智慧實(shí)驗(yàn)室作為智慧校園的重要組成部分，是學(xué)校信息化發(fā)展到一定程度的內(nèi)在訴求。基于新一代信息技術(shù)，從基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、硬件、軟件四要素出發(fā)，搭建了一個(gè)由設(shè)備感知層、智能控制層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、用戶層組成的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，展示了智慧實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的構(gòu)建思路，目的是幫助實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)智慧化、精細(xì)化與規(guī)范化的全時(shí)空管理、全要素管理、全生命周期管理。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校課程學(xué)習(xí)的重要組成部分，是學(xué)生獲取、掌握知識(shí)的重要途徑，是深化課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)?！督逃筷P(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育 ?全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》指出,要“打造適應(yīng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主管理、自主服務(wù)需求的智慧課堂、智慧實(shí)驗(yàn)室、智慧校園。大力推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等現(xiàn)代技術(shù)在教學(xué)和管理中的應(yīng)用”。智慧實(shí)驗(yàn)室作為“智慧校園”的重要組成部分，是學(xué)校信息化發(fā)展到一定程度的內(nèi)在訴求。

在前期建設(shè)過程中，由于大部分的實(shí)驗(yàn)室分布在二級(jí)學(xué)院，相關(guān)人員較為關(guān)注實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件設(shè)備購置,忽略對(duì)設(shè)備的開放使用、安全管理等方面的建設(shè)，導(dǎo)致在后期使用過程中暴露出了諸多問題。比如：(1)儀器、設(shè)備分布在各個(gè)實(shí)驗(yàn)室，盡管有專人管理，但是缺乏集中統(tǒng)一的管理平臺(tái)，學(xué)校很難快速準(zhǔn)確定位、跟蹤設(shè)備。(2)室內(nèi)照明、設(shè)備供電無法智能化管理，造成資源和能源的浪費(fèi)。(3)溫濕度、有害氣體濃度、顆粒物濃度、煙霧濃度、粉塵濃度、噪聲等指標(biāo)無法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)各類潛在的威脅和危險(xiǎn)無法提前預(yù)知并發(fā)出警告。(4)不同院系實(shí)驗(yàn)室之間資源利用分配不協(xié)調(diào), 存在“信息孤島”現(xiàn)象，資源共享難以實(shí)現(xiàn)。(5)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源分散、優(yōu)秀實(shí)驗(yàn)案例資源缺乏收集和整理，無法共建共享。隨著大量開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，如何有效解決實(shí)驗(yàn)室的高效運(yùn)行與管理成為實(shí)驗(yàn)室管理中亟待探討研究的問題之一，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的智慧化、安全化建設(shè)與管理成為領(lǐng)域內(nèi)人士關(guān)注的熱點(diǎn)問題。

智慧實(shí)驗(yàn)室是以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心，借助新一代信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的智能化、安全化、可視化管理，資源的互聯(lián)與信息共享，人員的互動(dòng)協(xié)作等全面的智能感知實(shí)驗(yàn)環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺(tái)。智慧實(shí)驗(yàn)室以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能化控制和移動(dòng)互聯(lián)等信息技術(shù)應(yīng)用為主線，將實(shí)驗(yàn)室中的物理設(shè)施、信息設(shè)施、學(xué)習(xí)生活設(shè)施和科研設(shè)施連接起來，通過感知、物聯(lián)、智能化的方式，達(dá)到智能自動(dòng)化管理和監(jiān)控，保證實(shí)驗(yàn)室的安全，創(chuàng)造一個(gè)綠色環(huán)保、智能舒適的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

智慧實(shí)驗(yàn)室是以現(xiàn)代教育思想與理念為指導(dǎo)，以提高學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，將物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能技術(shù)等新一代信息技術(shù)有機(jī)融合于實(shí)驗(yàn)室的管理和教學(xué)過程中，建設(shè)成具有全面感知物理環(huán)境、智能化管理與控制、教學(xué)過程可視化記錄與評(píng)價(jià)、資源和信息互聯(lián)共享、師生協(xié)作與互動(dòng)一體化的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)空間和“一站式”服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的進(jìn)一步精細(xì)化動(dòng)態(tài)化管理、全時(shí)空管理、全要素管理、全生命周期管理。智慧實(shí)驗(yàn)室通過將新一代信息技術(shù)和智能化設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室有機(jī)融合，以現(xiàn)代教育思想與理念為指導(dǎo)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建全面感知的物理環(huán)境，基于互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建開放、互動(dòng)、共享的綜合實(shí)驗(yàn)信息服務(wù)平臺(tái)，基于智能控制技術(shù)構(gòu)建可視化、智能化的自動(dòng)化管理和監(jiān)控，基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程的可視化采集、傳輸、交互、評(píng)價(jià)、應(yīng)用和服務(wù)。

一、智慧實(shí)驗(yàn)室的系統(tǒng)架構(gòu)模型

對(duì)智慧實(shí)驗(yàn)室內(nèi)涵分析的基礎(chǔ)上，秉承模塊化設(shè)計(jì)理念，筆者認(rèn)為在基礎(chǔ)硬件設(shè)施上，可將物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)設(shè)備和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)融合，從基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、硬件、軟件四要素出發(fā)，搭建一個(gè)由設(shè)備感知層、智能控制層、網(wǎng)絡(luò)層、服務(wù)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、用戶層組成的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。

1.設(shè)備感知層

利用各種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能感應(yīng)技術(shù)，通過 IC 卡、二維條碼、射頻標(biāo)簽、攝像機(jī)、各類傳感器等自動(dòng)標(biāo)識(shí)，實(shí)時(shí)獲取各種監(jiān)測(cè)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的全面感知、設(shè)備的識(shí)別及信息的采集等，并可以依據(jù)采集的大數(shù)據(jù)智能預(yù)測(cè)一般規(guī)律和發(fā)展趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)室設(shè)備感知層的設(shè)備主要包括門禁系統(tǒng)、多媒體設(shè)備、照明系統(tǒng) RFID 標(biāo)簽、二維碼、攝像頭、空調(diào)與新風(fēng)系統(tǒng)、各類傳感器（二氧化碳濃度傳感器、有害氣體濃度傳感器、水浸傳感器、溫濕度傳感器、光敏傳感器）等。如：利用低頻和高頻的RFID設(shè)備進(jìn)行門禁管理、刷卡考勤、設(shè)備盤點(diǎn)與統(tǒng)計(jì)等，利用攝像頭和智能錄播設(shè)備實(shí)現(xiàn)無感知考勤、實(shí)驗(yàn)教學(xué)全過程視頻采集及實(shí)驗(yàn)室安全監(jiān)控等功能。

2.智能控制層

智能控制單元是智慧實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的核心支撐系統(tǒng)，具備精準(zhǔn)控制、智能信息處理、智能信息反饋和智能控制決策等功能，是實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的控制和執(zhí)行終端，能夠執(zhí)行各種管理指令，從而使實(shí)驗(yàn)室達(dá)到系統(tǒng)化的智能運(yùn)行管理。智能控制層主要包含三種類型設(shè)備：智能電源控制系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室智能中控系統(tǒng)、多媒體智能控制系統(tǒng)。

3.網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層相當(dāng)于人體的中樞神經(jīng)，實(shí)現(xiàn)人與人、設(shè)備與設(shè)備、人與設(shè)備之間全面的互聯(lián)互通，承載智慧實(shí)驗(yàn)室所有的軟件平臺(tái)、硬件設(shè)備、基礎(chǔ)設(shè)施、人等信息之間的傳輸，為師生提供可靠、穩(wěn)定的泛在基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和持續(xù)的服務(wù)會(huì)話及感知數(shù)據(jù)的接入和傳輸。網(wǎng)絡(luò)層所涉及的網(wǎng)絡(luò)有有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)等，各網(wǎng)絡(luò)之間協(xié)調(diào)工作，使信息空間與物理空間能夠無縫對(duì)接、全面聯(lián)通。

4.服務(wù)層

為消除各學(xué)院及各應(yīng)用系統(tǒng)之間的“信息孤島” 現(xiàn)象 , 利用云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)為基礎(chǔ)，深度整合數(shù)據(jù)資源，統(tǒng)一信息管理，建立一個(gè)統(tǒng)一的、共享的、標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)融合綜合服務(wù)平臺(tái)。主要包括統(tǒng)一身份認(rèn)證、云計(jì)算與云存儲(chǔ)、統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫服務(wù)平臺(tái)、虛擬化桌面、直播和錄播、大數(shù)據(jù)挖掘、服務(wù)器集群等基礎(chǔ)服務(wù)，為實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)融合和服務(wù)融合奠定基礎(chǔ)。

5.?業(yè)務(wù)應(yīng)用層和用戶層

業(yè)務(wù)應(yīng)用層旨在構(gòu)建一個(gè)多服務(wù)綜合管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、資源管理、環(huán)境監(jiān)控等諸多應(yīng)用，使得它們集成于統(tǒng)一的管理平臺(tái)之上，形成開放的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，并為實(shí)驗(yàn)室評(píng)估、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量管理等方面的決策提供數(shù)據(jù)支持。在實(shí)際建設(shè)過程中，可以根據(jù)學(xué)校的實(shí)際需求，以“業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)”為基礎(chǔ)，靈活搭配豐富多樣的拓展應(yīng)用模塊，最大限度滿足學(xué)校、學(xué)院、實(shí)驗(yàn)中心、教師和學(xué)生等使用方和管理方的需求，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室相關(guān)工作智能化、規(guī)范化、信息化管理，把管理工作從粗放式向精細(xì)化管理轉(zhuǎn)變，從而達(dá)到減少資源浪費(fèi)的目的。

6.?智慧實(shí)驗(yàn)室運(yùn)作機(jī)制

在智慧實(shí)驗(yàn)室層級(jí)架構(gòu)中，實(shí)驗(yàn)室信息及安全標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范和實(shí)驗(yàn)室工作體系與管理機(jī)制在外圍方面起到了加強(qiáng)作用。實(shí)驗(yàn)室信息及安全標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范是智慧實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的重要支撐，實(shí)驗(yàn)室的安全性涉及實(shí)驗(yàn)室實(shí)體安全、運(yùn)行安全、信息安全。實(shí)驗(yàn)室的規(guī)范化運(yùn)作，除了基于技術(shù)方面的規(guī)范，建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室工作體系與管理機(jī)制同樣非常重要。技術(shù)與制度相結(jié)合，操作規(guī)范與智慧化的管理方式相配合，才能將高校智慧型實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的智慧化優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致。

智慧實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)將云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)等信息技術(shù)有機(jī)融合，運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”等新思維、新理念，以智慧化的實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)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(xué)管理、開放管理、設(shè)備管理、項(xiàng)目管理等于一體，旨在促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室管理手段的革新和教學(xué)質(zhì)量的提升。

( 一）實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)

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

1.實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理

實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理主要涵蓋實(shí)驗(yàn)室排（調(diào)）課、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、人員考勤、課時(shí)統(tǒng)計(jì)等方面。重點(diǎn)利用好智能化排課系統(tǒng)，管理人員可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)儀器設(shè)備條件、可利用時(shí)間，按課程、教師、周次、節(jié)次、起始時(shí)間、實(shí)驗(yàn)人數(shù)安排實(shí)驗(yàn)室，做出具體安排后形成實(shí)驗(yàn)室課表，并發(fā)放給任課老師、實(shí)驗(yàn)室管理員、學(xué)生。而教學(xué)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(duì)接，讀取一卡通系統(tǒng)的師生信息，實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)分批分組智能安排、考勤簽到、實(shí)驗(yàn)過程跟蹤監(jiān)控及實(shí)驗(yàn)上課信息匯總統(tǒng)計(jì)等。

2.實(shí)驗(yàn)室開放管理

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

實(shí)驗(yàn)室開放管理支持實(shí)驗(yàn)室開放、大型儀器開放、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開放、自主訓(xùn)練開放等多種模式，涵蓋預(yù)約前管理、預(yù)約管理、實(shí)驗(yàn)過程管理、實(shí)驗(yàn)后管理全生命周期的業(yè)務(wù)流程，并啟用安全準(zhǔn)入、培訓(xùn)管理、信譽(yù)積分等三大保障機(jī)制，確保實(shí)驗(yàn)室開放后各業(yè)務(wù)流程穩(wěn)定、有序、安全地運(yùn)行。具體操作如下：公示實(shí)驗(yàn)室資源、開放時(shí)間段、預(yù)約信息、規(guī)章制度及安全準(zhǔn)入考核、培訓(xùn)學(xué)習(xí)考核等內(nèi)容。預(yù)約前進(jìn)行安全準(zhǔn)入和培訓(xùn)檢測(cè)，并需要完成預(yù)習(xí)內(nèi)容和通過測(cè)試才可提交當(dāng)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(shí)驗(yàn)室預(yù)約狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)過程管理需要進(jìn)行人員身份認(rèn)證、出入信息采集，保證所有出入實(shí)驗(yàn)室人員都是被授權(quán)的。管理人員可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)儀器運(yùn)行狀態(tài)、當(dāng)前使用人員、當(dāng)前預(yù)約狀態(tài)，進(jìn)行儀器電源管控和對(duì)視頻實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)后管理人員根據(jù)使用狀況，會(huì)給使用人員一定的信譽(yù)積分。實(shí)驗(yàn)室管理人員可以出入查詢儀器使用信息、查看實(shí)驗(yàn)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(hào)、型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、廠家、價(jià)值、經(jīng)費(fèi)來源等基礎(chǔ)信息，以及樣品規(guī)格、使用指南、實(shí)驗(yàn)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(biāo)簽實(shí)時(shí)監(jiān)控資產(chǎn)的使用、流動(dòng)情況和自動(dòng)化盤點(diǎn)，將資產(chǎn)入庫、盤點(diǎn)、領(lǐng)用、變更、維修、調(diào)撥、清理等進(jìn)行全生命周期精細(xì)化管理。綜合管理平臺(tái)上可以實(shí)時(shí)顯示儀器設(shè)備的狀態(tài)，如空閑中、實(shí)驗(yàn)中、維護(hù)中、故障、未啟用等。后臺(tái)詳細(xì)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(shí)驗(yàn)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(hù)等方面做出科學(xué)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(shí)現(xiàn)低值品和耗材的智能化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)低值品與耗材的入庫、出庫、調(diào)撥、盤點(diǎn)、訂單等功能操作，自動(dòng)對(duì)出入庫物資信息進(jìn)行識(shí)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(dòng)進(jìn)行物資盤點(diǎn)，記錄出入庫、借還、報(bào)警、系統(tǒng)操作日志等信息，實(shí)現(xiàn)物資出入安全管理、智能環(huán)境監(jiān)測(cè)管理、自動(dòng)圖像采集、聲光報(bào)警等多種功能，從而對(duì)低值品與耗材做到可視化、信息化和智能化管理。

5.項(xiàng)目與采購管理

傳統(tǒng)的項(xiàng)目申報(bào)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(xiàng)目執(zhí)行的效率，也增加了執(zhí)行的難度，學(xué)校也難以監(jiān)管到位。針對(duì)這樣的情況，就需要充分利用云計(jì)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(xiàng)目申報(bào)與設(shè)備采購平臺(tái)，涵蓋實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備方面的項(xiàng)目申請(qǐng)、立項(xiàng)、采購申請(qǐng)、采購項(xiàng)目受理及采購方案制訂及文件編制、公示公告發(fā)布、開評(píng)標(biāo)情況記錄、采購合同管理、外貿(mào)合同執(zhí)行、采購項(xiàng)目動(dòng)態(tài)以及后期的建賬、報(bào)銷等程序，以此提高實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目申請(qǐng)、項(xiàng)目執(zhí)行、采購效率和管理水平，將教師從復(fù)雜的申請(qǐng)、申購、建賬、報(bào)銷程序中解放出來，更專心地投入教學(xué)和科研工作中。

（二）高清視頻示教系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)條件特殊、操作空間窄、觀摩人數(shù)受限，致使實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在部分學(xué)生無法看清實(shí)驗(yàn)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(jī)記錄實(shí)驗(yàn)過程，可以做到使每個(gè)學(xué)生都能清楚地看到現(xiàn)場(chǎng)操作情況。系統(tǒng)可以對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全進(jìn)行登記，并精細(xì)化記錄實(shí)驗(yàn)室操作情況，主要有示范視頻錄制、同步直播、自主學(xué)習(xí)等功能。示范視頻錄制功能可以將教師的示范性操作進(jìn)行實(shí)時(shí)多角度（特寫視頻、全景視頻、課件視頻）、多路視頻進(jìn)行錄像，完整地記錄示教過程，并作為教學(xué)錄像上傳到資源平臺(tái)。同時(shí)，系統(tǒng)將多路高清畫面在平臺(tái)上進(jìn)行同步直播，局域網(wǎng)及因特網(wǎng)用戶均可接收觀看。實(shí)驗(yàn)室配置有觸控一體機(jī)，實(shí)時(shí)錄制的實(shí)驗(yàn)可以通過觸控一體機(jī)進(jìn)行點(diǎn)播回看，用于自主教與學(xué)，亦可同步顯示本地高清實(shí)驗(yàn)直播示范。在開放實(shí)驗(yàn)中，實(shí)時(shí)直播本地畫面，同時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)操作情景進(jìn)行記錄，學(xué)生可以回放操作過程，進(jìn)行自我診斷。學(xué)生也可以自主拍攝練習(xí)視頻上傳，供教師進(jìn)行評(píng)價(jià)或推薦給其他學(xué)生觀摩。

交互系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)、見習(xí)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐活動(dòng)提供靈活的活動(dòng)形式，能實(shí)現(xiàn)低成本、高頻次、高效率的教學(xué)活動(dòng)。交互系統(tǒng)分為兩個(gè)部分：主講端（示教室）和互動(dòng)端（交互室）。主講端是示范性講解及遠(yuǎn)端畫面?；?dòng)端是遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)講解及全景畫面，通過圖像和主動(dòng)聲音捕捉實(shí)現(xiàn)雙方視頻互動(dòng)。示教室和交互室整個(gè)教學(xué)互動(dòng)過程通過場(chǎng)景采集軟件得以實(shí)時(shí)記錄下來并發(fā)布到智慧實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)形成優(yōu)質(zhì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)示教資源。

（三）實(shí)驗(yàn)室硬件管理平臺(tái)

1.多媒體演示系統(tǒng)

在這個(gè)信息技術(shù)發(fā)達(dá)的時(shí)代，多媒體演示系統(tǒng)作為現(xiàn)代化教學(xué)的一種表現(xiàn)手段，成為建設(shè)智慧實(shí)驗(yàn)室必不可少的實(shí)驗(yàn)教學(xué)工具。它由中央控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、觸控一體機(jī)、投影設(shè)備、投影幕、數(shù)字視頻展示臺(tái)、音響設(shè)備等組成。運(yùn)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(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)中控外聯(lián)多媒體設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，具備設(shè)備的一鍵開啟或關(guān)閉、投影機(jī)輸入信號(hào)的切換、幕布的升降、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)（開啟狀態(tài)、被盜報(bào)警、燈泡的使用時(shí)間、異常提醒等）功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)室多媒體教學(xué)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(zhǔn)確地掌握多媒體設(shè)備使用情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和隱患，真正做到動(dòng)態(tài)、智能化地管理和維護(hù)，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(tái)可進(jìn)行電源的集中控制與管理。時(shí)序電源開啟，避免設(shè)備同時(shí)通電造成瞬間的大電流沖擊，監(jiān)測(cè)每一路電源的通斷狀態(tài)、電壓、電流，隨時(shí)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(yùn)行；主輔雙電源模塊，當(dāng)電源模塊發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)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(yùn)行；電路能耗分析可以全面掌握各個(gè)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(shí)驗(yàn)設(shè)備中央控制系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，接收并存儲(chǔ)其下發(fā)的控制策略，記錄實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用信息（開啟時(shí)間、關(guān)閉時(shí)間、使用人員、所在院系等），存儲(chǔ)本地操作記錄、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并上傳服務(wù)器存儲(chǔ)于個(gè)人空間，構(gòu)建統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

4.實(shí)驗(yàn)室綜合物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)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(shí)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(duì)講系統(tǒng)、各類傳感器系統(tǒng)等。通過門禁系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)開放式預(yù)約管理，有效地進(jìn)行學(xué)生身份識(shí)別和出入口安全管理，并且記錄所有出入人、物的詳細(xì)情況。配合各實(shí)驗(yàn)室視頻采集設(shè)備，通過科學(xué)、高效的管理手段 , 構(gòu)建行之有效的實(shí)驗(yàn)室安全管理監(jiān)控防范體系 , 安全層層落實(shí) , 責(zé)任到人 , 提升實(shí)驗(yàn)室安全系數(shù)。IP對(duì)講系統(tǒng)可分通道進(jìn)行廣播對(duì)講，同時(shí)可對(duì)教室內(nèi)的聲音進(jìn)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(duì)講設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)教師進(jìn)行遠(yuǎn)程對(duì)講，向?qū)嶒?yàn)室中心尋求實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)和幫助。傳感器對(duì)室內(nèi)的溫濕度、照明、消防系統(tǒng)、漏水、漏油、空調(diào)、新風(fēng)機(jī)、空氣質(zhì)量等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦實(shí)驗(yàn)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(huì)在第一時(shí)間自動(dòng)發(fā)出指令，系統(tǒng)進(jìn)行多重報(bào)警，如語音報(bào)警、短信報(bào)警、E-mail 報(bào)警，并通過控制安置在實(shí)驗(yàn)室中的各種智能開關(guān)，解決一切的安全隱患問題。

智慧實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)踐工作中能夠提高實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)管理水平，提高教學(xué)設(shè)備利用率，減輕實(shí)驗(yàn)室管理人員工作負(fù)擔(dān)，為廣大師生提供教學(xué)實(shí)驗(yàn)、科研創(chuàng)新、自主創(chuàng)新等自由靈活的實(shí)驗(yàn)基地，為高技能人才培養(yǎng)提供強(qiáng)有力的支持保障，徹底改變了以往實(shí)驗(yàn)室粗放的管理模式。但智慧實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的艱巨而復(fù)雜的工程，學(xué)校一定要建立明確完整的項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)，明確人員職責(zé)，使各部門相關(guān)人員能夠在職責(zé)的激勵(lì)下積極地參與項(xiàng)目的實(shí)施。同時(shí)，要建立完善的運(yùn)行保障機(jī)制，包括配套的管理規(guī)范、流程和措施等，確保系統(tǒng)使用價(jià)值的實(shí)現(xiàn)。此外，要建立多層次、分類別、多形式、重實(shí)效的信息化人才培養(yǎng)、考核、評(píng)估制度，提升實(shí)驗(yàn)室信息技術(shù)崗位人員知識(shí)和技能，以適應(yīng)信息技術(shù)發(fā)展變化的要求。