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摘要：通过对高校实验室开放的现状及其业务流程的分析，提出高校实验室开放系统的功能模块，为实现学校信息化实验室开放系统提供参考。
关键词：实验室；开放；系统
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 10-0000-02
一、引言
随着各高等院校的办学规模的扩大，在教学、科研各方面的迅速发展，为提高人才培养质量，根据《教育部关于教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》中创新人才培养模式，强化实践育人环节的具体要求。各学校在实验室及大型仪器设备的使用效益均有所提高，但就全国高校来说，目前有半数以上的仪器设备的年使用机时非常低，有的实验室或大型仪器设备甚至常年只给学生做过几个学时的演示实验。对于大型仪器设备来说有的功能待进一步的开发，还有一些实验室或大型仪器设备则缺乏专业的管理人才、使用人才和维修人才。
本文根据目前实验室改革发展的需要，在开放实验室方面主要探索以学校统一组织开放工作，制定开放和预约形式，贯彻面向全体、因材施教、形式多样的指导原则，为学生提供实践学习条件，培养学生的创新意识和动手时间能力，把开放工作深入到教育教学管理的各个环节，让实验室变成高等学校实施素质教育、培养学生创新精神与实践能力的重要基地为思路，对实验室开放系统进分析设计。
二、理论体系
高等学校实验室开放是适应高等教育改革的成功之举，也是培养学生创新精神、提高动手能力、开展素质教育的重要途径[1]。
所谓实验室开放是将实验室为学校的教、学、研所提供的条件（时间、设备、场所、经费、指导教师等）部分或全部向实验对象有目的地开放[2]。一方面是指时间和空间的开放，学生通过网络预约，选择时间进入实验室；另一方面是实验内容、手段、方法的开放，学生只要符合管理的管理制度，就可到实验室应用自己的实验的内容、手段及方法。
从实验室的开放模式上来看主要有（1）针对新生设计的一些基础实验项目。是教学计划内必需做的实验。对没有能按时完成教学计划内教学实验的学生，需要安排时间让学生完成计划。（2）学校根据实验室的仪器设备，提供相应的综合性、设计性和研究性实验项目，鼓励学生进行创新设计，认真完成实验并撰写实验报告。（3）由于部分学科竞赛、或学生参与的科项研项目、小发明、小制作、小论文等实验活动等等，在内容上开放程度较大，实验方法和手段基本上是完全开放的。
开放实验的原则是不能与学生所学专业的课程教学实验内容相重复（计划内），属于课程教学内容的拓展实验，经申请审批后列入开放教学实验的范围。
三、实验室开放现状
虽然近年来有许多高等院校在如何对实验室开放方面进行了有益的探索，就如何提高效率进行了努力，但在开放的效率上还是没有得到多大改观，仪器设备使用效率低下，造成资源的巨大浪费。因此，管好、用好、开发好现有仪器设备，使之更好地在教学、科研和对外服务中发挥应有的作用，具有更加深远的经济和社会效益。如何运用现代计算机信息技术，对高校实验室进行科学的信息化管理、提高工作效率和管理水平，已经成为高校实验室管理工作者亟待解决的重要问题之一[3]。
在教育部和各省教育厅支持下，部分高校已经使用了实验室开放相关的软件，对实验室开放信息化管理也起到了积极的推动作用，但在使用过程中也不可避免地存在着很多不足，主要表现是：⑴功能不完善，不能覆盖实验室开放的各个方面；⑵单机管理模式；⑶管理模式分级不合理，难以适应不同的实验室管理体制；⑷信息化标准不统一，各系统之间不能有机连接。⑸不利于学分制的实施等。
四、系统分析
（一）业务流程分析
实验室开放的需求包括实验项目、实验室、创新项目的开放，首先要由学校统一提供实验的预约，如果学生感兴趣，或者是某竞赛等需要使用实验室，那么在课余时间可以通过预约满足自己的需求，其中需要考虑实验室的仪器设备数量、实验教师、实验时间是否空闲等问题，预约实验的设计中需要对学生的预约进行控制或统一的安排等等。
（二）开放内容分析
开放内容按照实验室的类别形式分为大型仪器设备开放、基础实验室开放等两个部分。根据教育部《高等学校仪器设备管理办法》逐步实现资源共享。首先是对大型仪器设备的开放设置：针对每台仪器设备添加仪器设备管理员，设置开放的形式（是全部开放还是针对指定的班级或开放的某个时间段），定义此台仪器设备开放是否收费和收费标准是多少，是哪位指导老师等信息，经实验室主任审核通过后即可执行。其次是对大型仪器设备开放管理方式——电源控制设备管理：在电源控制器内添加电源控制模块的设备IP、网关、设备通讯端口，设备的MAC地址及上报服务器的通讯端口，将管理设备安排座位，通过TCP/IP通讯协议控制设备的通讯端口，以此来控制仪器设备电源的开启与闭合，管理员也可按照实验室设备配置表查看设备电源即时状态等。
从开放实验内容来分析包括教师发布实验与学生自主实验两方面，1.教师发布实验：任课老师按照实验室制定的开放时间情况，根据教学内容的需要，制定计划外的实验项目，旨在巩固和加强学生对教学内容的理解、指定实验时间、实验场馆、指定班级、定制批次、学分评定、确定发布时间。申请上报教务主管部门审批后转发至实验室管理处纳入实验室的排课系统中。2.学生自主实验：教务主管部门或者实验室管理处应对学生或其他个人申请申报的科技活动型、加强技能型或自主创新型的实验给予大力支持，及时进行预约审核受理并安排合适的時间、场馆，督促其自定实验方案，创建实验项目名称，安排实验指导老师，设置开放规则并保留实验记录。
（三）功能需求分析
根据实际情况，在开放实验管理主要分为以下功能需求：
1.实验项目开放中涉及开放实验项目申请管理、实验项目预约管理、项目成绩管理、实验课程成绩统计及相关信息的查询与打印。
2.实验室开放管理中涉及提供对实验室的开放申请与审核管理、实验室开放信息设置与实验室开放预约管理
关键词：实验室；开放；系统
中图分类号：TP311.52 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2012) 10-0000-02
一、引言
随着各高等院校的办学规模的扩大，在教学、科研各方面的迅速发展，为提高人才培养质量，根据《教育部关于教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》中创新人才培养模式，强化实践育人环节的具体要求。各学校在实验室及大型仪器设备的使用效益均有所提高，但就全国高校来说，目前有半数以上的仪器设备的年使用机时非常低，有的实验室或大型仪器设备甚至常年只给学生做过几个学时的演示实验。对于大型仪器设备来说有的功能待进一步的开发，还有一些实验室或大型仪器设备则缺乏专业的管理人才、使用人才和维修人才。
本文根据目前实验室改革发展的需要，在开放实验室方面主要探索以学校统一组织开放工作，制定开放和预约形式，贯彻面向全体、因材施教、形式多样的指导原则，为学生提供实践学习条件，培养学生的创新意识和动手时间能力，把开放工作深入到教育教学管理的各个环节，让实验室变成高等学校实施素质教育、培养学生创新精神与实践能力的重要基地为思路，对实验室开放系统进分析设计。
二、理论体系
高等学校实验室开放是适应高等教育改革的成功之举，也是培养学生创新精神、提高动手能力、开展素质教育的重要途径[1]。
所谓实验室开放是将实验室为学校的教、学、研所提供的条件（时间、设备、场所、经费、指导教师等）部分或全部向实验对象有目的地开放[2]。一方面是指时间和空间的开放，学生通过网络预约，选择时间进入实验室；另一方面是实验内容、手段、方法的开放，学生只要符合管理的管理制度，就可到实验室应用自己的实验的内容、手段及方法。
从实验室的开放模式上来看主要有（1）针对新生设计的一些基础实验项目。是教学计划内必需做的实验。对没有能按时完成教学计划内教学实验的学生，需要安排时间让学生完成计划。（2）学校根据实验室的仪器设备，提供相应的综合性、设计性和研究性实验项目，鼓励学生进行创新设计，认真完成实验并撰写实验报告。（3）由于部分学科竞赛、或学生参与的科项研项目、小发明、小制作、小论文等实验活动等等，在内容上开放程度较大，实验方法和手段基本上是完全开放的。
开放实验的原则是不能与学生所学专业的课程教学实验内容相重复（计划内），属于课程教学内容的拓展实验，经申请审批后列入开放教学实验的范围。
三、实验室开放现状
虽然近年来有许多高等院校在如何对实验室开放方面进行了有益的探索，就如何提高效率进行了努力，但在开放的效率上还是没有得到多大改观，仪器设备使用效率低下，造成资源的巨大浪费。因此，管好、用好、开发好现有仪器设备，使之更好地在教学、科研和对外服务中发挥应有的作用，具有更加深远的经济和社会效益。如何运用现代计算机信息技术，对高校实验室进行科学的信息化管理、提高工作效率和管理水平，已经成为高校实验室管理工作者亟待解决的重要问题之一[3]。
在教育部和各省教育厅支持下，部分高校已经使用了实验室开放相关的软件，对实验室开放信息化管理也起到了积极的推动作用，但在使用过程中也不可避免地存在着很多不足，主要表现是：⑴功能不完善，不能覆盖实验室开放的各个方面；⑵单机管理模式；⑶管理模式分级不合理，难以适应不同的实验室管理体制；⑷信息化标准不统一，各系统之间不能有机连接。⑸不利于学分制的实施等。
四、系统分析
（一）业务流程分析
实验室开放的需求包括实验项目、实验室、创新项目的开放，首先要由学校统一提供实验的预约，如果学生感兴趣，或者是某竞赛等需要使用实验室，那么在课余时间可以通过预约满足自己的需求，其中需要考虑实验室的仪器设备数量、实验教师、实验时间是否空闲等问题，预约实验的设计中需要对学生的预约进行控制或统一的安排等等。
（二）开放内容分析
开放内容按照实验室的类别形式分为大型仪器设备开放、基础实验室开放等两个部分。根据教育部《高等学校仪器设备管理办法》逐步实现资源共享。首先是对大型仪器设备的开放设置：针对每台仪器设备添加仪器设备管理员，设置开放的形式（是全部开放还是针对指定的班级或开放的某个时间段），定义此台仪器设备开放是否收费和收费标准是多少，是哪位指导老师等信息，经实验室主任审核通过后即可执行。其次是对大型仪器设备开放管理方式——电源控制设备管理：在电源控制器内添加电源控制模块的设备IP、网关、设备通讯端口，设备的MAC地址及上报服务器的通讯端口，将管理设备安排座位，通过TCP/IP通讯协议控制设备的通讯端口，以此来控制仪器设备电源的开启与闭合，管理员也可按照实验室设备配置表查看设备电源即时状态等。
从开放实验内容来分析包括教师发布实验与学生自主实验两方面，1.教师发布实验：任课老师按照实验室制定的开放时间情况，根据教学内容的需要，制定计划外的实验项目，旨在巩固和加强学生对教学内容的理解、指定实验时间、实验场馆、指定班级、定制批次、学分评定、确定发布时间。申请上报教务主管部门审批后转发至实验室管理处纳入实验室的排课系统中。2.学生自主实验：教务主管部门或者实验室管理处应对学生或其他个人申请申报的科技活动型、加强技能型或自主创新型的实验给予大力支持，及时进行预约审核受理并安排合适的時间、场馆，督促其自定实验方案，创建实验项目名称，安排实验指导老师，设置开放规则并保留实验记录。
（三）功能需求分析
根据实际情况，在开放实验管理主要分为以下功能需求：
1.实验项目开放中涉及开放实验项目申请管理、实验项目预约管理、项目成绩管理、实验课程成绩统计及相关信息的查询与打印。
2.实验室开放管理中涉及提供对实验室的开放申请与审核管理、实验室开放信息设置与实验室开放预约管理