电子类学生开放实验室网络信息化系统的建设论文
摘要
在电子类学生创新和动手能力的培养方面，开放实验室起着至为重要的作用。结合在开放实验室建设方面的理解，针对学生的特点，介绍一些开放实验室网络信息化系统建设的经验，其中包括网上登记和身份鉴权子系统的设计原则。
关键词
开放实验室；电子类学生；身份鉴权子系统
中图分类号：G482 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2011)18-0123-02
Network-based Information System Construction of Open Laboratory for Undergraduates Majoring in Electronic Engineering//Liao Liang, Yu Miao
Abstract Open laboratory of electronic experiments plays an important role for cultivating innovations and practical skills of undergraduates majoring in electronic engineering. Based on our understanding in open laboratory construction and characteristics of undergraduates, this paper introduces our experiences of open laboratory construction for these students, including some design principles of online registration and authentication subsystems in open laboratory construction.
Key words open laboratory; electronics major students; authentication system
Author’s address School of Electronic and Information Engineering, Zhongyuan University of Technology, Zhengzhou, China 450007
随着信息技术的快速发展和就业市场对电子类本科毕业生工程实践能力的要求不断提升，针对电子类本科生的传统实验教学已经逐渐不能满足实际的需求。在这种情况下，传统实验室管理方法越来越显得捉襟见肘，难以保证电子类本科生高质量地完成创新和综合设计实验。针对这种挑战，开放实验室为学生提供了一个更好的实验室方案。
本文不仅介绍开放实验室在学生培养方面的重要作用，而且结合中原工学院电子信息学院开放实验室建设的具体经验，介绍开放实验室的整体设计方案，并讨论网上登记和身份鉴权子系统的设计原则。
1 开放实验室的角色和目的
1.1 实验灵活度和实验设备利用率的提升
传统的实验室和运行方案往往导致不灵活的实验时间安排，而开放实验室及运行方案则可以为学生提供更灵活的时间表。开放实验室很大程度上解决了传统实验室在时间安排上的单一性，可以比较灵活地安排实验时间和日程，增加学生的实验机会，提高实验设备的利用率，并且通常可以保证学生独享实验设备和资源。这些改善客观上提高了实验教学的质量。
1.2 学生实验积极性和创新能力的提高
开放实验室时间上的灵活性使学生可以在合理的时段内进行实验室预约。在开放实验室的建设中，通常提供不同的实验内容让学生自由选择。这种实验时间和实验内容上的灵活性大大激发学生进行实验的热情和主动性，往往带来更好的实验效果，学生在实验中也容易发现问题、解决问题。这种积极性的提升在创新和综合设计类实验中极为重要[1]。
1.3 实验室管理标准化和管理效率的提升
开放实验室还有利于实验室管理标准化和效率的提升。开放实验室通常借助各种信息手段（如网上实验登记、预约以及身份鉴定等）来进行实验室管理。这些信息手段使得实验室的管理效率大大提高，运行维护成本则得到降低，这使得实验室的管理和运行更加规范化。
2 开放实验室在线登记和身份鉴权系统的设计
开放实验室的建设往往借助于各种信息化手段[2]，信息系统使得实验室的管理更加规范，并且提高管理效率。这里结合实际经验，介绍开放实验室的网上登记和身份鉴权系统的设计原则和架构。
2.1 基于Web的实验预约登记系统
基于Web的实验登记系统供学生进行预约实验室和实验时间。一个良好架构的预约登记系统将大大提高开放实验室的管理效率[3]。由于该功能是面向学生的，因此该系统的Web服务器连接校园网，学生使用上网账号、学号等ID登记并预约实验。同时该系统提供查询和修改的功能，并将用户按不同权限进行分组，系统管理员拥有最高权限，可以查看所有的信息，而普通用户（学生）只能查看和自己相关的信息。
Web服务器和后台数据库服务器运行在不同的主机上，从而实现功能上的分离。数据库实现主/从（master/slave）双机备份，即主数据库服务器向Web服务器提供直接数据接口，并且定时向从数据库主机备份数据。
在Web服务和数据库的基础上，可以实现实验室管理的信息系统。该管理系统实际上是一个Web界面的数据库（与实验登记系统运行在同一个Web服务器上），用于实现：1）实验室的安排和调度；2）实验资源的管理和记录；3）实验信息统计和自动报表。
2.2 身份鉴定和门禁系统
开放实验室的另一个重要部分是身份鉴定和门禁管理系统，该系统和实验室管理系统连接，相对独立，并不向外部用户提供接口。该系统包含用于门禁系统的ID读卡器、不间断电源、电控锁和发卡器等装置。发卡器通过串口连接电脑终端，并通过网络和数据库相连接，用于校验登记的学生身份消息，并用于门卡信息的管理。
2.3 开放实验室建设在培养电子类学生素质方面的'作用
上面讨论的开放实验室已在中原工学院电工与电子实验中心运行超过一年的时间。从运行的效果来看，开放实验室不仅规范化了实验室的管理，还在培养学生能力和素质方面起到积极作用。1）实验教学的质量得到提高。首先，实验安排更加灵活，学生的实验机会、时间得到提升。信息化手段的应用也使得对学生实验的评价更加客观。2）由于学生参与实验的积极性被调动起来，因此学生的动手能力得到提升。通过信息手段进行学生身份的鉴定，并通过门禁系统使得实验室的安全和管理效率得到提高。
3 结束语
开放实验室的建设已经成为实验教学和实验室管理的一个发展方向。本文结合中原工学院在这方面的经验，对开放实验室相关系统的建设进行一些讨论和介绍。开放实验室在电子类学生的能力培养当中起到重要作用，也必将影响到以后的教学改革。
参考文献
[1]李晋.高校实验室建设与管理模式的探讨[J].实验技术与管理,2009,26(6):145-147
[2]阎俊,何明星,等.开放实验智能化管理及控制系统研究与开发[J].实验室科学,2008,6(12):103-105
[3]汤中于.实验室开放网上管理系统的设计[J].实验室技术与管理,2003,20(6):162-163
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