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電子類(lèi)學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗室網(wǎng)絡(luò )信息化系統的建設論文
摘要
在電子類(lèi)學(xué)生創(chuàng )新和動(dòng)手能力的培養方面，開(kāi)放實(shí)驗室起著(zhù)至為重要的作用。結合在開(kāi)放實(shí)驗室建設方面的理解，針對學(xué)生的特點(diǎn)，介紹一些開(kāi)放實(shí)驗室網(wǎng)絡(luò )信息化系統建設的經(jīng)驗，其中包括網(wǎng)上登記和身份鑒權子系統的設計原則。
關(guān)鍵詞
開(kāi)放實(shí)驗室；電子類(lèi)學(xué)生；身份鑒權子系統
中圖分類(lèi)號：G482 文獻標識碼：B 文章編號：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
隨著(zhù)信息技術(shù)的快速發(fā)展和就業(yè)市場(chǎng)對電子類(lèi)本科畢業(yè)生工程實(shí)踐能力的要求不斷提升，針對電子類(lèi)本科生的傳統實(shí)驗教學(xué)已經(jīng)逐漸不能滿(mǎn)足實(shí)際的需求。在這種情況下，傳統實(shí)驗室管理方法越來(lái)越顯得捉襟見(jiàn)肘，難以保證電子類(lèi)本科生高質(zhì)量地完成創(chuàng )新和綜合設計實(shí)驗。針對這種挑戰，開(kāi)放實(shí)驗室為學(xué)生提供了一個(gè)更好的實(shí)驗室方案。
本文不僅介紹開(kāi)放實(shí)驗室在學(xué)生培養方面的重要作用，而且結合中原工學(xué)院電子信息學(xué)院開(kāi)放實(shí)驗室建設的具體經(jīng)驗，介紹開(kāi)放實(shí)驗室的整體設計方案，并討論網(wǎng)上登記和身份鑒權子系統的設計原則。
1 開(kāi)放實(shí)驗室的角色和目的
1.1 實(shí)驗靈活度和實(shí)驗設備利用率的提升
傳統的實(shí)驗室和運行方案往往導致不靈活的實(shí)驗時(shí)間安排，而開(kāi)放實(shí)驗室及運行方案則可以為學(xué)生提供更靈活的時(shí)間表。開(kāi)放實(shí)驗室很大程度上解決了傳統實(shí)驗室在時(shí)間安排上的單一性，可以比較靈活地安排實(shí)驗時(shí)間和日程，增加學(xué)生的實(shí)驗機會(huì )，提高實(shí)驗設備的利用率，并且通�？梢员ＷC學(xué)生獨享實(shí)驗設備和資源。這些改善客觀(guān)上提高了實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量。
1.2 學(xué)生實(shí)驗積極性和創(chuàng )新能力的提高
開(kāi)放實(shí)驗室時(shí)間上的靈活性使學(xué)生可以在合理的時(shí)段內進(jìn)行實(shí)驗室預約。在開(kāi)放實(shí)驗室的建設中，通常提供不同的實(shí)驗內容讓學(xué)生自由選擇。這種實(shí)驗時(shí)間和實(shí)驗內容上的靈活性大大激發(fā)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗的熱情和主動(dòng)性，往往帶來(lái)更好的實(shí)驗效果，學(xué)生在實(shí)驗中也容易發(fā)現問(wèn)題、解決問(wèn)題。這種積極性的提升在創(chuàng )新和綜合設計類(lèi)實(shí)驗中極為重要[1]。
1.3 實(shí)驗室管理標準化和管理效率的提升
開(kāi)放實(shí)驗室還有利于實(shí)驗室管理標準化和效率的提升。開(kāi)放實(shí)驗室通常借助各種信息手段（如網(wǎng)上實(shí)驗登記、預約以及身份鑒定等）來(lái)進(jìn)行實(shí)驗室管理。這些信息手段使得實(shí)驗室的管理效率大大提高，運行維護成本則得到降低，這使得實(shí)驗室的管理和運行更加規范化。
2 開(kāi)放實(shí)驗室在線(xiàn)登記和身份鑒權系統的設計
開(kāi)放實(shí)驗室的建設往往借助于各種信息化手段[2]，信息系統使得實(shí)驗室的管理更加規范，并且提高管理效率。這里結合實(shí)際經(jīng)驗，介紹開(kāi)放實(shí)驗室的網(wǎng)上登記和身份鑒權系統的設計原則和架構。
2.1 基于Web的實(shí)驗預約登記系統
基于Web的實(shí)驗登記系統供學(xué)生進(jìn)行預約實(shí)驗室和實(shí)驗時(shí)間。一個(gè)良好架構的預約登記系統將大大提高開(kāi)放實(shí)驗室的管理效率[3]。由于該功能是面向學(xué)生的，因此該系統的Web服務(wù)器連接校園網(wǎng)，學(xué)生使用上網(wǎng)賬號、學(xué)號等ID登記并預約實(shí)驗。同時(shí)該系統提供查詢(xún)和修改的功能，并將用戶(hù)按不同權限進(jìn)行分組，系統管理員擁有最高權限，可以查看所有的信息，而普通用戶(hù)（學(xué)生）只能查看和自己相關(guān)的信息。
Web服務(wù)器和后臺數據庫服務(wù)器運行在不同的主機上，從而實(shí)現功能上的分離。數據庫實(shí)現主/從（master/slave）雙機備份，即主數據庫服務(wù)器向Web服務(wù)器提供直接數據接口，并且定時(shí)向從數據庫主機備份數據。
在Web服務(wù)和數據庫的基礎上，可以實(shí)現實(shí)驗室管理的信息系統。該管理系統實(shí)際上是一個(gè)Web界面的數據庫（與實(shí)驗登記系統運行在同一個(gè)Web服務(wù)器上），用于實(shí)現：1）實(shí)驗室的安排和調度；2）實(shí)驗資源的管理和記錄；3）實(shí)驗信息統計和自動(dòng)報表。
2.2 身份鑒定和門(mén)禁系統
開(kāi)放實(shí)驗室的另一個(gè)重要部分是身份鑒定和門(mén)禁管理系統，該系統和實(shí)驗室管理系統連接，相對獨立，并不向外部用戶(hù)提供接口。該系統包含用于門(mén)禁系統的ID讀卡器、不間斷電源、電控鎖和發(fā)卡器等裝置。發(fā)卡器通過(guò)串口連接電腦終端，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )和數據庫相連接，用于校驗登記的學(xué)生身份消息，并用于門(mén)卡信息的管理。
2.3 開(kāi)放實(shí)驗室建設在培養電子類(lèi)學(xué)生素質(zhì)方面的作用
上面討論的開(kāi)放實(shí)驗室已在中原工學(xué)院電工與電子實(shí)驗中心運行超過(guò)一年的時(shí)間。從運行的效果來(lái)看，開(kāi)放實(shí)驗室不僅規范化了實(shí)驗室的管理，還在培養學(xué)生能力和素質(zhì)方面起到積極作用。1）實(shí)驗教學(xué)的質(zhì)量得到提高。首先，實(shí)驗安排更加靈活，學(xué)生的實(shí)驗機會(huì )、時(shí)間得到提升。信息化手段的應用也使得對學(xué)生實(shí)驗的評價(jià)更加客觀(guān)。2）由于學(xué)生參與實(shí)驗的積極性被調動(dòng)起來(lái)，因此學(xué)生的動(dòng)手能力得到提升。通過(guò)信息手段進(jìn)行學(xué)生身份的鑒定，并通過(guò)門(mén)禁系統使得實(shí)驗室的安全和管理效率得到提高。
3 結束語(yǔ)
開(kāi)放實(shí)驗室的建設已經(jīng)成為實(shí)驗教學(xué)和實(shí)驗室管理的一個(gè)發(fā)展方向。本文結合中原工學(xué)院在這方面的經(jīng)驗，對開(kāi)放實(shí)驗室相關(guān)系統的建設進(jìn)行一些討論和介紹。開(kāi)放實(shí)驗室在電子類(lèi)學(xué)生的能力培養當中起到重要作用，也必將影響到以后的教學(xué)改革。
參考文獻
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