【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sqlserver2000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
[1]陈明星，章斐，潘伟，孙玲，郭新友，蔡明伦.开放式多元化送样测试管理系统的开发与应用[j].实验技术与管理，2009（11）.
关键词：实验室群管理系统；校园；自助式
1校园自助式计算机实验室群管理系统支持
基于校园一卡通的校园自助式计算机实验室群自动管理系统的设计目标是要实现对校园网内分布在不同地点的所有公用计算机实验室实现管理。
1.1管理方式
采用集中与分散相结合的分布式管理。管理系统一方面要实现对校园网内所有公用计算机实验室群的统一管理，如用户账户管理、个人上机上网计费、各实验室的状态监控、个人用户的账目查询和汇总，另一方面还要兼顾各计算机实验室群的要求，对计算机实验室的使用、集体用机排课、个人用机等进行分散管理。
用户可以凭校园卡出入任何计算机实验室，使用计算机实验室和校园网上的各种资源，包括访问internet；各院系计算机实验室群管理员可以对所管辖的计算机实验室进行控制、管理和数据汇总；管理中心对个人的用户账户和上机费用等实施集中统一管理，对所有计算机实验室及用户的情况进行查询和汇总。
1.2技术路线
(1)校园网作为网络发展中的一个最活跃的分支，正日益成为高校教学、科研和管理的基础平台。通过校园网，可将分散的计算机实验室群连接起来构成一个统一的整体。
(2)分布式数据库管理方式可有效地实现数据分布和功能分布。在分布处理上我们将其划分为如下两个层次：
①数据分布。校管理中心中央数据库存储公用数据(包括个人账户，基础管理信息，internet访问量、统计信息等)；各计算机实验室群管理中心数据库存储本地信息，对没有配备数据库服务器的计算机实验室，可以将其本地数据存放到中央数据库服务器或其它临近的数据库服务器上；计算机实验室内的单机系统存放本机信息。每一部分数据中都包括预设数据和系统运行中临时生成的数据。
②管理功能分布。个人用户账号、费用结算、总体统计功能等在校管理中心完成。自由上机的用户从各计算机实验室群管理中心进入当地的计算机实验室，身份验证功能通过访问中央数据库完成；课程管理、计算机实验室管理、用机管理、当前用户管理等功能由各计算机实验室群管理中心访问本地数据库完成。下机管理由客户端管理程序访问本机标志数据与计算机实验室群管理中心数据库来实现。
1.3设备配备
由于各计算机实验室群都己组网并连接在校园网上，为尽量减少设备资金的投入，系统在实现上可给每个计算机实验室群增加若干台普通计算机作为管理机，并配备读卡设备，以很少的投入实现了高效益。
2校园自助式计算机实验室群管理系统方案
系统有三类用户：普通用户、计算机实验室管理用户和排课用户。普通用户为上机用户，计算机实验室管理用户为对权限范围内的功能模块进行数据查询和操作，排课用户为按教学任务要求对计算机实验室进行排课管理。
根据用户要求，刷卡端、充值端计算机实验室管理端和客户端设计采用三层c/s模式，查询端采用b/s模式。采用这种混合模式方案的优点在于：保证敏感数据的安全性，特别是对数据库的修改和新增记录加强了控制；经济有效地利用学校内部计算机的资源，简化了一部分可以简化的客户端；既保证复杂功能的交互性，又保证了一般功能的易用与统一；系统维护简便，布局合理；网络效率高。
自助式人性化计算机实验室群管理系统采用射频卡，对账号方式兼容的处理方式，同时采用了门禁方式的优点，用户上机首先通过刷卡门禁，上机用账号密码登录，下机注销账号。有关射频卡的上下机计费操作处理由服务器完成，管理机负责账号的上机登录处理，门禁机则智能编排和指引用户的实验室和机位。
在各计算机实验室群的门口置放若干台刷卡机，欲上机的用户在进入计算机实验室前，先在刷卡机上刷卡，该用户信息就被记录进与刷卡机相连的计算机中，分配学生上机的机器位置，学生进入相应位置开始上机，等上机完毕，只需在所用的计算机上做下机操作即可。这样系统根据上下机时间差，再乘以相应费率，得到应扣除的上机费用。此系统比机票精确、方便，设备较简单，费用也较低。
系统属于用户端控制、门禁方式进出、帐号式计费管理系统，能灵活控制管理全校计算机实验室，实施准确的计费策略，高效的管理方式、并可对数据进行统一分析。
3校园自助式计算机实验室群管理系统实现
3.1系统结构
校园自助式计算机开放实验室群管理系统是基于网络控制的c/s和b/s联合架构模式，采用三层交换和安全技术设计，将整个系统的软件、硬件和控制高效的结合成一套联动的系统。系统底层采用汇编语言，windows平台下采用优秀的前端工具delphi7.0开发环境，动态服务页制作系统asp.net和灵活易用的microsoftsqlserver2000开发。系统使用ic卡、射频卡、磁卡、条形码卡或与一卡通对接的方式，控制端采用刷卡门禁、电源控制或密码用户验证的方式。
服务层采用sqlserve、数据库及xml和openxml技术。对数据采用集中式和分布式处理相结合的策略，充分利用分布式数据库的优点，结合本地暂存、批量发送的数据传送方式，提高了系统的可扩展性，解决了处理中的瓶颈问题。
中间层一方面通过sqloledb通用标准接口与数据库实现通讯，一方面开放iis服务和socket套接字，提供标准的web浏览和网络三层的socket通讯接口。利用快照复制技术，较好的实现了数据复制部署。
3.2系统主要模块功能实现
(1)刷卡客户端。
通过多接口的读写模块可以从ic卡、射频卡、磁卡、条形码卡或校园卡读取信息进行身份验证，并根据数据库相关信息为学生分配设备或资源。刷卡端同时与电子门禁、电源控制和用户密码验证部分相连，可以完成自动电子开关门锁，启动相关设备等功能。
(2)实验室管理控制台。
显示并控制实验室状态，显示并控制设备或资源状态、学生实验信息，包括实验室开放、维护、关闭，设备正在使用、使用结束、调整、维护、日志查询。与客户端的远程通讯，对实验室每台设备或资源进行远程控制、采集信息、信息、收集物理地址、启用控制，更新控制等操作；与调度子系统的对接，完成课表信息的读取，自动分配预约设备及预约时间，并生成预约明细表。
(3)实验室客户端。
客户端支持dos，windows98，windows2000，xp等操作系统。采用了进程监控、锁屏、线程注入等技术，可以保证与客户端的实时通讯，而又不影响设备的正常操作。客户端服务程序可以根据设备的物理地址按照用户要求自动设置网络ip地址，并可实现自动更新、修改密码、设备使用日志查询等功能。
(4)学生查询端。
读取校园卡信息，基于b/s模式查询用户个人使用设备和资源的情况，消费情况。生成分析图表，用于指导学生的实践。
(5)系统查询分析端。
查询每个实验室的状态，每个用户的状态，并可对每个实验室的设备利用情况进行综合分析，对单个用户及群用户进行分析，用于指导学生的实践和实验室建设。
(6)后台服务进程。
数据库三层技术的中间层，完成与客户端和管理控制台及数据库间的数据通讯。采用中间层可以大大提高数据库的安全性，同时自动即时的对数据库相关信息的状态进行分析和调整，服务进程同时具有定时备份数据库，定时扫描网络等功能。
(7)触摸屏式自助转账机。
读取校园卡信息，验证身份后提示用户输入要转入的金额，将一卡通中的金额转入实验室账户中，并在实验室数据库中生成相应的时长。
(8)实验室排课子系统。
系统主要支持课表的智能化录入和维护，生成课表的统计曲线图，并生成支持二次设计的各种报表。
①课表维护：对于实验室的课表进行录入、维护和各种批量操作的功能。还附加了人数统计，课时统计等功能。
②课表录入：基本实现了无键盘录入方式。可以只借助鼠标完成主体信息的录入。
③课表打印：功能强大的可定制课表打印模块，可以让你在自动生成的报表上再次修改，并可保存模板。
3.3实施流程
(1)学生到刷卡机上刷卡进行身份验证。对接专用pos机对校园卡进行校对黑名单。不成功，传给pc机错误信息，退出流程。
(2)pos机取出卡内信息，传给pc机。
(3)pc机通过卡号，在计算机实验室数据库中查找该用户，如果不存在该用户，将该用户送入新用户清单，待处理，并退出流程。
(4)查找该用户是否有欠款记录，如果欠款，刷卡机通知pos扣除卡内相应金额(自动控制)，待pos机返回确认信息后清除欠款，同时生成消费记录。
(5)进入计算机实验室刷卡流程。
3.4系统配置要求
(1)服务器环境要求。
硬件：pentiummmx200处理器\64m内存\剩余300m硬盘空间\l0k网卡
软件：windowsnt4.0以上的版本，sqlserver2000
(2)刷卡、管理端环境要求。
硬件：pentium133处理器\32m内存\剩余100m硬盘空问\l0k网卡\读卡器
软件：windows2000
(3)自助转账机。
硬件：pentium133处理器\32m内存\剩余100m硬盘空间\l0k网卡\读卡器\触摸屏
软件：windows2000
使用开放式计算机实验室管理系统好处协助工人员进行课表编排，并实时生成各种分析曲线图。
参考文献
[1]刘晓强.校园网环境下计算机实验室群自动管理系统的实现与应用[j].中山大学学报，2004，(3).
结合中原工学院土木工程实验中心的实际情况，列举实验室管理中存在的问题：第一，实验中心下设八个实验室，分别在中原工学院的南区2#实验楼的一楼、五楼和地下室，北苑的原豆奶车间的一楼以及粉塔楼的二、三、四层楼。实验室空间位置的分散很不利于实验教学工作的开展以及实验中心人员的管理。第二，实验教学过程中需要管理员根据实验课程时间来进行手工排课，且很难对教学过程形成监管，工作量不仅巨大而且复杂。第三，难以对实验室的对外开放共享形成有效的过程监督，收集各种数据。第四，低值品、易耗品的管理监督不到位，造成了较大的资源浪费，并且很难统计设备利用率。第五，由于实验室管理人员的工作日志不规范或者缺失，导致对设备监管不够，工作量难以量化统计。第六，大批实验设备高值低用，甚至不用，造成实验设备利用率不均衡，难以形成教学和科研的整体优势。第七，学校的教务管理系统、科研管理系统、人事管理系统和资产管理系统没有建立联系，各种格式的数据上报均需手工绘制，增加了很大的工作量，且管理者无法真正校核数据的真实性。第八，在开展一年一次的毕业论文和设计工作时，有许多学生使用实验室的时间有近半年之久。实验中心人员和指导教师没有时间长期在实验室指导学生做实验，这就会出现设备使用不当、易耗品丢失和安全隐患等问题。上述情况表明了土木工程实验中心管理工作的复杂性和重要性，而现代化的实验中心管理系统在处理上述问题时发挥了明显的优势。
二、综合管理系统的总体规划
土木工程实验中心综合管理系统主要是针对中原工学院建筑工程学院的教师和学生，实现实验中心的日常工作管理，以及实验中心通告、网上预约实验、师生互动交流等要求设计的，为土木工程实验教学管理工作提供了解决方案。实验中心综合管理系统可以分为五大功能模块，分别为实验中心综合管理系统平台、实验中心网站、智能数据采集系统、分布式电源集中控制管理系统和视频监控管理系统。学校和系部可通过土木工程实验中心综合管理系统，同时结合智能IC卡、实验中心网站、门禁数据采集系统、分布式电源集中控制管理系统和视频监控系统，实现实验教学全过程的信息化管理，减轻土木工程实验中心管理人员的工作压力；便于学校资产管理部门对设备、材料的采购进行宏观控制，从而节约成本；强化管理，打破校内、外界限，加强实验室的对外开放，实现资源充分的共享；可以对土木工程实验中心的所有实验室进行管理、监督、调控等，提供各种格式的详细数据。
三、模块的功能分析
1.实验中心综合管理系统平台
实验中心综合管理系统平台的具体功能包括：能与教务管理、资产管理等系统实现数据信息共享；对学生实验项目申请进行审批和考核；实现实验室和实验设备的开放共享，并通过先进的现场监控手段实现收费和管理；仪器设备的购置计划、入库、申请、审批、出库、归还、维修、验收和报废的流程化管理及仪器设备使用率统计分析管理；可按实验项目进行预约排课、实验分批，解决实验室资源短缺和学生空闲时间不确定的矛盾；教师可上传实验教学课件或实验指导书等电子资料，供课堂教学使用或学生课余点播学习；实验教学上课时，视频监控系统将自动保存该时段视频作为教学课件资源；教师可通过添加试题资料，自动生成试卷供学生预习考核、课余练习、网上考试使用；实现对各专业的实验教学计划、实验教学大纲的提交和审核；可对实验所需低值易耗品的品名、规格、计量单位、特性等基础信息及领用申请、出入库记录、剩料退库流程化进行管理；添加实验室操作准则与安全规范，进行系统；建立教师个人信息库，实验室管理员可添加工作日志，以便于信息搜索和工作量查询统计；学生可下载评教模板对与实验相关教师的教学、工作进行评价打分和自动统计汇总；可按各种字段（如实验室、设备、时间等）对实验室各种信息进行查询统计；可提供符合指定格式的基本报表且报表能导出以供打印或上报，同时提供开放的数据导入导出接口，能与其他系统有机结合。
2.实验中心网站
实验中心网站挂靠在中原工学院校园网上，可用于实验室资源等各种动态数据信息。力争在网站的版面布局、美术设计、浏览方式和交互性等方面精心设计，给予网站浏览者一种简洁、适用的体会。实验中心的具体功能包括：实验室资源信息，如实验室空间位置分布、实验室资源现状、排课预约信息、仪器设备使用收费状况等动态数据信息；实验仪器设备共享信息，各级用户可通过网页浏览并在线预约所需实验室及设备；实验室规章制度信息；提供实验教学成果、教学课件、精品课程展示窗口；提供校外用户注册及已注册用户后台登陆入口；在网站上开设师生讨论专区，并电子邮箱，学生可以提出问题、发表见解，教师可以辅导答疑、介绍有关知识。
3.智能数据采集系统
通过智能数据采集系统可以实现考勤登记、预习报警、实时计费及授权开门等功能。由于高校管理一般采用IC卡系统，因此本系统提供对IC卡的卡片专用扇区读写控制；支持实验中心管理员使用手机、电脑等移动设备远程查看门禁信息且可远程开关门禁；智能数据采集终端采用ARM系统构架，集成CPU、IO、存储、屏显、网络模块、内建操作系统，无需连接计算机进行通讯控制；可分配开门权限，支持脱机密码开门；支持远程开关门，并监控开关状态；实验教学考勤、开放身份识别、数据统计功能。
4.分布式电源集中控制管理系统
分布式电源集中控制管理系统的主要功能包括：可以通过互联网或者移动电话远程开关电源，而无需连接计算机进行通讯控制；可将学生预约使用时间统计信息下载至电源控制器中，实现脱机后的定时开关设备电源；与门禁刷卡系统联合使用可以实现刷卡进入时供电，刷卡退出时断电，从而保证设备和实验室的安全；可实时获取设备电源开关及工作状态，可计算设备开机后的运行时间；支持授权管理员使用手机等移动设备远程实时监测设备使用情况。
5.视频监控管理系统
视频监控管理系统的主要功能包括：与智能数据采集系统联动，实现刷卡进门视频记录功能，当学生刷卡进入实验室后，视频摄像机自动拍摄记录学生进入视频；可自动将监控视频保存到视频服务器中，供查询实验室使用记录时查看；通过视频监控可实现实验室的无人化管理，降低人工管理成本；支持通过互联网远程查看实验室实时动态和在线听课功能；所有实验课的视频都将被保存，供学生和教师日后回顾。
四、结论
