高校实验室管理系统

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1、万欣高校实验室管理系统方案概述一、高校实验室实现智能化综合性管理的需求 实验室是高等学校的重要组成部分，是办好高校的基本条件之一，高校实验室管理是确保高等学校实验教 学、科学研究、技术开发、资产管理的一项重要工作。当前我国高校的实验室建设进入了一个崭新的阶段， 随着建设速度和投入力度的加大、高校管理变革的逐步推进、实验室建设和管理的进一步规范化、复杂化， 使得实验室管理工作变得更加繁重、复杂，实验室的教学、资产和人员等管理给管理带来了巨大的压力和 工作强度。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

2、。为加强高校实验室信息化管理，教育部和各省教育厅曾指定使用过多种管理系统软件，一部分高校也已经 使用了实验室管理软件，对高校实验室信息化管理确实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：功能不完善，不能覆盖实验室建设和管理的各个方面；单机管理 模式；管理模式分级不合理，难以适应不同的实验室管理体制；信息化标准不统一，各系统之间不能 有机连接。不利于学分制的实施。基于上述原因，市面上现有的一些实验室管理系统不能得到全面推广 应用。二、实践教学改革的必要性 高等教育的目标就是要培养基础扎实、知识面广、能力强、素质高、全面发展的复合型人才。加强对学生 的素质教育和

3、创新能力首先必须改革传统的教、学观念，注重他们的动手能力，加强对学生实践能力的培 养。我国高校的一些学科实验教学所占比重较低，远远低于西方的一些发达国家水平，据不完全统计：美 国、日本、德国、法国等国家高校的实验教学占总教学时数的比例（因学院及专业的性质而异），理科为 17.1%-33.6%,工科为 5.6%12.5%，农科为 15.7%40.3，医科为 25.1%45% 。相比之下，面对这种新形势， 作为培养人才重要基地的高等学校实验室，实践教学的改革势在必行。主要包括以下几个方面的：1、增加 实践教学课时，加强实验教学管理；2、改革实践教学管理体制，完善实验室管理制度；3、强化对实验室 的

4、控制及管理；4、优化实验室资源配置，保障开放实验的需求；5、提高实验室利用率，随时查询、统计 出实验室的使用状况；6、建设实验技术队伍；7、提升实验教学质量等。充分运用信息网络手段，强化对 实验室的控制及管理，以达到立竿见影的实验室改革效果。三、万欣实验室综合管理系统的设计思路3.1 总体目标：旨在运用计算机软件技术、智能卡技术、单片机工控技术等先进技术，以先进的管理理念为指导，实现教 学、实验全过程的计算机管理，减轻对实验室管理的工作负担，提供工作效率和服务水平。加强实验室主 管部门对设备和材料的计划、采购、使用和维修的宏观控制，以节约成本，提高利用，强化管理。实验室 综合管理系统能为实验室

5、的评估提供原始资料和基本数据，全校统一使用还能促进学校间的实验资源共享 且符合教育部管理信息标准，满足学校向教育主管部门上报数据的需求。通过使用本系统实现对实验室管理的规范化、流程化和信息化，提高实验教学的质量、管理水平和服务水 平，为实验室主管部门的宏观管理和科学决策提供依据，为实验室对外开放提供有力保障。3.2 设计要求：实验室综合管理系统软件设计原则：1、零编程2、先进性3、安全性4、易操作5、易扩展 6、易维护 7 全面细致8、资源丰富3.3整体分析随着高校管理变革的逐步推进，使用计算机网络进行实验室管理成为了必然。实验室建设的进一步规范化 和复杂化迫切需要用计算机来实现实验教学、开放

6、的全过程自动化，以简化我们的工作，加强实验室主管 部门对设备和材料的计划、采购、使用和维修的宏观控制和管理。3.3.1实现开放式统一管理运行模式。实验室实行开放式运行模式，在时间、资源、管理方式和服务等方面全方位开放。根据学校教学科研计划， 通过实验室管理系统统一安排教学实验、科研性实验和自主性实验计划，最大限度提高实验室的有效利用 率。3.3.2提高管理水平，满足师生各类实验需求。通过校园网向全校师生提供开放式的平台，各级用户可以随时浏览实验室管理系统主页，查询实验室的使 用情况，并可和实验管理人员实时交流。校外用户通过网络在本系统内注册申请，经管理员审核通过后， 可查询或预约实验室的使用，

7、充分提高实验室的利用率，扩大社会效益。系统管理员可根据需要给相应高 端用户授权，使这些用户可以根据实验计划自行对实验的使用进行预约，充分保证重要的实验和科研项目 的顺利进行，又给师生提供了最大的方便。实验管理员也可以通过网络了解各实验中心的实验室，人员， 工位，设备使用情况，并及时进行维护和管理。3.3.3量化实验室工作量，提供实验技术人员工作考核的有效依据。根据实验室综合管理系统的相关运行数据，可以做到均衡分配实验工作量，改革实验室人员的管理体制和 分配机制，为衡量实验人员的工作业绩提供有效、科学、准确的依据。根据实验教学和科研实验计划的需 求，合理划拨管理经费津贴到实验室，调动管理人员的工

8、作积极性以保障实验室的开放、提高实验室利用率、使实验人员工作业绩和收入上形成良性循环。3.3.4及时准确提供实验室运行的各项数据，给实验室的建设提供依据。实验室综合管理系统可以对实验室的开放、使用率、实验设备的各项数据、设备的使用情况自动做出统计， 这样，管理人员可以充分了解需求，给今后实验室的规划和建设提供准确的依据，避免建设和管理的脱节， 有效利用学校的建设资金。3.3.5对接第三方系统。实验室综合管理系统提供与第三方系统对接平台，可从教务管理系统或其他管理系统中获取学生信息、教 职工用户信息、排课、学生选课等相关信息直接同步到实验室管理系统，同时可生成并提交相关数据到第 三方系统。四、万

9、欣实验室综合管理系统的架构4.1系统基本层次结构系统采用三层架构，层次结构图如下：数据库数据库访问接口综合前置服务通信接口智能卡读写接口应用层前台应用层中间业务层后台数据层4.1.1 后台数据层：用于存储、查询实验室管理系统所需的各种数据，这些数据包括：用户基本信息，实验室基本信息，预约选课信息，实验刷卡记录，系统基本信息，系统日志等。支持SQL Server数据库。4.1.2 中间业务层：用于处理应用层的各种请求，对各种请求进行权限检查，并将处理结果返回应用层。该层由数据库访问接 口、综合前置服务、通信接口、智能卡读写接口四部分组成。 数据库访问接口：由综合前置服务调用，用于实现对数据的存取

10、，设计该接口的目的在于实现综合前置服 务与数据库系统的无关系，亦即对数据库系统透明。综合前置服务：处理前台应用的各种请求和逻辑运算，隔离数据库系统与前台应用系统以保障核心数据安 全。通信接口：基于TCP/IP协议开发，通过自定义协议包与AES动态传输加密算法保证数据传输的安全性。服 务器端采用Microsoft最新的通信模型（完成端口模型）以保证数据传输的快捷和准确。支持数据校验和重 发机制。通信接口实现了数据传输的安全、快捷，准确。智能卡读写接口：用于通过IC卡门禁读卡终端从直接读取校园一卡通卡片上的用户信息，并将用户的刷卡 信息提交到服务器。4.1.3 前台应用层： 实现人机对话，根据不同

11、的应用开发不同的应用系统，支持个性化开发。4.2 系统总体架构系统网络拓扑图如下： 实验室综合管理软件主要由实验室管理系统、实验室门禁管理系统、电源控制管理系统及第三方接口平台 等多个部分组成。4.2.1 实验室管理系统 实验室管理系统主要实现实验室管理、实验室教学管理、实验室开放管理、实验队伍管理、仪器设备管理、 低值易耗品管理、学生管理等业务。l 数据服务器：负责全部实验室数据的存储、更新、备份、维护；l 管理服务器：主要负责处理管理端、门禁管理服务器、查询机与管理服务器时间的数据通讯与业务请求， 根据前台请求对数据库服务器进行数据存取控制；l 管理端：管理员通过管理端可实现所有的管理功能

12、和远程控制，有帐户管理、实验室教学和开放管理、 刷卡管理、预约排课管理、课程设置、查询和统计、消息管理、安全控制等功能；4.2.2 实验室门禁管理系统l 门禁管理服务器：负责管理与各个实验室门禁刷卡终端之间的数据通讯，数据采集与控制等业务。l 刷卡终端：将用户刷卡信息提交给中心服务器，从中心服务器下载用户信息和管理数据，显示用户和实 验相关信息。 l 考勤管理：采用刷卡方式对所有用户（超级管理员、各级管理员、教师、学生及校外用户）进行身份认 证、考勤及统一管理。4.2.3 电源控制管理系统l电源控制器：在电源控制的前端通过以太网TCP/IP通讯远程控制技术管理各类实验仪器设备的电源开/合及使用

13、权限。l 大型仪器设备的管理：通过刷卡认证身份后，系统自动接通设备电源，有效的控制设备的使用和管理。4.2.4 第三方接口平台系统提供灵活、通用、简单的接口方案，可以把已有的或将要应用的第三方系统与“万欣实验室综合管理 系统”对接。该接口主要包括以下功能：1、从一卡通数据中心获取所有用户的用户信息及IC卡资料信息，2、从教务系统中直接获取教务排课、学生选课信息等信息；通过完全同步技术和差异同步技术相结合保证实验室管理系统与各应用系统间数据的一致性和完整性；4.3系统安全设计由于实验室综合管理系统承担着全校实验室的开放与教学管理功能，因此系统的安全性至关重要，必须有 效防范各种不良攻击、防止信息

14、被盗窃、窜改和丢失。本系统要求采用如下安全机制以保障数据的传输和 存储安全。4.3.1实验室管理平台采用安全稳定的品牌服务器，选用大型关系数据库SQL Server为后台数据库系统。4.3.2 采用三层架构将中心数据库系统与校园网隔离，使核心数据运行在防火墙内，有效避免核心数据遭 受不良攻击的风险。4.3.3 核心服务器使用磁盘阵列或双机热备，保障数据安全。4.3.4 支持定时数据备份，支持异地数据备份。4.3.5各应用服务器均支持关闭所有系统监听端口，如137、 139、 23、 1403等。有效避免各服务器遭受黑客和病毒攻击。4.3.6数据传输协议是基于TCP/IP的不公开的自定义协议，传

15、输数据全部采用AES动态加密算法加密，保 证了数据的传输安全。4.3.7 基于操作类别划分的权限控制、管理人员仅可以使用授权的功能，未授权的功能不能操作。4.3.8 详细的操作日志、管理员可能对系统数据产生影响的操作均被记录日志，便于事后查询和还原。4.3.9 各接入服务器需授权方可接入，防止架设未授权服务器。4.3.10 管理员密码和用户密码加密传输、存储，防止被窃。4.3.11存储电子钱包的卡片采用非接触IC卡（菲利普芯片），具有不可复制性。4.3.12非接触式IC卡上设置存取控制密码，该密码理论上具有不可破译性。4.3.13 各工作站与帐务数据中心的实时同步机制最大限度保护用户发生卡丢失

16、等意外事件的利益。4.4 系统性能设计4.4.1 系统性能的三个关键指标 该系统性能要求的三个关键指标定义是：系统响应时间，最大并发量和最大并发量状态下的持续时间。系 统响应时间应该为秒级，最大响应时间应不超过5 秒。并发量与学校规模和使用的接入终端相关，理想的 并发量是当系统的所有相关终端均处于工作状态时（最大并发量），系统响应时间仍能满足需求，且系统处 于最大并发量状态下仍能持续稳定运行。根据学校的规模和要求，考虑到系统的扩展性，基于方案中的硬件配置，本系统三个关键性能指标如下： 系统响应时间（包括刷卡响应时间、密码认证时间,数据修改响应时间） ：=5秒.平均1秒. 最大并发量：支持300

17、0 以上终端同时工作。最大并发量下系统持续稳定运行时间：12 小时.4.4.2 系统性能的优化设计 系统性能的好坏取决于以下因素：系统赖以运行的软件和硬件（服务器和数据库系统）、网络带宽、系统性 能设计方案和系统的编程。在满足系统性能要求的前提下，所依赖的软硬件配置和网络带宽越低，则系统性能越优，整个系统的资金 投入也越小。网络带宽是系统性能设计的瓶颈，系统必须运行在现有的校园网平台上，校园网由于承载着全校教学、科 研、生活、娱乐等电子数据的传输，同时可能存在病毒等发送大量的数据包而影响网络带宽，因此系统应 尽可能少的占用网络带宽，并能突破校园网信息传输不稳定的限制，使系统在现有网络下能正常稳

18、定地运 行。为使系统在现有网络环境和硬件环境下满足性能要求，本系统对性能作了如下优化：1完成端口模型：通信模型采用完成端口模型，该模型是目前windows平台下最快的通信模型。2多线程技术：数据通信、商务运算和数据库存取访问均支持多线程，即一个系统内可同时处理多个相同 的请求。 3高速缓存：由于引入了综合前置机，使系统的数据库系统的依赖大大降低，许多运算直接在内存中运行， 部分需频繁读取的数据直接放入综合前置机的高速缓存中，使系统性能有很大的提高。4后台处理：系统优先处理响应要求高的请求、对部分不需及时响应的请求则转入后台处理。5差异同步：中心服务器和各应用服务器间需进行数据同步,目前采用的实

19、时同步模式采用触发机制，这 种机制是当中心服务器的数据被修改后，由中心服务器自动将修改的数据下发到各分服务器，这种方式的 优点是数据实时性较高，但数据的一致性和完整性很难保证，另外当分服务器较多时，中心服务器的负担 过重，严重影响系统的性能，为保证中心服务器有良好的性能，系统设计应采用请求/响应机制。即中心服 务器只负责响应各分服务器的请求，将处理结果发送到分服务器上。目前FTP服务器、Web服务器、Mail 服务器等都采用这种模式。为保证同步数据的实时性，同时最大限度减少网络传输量，本系统采用差异同 步机制。即服务器端需同步的数据被更新时，数据标志也被更新，各应用服务器都保存有本地数据对应的

20、 更新标志，定期向服务器请求与本地数据不一致的数据。6核心采用VC+开发：系统的核心模块采用了具有良好性能和底层技术支持的VC+ 6.0开发，使系统性 能得以大大提升，系统运行速度和占用的内存、硬盘等资源最少。7.自定义通信协议：为使系统占用的网络带宽最小，系统自定义的通信协议采用二进制数据传输，摈弃 文本模式（如HTTP）的数据传输方法。为适应校园网拥堵和不稳定，该通信协议支持超时提醒、重传机制和 数据校验。4.5系统稳定性设计实验室综合管理系统承担着全校实验室的使用、开放、维护、学生实验等重要的管理，系统的稳定性至关重要，本系统针对可能导致系统不稳定的每一个环节，采取相应机制，以保证系统能

21、长期无故障运行。系统依赖的软硬件可能导致的不稳定因素对策后台操作系统、数据库系统、服务器1. 系统瘫痪2. 硬盘损坏3. 停电4. 遭受病毒和黑客攻击1. 选择稳定性高的品牌软硬件系统。2. 磁盘阵列。3. 双机热备。4. 主从互备。5. 数据隔离、关闭系统端口。网络通信1. 数据丢失2. 网络堵塞3. 网络中断1. 数据校验和重发。2. 差异同步，各应用服务器保持中心数据 副本。3. 脱机消费。4. 最大限度减少网络传输量。五、实验室综合管理5.1系统特点l 先进的管理思想融合万欣科技多年来对高校实验室管理工作的理解及众多高校实验室管理专家的经验。最大程度地实现教 务数据集中管理与共享，有效

22、避免管理漏洞的产生，满足开放式自主学习和实验的需求，强化仪器设备和 低值易耗品的使用流程管理，为学校管理层的决策统计出详尽的数据依据。l 模块化的软件结构系统运行于Internet上，采用C/S结构与B/S结构相结合的体系结构既满足实验室管理用户集中、大量处 理数据的要求，又满足学生最大范围地使用该系统。系统开发基于.NET框架和三层结构开发，采用模块 化设计，具有良好的开放性和扩展性。l 强大的管理功能全面覆盖实验室管理和设备管理各个领域细化管理功能，紧贴用户需求。l 系统操作的友好性采用图形化的界面。每个模块都采用统一的数据记录定位操作和数据编辑操作。对一个模块的数据操作后 即可操作系统所

23、有的模块，让教务管理工作不再是简单而繁重的信息处理。l 强大的权限管理功能，提供全面的安全策略权限控制可细到记录、字段级，例如：可控制用户是否可看某些数据显示窗口中的部分信息，以及不同系 的管理人员只能修改授权的数据。权限最大可设到模块，即是否可对某一模块有操作权限。l 信息与数据共享可将万欣实验综合管理系统中的信息与万欣机房管理系统、场馆管理系统共享，并可从万欣机房管理系统， 场馆管理系统中采集相关的实验与管理数据，实现系统之间数据资源的共享与无缝整合。5.2 系统优势l 基于三层架构模式使数据存储、商务运算和人机交互相互独立，使系统具有更好的稳定性和安全性。l 数据库访问接口、通信接口、智

24、能卡读写接口与系统独立的模块化设计使本系统与具体的数据库系统、通信模型和通信方式、选取的硬件无关。具有良好的开放性和扩展性。l系统安全方案建立在操作系统、数据库系统，磁盘阵列、VLAN，VPN，MF1卡、POS机等软硬件平台固有 的安全机制上，同时采用独立存储、封锁端口、自定义协议、传输加密、远程同步备份等技术手段使系统 的安全等级大大提高。l 从设计到开发对系统性能的严格要求保证了系统具有良好的性能，在现有的软硬件平台和网络平台上可 完全满足响应和并发量的要求。且具有很大的冗余，满足系统扩展的需要。l 独特的模块化设计使人机界面、数据传输、数据存取、商务运算相互独立且有机地组合在一起，保障系

25、 统能长期稳定运行，易于个性化开发。l 根据用户要求提供个性化开发。5.3 万欣实验室综合管理系统功能模块 实验室综合管理系统由实验室管理系统，实验室门禁管理系统，电源控制管理系统、实验室信息查询系统、 第三方通用接口平台等多个部分共同组成，其主要管理功能如下： 实验室管理系统贯穿整个实验教学的全过程，其功能模块结构组成如下：5.3.1 系统设置管理 系统设置是使用系统最初始的工作，包括系统初始化、基础数据和权限管理三个子模块。 初始化设置：包括学校信息设置、根据校历创建新学期起止时间和当前学期的设置、创建节次的起止时 间，方便管理员对计划内和计划外的实验教学预约排课。 基础数据：系统提供基本

26、信息创建和外部数据直接导入的功能。可单独创建部门信息、行政班级、选修 班级、学生信息、实验场地、课程信息、教材管理、专业管理等，另外还包括流程管理、仓库资料、供应 商管理信息和软件版本信息、许可文件、数据字典设置等基础数据，以保证系统运行的数据完整性和统一 性，方便查询统计。 权限管理：本系统提供了明确的权限设置、多级角色管理，不同角色不同的权限，相同角色还可以按职 责进行权限的细化设置，且任意级别角色均可以修改自己的密码。不仅如此，针对具体应用，还可以专门 创建了按部门和实验室进行资源分配的权限设定。5.3.2 实验室管理 实验室管理的核心功能包括实验中心管理、实验室自评、收费管理、实验室建

27、设等四个模块组成。 实验中心管理：在部门中建立实验中心名称、编号、所属位置、中心负责人、中心简介等。然后创建实 验室名称，所属院系和学科、所属实验中心、实验室类别和类型、容纳人数、占用面积、仪器设备台套数、 仪器设备总值、建立时间和批文编号、地址、实验室编号、添加实验室负责人和所面向的课程，设立多种 奖励模式和进出实验室的管理模式（刷卡记录/进出/脱机考勤型）。通过此设置所有实验室的信息一目了 然，可以很方便查看某个实验室或实验分室的详细信息，有修改权限的用户还能对查看的信息进行修改； 分类建立学校及各实验室与实验室教学管理工作相关的规章制度，标示出标题、关键字检索和录入单位以 方便查阅；实验

28、室各类获奖信息标示着实验教学成果成败。 实验室自评：建立实验室自评报告模版，含编号、评估范围、评估内容、评估标准。汇总建立自评报告 基本情况表，然后生成实验室自评报告并形成实验室自评报告检查。电源设备管理：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状态等。刷卡门禁管理：针对实验室设置刷卡管理端，配置设备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，设置本刷卡端的管理方式和刷卡进出方式等；

29、可以根据教师分配可控制管理的实 验室，也可按实验室分配可管理的老师，两种方式同时使用满足实验室的管理需求。 实验室建设：实验室管理员根据实验教学的需要申请购买实验设备或新建实验室，申请表内需详细标明 所建实验室类别、职能、所属学科、所属实验中心、所需实验设备数量、参考厂家、参考型号，所需实验 场地面积、总投资额，实验室可容纳人数等信息，并提交至相关主管部门，经论证审核结束后交至于采购 部门。5.3.3 实验教学管理实验教学是指独立设课的实验课和理论课中的实验环节，是以提高实验室利用率及提高实验课的教学质量 为目地。其基本任务是在实验室的设备、人员、实验时间、实验内容、实验费用可控的前提下对学生

30、进行 实验技能的基本训练。通过了解科学实验的主要过程和基本方法，培养学生的观察力、创造力、动手能力 及严肃认真的学习态度、主动积极的探索精神，理论联系实际。严格按照实验教学大纲开展工作，保证稳 定的实验教学秩序和实验教学的质量。充分发挥实验教学人员在实验教学过程中的主导作用，运用各种必 要的教学手段加强学生的操作技能训练，巩固学生对理论的理解。实验教学管理包括实验教学研究、实验教学计划与任务、实验室排课、实验分批、临时预约、预习管理等 几个部分构成，函概教学管理的各个环节，以确保实验教学的质量和秩序。 实验教学研究：包括实验教学大纲的制定、专业教学计划、实验项目管理等方面。实验教学大纲：由具有

31、丰富教学经验并熟悉教学实验的教师拟订，经院、部、中心组织有关教研室人员讨 论和修改，教务处批准后方可正式具有法规性质的教学文件。实验教学大纲需明确定义该课程实验教学总 的目的、任务、要求、实验项目的确定（包括选做项目）、学时分配、教学方式、成绩考核等； 专业教学计划：由教务处根据不同的课程制定不同的专业培养计划，详细定义计划的名称、专业课程、所 属院系、专业、实验人员、计划实施时间等方面；实验项目管理：根据实验内容设立实验项目名称，设置实验项目编号，定义实验课程、面向专业、所属实 验室、实验类别、组数、每组人数、实验时数、实验类型、主要仪器设备名称、规格型号、数量、低值易 耗品的使用等； 实验

32、教学计划与任务包括两个解决方案：一是任课老师根据班级和课程确定该门课程是否实验，所需学 时、学分制定、周次、周课时数、课程类别等信息生成实验教学任务申请书提交至实验室管理中心相关部 门审批，审批通过后形成实验教学任务，然后交于实验室管理员排课；二是任课老师根据相关教学要求直 接在实验室进行排课申请，详细标明所排班级、课程、选择实验室、实验人数、课程周期、课程起止时间 （节次或设置绝对时间）并附加详细申请说明后生成实验教学任务申请表提交给实验室相关管理部门审核， 审核通过后可对此次的排课申请做相应的调整后则直接形成实验室安排表。实验教学任务申请：任课老师依据教学大纲要求根据专业、课程类别、课程、

33、所需学时、学分评定等生成 实验教学任务申请表提交给教务主管部门。实验教学任务审批：教务主管领导根据实验教学任务申请按级别、职能审核通过，交由经实验室主任或管 理员具体排课。实验教学任务： 经实验室管理员或主任具体排课，提交教务主管审核批准结束后形成正式实验教学任务， 然后由教务主管部门向任课老师和实验室管理人员下发实验教学任务。 实验室排课包括实验教学排课、按资源排课及排课管理等三个部分。 实验教学排课：实验室管理员接到实验教学安排任务，根据实验内容和教学仪器设备条件、可利用时间按 班级、课程、教师、周次、节次、起始时间、实验人数预定实验室，作出具体排课并形成正式的实验室课 程安排表，由教务主

34、管部门发放给任课老师、实验室管理员和学生。按资源排课：实验室管理员可分别按实验室或班级设置排课信息。 排课管理：实验室管理员在这里可以查看到所有实验室的排课信息并可以根据每条排课信息根据工作实际 情况作出相应调整。 实验分批：实验室管理在排课的过程中，遇到实验室实验设备数量不能满足学生实验需求时，可按课程、 时间周期、实验项目进行分批实验，也可以向教务主管部门申请使用其它院系所属实验室，以保证教学实 验任务的正常完成。 临时预约：任课老师可根据实验室时间安排的空余情况，结合实际教学的需要，灵活地预约实验室进行 一些科研型实验，并提交预约申请，经审核通过后列入实验室排课并生成课表发放给任课老师。

35、 预约申请：任课老师按照实验室的时间空余情况，根据专业、课程类别、课程、班级、周期、周次、实验 设备类型、学时、学分评定等生成实验室预约申请表提交给实验室主任或分管实验室领导。预约审批：实验室主任或分管实验室领导审批预约申请后，直接下发一个实验教学任务给相关管理员，并 排入实验室课表，另提交一份备案至教务主管部门。预约申请记录：实验室的各级主管可根据权限和职责的不同查询、统计及管理实验室的预约记录。 预习管理：任课教师或实验管理员根据实验内容可制定针对性的实验预习题库，可以通过视频的方式让 学生在实验前充分掌握本次实验的实验目的、实验步骤及实验注意事项等，并在实验前根据班级或实验室 检查学生的

36、实验预习情况。5.3.4 实验室队伍 是搞好实验室建设与管理工作的骨干力量，是高等学校教学和科研工作中的重要组成部分。建立良好的实 验室人员管理体制是办好实验教学的重要保证，主要由教师管理、岗位职责、工作日志管理及教师年龄分 析图等几部分组成。 教师管理：建立组织结构流程并分别作好各级人员编制，录入教师的详细信息，包含姓名、编号、所属 部门、性别、所属学科、专业类别、工作时间、实验工龄、专业职务、聘任状况、文化程度、主要工作、 成果奖励、论文级别、业务专长、个人照片等，形成一个健全的实验室管理及使用人员资料库。 岗位职责：设立岗位并制定详细岗位工作规范，指定岗位职责范围等。 工作日志管理：每个

37、实验室管理人员可添加当天的工作状况，内容包含工作日志、工作考评、工作安排、 工作培训等方面。 教师年龄分析图：汇总实验室管理人员信息生成实验室工作人员年龄分析图，为实验室的人事安排提供 详实依据。5.3.5 仪器设备管理 学校的仪器设备是搞好教学、科研工作的重要保证，也是最基本的物质条件之一，搞好仪器设备的管理需 要就建立一个完善的管理流程和体制，主要任务是对购置、使用直至报废的全过程实施管理。 基础数据：实验室管理人员根据现有实验设备情况，登记仪器的类别（一 般仪器、大型仪器及分类号）、名称、型号、规格、数量、价值、仪器来源方式、所属部门（科、室）、 仪器状态、所属管理员、存放位置等详细信息

38、。 购置：无论是何种经费购买的仪器设备都必须列入采购计划，一般仪器设备申购单和大型精密仪 器设备申购单内均需注明申购仪器设备的类别、名称、所属学科、所属实验中心、数量、单价、参考厂 家、参考型号，所需经费，使用方向、标明用途、管理人员配备、所需附件、使用方式（专管共用、协作 共用、联网使用）； 仪器设备采购：经过使用单位和设备工程人员从仪器性能、质量、价格、售后服务等方面的共同考察，组 织部门论证会，汇总提交教务处或者主管部门组织专家再论证，审核通过后，按规定和实际情况转交由归 口单位（设备管理处或使用单位）纳入采购流程，设备采购结束，实验室组织相关人员进行仪器设备的验 收，填写仪器设备验收单

39、； 仪器设备入库：所有购入、调入、自制、捐赠的仪器设备，不论其经费来源都要按规定登记入库，建立标 号、入库时间、单号、经费来源、仪器来源方式、发票类型、分配仓库、所属仓管员、名称、设备状态、 数量、价格、价值等。退库：对于已经出库的实验设备因某种特殊原因需要退库的时候，需由岗位负责人开具退库单标明设备名 称、编号、单位、数量、所属实验室及备注退库原因等。仪器调拨：因实验教学的需要或其它原因需要对某些仪器设备调拨的需由岗位负责人开具调拨单，注明设 备名称、编号、单位、数量、调出实验室、调入实验室及备注调拨原因。 借用：外单位借用一般仪器设备需持公函，在实验室主管部门（院、部、中心）的负责人批准并

40、签定借 用协议，在校仪器主管部门备案后方可执行，并需填具详细的仪器设备借用出库单内容包括：仪器名 称、编号、数量、单价、借用单位、使用人、借用日期、归还时间、领导审批意见。仓管人员根据借用单 在仪器设备借出和归还的时候需会同实验室技术人员一起检查仪器设备及附件是否正常，若借用人超出借 用时间仍未归还，需借用方申办续借手续，在得到领导审批后方可继续借用并开具续借单。归还仪器设备 时需保证仪器的完好性，填写归还入库单。对外服务需借出仪器设备的需收取设备使用费。 维修：仪器设备的使用维修管理采用管理员负责制，建立设备帐案，做到帐物相符。建立仪器设备维护 保养和使用安全制度。管理员在使用仪器设备时，应

41、具备自行小修的能力，不能解决的要填具维修申请 单，标明维修日期、单号、仪器名称型号、维修金额、仪器损坏状况说明等，经审批通过后方可安排维 修，并组织维修验收，提交维护登记单备案。 报废：实验室管理员应对所有仪器设备认真维护，确因仪器设备使用时间过长，大部功能失去或由于自 然灾害而造成毁损等情况的应即使向实验室主管部门申请报废、报损，提交详细报废、报损申请单， 标明报废、报损仪器设备名称、型号、数量、价值、报废原因、报废日期等，经报废的仪器设备实验室管 理员不能私自处理。若实验室可留用、改装或者可拆卸零件的应向对口管理部门申请留用。 报表：专门形成与实验仪器设备相关的供应商供货汇总表、供应商供货

42、明细表、一般仪器库存汇总表、 一般仪器库存明细表、大型仪器库存汇总表、大型仪器库存明细表、预警提示表等。通过这些详实的报表 主管领导人可以实时掌握实验仪器设备的各种情况。5.3.6 低值品管理 为规范实验室低值品和易耗品的科学管理和使用，减少物质积压和浪费，提高物资的经济效益，保证教学、 科研工作的顺利进行需制定低值品和易耗品的分类管理工作。 基本资料：分类建立低值品和易耗品的帐案，注明当前物品状态。 购置与入库：由实验中心根据年度计划，年初在本系统内填制低值品购置申请表提送实验室主管部 门逐级审批，得到批复后，由使用单位或对口部门纳入采购流程；对已购置的物品必须及时认真组织验收， 填具验收单

43、；验收结束要细致填写入库单，按实验材料的属性分类指派专人负责管理，对于验收中质 量不合格的物品则要及时办理退货单； 保管和领用：根据教学实验的需求，管理员需提交领用申请单，得到实验室主任的审核批准后至材 料保管处领用，填写领用单，实验结束后若有材料剩余需及时退还至材料保管处，填写并提交退料 单。 制定严格的报损、报废标准。对无法利用的残次、废旧物品需填制报损报废申请表，经实验室主管 领导审核后方可执行报损、报废，填写实验材料报损、报废登记表。 综合报表：可以查看供应商供货金额汇总表、供应商供货明细表、低值易耗品库存汇总表、低值易耗品 库存明细表、预警提示表等详细信息，为实验室低值品和易耗品的购

44、置管理提供准确的数据。5.3.7 实验室开放实验室是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，而实验室的开放是实验室改 革发展的需要，也是实现高校跨越式发展的重要途径，现阶段很多高校都已经把实验室开放工作纳入到教 育教学改革，由学校统一组织实验室开放工作，鼓励实验室采取多种形式对学生开放。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，重点培养学生的创新意识和动手时间能力，把 实验室开放工作深入到教育教学管理的各个环节。开放实验的原则：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。

45、本软件主要功能模块满足高校实验室各类开放需求，设计上具有很强的灵活性和扩展性。 实验室开放类型：大型仪器开放、教师发布实验、学生个人自主实验等多个部分。 大型仪器开放：随教育事业的飞速发展，高校实验室仪器设备投资规模不断扩大，大型仪器设备的数量 和档次都有很大提高，促进了教学、科研各项事业的发展。为了进一步提高大型仪器设备的利用率和完好 率，有效调动大型仪器设备面向全校和社会开放，满足学校教学、科研对资源共享的需求，解决闲置浪费 问题，提高管理水平，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。对于大型仪器设备的开放方式本系统采用的是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

46、 全部开放还是针对指定的班级及开放的时间段），定义此台仪器设备开放是否收费和收费标准是多少，经 实验室主任审核通过后即可执行，而对于使用时采取的控制方式是学生刷卡认证身份以后，系统则自动接 通一台仪器设备的电源方可使用（需硬件支持），实验结束，学生正常刷卡退出后系统则自动关闭该仪器 设备电源。有效保证了大型仪器设备开放使用的安全性和可控性。 教师发布实验：任课老师按照实验室的时间空余情况，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

47、排课系统中。目前系统主要 包括科研开放和项目开放两种：科研开放：由实验室以面向高年级学生为主，定期建立科研课题的详细信 息（相应的参考资料，学习资料，要做的实验项目信息等），设定是否要进行分批，合理安排实验室场馆， 发布科研项目信息，然后接受并管理学生的报名情况，等发布信息到期后方可进入实验过程。考核学生参 见科研活动的成果，及时吸收部分优秀学生进入实验室参与科学研究活动；实验项目开放：按照实验室的 时间空余情况，由实验室管理处对外发布教学计划以外的综合型、设计型实验课题，鼓励学生进行创新设 计实验。委派实验室指导老师建立开放性实验项目的详细信息（相应的参考资料，学习资料等）定期发布， 确定是

48、否要分批（需要建立批次），接受并管理学生报名，详细作出批次、时间、地点安排，发布开放项 目信息，由学生自由选择加入，自主安排学习时间，经实验老师审核通过后进入实验过程，保留实验记录。 学生个人自主实验：教务主管部门或者实验室管理处应对学生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，及时进行审核受理并安排合适的时间、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，保留实验记录。5.3.8 学籍管理在学籍管理模块中主要包括学生管理和收费管理两大块。1、在学生管理模块中包括了学生基本信息的录入、实验报告的建立和查询、实验分析报告、实验成绩管理 及学生成绩查询

49、都多个方面； 实验报告管理：学生在实验结束时需撰写并提交实验报告，任课老师通过本系统可及时查看学生的实验结 果，并给出批注和实验成绩，为学分的评定提供依据。实验成绩管理：教师根据平常实验成绩及综合实验成绩，结合相应的权值自动计算学生期末实验成绩。2、在收费管理模块中则可对任意班级全体学生或个人进行存退款或查询，可以满足高校对个人或批量学生 的一些特殊情况消费的处理（包天或包时）并可进行相应的查询消费记录。开放性实验的过程管理：对所有已开放实验项目在实验过程中的考勤、实验报告、实验成绩、实验成果的 管理与控制。 开放考勤：结合网络门禁管理系统，学生参与各种开放自主实验的时候采用刷卡管理方式，有效

50、记录任 意学生的出勤情况，并可在平时或期末查询学生一段时间或一个学期以来开放实验的出勤资料。 实验成绩管理：教师根据平常实验成绩及综合实验成绩，结合相应的权值自动计算学生期末实验成绩。 查询统计：限于日常开放教学的需求，其它数据信息由专门的数据上报来实现（按各开放类型统计教学 人次、出勤情况、实验成绩等；统计各实验室的教学工作量；结合学校管理需要定制相应的查询及报表， 也可直接输出打印）。5.3.9 网上办公 网上办公可以使管理老师工作更加信息化，此模块主要由新闻管理、网络硬盘、站内短消息、师生互动四 部分组成1、新闻管理：此功能目前主要就是发布实验室的相关新闻，让学生及时了解关于实验室的一些

51、最新信息， 管理员可以在此页面查询已经发布的新闻信息，也可以发布新闻信息。2、网络硬盘：管理老师可以存放一些教学资源（如：*.PDF格式的文档，与实验教学相关的应用软件等） 以供学生下载或老师教学使用。3、站内短信息：是方便管理老师之间进行实时交流的信息平台，在这里管理老师对已选取的老师可以发送 即时信息，在接收方则也可以即时看到信息提示。4、师生互动：是师生之间交流的纽带，此功能可以分成办公区、教学区、学生区三个区域的信息互动。在 办公区里有分为建议区、讨论区、论证区；在教学区里分为预习区、讨论区、考试区；在学生区里就不做 分类。管理老师或学生可以在所属区域里创建聊天的话题，也可以相互留言。

52、5.3.10 查询统计 查询统计是任何一个管理系统至关重要的一个组成部分，查询的信息越明细越能对系统的使用提供更加详 实的数据，为领导的相关决策提供依据。查询统计分为刷卡记录查询、考勤查询、课表查询和数据上报等 四大类别，每个类别的每个查询均可直接导出以做备案。 刷卡记录查询：分别统计出各实验室的所有刷卡人次数、可以根据实验室查询在某一时间段内该实验室 的所有实验人次数的使用记录、可以查询任意时间段内某位教师在某个实验室的所有刷卡记录、可以查询 任意时间段内某位学生在某个实验室的所有刷卡记录等 考勤查询：可以按时间段、班级、个人、实验室、用户类别、实验课程、预约类别等查询统计学生各类 出勤情况

53、及各种考勤的合计汇总。 实验室管理查询：1）实验室基本信息查询：分级列出学校实训中心，实验室及实验分室设置，以及实验房间数、房间面积、 仪器设备台套数、仪器设备总值的统计信息。以列表方式列出学校实验室组成，列示实验室名称、负责人、 联系电话、管理单位等信息。2）实验室建设查询：实验室建设计划查询、实验室建设计划状态查询。3）实验室维护查询：实验室的维护计划、维护记录，维护计划执行记录查询4）实验室使用查询：按时间，用户，实验室查询使用明细记录，统计各个实验室使用统计记录，统计各个 实验室使用率5）实验室信息发布查询：按时间、对象或内容等条件查询发布的信息统计验室信息发布记录6）实验室设备信息查

54、询：查询统计实验室设备的基本信息及设备总帐，生成实验室设备报表 查询实验室设备入库、领用、报损、维修、归还、报废的明细记录 查询设备仪器的使用机时数、使用人次等统计数据7）低易耗品查询：查询低值易耗品入库、领用、报损、库存、使用的明细记录 教学查询:查询统计实验教学任务信息、教学开放预约信息。 课表查询：包括班级课程课表、班级课表、教师课表、个人课表等信息的查询统计。 数据上报：根据教育部信息标准要求统计出九张数据报表上报，包括实验室基本情况表、仪器设备表、 增减变动情况表、综合信息表（一）、贵重仪器设备表、教学实验项目表、专任实验室人员表、经费情况 统计表、综合信息表（二）。5.3.11 学

55、生端登录学生在IE中输入登录地址，在弹出的登录界面中出入个人的登录信息，服务器验证身份后才能正常启动学 生端使用界面。在学生端使用界面中主要查看到包括个人帐户信息、查询和实验室开放等三个部分。 在个人帐户信息中学生可以随时修改自己的登录密码以保证帐户的安全性，可以查看或修改个人的基本信 息资料，可以查看个人的帐户余额和在实验室内的包时、包天使用设备的具体信息。在师生互动模块中，师生之间、学生之间可以针对实验预习、实验过程、实验结果、实验考试等主题设定 讨论区，师生共同参与整个实践学习的过程，营造和谐的学习氛围。在开放预约中学生可以根据个人的学习需要自由查看各实验室或大型仪器设备的基本信息及可开

56、放时间段 然后提交实验室或大型仪器预约实验申请，经实验管理员审批通过后即可形成个人预约，预约申请也可以 随时查看的到，还可以查看到被预约大型仪器设备的相关资料。学生还可以根据实验项目查看和制定实验 项目预约，查看是否需要实验分批，在可选分批中提交预约申请，在已选分批中直接查看或申请实验预约。 在学生个人的信息查询中，可以根据时间段查看到个人在任意实验室的刷卡明细记录；根据实验室和时间 段查看个人的考勤明细记录；根据选课安排及个人选课信息，生成个人课表（周课表和所有课表）有利与 个人学习时间、学习内容等相关信息的掌控；学生可以随时查看任课老师在线登记录入的学生实验成绩， 并按课程生成学生实验课程

57、成绩表，分预习成绩、考勤成绩和报告成绩等，任课老师可根据学生成绩统计 给出客观的评定分值。5.4实验室门禁管理系统 实验室门禁管理系统负责管理刷卡终端的统一管理，基于用户，实验室数据基于实验室综合管理系统。实验室门禁管理系统由管理软件及门控制器、数据采集器、中央控制器组成。各控制器通过RS485总线传 输数据。门控制器读卡并验证,控制门的开闭。数据采集器为门控制器存储记录。.管理软件和中央控制器 的传输遵循TCP/IP通讯协议。中央控制器具有唯一的IP地址，连接Internet的PC装好管理软件，即可管 理该门禁管理系统。5.4.1 刷卡用户管理 简单方便的持卡管理 新用户的信息录入、修改、查

58、询、删除等，对重名用户的信息查询、更改，查阅持卡状态及对卡的管理等。 卡号权限配置 浏览已有卡的使用权限；修改已有卡的权限；删除已有卡的权限；为新卡添加权限。 记录查询 实时查看全部刷卡用户信息、人数，手工注销刷卡用户，查找刷卡用户，查询出入任意实验室的人员信息。 考勤管理 采用刷卡方式对学生进行身份认证、考勤及统一管理。有效记录任意学生的出勤情况，并可在平时或期末 查询统计学生一段时间或一个学期以来教学实验的出勤资料，为学分或平时成绩的评定提供有力的依据。5.4.2 刷卡终端管理1、刷卡终端管理：刷卡终端的添加、修改、删除2、管理实验室权限分配：添加、删除管理人员的权限，设置刷卡终端所管理具

59、体实验室及刷卡记录模式（单 向刷卡，双向刷卡）.3、参数设置：刷卡终端硬件参数设置，确定系统的可靠性。4、管理员日志：浏览、打印所有管理员或某个管理员操作时间，状态，工作状况。5、终端数据采集：采集终端内的刷卡记录，设置刷卡记录自动采集参数（间隔时间，最大记录数自动采集）， 设置刷卡记录上传管理系统方式（自动上传，实时上传）6、实时监控：监控控制端的故障状态和各个门的进出状态，并且保存。显示并监控用户的进出信息，保留 历史记录以备查询。5.5 电源控制管理系统 电源控制管理系统是旨在通过控制电源控制器设备实现对有源仪器设备的电源开启和闭合的一个管理软件 在电源控制器的前端通过以太网TCP/IP

60、通讯远程控制技术实现对各类实验仪器的有效监管。主要适用于对 大型仪器设备的开放和各类有源实验设备的管理。电源控制器：采用类似普通电源排插的结构形式，一个控制器可控制多个插座位置的电源通断，且每个插 座位置的控制相互独立、互不影响。具备一路国标三相交流电源输入插头。电源控制器具备一路国际标准RJ45以太网接口，并可通过此接口与上位机PC进行网络通讯。每个电源控 制器的通信口具备一个独立的MAC地址和IP地址。电源控制器的IP地址、子网掩码、网关地址以及所使用的端口号可用户自行设置，通过网关地址的设置可 实现跨网关通讯。电源控制器的外部开关控制部分为可更换的模块化形式，方便控制不同功率的外接设备。

61、 产品特点：1. 可以用来直接控制小功率直流或交流设备。2. 一台电源控制器的可控插座数量为4个“万用型插座”。3. 充分考虑防浪涌、防尖峰以及防过流、过压的保护电路,对抗交流强电的干扰性能好。4. 增加对输出端的自检测功能，确保输出可靠性和故障时的及时报警。5. 采用国标86盒底座可控制交流大功率强电的工业设备，5.6 第三方接口平台系统提供灵活、通用、简单的接口方案，可以把已有的或将要应用的第三方系统与“万欣实验室综合管理 系统”对接。该接口主要包括以下功能：3、从一卡通数据中心获取所有用户的用户信息及IC卡资料信息，4、从教务系统中直接获取教务排课、学生选课信息等信息； 通过完全同步技术

62、和差异同步技术相结合保证实验室管理系统与各应用系统间数据的一致性和完整性；以动态库(dll)的方式封装第三方应用系统接入接口，管理系统调用该接口的标准输出函数实现用户数据的 同步和卡片资料的读取，隔离了管理系统与第三方系统的直接联系，当管理系统更新或第三方系统接口调 整时不会相互影响，只需要调整该接口即可。该接口提供两方面的信息交换和认证、卡片的读写操作和管理系统用户数据交换。层次结构如下图。实验室管理系统数据同步接口智能卡读写接口第三方接口平台IC卡读写器第三方应用系统卡片操作的主要接口函数：读取卡片系列号、卡上余额，卡上其他信息（学号、姓名、卡类别、用户身份、 卡效期等）；持卡扣费。管理系

63、统交换接口函数：同步黑白名单、获取所有帐户信息、统一身份认证、获取选课信息。 六、万欣高校实验室智能化管理系统专用设备介绍系统专用硬件包括刷卡终端、IC卡读卡器、IC卡触摸查询一体机。6.1刷卡终端主要参数指标产品型号：WXCARDPOS1刷卡终端1、夕卜壳尺寸：165mm x 110mm x 30mmI、工作电压：12vDC3、工作电流：300mA。4、通讯方式：TCP/IP标准以太网通讯。5、最大联网节点数：单一通道254个控制器，标准以太网星形级联方式控制器节点数无限制。6、最大卡片数量：5000张7、最大刷卡记录：15000条8、时段时限：支持8个可选时段9、有效年限：精确到分钟的年月

64、日时分有效期限制10、感应器输入：1路。II、感应器通讯方式：内置12、读写时间： 0.3秒13、读卡距离： 50mm14、门磁输入：1路。（隔离保护）15、按键输入： 1路。 （隔离保护）16、输出控制： 1路可控制的3态（自动/常开/常闭）继电器输出，有源/无源跳线可选，自动状态下开 门延时最大255秒。（隔离保护）6.2 IC卡读卡器主要参数指标产品型号：WX-D81、外壳尺寸：123mm*95mm*27mm2、温度适用范围：-20 到 +60 o C3、卡触点可使用次数：10 万次4、支持卡尺寸：支持符合 ISO14443TypeA/B 的非接触卡，同时可以支持 1 个符 合 ISO7816 标准卡尺寸， 同时可附加 3 个符合 GSM 11.11 的 Sim 卡的卡尺寸 SAM 卡座.6、重量:300g5、可给卡提供