物联网技术在高校智慧实验室构建中的应用

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1、物联网技术在高校智慧实验室构建中的应用　　摘要随着高校的逐年扩招，高校学生人数几何式的倍增，高校实验室规模也跟着扩大了。实验室日常管理靠传统人工式的管理劳动强度大、工作效率低、工作误差大。结合当前高校实验室中的实际情况，以先进的管理理念为指导，要建设一所现代化的智慧校园，智慧实验室是智慧校园的重要组成部分。本文介绍了物联网技术在智慧实验室中的应用与实现。该系统包扩教学管理、开放管理、学生管理、教师管理、实验课程管理与实验项目管理、仪器设备管理与实验耗材管理；该系统帮助实验室工作人员提高管理效率，提升服务质量。　　【关键词】物联网高校实验室智慧校园　　1高校实验室管理中存在

2、的问题　　1.1实验室人员队伍和结构建设的速度远远跟不上实验室建设的速度　　政府部门或者学校投资方花费大量资金投入了实验室设备，大量的高精尖的设备也进入了高校实验室。比如我校在2013年开始建设实验室，专业的新增导致在校生的规模急剧扩大，专业结构划分越细，实验室的数量种类也在急剧增加，实验人员只限于忙于计划内开设的实验教学内容，导致一些设备资源严重闲置，设备利用率不高。在高校实验队伍得不到应有的重视，很少有外出培训提升的机会，只能靠自己慢慢摸索来提升自己，在职称评定、项目申请、科学研究等很少有?C会来提升自己。就目前我校这种模式下实验人员存在学历偏低，职称偏低，缺乏一些高

3、素质人才的加入。　　1.2实验室安全隐患多　　随着实验室开课任务的增加，专职实验老师无法应对大量的学生，在实验操作过程中，老师无法顾及到每一个学生，大量的学生没有按照操作流程来进行实验，有部分实验项目对实验室财产和人身安全有一定的危险性。长期的非正规操作，使得很多学生没有养成良好的实验素养，使得仪器的损坏率故障率越来越高。　　1.3实验室管理水平落后　　近年来，各高校加大了实验力度的建设，中央与地方共建实验室经费、校企共建实验室经费、“211”工程建设经费、国家重点实验室经费等投入了巨资。实验设备规模在飞速发展，但是大多数高校实验室管理人员还是采用传统的管理方式，陈旧的管

4、理理念，僵化的管理制度，并没有跟随时代的步伐。　　2智慧实验室　　智慧实验室必然以信息技术应用为主线，在未来，借助物联网、云计算、大数据、智能化控制和移动互联等信息技术，通过感知、物联、智能化的方式，将高校实验室中的物理基础设施、信息基础设施、学习生活基础设施和科研基础设施连接起来，达到智能自动化管理和监控，保障实验室的安全，创造一个绿色环保、低碳低耗、智能舒适的实验环境。同时，通过这些最新前沿技术的应用，升级现有的校园网络设施，结合一卡通系统，以校园微信公众号和校园门户网站为平台入口，实现与智慧校园的数据融合、服务融合和网络融合。　　2.1物联网技术与智慧实验室　　近年

5、来物联网技术已经广泛应用于智慧城市与智慧校园建设，将物联网技术应用于高校实验室管理，可以有效地解决高校实验管理存在的问题，也为全面提升高校信息化管理水平带来了新的机遇，高校实验室的智慧化已经成为未来高校实验室建设的必然趋势。　　物联网是通过射频识别（RFID，RadioFrequencyIdentification）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备。按约定的协议，把物品与网络连接起来进行信息交换和通信，以现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。以物联网技术打造智慧校园建设.为高校智慧学习环境构建带来了诱人的机遇和挑战，智慧教育成为全国教育信息化

6、的发展方向。　　2.2云技术与智慧实验室　　云技术是一种虚拟化技术，云技术可以在一些计算机类实验室中发挥出很多优势。虚拟仿真平台的建设也是智慧实验室建设的重要组成部分，虚拟实验平台面向全校，充分考虑多种技术的融合，以实现全校虚拟实验资源的整合。云计算是一种能够通过网络以便利、按需的方式获取计算资源（包括网络、服务器、存储、应用和服务等）并提高其可用性的模式，这些资源来自一个共享的、可配置的资源池，并能够以简便和无人干预的方式获取和释放资源。云平台建设是将实验室的资源虚拟化，使用云终端、云系统、云服务器、云存储。整合机房所有的IT资源，提高利用率；将所有的教学资源都由‘云’

7、来提供，随时随地可以获取；降低硬件的采购；并且可以实现资源共享，比如一些正版的专业实验软件，由于版权等因素只能是一些实验室内部计算机可以使用，使得一些需要学习的人收到了时间和空间的限制，但是使用虚拟云技术，只要在一些终端设备登录云客户端，就可以为学生或者老师提供多样化的学习资源。　　3智慧实验室的管理系统构架　　物联网技术是构建智慧校园的关键技术，由于民办高校实验室建设资金有限，智慧实验室的构建要考虑系统的可扩展性，预留智慧实验室的扩建接口。参考物连网的三层体系结构，本文构建了智慧实验的架构模型如图1所示。　　3.1基于RFI