開放式電工電子實驗室智能系統(tǒng)分析
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摘要：近年來，高等院?；ㄙM大量資金進(jìn)行實驗教學(xué)的改革，其中實驗室開放是主要的新舉措之一，而且電工電子實驗室的開放對于高校人才培養(yǎng)具有重要意義。其能夠促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力，實時呈現(xiàn)電工電子實驗室的使用情況等等。據(jù)了解，智能管理系統(tǒng)下的開放式電工電子實驗室，在實際管理過程當(dāng)中仍存在較多的問題，導(dǎo)致它的具體使用效果相對較差。例如：開放項目單一損壞與耗費情況嚴(yán)重等等。那么本文主要根據(jù)開放式電工電子實驗室面臨的困難，并且利用智能化管理系統(tǒng)來解決困境，比如：裝設(shè)門禁控制系統(tǒng)，及其添設(shè)遠(yuǎn)程電源智能化控制系統(tǒng)，加裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)等。
關(guān)鍵詞：開放式；電工電子實驗室；管理系統(tǒng)；智能化；實訓(xùn)教學(xué)
引言
科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，對人們的各項技能也提出了更高的要求，因為綜合素質(zhì)能力的提升可以保證科學(xué)的進(jìn)一步完善。其中我國大學(xué)生的實踐動手能力以及創(chuàng)新能力，是保證科學(xué)技術(shù)不斷前進(jìn)的基礎(chǔ)。所以各高校在進(jìn)行實踐教學(xué)時，更加重視學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。目前各大高校就如何培養(yǎng)具有獨立思考能力，實踐動手能力，創(chuàng)新能力，團(tuán)結(jié)合作能力的人才十分重視，當(dāng)然這也是目前高校需面臨的主要難題。針對該問題，部分高校提出具有資源共享，成本節(jié)約，面向全校開放特點的開放式實驗室的教學(xué)方案。這種類型的實驗室能夠更好的滿足人才培養(yǎng)的目標(biāo)，同時也滿足了高校實驗教學(xué)方式的創(chuàng)新性特點。那么本文主要針對開放式電工電子實驗室智能管理系統(tǒng)進(jìn)行分析。希望能夠在積極學(xué)習(xí)世界領(lǐng)先的開放式電工電子實驗室成功經(jīng)驗，并且擬定出切合中國國情的發(fā)展策略，及其合理信息化管理模式的管理計劃。
1開放式電工電子實驗室現(xiàn)面臨的難題
在電子電工教學(xué)過程中，開放實驗室也有著相應(yīng)的應(yīng)用，但是在實行這種模式之后，也出現(xiàn)了很多不足的地方，對開放實驗室的開展產(chǎn)生了一些制約。下面對所存在的一些問題進(jìn)行了闡述。
1.1開放項目單一
據(jù)了解，與傳統(tǒng)的電工電子實驗室相比，開放式電工電子實驗室的使用具有更高的效果，而且深受學(xué)生歡迎，并取得了較好的效果，但是從具體運營的情況來看，電工電子開放式實驗室仍然存在較多的問題，導(dǎo)致它的應(yīng)用和發(fā)展受到較大阻礙。目前各大高校的電工電子實驗室存在開放項目比較單一的問題，這就在很大一定程度上阻礙了學(xué)生的實踐過程，從而導(dǎo)致創(chuàng)新性不能得到有效開發(fā)。電工電子實驗室的主要功能是完成學(xué)生常規(guī)的實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，將理論知識進(jìn)行鞏固并提高自身的動手能力，但除了完成常規(guī)的教學(xué)內(nèi)容之外，教師或?qū)W生在日常學(xué)習(xí)和生活當(dāng)中，如需完成專利項目以及某個課程內(nèi)容也可以在電工電子開放式實驗室完成。但是目前我國各大高校的電工電子開放式實驗室主要以課堂教學(xué)當(dāng)中的實訓(xùn)項目為主，由此我們可以認(rèn)為它能夠產(chǎn)生的作用與傳統(tǒng)的實驗室能夠產(chǎn)生的作用具有較高的契合度。其主要原因是開放式電工電子實驗室的開放項目單一提供的實訓(xùn)項目內(nèi)容沒有必然的聯(lián)系，且穩(wěn)定性非常低，不能從根本上牢固掌握知識點的前提下，學(xué)生的思維活動能力很難得到鍛煉。
1.2損耗率較高
各大高校需要使用電工電子實驗室進(jìn)行實訓(xùn)操作的學(xué)生相對較多，很多時候存在學(xué)生集中進(jìn)行電工電子實驗的現(xiàn)象，再加上開放式電工電子實驗室的出現(xiàn)能夠為學(xué)生的實訓(xùn)過程提供較多項目，深受學(xué)生喜愛。所以開放式電工電子實驗室的使用概率相對較高，到電工電子實驗室學(xué)習(xí)的學(xué)生越來越多，學(xué)生與學(xué)生之間相互影響，相互學(xué)習(xí)，共同進(jìn)行實訓(xùn)操作。經(jīng)過多次的學(xué)習(xí)和實訓(xùn)之后，大學(xué)生學(xué)習(xí)的融入性及其主動性顯著提升，同時學(xué)習(xí)的興奮程度逐漸提高，有利于組建相同興致的小組學(xué)習(xí)。大部分學(xué)生在開展實訓(xùn)訓(xùn)練時，會通過合作的模式展開具體的操作，這可以使得學(xué)生在有限的實訓(xùn)操作當(dāng)中獲得豐富的實踐常識。然而，在開放式電工電子實驗室使用頻率的逐漸提升，相對應(yīng)的實驗器材利用頻率與人數(shù)有明顯提升，最終造成實驗室器材的損耗逐漸加劇，同時縮減了實驗器材的應(yīng)用周期。而且與其他類型的實驗室相比，電工電子實驗室的器材價格比較昂貴，維修過程也存在較高的難度，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題后必定會造成經(jīng)濟(jì)損失。目前，開放式電工電子實驗室器材損耗以及材料的損耗問題是管理過程的主要難題，同時也是需要迫切解決的問題。開放式電工電子實驗室的管理人員在實驗室發(fā)展的過程當(dāng)中，必須要重點關(guān)注器材的損壞問題和耗費問題并根據(jù)實驗室運營的特點，務(wù)必采取有效的處理方法，最大程度的降低損耗率，嚴(yán)密控制資源的不充分利用。
2智能開放電工電子實驗室管理系統(tǒng)的優(yōu)勢
2.1有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
實驗室中引入智能化管理可以讓使用過程更加方便快捷，同時實現(xiàn)實驗室的信息共享目的，他不僅僅能夠保證師生的實驗室使用效率還能夠更好的將各個學(xué)科進(jìn)行緊密的聯(lián)合，讓學(xué)生在進(jìn)行實踐操作時，通過實驗室提供的各個信息獲取到更多的知識。總而言之，智能開放電工電子實驗室的使用，能夠保證信息傳遞的及時性，并且加強(qiáng)每個學(xué)科之間的聯(lián)系和溝通。它與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，最突出的優(yōu)勢在于學(xué)生可以根據(jù)具體情況選擇合理的實訓(xùn)項目，這不僅滿足了學(xué)生在學(xué)習(xí)方面的實際需求，還有效培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在良好的學(xué)習(xí)氛圍當(dāng)中堅定學(xué)習(xí)的目標(biāo)以及培養(yǎng)積極的學(xué)習(xí)心態(tài)，進(jìn)一步全面提升大學(xué)生的實踐創(chuàng)新技能[1] 。
2.2能實時呈現(xiàn)電工電子實驗室的使用情況
在開放式電工電子實驗室當(dāng)中引入智能化管理方法進(jìn)行實際管理操作，能夠?qū)嶒炇业木唧w使用情況利用互聯(lián)網(wǎng)及時的傳送至信息共享平臺，教師可通過共享平臺實施掌握大學(xué)生的課程進(jìn)展以及學(xué)習(xí)進(jìn)程的把控。具體來講，創(chuàng)建智能開放電工電子實驗室管理系統(tǒng)，不但能夠助力于大學(xué)生高效使用電工電子實驗室，而且還有助于對電工電子實驗室的管理。除此之外，教師還可以在實驗開展之前通過相關(guān)平臺了解實驗室器材的情況，保證器材的安全性，在學(xué)生實驗結(jié)束之后，也可以通過平臺檢查實驗室的器材使用情況和實驗室器材耗損情況[2]。這種管理方式能夠?qū)嶒炇业母黜椥畔⒌谝粫r間呈報給教師，而且教師也可以利用相關(guān)的實驗室信息提高對于實驗室資源的情況，并且時刻保證實驗室資源處于最優(yōu)的配置狀態(tài)中。利用實驗室的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程電源智能化控制系統(tǒng)，教師能實時捕捉實驗室當(dāng)中出現(xiàn)的問題，同時將學(xué)生對于實驗室的意見進(jìn)行匯總，了解實驗室存在的不足，及時進(jìn)行總結(jié)并改進(jìn)，保證實驗室能夠給學(xué)生創(chuàng)造優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境，最終全面推進(jìn)學(xué)生的綜合素質(zhì)技能的提高。
3開放式電工電子實驗室智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用措施
為了使得開放實驗室能夠順利的進(jìn)行，將其管理的效果進(jìn)行提升，對所存在的一些問題進(jìn)行較好的解決，就需要對智能管理系統(tǒng)不斷的強(qiáng)化。下面從四個方面分別對智能管理系統(tǒng)實施詳盡闡述。
3.1門禁控制系統(tǒng)
上文對開放式電工電子實驗室的使用過程進(jìn)行了簡單分析，不管是在有課的情況下使用實驗室，還是在無課的情況下使用實驗室門禁控制系統(tǒng)都是非常重要的一個內(nèi)容，它能夠?qū)M(jìn)出實驗室的人員進(jìn)行權(quán)限管理，一是可以確保實驗室管理方面的相對安全與科學(xué)，二是能夠?qū)M(jìn)出實驗室進(jìn)行實驗的人員有著有效的管理。但是在門禁控制系統(tǒng)正式投入使用之前，學(xué)生和教師都必須要對自身的資料進(jìn)行提前錄入，只有經(jīng)過身份識別的師生，在身份認(rèn)證成功之后才可以在通過權(quán)限認(rèn)證的情況下走入實驗室，針對少數(shù)教師與學(xué)生不能記錄信息，則不可以進(jìn)行身份核驗，所以無法走入實驗室。從整體的開放式電工電子實驗室管理系統(tǒng)狀況來講，想要便捷管理實驗室則需采取門禁控制系統(tǒng)，特別是在無人上課的情況下，門禁控制系統(tǒng)的使用可以保障實驗室的安全。在無課的情況下，學(xué)生預(yù)約成功后，可以通過門禁控制系統(tǒng)并進(jìn)入到實驗室當(dāng)中，此時學(xué)生預(yù)約的實驗臺會時刻保持閃爍的狀態(tài)，而教師可以根據(jù)指示燈閃爍的情況了解學(xué)生的實驗情況。如果學(xué)生在使用實驗室之前發(fā)現(xiàn)核驗不匹配的，則不可走入實驗室中，最終學(xué)生需向院校再次提出信息補錄申請。
3.2遠(yuǎn)程電源智能化控制
智能控制系統(tǒng)在電工電子開放實驗室使用實踐中，想要突破現(xiàn)狀，則要利用遠(yuǎn)程電源智能化控制系統(tǒng)，大部分高校電工電子實驗室的電路電源都是使用手動開關(guān)或按鈕的方式為實驗室供電，而且電源電流分為照明電源和實驗臺電源。因為實驗室的電路較為復(fù)雜，所以很多教師在上課結(jié)束之后會發(fā)生遺忘關(guān)閉電源的問題。此行為不但會過渡浪費資源，還存在非常大的安全隱患[3]。遠(yuǎn)程電源控制系統(tǒng)的使用可以讓教師在平臺上關(guān)閉電源，在電源遺忘閉合的狀況下，教師能借助平臺把其閉合，從而教師工作效率有所提升，并解決實驗室因忘記關(guān)閉電源帶來的安全隱患。本次研究分析的遠(yuǎn)程電源智能化控制系統(tǒng)，可以在裝設(shè)遠(yuǎn)程無線電源控制系統(tǒng)之后，再安裝手動空氣開關(guān)，也能經(jīng)過視頻監(jiān)控和刷卡信息的方式實現(xiàn)遠(yuǎn)程開啟或關(guān)閉電路電源的目的，實現(xiàn)了在任何時間任何地點，針對實驗室每個角度或各系統(tǒng)電源進(jìn)行智能化控制。
3.3智能桌面電源控制系統(tǒng)
大學(xué)實驗室在用電安全這一方面，一直都有所注重。尤其是高校開放性實驗室，對這一問題的重視程度是很高的。用電安全方面所出現(xiàn)的事故有很多種，比如電器火災(zāi)、人員電傷等等，這些事故如果在實驗室中出現(xiàn)，那么所造成的影響是不可估量的。所以這時就需要有一套比較全面的管理系統(tǒng)來對這些問題進(jìn)行檢測。基于電力載波技術(shù)的桌面電源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用的是電力載波芯片QCA6410，在單個實驗事區(qū)域，對電載波主機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置，在電源捕線板的位置做植入工作，植入的是電力載波芯片，根據(jù)目前所存在的電力線，對平臺對電源的管理進(jìn)行較好的實現(xiàn)[4]。
3.4視頻監(jiān)控系統(tǒng)
（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)在管理系統(tǒng)進(jìn)程中，同樣是很關(guān)鍵的一部分，重點實施監(jiān)控實驗室的狀況，所包含的內(nèi)容也是比較全面的，比如運程視頻監(jiān)控、語音提示等等，這一系統(tǒng)中都有所體現(xiàn)。另外，教師在教學(xué)過程中，可以通過這一系統(tǒng)對學(xué)生的情況進(jìn)行檢查，查看學(xué)生是否有違紀(jì)的情況，或者不安全的情況，如果有教師在，可以及時對學(xué)生的行為進(jìn)行糾正，學(xué)生進(jìn)實驗室時，需要刷卡才可以進(jìn)入，防止出現(xiàn)一些意外的情況，對實驗室造成不好的影響。（2）開放實驗室相對來說還是比較特殊的，設(shè)備所存在的安全因素也是比較多的，所以，工作人員可以運用這一系統(tǒng)，對一些可能會出現(xiàn)安全問題的地方進(jìn)行調(diào)整，提升實驗室的安全系數(shù)，能從頭到尾完成實驗任務(wù)。此外，假設(shè)實驗室發(fā)生了意外事故，相關(guān)人員需利用此系統(tǒng)，迅速告知有關(guān)部門這一問題，使相關(guān)部門能夠及時的進(jìn)行救援，盡最大可能的減少損失。（3）綜合管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)在管理體系中占有舉足輕重的地位，同樣是關(guān)鍵內(nèi)容，其囊括的內(nèi)容非常多，例如：學(xué)生預(yù)約、教師審核、網(wǎng)上自主答疑等，每一項系統(tǒng)都有自身的作用和價值，通過使用不同的系統(tǒng)，能夠?qū)芾砉δ苓M(jìn)行相應(yīng)的提升，使得開放實驗室能夠穩(wěn)定的開展工作[5]。另外，通過使用不同的系統(tǒng)，可以使實驗室之間有更好的聯(lián)系，管理模式也會隨之更加具有系統(tǒng)性和完整性。這對之后工作的展開，有著積極的作用，并使得整體質(zhì)量都有所提升，推動電工電子教學(xué)的順利進(jìn)行。
4智能管理系統(tǒng)效果分析
在電工電子開放實驗室中創(chuàng)建智能管理系統(tǒng)，其有顯著的優(yōu)點、效果與經(jīng)濟(jì)收益，詳盡的分析為下列幾項內(nèi)容。
4.1電工電子開放實驗室使用效率提高
智能管理系統(tǒng)這一平臺的作用是比較大的，可以使得電工電子實驗室更具開放性，在綜合能力這一方面，也能夠得到相應(yīng)的提高，是實驗室將自身的能力發(fā)展出來，讓教學(xué)質(zhì)量相比之前有所提升，相應(yīng)的綜合效益也會有所增加[6]。另外，管理系統(tǒng)的建立，對于開放實驗室的使用情況也能夠進(jìn)行有效的改善，相關(guān)人員的出入會實時記載，避免在實驗的進(jìn)程中，干擾正在做實驗的學(xué)生。
4.2資源使用效率有所提升
智能管理系統(tǒng)能夠?qū)﹂_放實驗的整體情況反映出來，教師需借助此平臺，全面的解析教學(xué)狀況，并對有計劃的創(chuàng)新教學(xué)來講，有著重要的意義[7]。同時，在進(jìn)行智能管理的過程當(dāng)中，可以對實驗室的相關(guān)工具的使用情況進(jìn)行檢查，當(dāng)有問題時，能夠及時的發(fā)現(xiàn)，并根據(jù)問題的嚴(yán)重性采取相應(yīng)的策略，從而將問題較好的解決[8]。
5結(jié)語
通過上面的敘述，本文章對開放式實驗室所存在的一些問題進(jìn)行了闡述，并根據(jù)這些問題，提出了幾點自己的建議，可以發(fā)現(xiàn)使用智能管理系統(tǒng)對開放式電工電子實驗室進(jìn)行管理，能夠有效控制實驗室材料損耗的費用以及降低實驗儀器的損壞概率，從而在一定程度上降低了教師的工作量以及對電力資源的浪費，并且能夠讓教師在第一時間了解到學(xué)生的實驗操作情況，提高教師的利用率并促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新的能力。最后對構(gòu)建效果進(jìn)行了確定，主要目的是為了能夠使得開放式實驗室順利的開展，保障它的使用效率，讓其在運行時更具穩(wěn)定性，從而使得整體水平有所提升，促進(jìn)電工電子教學(xué)的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]李瑩,盧學(xué)英.淺談電工電子實驗室的開放與實踐[J].實驗室科學(xué),2019,22(01):176-178.
[2]吳琦,賴冬寅,羅明鳳.開放式實驗室管理系統(tǒng)在電子實驗中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2019(05):166-167.
[3]吳君.試論電工電子實驗室的建設(shè)與管理[J].電子制作,2019(02):57-58,70.
[4]張小琴.高校電工電子類實驗室開放管理模式分析[J].科技視界,2019(09):233,242.
[5]寧金葉,周惠芳.開放式電工電子實訓(xùn)教學(xué)管理平臺的研究與實踐[J].教育現(xiàn)代化,2017,4(40):118-120.
[6]張增敏,謝嘉,王世明.實驗室智能化開放過程管理系統(tǒng)的設(shè)計[J].教育教學(xué)論壇,2019(44):9-10.
[7]肖麗佳.基于Multisim電工電子實驗教學(xué)探討[J].電子元器件與信息技術(shù),2019,3(03):102-106.
[8]黎萍.電力企業(yè)抄表核算收費智能化技術(shù)應(yīng)用[J].電子元器件與信息技術(shù),2019,3(07):21-24.
作者：趙玉超 單位：廈門海洋職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息技術(shù)系