2021-4-13 | 土木工程论文
一、实验中心管理中存在的问题
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，以及发布实验中心通告、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，进行系统发布；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，可用于发布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：发布实验室资源信息，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；发布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发布；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，并发布电子邮箱，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
基于Web技术开发的土木工程实验中心综合管理系统，可以有效降低管理人员的工作强度和提高设备的使用率。本系统经历了反复调试和测试，为中原工学院土木工程实验中心申报成为省级实验教学示范中心做出了卓越的贡献。目前，正在进一步完善该系统功能，努力做好推广和示范工作，争取在其他实验中心普及。
本文作者：张志增、李刘蓓、袁振霞 单位：中原工学院建筑工程学院