智慧實驗室平臺將云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等信息技術(shù)有機融合，運用“互聯(lián)網(wǎng)+”等新思維、新理念，以智慧化的實驗室綜合管理系統(tǒng)、實驗室高清視頻示教系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)、多媒體演示系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)管控系統(tǒng)等為核心應(yīng)用，集教學管理、開放管理、設(shè)備管理、項目管理等于一體，旨在促進實驗室管理手段的革新和教學質(zhì)量的提升。

1.實驗室教學管理

實驗室教學管理主要涵蓋實驗室排（調(diào)）課、實驗成績、人員考勤、課時統(tǒng)計等方面。重點利用好智能化排課系統(tǒng)，管理人員可以根據(jù)實驗內(nèi)容和教學儀器設(shè)備條件、可利用時間，按課程、教師、周次、節(jié)次、起始時間、實驗人數(shù)安排實驗室，做出具體安排后形成實驗室課表，并發(fā)放給任課老師、實驗室管理員、學生。而教學管理系統(tǒng)可以與門禁管理系統(tǒng)結(jié)合，通過與校園一卡通對接，讀取一卡通系統(tǒng)的師生信息，實現(xiàn)教學實驗分批分組智能安排、考勤簽到、實驗過程跟蹤監(jiān)控及實驗上課信息匯總統(tǒng)計等。

2.實驗室開放管理

實驗室開放管理以學生為主體，以實驗室資源為核心，在時間、空間上對師生開放使用，授課時間由教師和學生按照自己的課余時間自主選定。這種開放管理為師生提供了更多的實驗時間和更優(yōu)越的實驗條件，打破了傳統(tǒng)集中實驗教學模式，發(fā)揮了師生主體性，提高了教學活力。

實驗室開放管理支持實驗室開放、大型儀器開放、實驗項目開放、自主訓練開放等多種模式，涵蓋預(yù)約前管理、預(yù)約管理、實驗過程管理、實驗后管理全生命周期的業(yè)務(wù)流程，并啟用安全準入、培訓管理、信譽積分等三大保障機制，確保實驗室開放后各業(yè)務(wù)流程穩(wěn)定、有序、安全地運行。具體操作如下：公示實驗室資源、開放時間段、預(yù)約信息、規(guī)章制度及安全準入考核、培訓學習考核等內(nèi)容。預(yù)約前進行安全準入和培訓檢測，并需要完成預(yù)習內(nèi)容和通過測試才可提交當次預(yù)約。預(yù)約管理遵循先約先使用的原則，預(yù)約后需要審批，最后公開實驗室預(yù)約狀態(tài)。實驗過程管理需要進行人員身份認證、出入信息采集，保證所有出入實驗室人員都是被授權(quán)的。管理人員可以實時監(jiān)測儀器運行狀態(tài)、當前使用人員、當前預(yù)約狀態(tài)，進行儀器電源管控和對視頻實時動態(tài)進行監(jiān)控。實驗后管理人員根據(jù)使用狀況，會給使用人員一定的信譽積分。實驗室管理人員可以出入查詢儀器使用信息、查看實驗室監(jiān)控等。

3.儀器設(shè)備管理

儀器設(shè)備管理信息包括各類儀器設(shè)備的名稱、圖片、設(shè)備編號、型號、規(guī)格、數(shù)量、廠家、價值、經(jīng)費來源等基礎(chǔ)信息，以及樣品規(guī)格、使用指南、實驗環(huán)境及條件等開放信息。通過RFID物聯(lián)網(wǎng)軟硬件集成，利用 RFID 電子標簽實時監(jiān)控資產(chǎn)的使用、流動情況和自動化盤點，將資產(chǎn)入庫、盤點、領(lǐng)用、變更、維修、調(diào)撥、清理等進行全生命周期精細化管理。綜合管理平臺上可以實時顯示儀器設(shè)備的狀態(tài)，如空閑中、實驗中、維護中、故障、未啟用等。后臺詳細記錄從購買之日起儀器設(shè)備的使用狀況，如使用頻率、維修記錄、耗材使用等信息，為日后的實驗室建設(shè)及儀器設(shè)備采購提供數(shù)據(jù)信息 , 通過大數(shù)據(jù)分析可以幫助在設(shè)備申購、更新、維護等方面做出科學的決策。

4.低值品與耗材管理

基于物聯(lián)網(wǎng)、RFID、高清圖像采集、無線通信等技術(shù)實現(xiàn)低值品和耗材的智能化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對低值品與耗材的入庫、出庫、調(diào)撥、盤點、訂單等功能操作，自動對出入庫物資信息進行識別判斷，圖形化展示庫存和出庫信息。手持 RFID 設(shè)備或在系統(tǒng)中手動進行物資盤點，記錄出入庫、借還、報警、系統(tǒng)操作日志等信息，實現(xiàn)物資出入安全管理、智能環(huán)境監(jiān)測管理、自動圖像采集、聲光報警等多種功能，從而對低值品與耗材做到可視化、信息化和智能化管理。

5.項目與采購管理

傳統(tǒng)的項目申報和設(shè)備采購工作，紙質(zhì)資料非常多，過程極為繁雜，不但影響了項目執(zhí)行的效率，也增加了執(zhí)行的難度，學校也難以監(jiān)管到位。針對這樣的情況，就需要充分利用云計算、大數(shù)據(jù)、電子商務(wù)等新技術(shù)，構(gòu)建一站式服務(wù)的項目申報與設(shè)備采購平臺，涵蓋實驗室及設(shè)備方面的項目申請、立項、采購申請、采購項目受理及采購方案制訂及文件編制、公示公告發(fā)布、開評標情況記錄、采購合同管理、外貿(mào)合同執(zhí)行、采購項目動態(tài)以及后期的建賬、報銷等程序，以此提高實驗室項目申請、項目執(zhí)行、采購效率和管理水平，將教師從復雜的申請、申購、建賬、報銷程序中解放出來，更專心地投入教學和科研工作中。

（二）高清視頻示教系統(tǒng)

實驗現(xiàn)場條件特殊、操作空間窄、觀摩人數(shù)受限，致使實驗教學存在部分學生無法看清實驗操作演示過程。高清視頻示教系統(tǒng)通過前端配置的高清一體化攝像機記錄實驗過程，可以做到使每個學生都能清楚地看到現(xiàn)場操作情況。系統(tǒng)可以對實驗室安全進行登記，并精細化記錄實驗室操作情況，主要有示范視頻錄制、同步直播、自主學習等功能。示范視頻錄制功能可以將教師的示范性操作進行實時多角度（特寫視頻、全景視頻、課件視頻）、多路視頻進行錄像，完整地記錄示教過程，并作為教學錄像上傳到資源平臺。同時，系統(tǒng)將多路高清畫面在平臺上進行同步直播，局域網(wǎng)及因特網(wǎng)用戶均可接收觀看。實驗室配置有觸控一體機，實時錄制的實驗可以通過觸控一體機進行點播回看，用于自主教與學，亦可同步顯示本地高清實驗直播示范。在開放實驗中，實時直播本地畫面，同時將現(xiàn)場操作情景進行記錄，學生可以回放操作過程，進行自我診斷。學生也可以自主拍攝練習視頻上傳，供教師進行評價或推薦給其他學生觀摩。

交互系統(tǒng)為實驗、見習、實習、實訓等實踐活動提供靈活的活動形式，能實現(xiàn)低成本、高頻次、高效率的教學活動。交互系統(tǒng)分為兩個部分：主講端（示教室）和互動端（交互室）。主講端是示范性講解及遠端畫面。互動端是遠程現(xiàn)場講解及全景畫面，通過圖像和主動聲音捕捉實現(xiàn)雙方視頻互動。示教室和交互室整個教學互動過程通過場景采集軟件得以實時記錄下來并發(fā)布到智慧實驗室平臺形成優(yōu)質(zhì)教學實驗示教資源。

實驗室硬件管理平臺1.多媒體演示系統(tǒng)

在這個信息技術(shù)發(fā)達的時代，多媒體演示系統(tǒng)作為現(xiàn)代化教學的一種表現(xiàn)手段，成為建設(shè)智慧實驗室必不可少的實驗教學工具。它由中央控制系統(tǒng)、計算機、觸控一體機、投影設(shè)備、投影幕、數(shù)字視頻展示臺、音響設(shè)備等組成。運用 TCP/IP 協(xié)議，中央控制系統(tǒng)集中控制多媒體設(shè)備終端，利用配套網(wǎng)絡(luò)管理平臺可以實現(xiàn)對中控外聯(lián)多媒體設(shè)備的遠程控制，具備設(shè)備的一鍵開啟或關(guān)閉、投影機輸入信號的切換、幕布的升降、設(shè)備遠程監(jiān)測（開啟狀態(tài)、被盜報警、燈泡的使用時間、異常提醒等）功能，實現(xiàn)了對實驗室多媒體教學設(shè)備的集中化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理和控制，可以快速準確地掌握多媒體設(shè)備使用情況，及時發(fā)現(xiàn)故障和隱患，真正做到動態(tài)、智能化地管理和維護，提高管理效率。

2.智能電源控制系統(tǒng)

智能電源控制系統(tǒng)通過管理平臺可進行電源的集中控制與管理。時序電源開啟，避免設(shè)備同時通電造成瞬間的大電流沖擊，監(jiān)測每一路電源的通斷狀態(tài)、電壓、電流，隨時隨地掌握設(shè)備所處的用電環(huán)境，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行；主輔雙電源模塊，當電源模塊發(fā)生故障時，自動切換到備用電源模塊，保證前端設(shè)備供電不間斷，保證設(shè)備的安全、穩(wěn)定、可靠運行；電路能耗分析可以全面掌握各個用電設(shè)備的能耗情況，讓電力應(yīng)用更加節(jié)能環(huán)保。

3.實驗設(shè)備中央控制系統(tǒng)

實驗設(shè)備中央控制系統(tǒng)提供通用和專用的接口協(xié)議，與實驗設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機、服務(wù)器等進行網(wǎng)絡(luò)連接，接收并存儲其下發(fā)的控制策略，記錄實驗設(shè)備使用信息（開啟時間、關(guān)閉時間、使用人員、所在院系等），存儲本地操作記錄、實驗數(shù)據(jù)，并上傳服務(wù)器存儲于個人空間，構(gòu)建統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

4.實驗室綜合物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)

實驗室綜合物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)主要使用傳感技術(shù)、射頻識別技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能技術(shù)，涵蓋門禁系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安全監(jiān)控、IP 對講系統(tǒng)、各類傳感器系統(tǒng)等。通過門禁系統(tǒng)可實現(xiàn)開放式預(yù)約管理，有效地進行學生身份識別和出入口安全管理，并且記錄所有出入人、物的詳細情況。配合各實驗室視頻采集設(shè)備，通過科學、高效的管理手段 , 構(gòu)建行之有效的實驗室安全管理監(jiān)控防范體系 , 安全層層落實 , 責任到人 , 提升實驗室安全系數(shù)。IP對講系統(tǒng)可分通道進行廣播對講，同時可對教室內(nèi)的聲音進行收聽，了解教室內(nèi)的聲音情況，配合視頻全方位一體監(jiān)控?？赏ㄟ^對講設(shè)備和實驗室指導教師進行遠程對講，向?qū)嶒炇抑行膶で髮嶒炛笇Ш蛶椭?。傳感器對室?nèi)的溫濕度、照明、消防系統(tǒng)、漏水、漏油、空調(diào)、新風機、空氣質(zhì)量等進行實時監(jiān)測，一旦實驗室的環(huán)境條件如溫度、濕度、照明度、空氣凈化度等出現(xiàn)異常，中央處理系統(tǒng)便會在第一時間自動發(fā)出指令，系統(tǒng)進行多重報警，如語音報警、短信報警、E-mail 報警，并通過控制安置在實驗室中的各種智能開關(guān)，解決一切的安全隱患問題。

實驗室綜合管理系統(tǒng)作為實驗室規(guī)范化、信息化建設(shè)的核心部分，實驗室綜合管理系統(tǒng)承載了實驗教學管理、實驗室開放管理、儀器設(shè)備管理、低值品與耗材管理、項目與采購管理等軟件模塊的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。