时,你们猜猜看见的字会怎样变化?有些学生说字会变小，有些学生说字会放大，大多的学生摇摇头，满脸都是疑惑。于是笔者接着说：现在桌上就有放大镜，我们把书放在“櫈子”上，把放大镜放在正放的课本上，然后缓慢地向上移动放大镜，把你看到了现象记录下来。通过这个实验，可以使学生对于放大镜的成像先有一个比较逻辑的很感性的认识，特别是实验中操作的关键：头部与放大镜的距离及头部位置的适当的调节直接影响到观察的结果。通过让学生在操作实验的过程中的亲身感受，记忆将更加深刻。在此基础上，使学生在接下来的凸透镜成像规律的定量研究过程中，对于“通过调节光屏位置从而乘接烛焰最清晰的像”的操作难点的突破是非常有利的。
二、精心设计实验，使实验现象更直观
教师在课堂上精心设计实验，使实验现象更直观，能取得很好的教学效果。在进行七年级下第二章第三节“力的作用是相互的”中地空导弹的推进力来自哪里？这部分的教学时，虽然教材上配了一幅彩图，让学生通过读图活动，根据力的作用是相互的原理来说出地空导弹的推进力来自于地空导弹在发射过程中的向后喷的气体，可是，毕竟我们的学生知识面有限，通过读图活动得出的更多的答案却是“地空导弹的推进力来自于地面”，虽然教师会在旁边提示：“那当地空导弹离开地面后，地面还会继续对它施加一个向上的力，使地空导弹继续向上向前飞行吗？”可是对于初一的学生还是比较抽象，很难接受。如果教师在进行这部分的教学时，能适当地增加一个实验，改抽象为直观，让学生亲眼目睹，那就不需要教师多费唇舌了。其实，这个实验也很简单，只需要一个气球，最好在里边放一些小纸屑，这样会更直观。在实验时，我们可以直接往里边吹足气，然后一放手，自然气球就会飞起来，让学生通过观察，然后进行分析，在此基础上，再让学生读图回答地空导弹的推进力来自哪里？笔者想这样的教学效果肯定会更好。实践证明，确实如此。
三、精心设计实验，帮助学生活学活用
在进行科学八年级下册第四章“指南针为什么能指方向”的教学时，由于考虑到学生已有的，建立在小学常识课及日常生活经验基础上，对简单的磁现象的一些零碎的认识，所以在完成了“磁体和磁极”的内容，进入“磁化”这部分内容的教学时，为了极大地提高学生的学习兴趣，同时能使学生把已经学到的有关磁极间的相互作用规律等知识能活学活用，笔者给每个小组都配备了一块条形磁体、一把钢丝钳、一枚大号的缝衣针、一根线、一个小磁针，然后这样引入：现在同学们利用桌上的器材自己制作一枚指南针，可以吗？有些学生就说：可以把磁体在缝衣针磨几下。于是笔者接着说：真的吗？那让我们来试一试。学生肯定是迫不及待了。在学生动手操作后，然后让学生自己总结磁化的要点。在此基础上，笔者再继续启发：我们怎样来判断缝衣针的南北极呢？学生就会把磁极间的相互作用规律、磁体的南极和北极分别指示地球的南面和北面等知识活学活用。笔者继续结合教材上的讨论题“如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体上是否仍然有N极和S极？然后让学生用钢丝钳把缝衣针剪成两段，再用实验来验证。这个实验，准备的器材虽然较多，除了小磁针和磁体外，但其它的器材都是生活中常用品，所以从实验的准备角度来看，并不需要花费很多的时间和精力，但从实验的效果来看却是非常的惊人，让学生深深地体会我们学习科学知识，不仅仅为了学而学，更重要的是学而有用，为用而学。
四、精心设计实验，培养学生的发散思维
在进行科学八年级上册电路图中“通路、开路和短路”的教学时，笔者给每个小组准备了小电灯、导线（多出一根）、开关、电池。通过探究活动一：两人一组，请任选桌上的器材：小电灯、导线、开关、电池，让小灯泡亮起来！ 完成了认识电路各元件及理解各元件的作用，并顺利过渡，完成了通路的教学之后，可能受照思维定势的影响，我们教师在备课时，肯定会先完成“开路”的教学，然后再过渡到“短路”的教学，可是我们学生的思维是发散的，为了不要扼杀学生的思维发展，给学生流下一个充足的探索空间，让学生在快乐中体验，在体验中进步。出示探究活动二：你能想出更多的方法让小电灯熄灭吗？学生开始实验。过了几分钟后，有个学生站起来回答：“我把一根导线接在电灯的两端，电灯就会灭了，就像这样。”他并不是按常规的做法：把电路切断让电灯熄灭，而是再多用了一根导线，也能让电灯熄灭。于是笔者就顺势引导：你们刚才展示的电路，也是接通的。为什么电灯会不亮呢？学生刚开始会显得很疑惑最后他们会通过：讨论，查阅教材等方式来自主作出解释。然后笔者再补充演示：用试触法把导线直接接在12伏的蓄电池上这个短路的实验。导线马上会就燃烧起来了，现象非常明显，从而加深学生对短路危害的体验。
五、精心设计实验，使学生的实验空间更开放
传统的实验教学，学生实验的空间较为封闭、狭小，眼界限于书本，限于教室，学生学习时间每天都安排满满的，课堂上学生几乎没有自主活动的时间。这种封闭的时空观使学生的青春过早地蒙上成人的“烙印”，那种“白云、蓝天、小鸟、青草、溪流、鱼儿、山羊、风筝”的美丽印象已成为遥远的过去。
学生实验活动的空间不能局限于教室，学生实验时间也不能依教师进度而定，而应按照学生对学习内容掌握和程度来确定实验时间的长短。同时，切实减轻学生过重的课业负担，使他们获得属于自己的时间，到大自然中去，到社会实践中去，到集体活动中去学习，去自我思考、独立思考，自我融会知识与整合知识，突破“实验教学就是教室里上课”的传统观念。
比如，在上《光的折射》一节前，设计这样一个游戏：小池捞鱼，在清澈的小池中放些小鱼，用一个小捞兜，限定每人捞鱼次数，捞鱼最多的获一等奖。学生兴趣很浓，大家都挽袖待试。游戏后再回到课堂，让获奖人介绍捞鱼经验，他们谈到“看起来鱼在水面较浅的地方游，实际上鱼的位置较深，打捞时要朝低于鱼的位置，并对准鱼的头部迅速打捞，就容易捞上鱼”。这是为什么呢？同学们积极讨论，笔者就趁势讲解光的折射原理。原来答案有二：第一，我们看到在水里游的鱼，实际上不是鱼，而是鱼的像，由于光射到水面要发生折射，即从鱼身上反射出来的光在水面折射后，远离法线射出，人们看到的就是这些远离法线的折射光线的反向延长线所会聚而成的像，所以鱼较鱼像的位置深。第二，鱼在水里的动作十分敏捷，要捞上它必须借助于它稍停的机会。显然，捞兜面对鱼的问部迅速打捞，鱼要逃跑必须转体，在转体时有一个稍停的机会，趁这个机会，才有可能把它捞上来。通过这样的实践，学生真正做到了动脑、动手。加深了科学概念的理解和记忆，掌握了科学现象的规律，更加激发了他们求知的浓厚兴趣。
教师在平时的教学中，要通过精心的设计，把更多的时间留给学生去探索、去思考、去创造，让学生在宽松的时空中得到锻炼与发展。
实验室平台 篇12
随着对高校学生实验实践能力的日益重视, 高校实验室建设项目资金来源的不断多样化, 立项项目数量的不断增多;实验室建设项目程序繁多, 流程复杂, 包括申报、评审、上报、建设、验收、绩效评价等;涉及部门有上级财政部门和主管部门、学院、采购管理办公室、采购中心、计划财务处、实验室管理处等;建设周期一般1-3年, 因此在实际执行过程中可能会与原申报计划产生偏差;尤其是参与实验室项目建设的人员较多, 容易产生信息沟通和交流上的错位。基于以上种种原因, 传统实验室建设项目管理方式存在的问题日益明显, 主要表现在以下方面:
1、日常管理工作落后。当前大部分高校对实验室建设项目的管理还停留在传统的手工操作方式的管理, 如通过纸质稿查询、手工统计、电话咨询等, 使用户、项目管理部门、采购部门、财务部门、供应商等之间难以有效沟通, 数据无法共享, 信息不畅, 导致严重脱节, 工作效率极为低下。
2、缺少实时监管。实验室建设项目一般运行周期较长, 有些项目如中央财政支持地方高校发展和省提升地方高校办学水平专项资金实验室建设项目, 从立项、建设、验收、绩效评价等过程通常需要3年时间, 在此期间由于市场变化或其它因素的影响, 项目在执行过程中必须做适当的调整, 如经费调整、设备型号的改变等。然而传统的管理水平, 缺乏对项目整个建设周期的动态监管, 使用户和管理部门明显滞后于项目的调整, 从而难以充分和及时了解和控制项目的实施进度、实施质量等, 导致项目建设难度加大。
3、资金使用效益低下。在传统的管理模式下, 信息得不到有效的沟通和共享, 导致用户不能准确得到学校仪器设备相关信息, 存在部分设备的重复购买, 造成资源的浪费。
二、实验室建设项目信息化管理平台建立的必要性
1、实现数据共享, 各部门之间达到无碍沟通。信息化可以对项目实施精细化管理, 各部门可通过信息化平台填报项目建设、验收、绩效以及审批、招标等相关数据, 达到数据共享, 以便各部门调阅, 及时掌握和了解项目的执行动态。
2、强化过程管理。过程管理是对项目的执行情况进行跟踪, 及时了解项目进度和进展, 以保证项目实施过程中各阶段和环节的执行质量。信息化平台抛弃了传统的纸质稿递交报告的模式, 项目执行单位通过信息化平台向项目管理部门提交电子报告, 项目管理部门对其合理性和必要性进行严格审查, 待计划审批后, 项目管理部门将信息实时发布到管理平台中并提交下一部门执行, 达到无缝化、全过程管理。
3、优化建设项目。高校实验室建设项目需要结合学科、专业、人才培养等有计划、有选择、有重点制定规划, 合理布局, 优化资源配置。项目管理部门可依托和借助信息化管理平台进行项目储备, 结合前些年项目建设和执行情况, 综合考虑项目建设内容, 根据实验功能、资源配置、共享等原则对储备项目进行可行性论证。当上级相关部门下发新的实验室建设项目申报通知时, 学校管理部门可以根据上级文件, 从项目储备库中筛选适合的项目, 再次论证后上报, 从而可以提高项目申报质量和工作效率。
三、实验室建设项目信息化管理平台功能设计
1、模块清晰。一个完整、清晰的模块是信息化平台设计必要条件, 因此设计之前必须深入细致地了解实验室建设项目类型、建设流程等各个环节, 征求各方面、各部门意见, 全方位考虑, 这样才能完整、清晰地对模块进行划分。实验室项目建设流程包括项目申报、项目审批、项目建设、财务核销、绩效评价等, 而项目建设中则包括设备招标、安装调试、验收、报销等环节, 看似简单, 其实手续繁多、涉及部门广, 流程复杂, 设计完整清晰的模块便于操作和动态管理, 更能提高工作效率, 使我们从传统的管理模式中解脱出来。
2、填报简单、易于汇总。项目模块设计完毕以后, 鉴于实验室建设项目的流程多、数据庞大、繁琐, 因此我们必须考虑每个模块之间数据的填报、关联、流转, 任何数据只须且只能由一个部门填报, 从而保证数据的单一性和准确性。如设备采购时的申报数量和价格只能由用户填报, 而实际购买时的数量和价格只能由采购中心填报。
四、结语
高校实验室建设是新时期高校建设的一个重要组成部分, 项目的多样性和复杂性对我们的管理提出了更高的要求, 信息化管理是我们实验室管理者现在和未来必须坚持的原则。
参考文献
[1]卢娜.高校实验信息室信息化管理[J].实验技术与管理, 2007, 26 (10) :377-379.
[2]肖玉巍, 高智琛.高校实验室管理体制改革的探索与实践[J].实验室科学, 2011 (2) :157-159.