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智慧实验室平台将云计算、大数据、移动互联等信息技术有机融合，运用“互联网+”等新思维、新理念，以智慧化的实验室综合管理系统、实验室高清视频示教系统、电源控制系统、多媒体演示系统、物联网管控系统等为核心应用，集教学管理、开放管理、设备管理、项目管理等于一体，旨在促进实验室管理手段的革新和教学质量的提升。

1.实验室教学管理

实验室教学管理主要涵盖实验室排（调）课、实验成绩、人员考勤、课时统计等方面。重点利用好智能化排课系统，管理人员可以根据实验内容和教学仪器设备条件、可利用时间，按课程、教师、周次、节次、起始时间、实验人数安排实验室，做出具体安排后形成实验室课表，并发放给任课老师、实验室管理员、学生。而教学管理系统可以与门禁管理系统结合，通过与校园一卡通对接，读取一卡通系统的师生信息，实现教学实验分批分组智能安排、考勤签到、实验过程跟踪监控及实验上课信息汇总统计等。

2.实验室开放管理

实验室开放管理以学生为主体，以实验室资源为核心，在时间、空间上对师生开放使用，授课时间由教师和学生按照自己的课余时间自主选定。这种开放管理为师生提供了更多的实验时间和更优越的实验条件，打破了传统集中实验教学模式，发挥了师生主体性，提高了教学活力。

实验室开放管理支持实验室开放、大型仪器开放、实验项目开放、自主训练开放等多种模式，涵盖预约前管理、预约管理、实验过程管理、实验后管理全生命周期的业务流程，并启用安全准入、培训管理、信誉积分等三大保障机制，确保实验室开放后各业务流程稳定、有序、安全地运行。具体操作如下：公示实验室资源、开放时间段、预约信息、规章制度及安全准入考核、培训学习考核等内容。预约前进行安全准入和培训检测，并需要完成预习内容和通过测试才可提交当次预约。预约管理遵循先约先使用的原则，预约后需要审批，最后公开实验室预约状态。实验过程管理需要进行人员身份认证、出入信息采集，保证所有出入实验室人员都是被授权的。管理人员可以实时监测仪器运行状态、当前使用人员、当前预约状态，进行仪器电源管控和对视频实时动态进行监控。实验后管理人员根据使用状况，会给使用人员一定的信誉积分。实验室管理人员可以出入查询仪器使用信息、查看实验室监控等。

3.仪器设备管理

仪器设备管理信息包括各类仪器设备的名称、图片、设备编号、型号、规格、数量、厂家、价值、经费来源等基础信息，以及样品规格、使用指南、实验环境及条件等开放信息。通过RFID物联网软硬件集成，利用 RFID 电子标签实时监控资产的使用、流动情况和自动化盘点，将资产入库、盘点、领用、变更、维修、调拨、清理等进行全生命周期精细化管理。综合管理平台上可以实时显示仪器设备的状态，如空闲中、实验中、维护中、故障、未启用等。后台详细记录从购买之日起仪器设备的使用状况，如使用频率、维修记录、耗材使用等信息，为日后的实验室建设及仪器设备采购提供数据信息 , 通过大数据分析可以帮助在设备申购、更新、维护等方面做出科学的决策。

4.低值品与耗材管理

基于物联网、RFID、高清图像采集、无线通信等技术实现低值品和耗材的智能化管理系统，实现对低值品与耗材的入库、出库、调拨、盘点、订单等功能操作，自动对出入库物资信息进行识别判断，图形化展示库存和出库信息。手持 RFID 设备或在系统中手动进行物资盘点，记录出入库、借还、报警、系统操作日志等信息，实现物资出入安全管理、智能环境监测管理、自动图像采集、声光报警等多种功能，从而对低值品与耗材做到可视化、信息化和智能化管理。

5.项目与采购管理

传统的项目申报和设备采购工作，纸质资料非常多，过程极为繁杂，不但影响了项目执行的效率，也增加了执行的难度，学校也难以监管到位。针对这样的情况，就需要充分利用云计算、大数据、电子商务等新技术，构建一站式服务的项目申报与设备采购平台，涵盖实验室及设备方面的项目申请、立项、采购申请、采购项目受理及采购方案制订及文件编制、公示公告发布、开评标情况记录、采购合同管理、外贸合同执行、采购项目动态以及后期的建账、报销等程序，以此提高实验室项目申请、项目执行、采购效率和管理水平，将教师从复杂的申请、申购、建账、报销程序中解放出来，更专心地投入教学和科研工作中。

（二）高清视频示教系统

实验现场条件特殊、操作空间窄、观摩人数受限，致使实验教学存在部分学生无法看清实验操作演示过程。高清视频示教系统通过前端配置的高清一体化摄像机记录实验过程，可以做到使每个学生都能清楚地看到现场操作情况。系统可以对实验室安全进行登记，并精细化记录实验室操作情况，主要有示范视频录制、同步直播、自主学习等功能。示范视频录制功能可以将教师的示范性操作进行实时多角度（特写视频、全景视频、课件视频）、多路视频进行录像，完整地记录示教过程，并作为教学录像上传到资源平台。同时，系统将多路高清画面在平台上进行同步直播，局域网及因特网用户均可接收观看。实验室配置有触控一体机，实时录制的实验可以通过触控一体机进行点播回看，用于自主教与学，亦可同步显示本地高清实验直播示范。在开放实验中，实时直播本地画面，同时将现场操作情景进行记录，学生可以回放操作过程，进行自我诊断。学生也可以自主拍摄练习视频上传，供教师进行评价或推荐给其他学生观摩。

交互系统为实验、见习、实习、实训等实践活动提供灵活的活动形式，能实现低成本、高频次、高效率的教学活动。交互系统分为两个部分：主讲端（示教室）和互动端（交互室）。主讲端是示范性讲解及远端画面。互动端是远程现场讲解及全景画面，通过图像和主动声音捕捉实现双方视频互动。示教室和交互室整个教学互动过程通过场景采集软件得以实时记录下来并发布到智慧实验室平台形成优质教学实验示教资源。

实验室硬件管理平台1.多媒体演示系统

在这个信息技术发达的时代，多媒体演示系统作为现代化教学的一种表现手段，成为建设智慧实验室必不可少的实验教学工具。它由中央控制系统、计算机、触控一体机、投影设备、投影幕、数字视频展示台、音响设备等组成。运用 TCP/IP 协议，中央控制系统集中控制多媒体设备终端，利用配套网络管理平台可以实现对中控外联多媒体设备的远程控制，具备设备的一键开启或关闭、投影机输入信号的切换、幕布的升降、设备远程监测（开启状态、被盗报警、灯泡的使用时间、异常提醒等）功能，实现了对实验室多媒体教学设备的集中化、网络化、智能化管理和控制，可以快速准确地掌握多媒体设备使用情况，及时发现故障和隐患，真正做到动态、智能化地管理和维护，提高管理效率。

2.智能电源控制系统

智能电源控制系统通过管理平台可进行电源的集中控制与管理。时序电源开启，避免设备同时通电造成瞬间的大电流冲击，监测每一路电源的通断状态、电压、电流，随时随地掌握设备所处的用电环境，保证设备安全稳定运行；主辅双电源模块，当电源模块发生故障时，自动切换到备用电源模块，保证前端设备供电不间断，保证设备的安全、稳定、可靠运行；电路能耗分析可以全面掌握各个用电设备的能耗情况，让电力应用更加节能环保。

3.实验设备中央控制系统

实验设备中央控制系统提供通用和专用的接口协议，与实验设备、网络交换机、服务器等进行网络连接，接收并存储其下发的控制策略，记录实验设备使用信息（开启时间、关闭时间、使用人员、所在院系等），存储本地操作记录、实验数据，并上传服务器存储于个人空间，构建统一共享的数据系统。

4.实验室综合物联网管理系统

实验室综合物联网管理系统主要使用传感技术、射频识别技术、互联网技术、智能技术，涵盖门禁系统、消防系统、安全监控、IP 对讲系统、各类传感器系统等。通过门禁系统可实现开放式预约管理，有效地进行学生身份识别和出入口安全管理，并且记录所有出入人、物的详细情况。配合各实验室视频采集设备，通过科学、高效的管理手段 , 构建行之有效的实验室安全管理监控防范体系 , 安全层层落实 , 责任到人 , 提升实验室安全系数。IP对讲系统可分通道进行广播对讲，同时可对教室内的声音进行收听，了解教室内的声音情况，配合视频全方位一体监控。可通过对讲设备和实验室指导教师进行远程对讲，向实验室中心寻求实验指导和帮助。传感器对室内的温湿度、照明、消防系统、漏水、漏油、空调、新风机、空气质量等进行实时监测，一旦实验室的环境条件如温度、湿度、照明度、空气净化度等出现异常，中央处理系统便会在第一时间自动发出指令，系统进行多重报警，如语音报警、短信报警、E-mail 报警，并通过控制安置在实验室中的各种智能开关，解决一切的安全隐患问题。

实验室综合管理系统作为实验室规范化、信息化建设的核心部分，实验室综合管理系统承载了实验教学管理、实验室开放管理、仪器设备管理、低值品与耗材管理、项目与采购管理等软件模块的所有基础数据。