教育理念在不斷變化著，現(xiàn)如今，很多教師都開(kāi)始重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力了，這樣會(huì)讓教師的教學(xué)起到事半功倍的效果。本文是一篇教學(xué)論文范文，主要論述了高校開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。

 　　摘要：隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在高校實(shí)驗(yàn)室管理方式落后的問(wèn)題，已經(jīng)給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了很多的不便。為了提高高校實(shí)驗(yàn)室資源的利用率，方便管理者的管理，同時(shí)也能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，本文針對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室管理的特點(diǎn)和不足進(jìn)行了需求分析，搭建了網(wǎng)站系統(tǒng)的整體框架。本系統(tǒng)在某省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心應(yīng)用過(guò)程中為師生提供了資源共享、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、成績(jī)查詢以及師生在線交流等功能，同時(shí)還為實(shí)驗(yàn)室管理者提供了安全自檢、耗材申請(qǐng)等功能。本系統(tǒng)有效地改善了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的管理方法，提高了管理效率，提升了教學(xué)質(zhì)量和資源的利用率。

　　關(guān)鍵詞：開(kāi)放式,實(shí)驗(yàn)室管理,系統(tǒng)平臺(tái)

　　在當(dāng)今社會(huì)中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力變得尤為重要，能讓學(xué)生在寬松的環(huán)境中獲取知識(shí)，給學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)是最有效的教學(xué)方式之一。但是，目前高校實(shí)驗(yàn)室仍存在一些缺陷，如實(shí)驗(yàn)室的工作仍然采用書面和人工管理的方式，工作繁瑣，效率低下;對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)信息、課程信息還有設(shè)備信息等不能有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，在這些信息的收集和管理過(guò)程中各項(xiàng)活動(dòng)都是獨(dú)立分散的，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備的利用率低下。為了保證信息的快速查詢和更新、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理的有條不紊，使管理人員的工作量和管理難度降低，并且準(zhǔn)確地掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室和設(shè)施的使用情況，從而不影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)、設(shè)備的使用，設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一款開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)平臺(tái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放式、現(xiàn)代化、集中化和網(wǎng)絡(luò)化，提高管理效率，節(jié)約人力和時(shí)間，實(shí)現(xiàn)資源的共享與開(kāi)放，給學(xué)生更多的實(shí)驗(yàn)空間和時(shí)間很有必要。

　　一、系統(tǒng)的開(kāi)放性

　　高校開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)平臺(tái)的開(kāi)放性特征主要有：系統(tǒng)平臺(tái)的開(kāi)放性、實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放性、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的開(kāi)放管理。

　　1.系統(tǒng)平臺(tái)的開(kāi)放性

　　該系統(tǒng)關(guān)鍵的一項(xiàng)特征是體現(xiàn)它的開(kāi)放性，使實(shí)驗(yàn)室在無(wú)人看管的情況下可以實(shí)行全天制的開(kāi)放工作，學(xué)生可以在系統(tǒng)上進(jìn)行在線課程選修，教師和學(xué)生還可以隨時(shí)進(jìn)行在線交流，可以隨時(shí)得知實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備的使用信息，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備的預(yù)約與借還。教師還可以通過(guò)系統(tǒng)直接上傳課程中所用的資料供學(xué)生下載，并對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行批改。學(xué)生通過(guò)該系統(tǒng)除下載資料外，還可以隨時(shí)了解一些最新動(dòng)態(tài)、上交作業(yè)、查詢成績(jī)等。系統(tǒng)管理員和實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人可以隨時(shí)觀看和控制實(shí)驗(yàn)室及其相關(guān)操作，查看實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)作情況和了解正在做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生的信息。這樣做在很大程度上不但節(jié)約了時(shí)間而且提高了工作效率。

　　2.實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放性

　　學(xué)校為鼓勵(lì)和支持學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，在保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)正常運(yùn)行的前提下，為學(xué)生定時(shí)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，自由選擇時(shí)間憑有效證件到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。學(xué)生也可以先在網(wǎng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室預(yù)約，預(yù)約成功后，憑有效證件在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放后，學(xué)生的自主性和流動(dòng)性也增強(qiáng)了，不同班級(jí)的學(xué)生可以選擇同一門課程，反之，同一個(gè)班級(jí)的學(xué)生也可以選擇不同的課程，并且上課時(shí)間和地點(diǎn)也可以不一樣，學(xué)生可以根據(jù)自己的情況選擇時(shí)間去做不同的實(shí)驗(yàn)。

　　3.實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的開(kāi)放管理

　　為了最大限度地提高設(shè)備利用率，使學(xué)生能更加方便地使用設(shè)備，對(duì)部分可移動(dòng)設(shè)備包括攝像機(jī)、照相機(jī)、筆記本電腦等，在首先滿足教學(xué)情況下，為學(xué)生的一些實(shí)踐活動(dòng)及教師的科研提供開(kāi)放性服務(wù)。在管理平臺(tái)上開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備預(yù)約，在實(shí)驗(yàn)中心也專門開(kāi)設(shè)一個(gè)設(shè)備出借室，將所有的設(shè)備集中歸類管理，工作人員全天值班，在平臺(tái)上隨時(shí)更新設(shè)備信息，學(xué)生在借用時(shí)可先在平臺(tái)上查詢?cè)O(shè)備是否在設(shè)備中心、何時(shí)自己可以去借用等相關(guān)信息，然后通過(guò)網(wǎng)上預(yù)約后拿自己的有效證件去借用設(shè)備，還可以在實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)上延長(zhǎng)借用時(shí)間。這樣很好地實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)預(yù)約、審核及登記功能，以及設(shè)備網(wǎng)絡(luò)查詢、借用申請(qǐng)及審核過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的開(kāi)放，簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)室審批手續(xù)和設(shè)備借用流程，提高了實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模效益和設(shè)備使用率，有效提升了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備整體使用效能。

　　二、系統(tǒng)需求分析

　　需求分析的目標(biāo)是建立可理解的現(xiàn)實(shí)世界模型，其主要任務(wù)是明確系統(tǒng)要完成的功能。所以通過(guò)對(duì)某省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的有關(guān)調(diào)研和與其相關(guān)人員進(jìn)行交流后，得出開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)在功能上需要滿足的條件如下：(1)該系統(tǒng)使用對(duì)象是高校的學(xué)生、教師、實(shí)驗(yàn)室工作人員、實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人和系統(tǒng)管理員，這些用戶在進(jìn)行相應(yīng)的操作時(shí)，都要通過(guò)正確合法登錄的身份驗(yàn)證才能進(jìn)行。(2)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人的主要任務(wù)是統(tǒng)籌全局將學(xué)校下達(dá)的實(shí)驗(yàn)課程任務(wù)進(jìn)行選擇和安排。實(shí)驗(yàn)室工作人員主要是查看分工、開(kāi)關(guān)電源、衛(wèi)生檢查、安全檢查、儀器管理等。系統(tǒng)管理員主要針對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理、維護(hù)，設(shè)置登錄權(quán)限等。(3)在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方不管是學(xué)生、教師還是管理員負(fù)責(zé)人等都可以瀏覽網(wǎng)站上的信息，并且還可以通過(guò)合法的登錄來(lái)進(jìn)行成績(jī)查詢、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、耗材申請(qǐng)等。學(xué)生主要是進(jìn)行選課、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、查看網(wǎng)站信息、填寫和提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告、查詢實(shí)驗(yàn)成績(jī)、借還設(shè)備、資源的下載等。教師主要是上傳資源、批閱實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、成績(jī)管理、課程設(shè)置、消息通知、學(xué)生分組、實(shí)驗(yàn)預(yù)約等。

　　下面是該系統(tǒng)的總體模塊用例圖，通過(guò)用例圖1可以更清楚地知道各模塊之間的關(guān)聯(lián)程度，便于系統(tǒng)的建模。我們還可以清楚地了解到該系統(tǒng)中所涉及的任務(wù)角色以及他們所對(duì)應(yīng)的功能。

　　三、系統(tǒng)框架與功能模塊設(shè)計(jì)

　　開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)目的是為了提高實(shí)驗(yàn)室的利用率，使實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備都能得到很好的利用，避免造成投入大于收益。它利用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)信息環(huán)境，不但為學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室管理提供了一種有效快捷的管理方式，也為學(xué)生和教師提供了一個(gè)能很好實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和資源共享的環(huán)境。為高校教師和學(xué)生在實(shí)施科研和實(shí)驗(yàn)的道路上提供了便捷的服務(wù)、優(yōu)良的環(huán)境和設(shè)備。該系統(tǒng)分為六大模塊，通過(guò)圖2總體模塊圖我們可以清晰地知道它們分別是：信息管理模塊、教學(xué)管理模塊、設(shè)備管理模塊、系統(tǒng)管理模塊、實(shí)驗(yàn)管理模塊和幫助中心。在每個(gè)大的模塊下面都有一些小的模塊。 　　1.教學(xué)管理

　　教學(xué)管理主要針對(duì)學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的工作，包括成績(jī)查詢、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)課程、在線交流和資源共享。在本系統(tǒng)中教師通過(guò)平臺(tái)發(fā)布了本學(xué)期的課程信息后，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)選取課程，最后系統(tǒng)對(duì)學(xué)生的選課情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并安排好實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生通過(guò)系統(tǒng)查看實(shí)驗(yàn)室安排，按時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在選課規(guī)定的時(shí)間內(nèi)學(xué)生可以對(duì)自己所選的課程進(jìn)行修改，選課結(jié)束后還可以隨時(shí)查看。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是在一次實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束之后，教師將上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告格式，學(xué)生填寫并上傳，教師評(píng)閱在給出成績(jī)的同時(shí)篩選出一些好的作業(yè)發(fā)布在此系統(tǒng)中并且上傳一些資源，供學(xué)生參考。課后學(xué)生可以查詢自己的成績(jī)，下載和閱覽這些資料，也可以通過(guò)資源共享平臺(tái)上傳一些資料，從而達(dá)到資源共享的效果。在線交流是供學(xué)生和教師進(jìn)行討論和交流，使遇到的問(wèn)題得到快速的解決。其結(jié)構(gòu)流程如圖3所示。

　　2.實(shí)驗(yàn)管理

　　實(shí)驗(yàn)管理主要是對(duì)該校所開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課以及一些與實(shí)驗(yàn)相關(guān)工作的管理，它包括實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生檢查、課程管理、實(shí)驗(yàn)安排、實(shí)驗(yàn)預(yù)約。衛(wèi)生檢查主要是實(shí)驗(yàn)室工作人員通過(guò)平臺(tái)查看自己負(fù)責(zé)的實(shí)驗(yàn)室，打掃和檢查實(shí)驗(yàn)室的衛(wèi)生情況。實(shí)驗(yàn)課程是對(duì)本校所有開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行管理，其中還包括一些要完成科研活動(dòng)所申請(qǐng)的實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)安排就是根據(jù)課程管理的結(jié)果對(duì)所要參加實(shí)驗(yàn)的課程進(jìn)行管理，為它們分配和調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)室，還有就是根據(jù)學(xué)校的時(shí)間設(shè)置以及學(xué)生教師的實(shí)驗(yàn)預(yù)約來(lái)安排實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)查詢是教師和學(xué)生可以通過(guò)平臺(tái)查詢自己所要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)室目前的情況，然后根據(jù)自己的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)約。實(shí)驗(yàn)預(yù)約是學(xué)生和教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)查詢后來(lái)實(shí)現(xiàn)在線的實(shí)驗(yàn)室的預(yù)約，并且在預(yù)約的時(shí)間范圍內(nèi)，通過(guò)自己的有效證件去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

　　3.系統(tǒng)管理

　　系統(tǒng)管理面向的對(duì)象是系統(tǒng)管理員，主要工作就是對(duì)該系統(tǒng)的管理和維護(hù)，包括用戶管理、數(shù)據(jù)庫(kù)備份、數(shù)據(jù)庫(kù)還原。用戶的管理主要是對(duì)登錄該系統(tǒng)的用戶進(jìn)行管理，在高校主要的人群是學(xué)生、教師、實(shí)驗(yàn)室工作人員和實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人，主要對(duì)這些人群的信息進(jìn)行保護(hù)并且還可以增、刪、改、查等。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份主要是為了防止系統(tǒng)發(fā)生意外造成文件丟失，還有就是方便以后學(xué)生對(duì)成績(jī)的查看。數(shù)據(jù)庫(kù)還原是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的還原。

　　4.設(shè)備管理

　　設(shè)備管理主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)室里的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù)。它包括設(shè)備簡(jiǎn)介、設(shè)備新增、設(shè)備刪除、設(shè)備查詢、設(shè)備預(yù)約、設(shè)備借還、設(shè)備報(bào)修、報(bào)修處理、安全自檢和耗材申請(qǐng)。設(shè)備的簡(jiǎn)介主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的一些基本信息進(jìn)行介紹，包括它的用途、功能、如何使用等，還有一些視頻介紹設(shè)備的用法，供使用者查看。在此模塊中還會(huì)詳細(xì)實(shí)時(shí)地更新設(shè)備的新增與刪除情況，清晰地呈現(xiàn)出設(shè)備目前的一些狀況。學(xué)生可以通過(guò)查詢?cè)O(shè)備信息來(lái)進(jìn)行設(shè)備的預(yù)約。設(shè)備的報(bào)修是由實(shí)驗(yàn)室工作人員來(lái)進(jìn)行的，他們?cè)诎l(fā)現(xiàn)某個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)在線申請(qǐng)進(jìn)行報(bào)修，還可以查看針對(duì)實(shí)驗(yàn)室工作人員提交的設(shè)備報(bào)修進(jìn)行處理的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室工作人員可以基于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備不定時(shí)的安全自檢，來(lái)確保設(shè)備達(dá)到很好的供應(yīng)，還可以對(duì)設(shè)備在使用過(guò)程中的一些耗損情況進(jìn)行申請(qǐng)。其結(jié)構(gòu)流程如圖4所示。

　　5.信息管理

　　信息管理工作主要是由系統(tǒng)管理員進(jìn)行的，在這個(gè)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人起到監(jiān)督的作用。它包括中心簡(jiǎn)介、信息公告、師資力量、科研活動(dòng)、科研成果、規(guī)章制度和失物招領(lǐng)。中心簡(jiǎn)介是介紹實(shí)驗(yàn)室的一些基本的信息。信息公告是對(duì)學(xué)校最新消息的公布，例如某某實(shí)驗(yàn)室要進(jìn)行調(diào)課、節(jié)假日期間實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行維護(hù)、不能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等。師資力量是對(duì)實(shí)驗(yàn)室教師和工作人員的一個(gè)簡(jiǎn)介。科研活動(dòng)是介紹本實(shí)驗(yàn)室要舉行的一些活動(dòng)及內(nèi)容介紹。科研成果指本校近年來(lái)的一些成果榮譽(yù)等。還有一些規(guī)章制度是為了方便工作人員管理實(shí)驗(yàn)室。在本模塊中還有一些視頻與圖片的提供，供師生了解和查看。失物招領(lǐng)是工作人員在打掃過(guò)程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生拉下的東西，進(jìn)行公布，方便學(xué)生尋找。

　　6.幫助中心

　　幫助中心包括系統(tǒng)指導(dǎo)和關(guān)于我們。設(shè)置該模塊的主要目的一是幫助那些在使用和操作過(guò)程中有困難的人群，系統(tǒng)指導(dǎo)中會(huì)提供一些使用說(shuō)明和流程圖;二是在使用者在使用本系統(tǒng)的過(guò)程中如果有什么好的意見(jiàn)或建議可以通過(guò)在線留言的方式和我們聯(lián)系，或者是系統(tǒng)出現(xiàn)了一些我們沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題可以及時(shí)反饋給我們，以確保系統(tǒng)有效快捷運(yùn)行。

　　四、系統(tǒng)的測(cè)試與應(yīng)用

　　在所有軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試是非常重要的，在測(cè)試過(guò)程中分功能測(cè)試和性能測(cè)試，下面就針對(duì)本系統(tǒng)對(duì)其重要的測(cè)試用例進(jìn)行論述。

　　功能測(cè)試主要是針對(duì)系統(tǒng)提供的各種功能進(jìn)行測(cè)試，其目的是看這些功能是否正常工作、是否滿足用戶的需求、是否采取了正確的方式。在本系統(tǒng)中，我主要以實(shí)驗(yàn)預(yù)約為例來(lái)說(shuō)明本系統(tǒng)測(cè)試用例設(shè)計(jì)的過(guò)程。

　　表1所示為實(shí)驗(yàn)預(yù)約的測(cè)試用例，通過(guò)該用例，可以測(cè)試出系統(tǒng)預(yù)約功能的正確性。為實(shí)驗(yàn)室管理人員、教師和學(xué)生等提供更便捷的服務(wù)。

　　五、結(jié)束語(yǔ)

　　開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)是將教學(xué)、實(shí)驗(yàn)室、學(xué)生、教師、設(shè)備很好結(jié)合起來(lái)的一種全新的實(shí)驗(yàn)室管理模式，也是現(xiàn)代信息發(fā)展的必然產(chǎn)物，與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室具有很多優(yōu)點(diǎn)，它突破了傳統(tǒng)教學(xué)模式在時(shí)間和空間上的限制，大大提高了高校學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的積極性、主動(dòng)性，使教學(xué)質(zhì)量得到了很大提高，也使實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備得到了很好的利用。

　　教學(xué)論文發(fā)表期刊推薦《學(xué)苑教育》創(chuàng)刊于2008年，是一本教育類雜志。《學(xué)苑教育》系國(guó)家新聞出版總署批準(zhǔn)，面向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行的教育類學(xué)術(shù)期刊。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)ISSN1674-179X，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)CN13-1386/G4,郵發(fā)代號(hào)18-340。