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实验室智能化应用LIMS助力数字校园创新发展

2020-02-12 10:43


智慧实验室建立在网络和信息基础上的教育环境,其目的是对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等各个领域的信息进行收集、清洗、处理、集成、存储、挖掘、分析、传输和应用,拓展现实校园的时间和空间,使各种知识资源得到充分利用和共享,使师生交流与协作更加方便,提高高校管理水平和工作效率,降低实验教学和管理成本。世界各国的数字校园一般是随着网络的演变而发展,自因特网建立以来,该领域的创新和变革教多。而高校信息化的发展与创新,依靠的就是网络技术与浏览器的相辅相成。

随着时间的推移,智慧实验室网络技术得到了很大的发展,已能够创造出新一代身临其境般的实用网络体验。日常使用的很多强大网络应用就是靠这种相互作用实现的。未来基于网络的数字校园信息技术集成和应用,将是研究支撑数字校园整合架构的基础。

1.智慧校园实验室基本信息技术

总体架构一般以五类用户(学生、教师、管理人员、服务保障人员、平台建设人员)为中心,以增强知识传播、学习协作、信息融合为目标,形成资源丰富、服务优质、安全高效的网络化、开放式、自主性在线服务平台以及配套的资源建设和服务保障机制。将云服务、大数据等先进信息技术与教学应用深度融合,为学生提供便捷、泛在的学习环境,为教师提供整合、互通的教学环境,为管理人员提供安全、高效的管理环境,为高校数字化校园平台建设人员提供协同、创新的开发环境,为服务保障人员提供规范、个性化的服务环境,数字校园平台总体技术业务优化架构。总体技术优化架构由界面层(门户层)、应用层、应用支撑层、信息资源层、系统实施层和支撑体系等构成。

2.校园智慧实验室信息技术应用开展分析

美国、英国、日本、韩国普遍建立了安全、高效的实验室信息化应用平台和数字校园环境。英国还积极思索如何利用现有环境为个人的最大潜能发挥服务,韩国则进一步挖掘应用服务的深层次需求和发展。印度由政府推动积极开展和推广信息技术在教育中的全面运用。巴西则重新审视并加强了信息技术在教育中的运用。各国高校目前信息化技术应用开展的情况比较见表1。各国的应用态势,一方面反映出各国的实验室信息化发展水平差异问题,另一方面也呈现出各国的国情和文化差异问题。

中国教育信息化的迅速发展源自改革开放后教育的迫切需求,通过优质数字教育资源共建共享、信息技术与教育深度融合、校企合作/促进教育公平、建设学习型社会,统筹规划、整体部署教育信息化发展任务。计划明确了我国教育信息化2.0的具体实施行动计划,包括八个方面:数字资源服务普及行动、网络学习空间覆盖行动、网络扶智工程攻坚行动、教育治理能力优化行动、数字校园规范建设行动、智慧教育创新发展行动、百区千校万课引领行动、信息素养全面提升行动。综观各国高校信息化的应用开发,出现了几类新颖应用,如移动学习与微型学习、虚拟实验/体验、信息化教育干预、开放教育资源等。

当前是一个科技创新不断涌现的重要时期,信息科技成为推动教育发展和知识传播应用的重要引擎,云计算、大数据、虚拟现实、区块链等带来了深刻的技术变革,物联网、移动互联网技术延展了数字校园信息技术应用的深度和广度,网络技术成为高校信息化发展的主要推动力,高校网络基础设施逐步完善,互联网、5G技术、无线宽带网络、无线传感等多个网络正在整合为泛在的信息网络。

建设智慧校园实验室是推进教育信息化的根本手段,随着高校信息化建设的不断推进,信息服务在学校教学、科研与管理中的作用越来越大。现代化的学校少不了现代化、智能化的教学设施、设备的武装,智慧校园实验室也就应运而生。智慧校园实验室就是通过利用云计算、虚拟化和物联网等新技术,将学校的实验教学、科研、实验室管理与校园资源、应用系统进行整合,从而实现智慧化实验室管理的校园模式,即涵盖便捷的办公模式、泛在的育人模式和实时的科研模式。智慧化校园实验室是现阶段各大高校已有很多具体的运用,包括以感知、智能、挖掘、控制等技术为手段,实现实验室智能监控、平安校园管理、自助网络管理等。

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