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智慧實驗室管理系統(tǒng)平臺

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產(chǎn)品簡介

智慧實驗室管理系統(tǒng)平臺

詳細(xì)介紹

1）背景
2018年4月，發(fā)布《教育信息化2.0行動計劃》，該行動計劃是根據(jù)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》《國家教育事業(yè)發(fā)展“十三五"規(guī)劃》《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》《教育信息化“十三五" 規(guī)劃》等文件要求并結(jié)合“互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能"等新技術(shù)手段而提出的。
該行動提出要實現(xiàn)“三全兩高一大"的建設(shè)目標(biāo)，從融合應(yīng)用向創(chuàng)新發(fā)展轉(zhuǎn)變，努力構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+"條件下的人才培養(yǎng)新模式、發(fā)展基于互聯(lián)網(wǎng)的教育服務(wù)新模式、探索信息時代教育治理新模式。
為了進一步按照政策提高學(xué)校的信息化教學(xué)和管理水平，更加高效的協(xié)助老師進行管理，更加周到的為學(xué)生服務(wù)。本方案探索完成基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧實驗室管理。通過平臺的建立，增加學(xué)習(xí)渠道，使學(xué)生能夠?qū)W習(xí)更加方便；增加管理手段，讓老師的管理更加高效；同時大數(shù)據(jù)平臺作為真實的數(shù)據(jù)支撐，可以為學(xué)院增加管理的依據(jù)。
教：指實驗室教學(xué)管理，包含實驗室課程、實驗室排課、學(xué)生考勤、學(xué)生成績、實訓(xùn)報告等協(xié)助實驗老師進行管理的相關(guān)內(nèi)容。
學(xué)：指學(xué)生對實驗室的學(xué)習(xí)管理，包含系統(tǒng)便捷服務(wù)、成績課表查詢、開放預(yù)約使用實驗室、耗材便捷領(lǐng)用等功能。
管：指實驗室管理部門及實驗室管理者對實驗室的智能管理，包含遠程查看上課情況，對實驗室開放管理、實驗設(shè)備的管理、實驗室耗材的管理等。
控：指實驗室物聯(lián)網(wǎng)硬件控制，包含攝像機、門禁、危化品管理柜、設(shè)備電源管理、總電源管理、燈光、窗簾、空調(diào)等等職能控制。
統(tǒng)：指得失實驗室所有數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，包含基礎(chǔ)報表統(tǒng)計分析及按照管理部門具體指標(biāo)進行的統(tǒng)計分析。
評：包含管理者對實驗老師的綜合評價、老師對實驗學(xué)生的綜合評價、學(xué)生對實驗設(shè)備的綜合總價等管理及反饋性內(nèi)容。
2）產(chǎn)品技術(shù)介紹
物聯(lián)網(wǎng)：本系統(tǒng)為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧實驗室管理平臺，本次建設(shè)設(shè)計的所有的硬件設(shè)備，均為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通訊手段包含TCP/IP、WIFI、Zigbee、LORA、NB-IOT等技術(shù)手段。保障所有的設(shè)備均可接入網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)設(shè)備統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)一展示、功能統(tǒng)一使用的一體化管理系統(tǒng)。
大數(shù)據(jù)型實驗數(shù)據(jù)中心：大數(shù)據(jù)型實驗數(shù)據(jù)中心完成了解構(gòu)型數(shù)據(jù)與機器型數(shù)據(jù)的整合。將學(xué)校共享數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)例如教務(wù)系統(tǒng)的學(xué)生信息、一卡通系統(tǒng)的師生卡信息直接抽取作為本系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這樣既保證了數(shù)據(jù)的性又保證了數(shù)據(jù)的實時性。大數(shù)據(jù)型實驗數(shù)據(jù)中心可以將物聯(lián)網(wǎng)硬件產(chǎn)生的機器數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的急購型數(shù)據(jù)進行整合，使業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以直接通過專用的數(shù)據(jù)接口下載到物聯(lián)網(wǎng)硬件，讓物聯(lián)網(wǎng)硬件成為軟件業(yè)務(wù)系統(tǒng)的直接執(zhí)行機構(gòu)。另外大數(shù)據(jù)型實驗數(shù)據(jù)中心可以為實驗室各種數(shù)據(jù)的報表及查詢提供強大而靈活的數(shù)據(jù)支撐，讓報表更加實時、靈活。
B/S系統(tǒng)及報表設(shè)計器：用戶工作界面是通過WWW瀏覽器（如IE）來實現(xiàn)，主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端（Server）實現(xiàn)，形成所謂B/S的結(jié)構(gòu)。能實現(xiàn)不同的人員，從不同的地點，以不同的接入方式（比如LAN, WAN, Internet/Intranet等）訪問和操作共同的數(shù)據(jù)庫；它能有效地保護數(shù)據(jù)平臺和管理訪問權(quán)限，服務(wù)器數(shù)據(jù)庫也很安全。同時系統(tǒng)支持強大的基于B/S的報表設(shè)計器，用戶可以任意調(diào)取數(shù)據(jù)中的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及機器數(shù)據(jù)很便捷的用各種表現(xiàn)形式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的展示。
3）產(chǎn)品特點介紹
數(shù)據(jù)共享：與數(shù)字校園平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，支持教務(wù)系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、人事系統(tǒng)、學(xué)工系統(tǒng)等系統(tǒng)數(shù)據(jù)的對接。
綜合管理：一套系統(tǒng)可實現(xiàn)教學(xué)的管理、開放的管理、設(shè)備的管理、耗材的管理，能夠讓多部門在該系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)作，增加辦事效率，更好、更快的為學(xué)生服務(wù)。
使用簡便：該系統(tǒng)人事組織架構(gòu)、院系角色設(shè)置、學(xué)生老師數(shù)據(jù)、一卡通數(shù)據(jù)等于學(xué)校實際情況一樣，系統(tǒng)支持業(yè)務(wù)流程自定義，可以便捷的配合學(xué)校現(xiàn)有實際情況使用。
使用靈活：該系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以支持市場主流產(chǎn)品，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)接入系統(tǒng)中，靈活配置及使用相關(guān)設(shè)備。
接口開放：提供更加詳盡的數(shù)據(jù)接口，方便學(xué)校后期與其他系統(tǒng)做對接或者在校級平臺上進行展示。
報表管理：強大的一表通管理功能，可以支持用戶靈活自定義表格，并且從數(shù)據(jù)庫中直接調(diào)取數(shù)據(jù)填充，迅速快捷！
4）系統(tǒng)功能介紹
 4-1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心
實驗中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺主要功能是配置實驗中心的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、存儲使用過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、查詢各種數(shù)據(jù)及日志。實驗中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺要按照類型設(shè)計增加數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)的功能。每種數(shù)據(jù)可根據(jù)老師的實際要求確定數(shù)據(jù)表的格式。
實驗室數(shù)據(jù)中心平臺同時也要能夠按照老師要求，把各種數(shù)據(jù)按照老師老師預(yù)先設(shè)計的表格進行導(dǎo)出。
1、系統(tǒng)基礎(chǔ)信息設(shè)置
1.1、組織架構(gòu)
主要按照學(xué)院既有的組織架構(gòu)進行該系統(tǒng)的組織架構(gòu)的設(shè)置。組織架構(gòu)設(shè)置按照院長、書記、副院長、副書記、系主任、實驗中心主任、實驗室管理員、任課教師、學(xué)生等；
1.2、用戶角色及權(quán)限
不同的用戶角色可靈活的分配不同的權(quán)限，權(quán)限分為課程信息維護、系統(tǒng)用戶維護、審批等，不同的業(yè)務(wù)流程對應(yīng)不同的權(quán)限，超級管理員可分配給不同的用戶相應(yīng)的權(quán)限。
2、用戶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
2.1、教師信息設(shè)置及查詢
教師信息設(shè)置包含系統(tǒng)內(nèi)教師用戶信息的查詢、權(quán)限設(shè)置、新用戶增加、用戶信息導(dǎo)入等功能；需確定老師的基礎(chǔ)信息表格。
2.2、學(xué)生信息設(shè)置及查詢
學(xué)生信息設(shè)置包含系統(tǒng)內(nèi)學(xué)生用戶信息的查詢、權(quán)限設(shè)置、新用戶增加、用戶信息導(dǎo)入等功能；需確定學(xué)生的基礎(chǔ)信息表格。
2.3、臨時用戶設(shè)置及查詢
臨時信息設(shè)置包含系統(tǒng)內(nèi)臨時用戶信息的查詢、權(quán)限設(shè)置、新用戶增加、用戶信息導(dǎo)入等功能；需確定臨時用戶的基礎(chǔ)信息表格。臨時用于要求可以發(fā)卡、人臉識別等。
3、實驗室基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：
3.1、實驗室屬性管理
學(xué)院所轄實驗室的基礎(chǔ)用房數(shù)據(jù)，房間面積、實驗桌數(shù)量、房間所承擔(dān)的課程、房間管理老師、房間實驗室設(shè)備等信息（實驗室屬性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表）；屬于課題實驗室或者有項目成果的實驗室，需要可以查詢實驗成果。可以添加修改實驗室用房數(shù)據(jù)。
3.2、實驗室實驗課程管理
主要管理該學(xué)院所有實驗課程，包含任課教師、實驗室用房，課程大綱、課程實驗、教學(xué)計劃等內(nèi)容；
3.3、實驗室屬性查詢
可以按照實驗室屬性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表中的任何一個關(guān)鍵字進行實驗室屬性的搜索，搜索結(jié)果可以用表格的形式導(dǎo)出。
4、教學(xué)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理
4.1、學(xué)期信息管理
主要用于設(shè)置學(xué)期、教學(xué)計劃等
4.2、實驗中心課程設(shè)置
可以按照標(biāo)準(zhǔn)的課程數(shù)據(jù)格式或者學(xué)校教務(wù)處給出的標(biāo)準(zhǔn)課程數(shù)據(jù)進行導(dǎo)入，課程數(shù)據(jù)導(dǎo)入以后可以再單獨增加和單獨刪除。支持手動調(diào)節(jié)；
課程數(shù)據(jù)與學(xué)院、專業(yè)、班級進行關(guān)聯(lián)；
4.3、實驗中心課程教學(xué)大綱及教學(xué)計劃
按照學(xué)院、專業(yè)、班級、課程進行教學(xué)大綱及教學(xué)計劃的設(shè)置；
4.4、實驗中心實驗項目設(shè)置
按照實驗室進行實驗項目庫的添加。
按照學(xué)院、專業(yè)、班級、課程進行實驗項目的設(shè)置，可以從該實驗室的實驗項目庫進行選擇配置。
4.5、按照專業(yè)課程進行實驗項目開出率查詢或者實驗課時開出率查詢
 4-2）實驗室安全準(zhǔn)入在線培訓(xùn)考核
實驗室安全準(zhǔn)入在線培訓(xùn)考核系統(tǒng)主要是完成實驗室規(guī)章制度，實驗室安全學(xué)習(xí)、實驗室準(zhǔn)入原則考核等相關(guān)工作。

學(xué)習(xí)資料庫維護

教師功能：系統(tǒng)支持老師上傳根據(jù)實驗室規(guī)章制度、實驗室安全使用條例、實驗室準(zhǔn)入原則的規(guī)范性文件制定的學(xué)習(xí)資料。上傳文件格式支持視頻、圖片、PDF等不可更改的文件格式。
教師可在后臺查看學(xué)生學(xué)習(xí)某一個資料的學(xué)習(xí)時間；系統(tǒng)可自動記錄學(xué)生學(xué)習(xí)時間。
學(xué)生功能：學(xué)生可在電腦端和手機客戶端進入不同的課程實驗室學(xué)習(xí)實驗室的規(guī)章制度、安全、準(zhǔn)入原則等文件。

考試題庫維護

教師功能：教師可根據(jù)不同類型的實驗室設(shè)定不同的規(guī)章制度、安全試題題庫。可設(shè)置考試題庫和學(xué)生自測題題庫，設(shè)置題庫的目的主要是為了完成學(xué)生自測和在線考試。
題庫類型包含填空題、判斷題、多選題、單選題、簡答題五種題目類型。
每種題目類型可設(shè)定非常簡單、簡單、一般、較難、非常難五種難度的試題。

自測試卷生成

學(xué)生功能：學(xué)生可以在電腦端和手機端自測試卷模塊，選擇題庫，然后選擇填空題、判斷題、多選題、單選題、簡答題每種試題的數(shù)量。然后點擊生成試卷。進行試題的作答和練習(xí)。
學(xué)生練習(xí)題答卷完成提交后，可自動生成分?jǐn)?shù)，生成錯題集，進行集中的查錯、學(xué)習(xí)、修改。
教師功能：教師可在后臺查看學(xué)生自測試題的試卷、答題時間、打錯題目。

考試試卷生成

教師功能：教師可在后臺生成試卷，生成試卷模式分自動生成試卷和手動生成試卷兩種模式。
自動隨機生成試卷：步選擇題庫，第二步選擇試題類型設(shè)定每種類型的分?jǐn)?shù)，第三步選擇試題難度，第四步設(shè)定考試時間。點擊即可生成試卷。
手動定向生成試卷：步選擇題庫，第二部選擇試題類型，第三步選擇試題難度，點擊查詢。把想要選擇的題目拉入試卷中并設(shè)定分?jǐn)?shù)。依此類推，選擇完成后。設(shè)定考試時間，點擊生成試卷。
到考試時間后，學(xué)生電腦端和手機端可登錄進行考試。

考試成績統(tǒng)計分析

考試完成后，教師可在后臺試卷分析查看每次考試的學(xué)生名單、學(xué)生考試時間、考試分?jǐn)?shù)、得分分?jǐn)?shù)段分析，錯題分析等
 4-3）實驗課程教學(xué)管理
1、課程體系設(shè)置：
1.1. 專業(yè)課程體系設(shè)置；
1.2. 任課老師具有自己所教學(xué)課程的權(quán)限；
1.3. 課程負(fù)責(zé)人具有本門課程所有任課老師的查看管理權(quán)限；專業(yè)負(fù)責(zé)人具有所有課程的管理權(quán)限；
1.4.老師可調(diào)用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心的課程教學(xué)大綱，實驗課程教學(xué)項目，實驗課程實驗項目，班級課表導(dǎo)入。課程所包含的信息如下所示：
2、課程資源管理子系統(tǒng)：
3、簽到管理
4、實驗報告提交和設(shè)備使用情況反饋

課程在線學(xué)習(xí)考試功能

4-4）實驗室開放預(yù)約管理
1、開放實驗室設(shè)置：
2、開放實驗室預(yù)約預(yù)習(xí)
3、開放實驗室審批權(quán)限管理
4、開放實驗室過程簽到派位管理
5、開放實驗室的成績管理
6、開放實驗室數(shù)據(jù)查詢
 4-5）耗材管理
實驗室耗材管理為實驗室低值易耗品的進銷存管理，可根據(jù)學(xué)校現(xiàn)有的耗材管理流程進行業(yè)務(wù)邏輯的定制。

耗材的申請、采購、驗收、入庫流程：

耗材的使用申請流程：

1、耗材管理系統(tǒng)功能模塊
1.1、耗材項目費用的申請審批及查詢
1）申請及審批
2）耗材申購記錄查詢
1.2、耗材的入庫
1.3、耗材的使用配置
1.4、耗材的庫存管理
1）耗材領(lǐng)用及出入庫管理
2）庫存的盤點及小結(jié)
1.5、耗材查詢及統(tǒng)計
1）庫存查詢
2）購買記錄查詢
3）使用記錄查詢
4）耗材使用統(tǒng)計
 4-6）設(shè)備管理
1、設(shè)備入庫（儀器設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)）；
2、設(shè)備屬性變動更改申請
3、設(shè)備總覽
 4-7）物聯(lián)網(wǎng)控制中心

展示門禁大數(shù)據(jù)一覽表，按照實驗室名稱，在系統(tǒng)中設(shè)置門禁列表，支持遠程開門；支持實時刷卡數(shù)據(jù)反饋。
門禁刷卡歷史數(shù)據(jù)查詢
門禁臨時

總電源控制模塊：

展示總電源數(shù)據(jù)一覽表，按照實驗室名稱，在系統(tǒng)中設(shè)置總電源列表，支持遠程斷閘、合閘；
實時顯示每個實驗室總電源開關(guān)狀態(tài)、電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)、漏電流數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)。
支持電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、功率數(shù)據(jù)、漏電流數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)生成歷史曲線圖
支持各類過壓、過流、短路等各類型報警。

4-8）大數(shù)據(jù)展示系統(tǒng)
8.1、主要實現(xiàn)實驗實驗室的綜合查詢，包含實驗室資產(chǎn)統(tǒng)計、設(shè)備統(tǒng)計、耗材統(tǒng)計等；包含實驗室教學(xué)信息查詢統(tǒng)計、實驗室基本信息查詢統(tǒng)計、人員架構(gòu)查詢統(tǒng)計、使用率查詢統(tǒng)計等內(nèi)容；支持大屏、查詢終端進行顯示；
8.2、系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)置按照國家門、省級門、校級主管單位要求的數(shù)據(jù)表格，預(yù)置表格。系統(tǒng)數(shù)據(jù)自動采集。自動生成報表，報表支持手動修改。
8.3、系統(tǒng)支持手選數(shù)據(jù)，打印報表；
8.4、所有功能模塊的查詢統(tǒng)計功能均需支持導(dǎo)出報表模式；
4-9）移動管理平臺
以上所有的功能均可在手機端實現(xiàn)，手機采用H5自適應(yīng)代碼編寫。不需要單獨安裝APP，可集成在學(xué)校的微信公眾號中，實現(xiàn)一鍵登錄。自適應(yīng)展示。
5. 硬件介紹
5-1）門禁系統(tǒng)
集成學(xué)校現(xiàn)有的門禁系統(tǒng)也可根據(jù)需要配置安裝
 5-2）總電源控制系統(tǒng)