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实验室自动化设计优选九篇

时间:2023-06-08 15:17:41

实验室自动化设计

实验室自动化设计第1篇

[关键词] 会计实验室 系统化 信息化 科学化

一、会计实验教学的现状和问题

会计是一门技术性较强的学科,除了让学生学到系统的、有一定深度和广度的理论知识外,还应培养学生的实际操作能力。鉴于社会实习的局限性和实际困难,许多院校在会计学系或专业开设了会计实验室。会计实验室就其功能而言,一般是以验证性实验为主,同时也进行探索性实验。

近几年许多高校都在探索建立会计模拟实验室,使学生的会计实习最大限度地接近实际情况,达到在企业进行会计岗位实习相似的效果。各高校的会计实验室一般分设两种操作室:即手工操作室和电脑操作室。通过会计实验课的教学和实践,加深了学生对会计工作的感性认识,培养了学生实际操作能力,也提高了他们对会计专业的兴趣和做好会计工作的自信心。虽然会计实验室有了比较长足的发展,但会计实验室还存在以下急待解决的问题。(1)学生在会计实验室里仅仅是重复会计核算工作,实习内容简单化,使会计实验教学目标层次降低,没有创新性。(2)当前的会计实验室尽管使用了电脑等手段,但诸如网络技术、人工智能技术等现代化的信息手段还基本上没有得到综合应用。(3)会计实验室建设只重视诸如电脑、打印机等硬件设施的配置,而实验室的科学组织和有效管理等手段方法的建设还非常滞后。因此,开展会计实验室建设目标的研究,具有重要的理论和现实意义。

二、会计实验室建设的目标

随着信息社会的到来和发展,对于未来的会计人员,要求以扎实的专业知识为核心的知识结构,以熟练的计算机应用为特色的能力结构,以创新精神为先导的素质结构更多的侧重于知识结构。会计实验室的建设应当围绕以上三种结构的人才培养总目标进行。为实现其目标,应当在满足学生基本技能训练的基础上,进行多层次、多方位的综合实验教学。为此,要进行以下软硬件的建设。

1.软件目标

会计实验室的软件建设目标包括:(1)实验内容系统化。(2)实验手段信息化。(3)实验组织科学化。

(1)实验内容系统化

随着社会的进步,人们越来越理清了系统化处理解决问题的方法。可以这样说,做什么事情,基本都是一项系统化的工程。没有系统化的缜密思考和运作,难以将事情做好。在会计实验室的建设中,首先要考虑会计实验内容的系统化问题。大家知道,会计知识体系是相互关联、前后融合的。那么在会计实验内容的安排上,就应该按顺序、分层次编排。对于会计的主干课程,在会计实验内容的设计时,应该基本上都涵盖到。只有会计实验内容的设置达到了系统化的程度,才能保证学生系统化地学习掌握会计的知识体系。

(2)实验手段信息化

进入21世纪后,信息技术的迅速发展及其在高等教育领域的广泛应用,给高等教育注入了新的生机与活力,推动了教育教学手段的进步。以信息化带动教育的现代化,利用现代信息技术改造高等教育传统教学手段,推动高校教学信息化进程,是高等教育在新的历史条件下变革发展的客观需要。认真剖析高校会计实验手段的现状,采取以思想观念转变为先导,以信息化实验基本设施建设为基础,统筹规划、多层互动、加大投入、分步实施等措施,将有效地促进我国高校会计实验室实验手段的信息化建设,为高等教育的发展开辟新的前景。

(3)实验组织科学化

现今社会人们越来越重视效率与公平,效率是任何个人和组织必须考虑的一个重要因素。作为会计实验室,实验效率的高低对学生培养质量的影响至关重要。会计实验室的效率,主要体现在实验组织是否遵循科学化的原则。对于会计实验流程、会计实验进度、会计实验内容安排和会计实验教学方法等,都要进行科学的研究,最终给出一个科学合理的组织内容和方式。

2.硬件目标

会计实验室的“硬件”建设目标包括:(1)实验模式多元化。(2)实验资源共享化。(3)实验测评自动化。

(1)实验模式多元化

随着“信息革命”、“数字化”、“网络化”、“全球化”的闪亮登场,高科技被广泛应用,社会经济、政治、文化发展呈现出多元化趋势,人才培养模式也将适应时代发展,进入模式多元化阶段。会计实验室的建设也要顺应时代的要求,充分考虑到实验模式的多元化问题。基于计算机技术、多媒体技术和网络技术,可以应用多媒体手段通过计算机网络全程展示主要环节的讲解。通过计算机网络,学生只要拥有一台计算机和上网端口,就可以随时随地完成会计实验教学,基本上实现会计实验室的开放式实验模式。

(2)实验资源共享化

会计实验室工作的基本功能之一就是会计实验资源的共享化。任何个人和社会团体都可以通过会计实验室来继承会计文化的遗产,学习当代会计文化知识。但是,目前任何会计实验室都不可能满足读者或用户对会计实验资源的需求。各个高校的会计实验室有责任和义务去满足学生或用户的这种需要。基于计算机技术和网络技术,所有的会计资源和会计实验手段都通过多种模式和手段展示在特定的网站上。任何学生或用户只要能上网,并且懂得基本的计算机技术,就可以自行完成会计实验。同时,通过网络手段,读者或用户可以任意组成团队,利用共享的实验资源,共同协作完成某项具体的会计实验。

(3)实验测评自动化

随着计算机和网络技术的不断深入,传统会计实验室的概念已经开始向网络化、电子化、数字化的概念转变。人们在进行人工实验纠错、提示、测评的同时,还必须重视实验纠错、提示、测评自动化的建设和发展。在进行实验纠错、提示自动化之前,要有每一步的标准答案和规范程序;在进行实验测评自动化之前,应该考虑针对原有会计实验制定的评估指标体系和测评手段,还能否跟上高校会计实验室现代化快速发展的步伐,必须制定出适合实验测评自动化的指标体系。要采用科学的计算方法和先进的软件技术进行严谨的会计实验纠错、提示、测评的技术实践。

总之,通过软硬目标建设,高校应提高会计实验室的功能,以更好的为会计教学服务。

参考文献

[1]彭家生,徐融,李兴华等.高校会计学实验室建设和实验教学改革的研究与实践.云南财贸学院学报. 2007, (18): 347-370.

实验室自动化设计第2篇

一、高校计算机实验室资源优化管理的现实意义

资源优化管理作为高校计算机实验室运行模式的核心组成部分,对于提升计算机实验室的运行效率,发挥计算机实验室在高校教育教学活动中积极作用有着十分深远的影响。为了提升高校计算机实验室管理人员的管理能力,需要对实验室资源优化管理工作的现实意义进行厘清,以期为后续管理活动的开展创造条件。

(一)确保资源的合理化调配

高校计算机实验室服务于不同的专业学生,考虑到高校院系规模的逐步扩大与学生数量逐步增长,计算机实验室现有的管理模式以及资源使用方式越来越难以满足实际使用需求。资源优化管理作为一种新的运行管理模式,其在院系管理人员的统一安排之下,各个专业学生的专业实验课程时间、学习内容等进行必要的梳理,例如管理人员根据已有的资源,结合学生的学习习惯与学习心理,调整学习模式与实验室的开发时间,让学生能够根据自身的能力与知识难度,开展自我学习,便于控制学习难度。

(二)降低实验室设备使用成本

计算机实验室中各种设备的使用寿命较短,从过往情况来看,相关仪器从购买使用到淘汰的周期基本上为5年,为了在保证计算机实验室使用质量的前体系,尽量延长实验室设备的使用寿命,减少不必要的资源损耗与费用支出,需要进行必要的管理活动。资源优化管理活动通过多样化的管理手段,在很大程度上满足了实验室设备的寿命延长需求,例如根据不同的实验需求,对实验室设备进行搭配,将高中档次的设备进行调整,针对于部分专业课程教学活动,采购双系统,对于JAVA、VB、VC等计算机公共课程则选用中等计算机硬件设备,通过这种设备搭配方式,在确保实验室使用质量的前提下,对使用成本进行合理化控制,避免出现计算机实验室采购成本虚高的情况。由于计算机实验室开放时间较长,使用频率较高,因此对于电能的损耗较大,为了更好地节约实验室运行成本,在进行资源优化管理的过程中,需要对计算机实验室的开放时间进行必要的调整,根据专业课程安排的特点,结合大数据技术,对实验室使用时间进行调整,控制高校计算机实验室的能耗,减少不必要的资源浪费。

二、高校计算机实验室资源优化管理所遵循的原则

高校计算机实验室资源优化管理的有序开展,不仅需要相关工作人员对于高校计算机实验室资源优化管理的重难点进行明晰,还需要从原则框架的角度出发,对自身工作进行梳理,以期完善高校计算机实验室资源优化管理实施的途径与手段,构建起科学高效的高校计算机实验室资源优化管理的全新模式。

(一)高校计算机实验室资源优化管理要遵循科学性的原则

高校计算机实验室资源优化管理体系的构建,要充分体现科学性的原则,只有从科学的角度对高校计算机实验室资源优化管理应用的主要流程、高校计算机实验室资源优化管理模式的基本要求以及高校计算机实验室资源优化管理的重难点进行细致而全面的考量,才能够最大限度的保证住满足高校计算机实验室资源优化管理切实满足使用要求,只有在科学精神、科学手段、科学理念的指导下,相关工作人员才能够以现有的社会物质资源为基础,构建高校计算机实验室资源优化管理的新体系。

(二)高校计算机实验室资源优化管理的应用必须要遵循实用性的原则

由于高校计算机实验室资源优化管理的内容多样,操作环节较多。为了适应这一现实状况,高校计算机实验室资源优化管理的相关操作之中,就要尽可能的增加高校计算机实验室资源优化管理方案的容错率,减少外部环境对高校计算机实验室资源优化管理的影响。降低操作的难度,使得在较短时间内,进行批量操作,保证各个环节中高校计算机实验室资源优化管理工作的顺利开展。

三、高校计算机实验室资源优化管理的手段

高校计算机实验室资源优化管理是一项综合性工作模式,管理人员要在充分认识到计算机实验室资源优化管理工作现实意义的基础上,在相关原则的框架体系下,规范管理活动,将资源进行合理调配,对工作手段进行优化处理,使得计算机实验室资源优化管理工作始终满足高校教育教学工作的客观要求。

(一)高校计算机实验室资源优化管理组织结构的设立

管理组织架构作为高校计算机实验室资源优化管理体系构建的重要前提,其构建的科学性与有效性对实验室管理工作的质量与效率有着最为直接的影响。为了保证高校计算机实验室资源优化管理组织结构的有效设立,需要我们进行三级管理结构。高校计算机实验室主管部门针对于资源优化管理工作的实际,进行资源优化管理小组的设立,主要负责统筹学校范围内各个实验室的日常资源优化管理活动。各个学院则进行资源优化管理小组的设立,由院系领导担任负责人对本院实验室进行科学管理,确定资源优化管理体系下,实验室管理的管理目标、管理手段等具体内容。每一个高校计算机实验室成立资源优化管理小组,由各个教师担任管理者的角色,负责实验室的日常管理活动。通过学校、院系以及专业三级管理组织机制的构建,对管理体系进行必要的梳理,为资源优化管理在高校计算机实验室管理工作的应用奠定了组织基础。

(二)激励机制在高校计算机实验室资源优化管理中的应用

激励机制作为资源优化管理的核心构成,在高校计算机实验室资源优化管理应用的过程中发挥着重大作用,为了确保激励机制在高校计算机实验室资源优化管理中的科学应用,激发起实验室在管理者工作的积极性与主动性,就需要我们首先要深入了解高校计算机实验室管理者的需求,对参与管理活动的教师对于文化精神层面以及物质层面的需求进行全面分析。其次要采取多种类型激励方式的设计,在高校管理的活动中,激励方式一般采用物质与精神两种方式,但是从实际情况来看,由于不同的人对于激励有着多样性的需求,因此在进行激励方式设计的过程中,要充分认识到不同激励方式的优势与不足,根据不同人员不同的激励需求,进行激励方式有效设置,以充分发挥激励机制在高校计算机实验室资源优化管理中的作用。最后在进行激励机制应用的过程中,需要教育部门与高校领导者针对不同阶段的管理目标采取不同的激励手段。

(三)沟通机制在高校计算机实验室资源优化管理中的应用

为了保证资源优化管理在高校计算机实验室管理中的科学应用,学校领导者要立足于自身发展的实际,不断进行沟通机制的建立,通过各类座谈会、专项会议以及学校文件等方式,通过自上而下的方式进行上下级之间的沟通与交流,将高校计算机实验室资源优化管理的管理目标与意图及时传递给实验室实际管理人员,实验室管理人员根据相关要求,对自身的管理行为进行调整,以期满足资源优化管理的要求。同时实验室管理人员也能通过这种自上而下的沟通方式,将管理诉求与难点问题进行集中反馈,便于高校计算机实验室资源优化管理难题的解决。在沟通机制应用的过程中,除了进行自上而下方式之外,还需要高校领导者对实验室管理者的思想状态进行全面掌握,为管理工作与计划进行分配。并根据不同管理人员的工作能力与工作特点,进行实验室管理工作内部岗位与职责的转换,提升??验室管理的水平。

(四)实验室绩效评价指标的选择

实验室绩效评价指标的选择应以实验室目标为基础,针对于实验室的教学目标、试验设备管理目标以及科研活动目标等内容,进行绩效评价指标的确定与规划。在绩效指标选择的过程中,将每一个目标内容划分为不同的层次,划分为不同的指标,为了保证绩效评价的准确性,要保证同一层面的评价指标不存在因果关系,通过对评价指标的确定,帮助管理人员对自身的工作内容进行梳理,推动管理工作的实践。实验室绩效评价方法的确定,实验室绩效评价方法是多方面的涵盖了满分制评估方法、综合指数评价方法两种方式,通过对两种绩效评价方式应用范围、使用环境、具体操作流程进行确定,从而提升了绩效评价方法使用的实际效果,满足了评价工作的客观需求。

(五)加强网络管理

为了提升高校计算机实验室资源优化管理能力,需要进行信息化、网络化体系的搭建,将教学、科研与资源共享进行衔接,在实际操作的过程中,借助于网络平台与硬件终端,持续深入的开展资源优化管理活动。具体来看,管理人员可以通过校园一卡通,对计算机实验室的使用人数、设备使用情况等数据信息进行收集,在此基础上对计算机实验室中各项资源进行必要的管理,并对各项计算机实验室设备的使用频率进行梳理,对于使用频率较高的实验室设备进行追踪,实现周期性的维护保养工作。使得各项实验室设备符合实际的使用需求,真正将实验室管理活动与高校日常教育教学活动衔接起来,提升教学质量。

实验室自动化设计第3篇

关键词:计算机实验室 管理 有效性

位于我校实训楼的计算机实验室是面向全校的教学、科研实验基地,拥有微机近千台,形成了高、中档微机配套的、不同系统平台的局域网络。自从搬迁到新校区以来,该计算机实验室面向全校服务,每周每天准时开放,为全校几千人提供上机操作练习,教学安排之余,机房对全校师生自由开放,很多老师和同学通过计算机实验室提供的服务反复练习自己的工作学习任务,查阅了与之相关的很多资料。我校的计算机实验室己经成为学校最为重要的计算机软件实践教学基地;成为了全校计算机基础课程的实践教学、课程设计、毕业设计等工作场所;帮助同学们完成了评课、选课、培训等很多重要的工作内容。

一、 传统的计算机实验室管理模式及弊端

计算机管理对于高校来说至关重要,计算机管理的效率直接关系到高校师生工作学习的效率,长期以来,各大高校都是采取传统的人工的管理方式,弊端很多。传统的计算机实验室管理方式是用人工方式进行管理,学生通过排队购买机票,然后凭机票上机,值班员收机票登记后购票者上指定计算机;在计算机实验室开放期间,值班员要根据情况巡查计算机实验室,以防止学生乱上机或同时开几台机器,或没有办理登记手续而进入计算机实验室非法上机;同时计算机实验室出售机票和收取机票的虽是不同人员,操作时仍存在着少收错收、少报错报等现象;值班员要每天填写值班日志,通知其它人员出现故障的机器,防止把有问题的机器交给学生使用,造成混乱,以上种种问题都给计算机实验室管理带来了难度。在传统的人工管理模式下,计算机实验室内的所有硬件、软件、用户等全部由计算机实验室管理员手工管理,导致了计算机实验室管理的难度日益加大。

二、 现代化计算机管理模式可以使计算机实验室管理更加有效

随着计算机技术越来越发达,应运而生的计算机管理模式也相继不断研制出来,目前各大高校常采用的有以下现代化计算机实验室管理模式。

(一)用校园一卡通实现计算机实验室的有效管理

校园一卡通管理模式指的是一套能对学生上下机自动管理并存储记录的现代化管理方案,基于校园一卡通的人性化自助式计算机实验室群自动管理系统的设计目标是要实现对校园网内分布在不同地点的所有公用计算机实验室实现管理。具体地包括自动排课、集体用机管理;个人上机网络访问的管理;自动计费管理;计算机实验室的状态监控和维护;集体和个人用户账单查询和汇总。在管理方式、技术路线和设备配备等方面分别采取相应的解决方案。在山东科技大学开放式计算机实验室的管理和建设中,充分利用现代技术和手段,结合实践教学环节的要求,采用了校园一卡通网络管理模式,给学生提供了最好的学习、实验环境,甚至研发、创作环境。校园一卡通管理方案应用计算机和网络对计算机实验室进行现代化管理,数据采集、记录、处理、控制等大量重复性的劳动由计算机和网络来完成,管理人员通过一张卡来对学生进行集中管理,这样把复杂管理简单化,既方便了学生也方便了管理者。对于计算机实验室的利用也相当有效。

(二)、用多层C/S结构来实现计算机实验室的有效管理

C/s模型可分为传统的cS/结构和三层的cS/结构。传统的cS/结构就是两层的c/S结构,它的基本思想是把集中在一起的应用划分成功能不同的两个部分,分别在不同的计算机上运行,通过它们的分工合作来实现一个完整的功能。在这两部分中,一个为服务器程序,用来响应和提供固定的服务;另一个为客户机程序,用来向服务器提出请求和要求某种服务。在系统中,服务器端运行的是服务器程序,而其它的运行的是客户机程序三层的C/s结构,又称多层分布式应用系统,就是在客户层和数据库管理系统层之间添加一个中间层(应用程序服务器),该中间层负责完成cS/模式下的各种业务规则数据的处理任务。客户端的应用程序只需要向应用程序服务器发送简单命令,来提交用户的需求。增加中间层后,系统的性能得到了很大的提高。具有强大功能的多层C/s模型应用到计算机实验室管理,大大提高了计算机实验室的利用率。

二、计算机实验室有效管理的其他注意事项

计算机管理的基本业务除了对学生上机管理以外,还包括其他很多内容。要做到真正的计算机实验室的有效管理,以下几个方面也不容忽视。

1、 及时申请设备

计算机实验室的设备申请由实验室管理人员提出,实验室管理人员应根据实验室现有设备的状况,例如设备损害状况,设备报废状况,设备遗失状况等及时做好登记并报上级部分申请添加新的设备。教学过程中对于设备不够用需要补充设备的情况,以及学生老师学习和科研工作的对实验室设备提出的新的要求,作为实验室管理人员也要及时向上级领导反映,根据领导指示及时填写设备申请审批单,送实验室管理办公室,审批,再送科研处和院领导审批。审批通过后,及时购置相应的实验室设备。很多地方的实验室管理人员容易因为繁杂的其他事情,拖拉了申请环节,结果导致计算机实验室设备不齐,使用效果不佳。或者因为拖延了时间,导致时过境迁,申请不能被批准,影响了实验室的设备完善。

2、计算机实验室设备的借入借出要程序清楚以提高设备使用效率。

计算机实验室设备借入借出是一项必须的业务,这样不仅可以提供设备使用效率,避免浪费资源,对某些设备还可以提供使用寿命。外借单位必须经过严格的手续,才能使用到实验的设备。大致外借手续流程如上图。首先外借单位必须填写设备外借申请单,并且同实验室管理办公室人员检查设备,然后填写设备基本信息表和设备基本情况表,并在设备外借签收表上签字。所借设备无故障可以外借使用,最后提交所有表单至设备管理部门。外借单位可以是内部老师,有老师证明的学生,某些部门或外部企业。外借单位借设备必须要痛管理人员一起检查设备,设备在借出以前就有故障,必须详细记录,对有隐患的部位也要考虑是否记录,这对以后的归还就方便了。所借设备在外借期间由外借单位负责。系统只记录设备借出情况和外借单位信息。如果借入借出程序清楚,规章严格,可以大大提高设备的使用效率。

随着高等教育的不断发展,国家和高校将会更加重视计算机实验室管理的信息化进程,投人更多的人力、财力和物力。计算机实验室管理也将更加高度专业化、高度智能化、高度系统化、高度自动化。计算机实验室的高效率使用指日可待。

参考文献:

[1] 陈云红.我国高等院校机房管理的探讨.中国水运(学术版),2006,10(8):13-16

实验室自动化设计第4篇

一、高校计算机网络实验室规划设计的现状与意义

传统的计算机教学方法以教师讲解为主,学生被动吸收之后再进行上机操作,大多是依样画葫芦,加以练习和巩固。计算机网络化教学改变了这种旧有模式,它的便捷化、直观化、互动交流、网络共享等优势使得原本枯燥的计算机理论教学变得更加生动易懂,从而让学生由知识的被动接受者变成了知识的主动探求者。这种教学方式也应用于其他学科的教学体系中。在这里我们重点讨论的是计算机专业网络实验室的规划与设计。

网络实验室旨在构筑一个能够综合各种工具和技术手段的电子化和网络化的可供科学研究的集成环境,我们可以通过这个环境有效地利用各种数据资源、信息资源、设施资源、人力资源等来进行科技研发项目,还可以通过这个网络实验室让学生自己进行虚拟实验,而且不会受到时间空间的约束,十分高效便捷。

在充分肯定计算机网络实验室的优势时,我们还要看到现阶段我国高校计算机教学和网络实验室建设的问题及不足之处。基于传统教学思想和教学模式的长期影响,学生实验动手能力的欠缺是高校计算机教学的主要问题。这种现象也十分普遍,由于资金的缺乏,实验设备的不足,很多学校尚不具备开设专项实验课的条件,学生的动手能力和实验创造能力得不到有效的锻炼,从而导致理论与实践脱节,而实践缺乏创新也就阻碍了理论建设的进一步发展。

网络实验室的建立可以在一定程度上解决高校计算机专项实验室建设的问题,有效缓解资金周转和设备更新换代的压力。众所周知,计算机网络设备是一次性的实体系统,如果有损坏难于恢复,还有一些设备的内部工作过程是不可是视的,所以有时在反复解剖拆装训练中造成的错误操作会导致设备的严重破损,也不利于人身安全的保障,所以计算机网络实验室可以避免这些可能隐患,因为这是一个虚拟的网络实验室。而且一般网络产品的更新换代速度比较快,专项计算机实验设备不可能在新型号出来的时候就立即更新换代,这需要耗费大量的资金,故实现计算机网络实验室的建设是适宜之举。

我们可以通过计算机网络实验室的教学手段,充分培养学生独立思考分析问题的能力、动手解决问题的能力、对概念的理解领悟能力、钻研探究能力、团体协作能力等,还能让学生像置身于真实的实验环境中一样完成各种预期的实验项目,而且这种实验的效果会更明显,过程的快捷化可以促进实验结果的高效化,同时还有利于教师对实验结果做出及时的评价,有利于学生的及时反思,进一步完善有关项目的具体步骤。这种不受时间和地点限制的教学模式有效改善了教师的教学方法,也能够开拓学生的思路,使得学生的自主学习能力不断增强,创造性也得到了充分发挥。而且网络化有利于师生的交流,也体现了现代化教学以学生为主体的特点。

二、高校计算机网络实验室规划设计的目标和原则

基于现有科技水平和教育条件,高校计算机网络实验室的规划设计应该是要将教学、科研、培训、社会服务有机融合在一起,促进各个方面的共同发展。具体来说,其目标应该包括以下几个方面:

一是多元化。计算机网络实验室要让学生有足够的理论学习空间和动手操作空间,不仅要能熟练掌握网络设备的具体结构、各项功能、使用方法,还要能亲自动手去进行程序设计、网络组建和管理、系统安全维护、相关模拟实验等实践操作,通过各种不同类型的实验提高学生掌握计算机网络技术的实验技能,同时强化对专业知识的理解和领悟,并能够加深记忆,为理论的创新奠定坚实的基础。另外,这些验证型实验、演示型实验、自主设计型实验、综合创新型实验等实验类型能够从不同的侧面有效培养学生的技术创新能力、团队合作能力,这是新时期人才最需要大力培养的能力。

二是专业化。首先是要满足计算机专业教师的教学设计的需要,此系统要包含主流前沿的网络技术和网络设备,并能不断提高网络实验室的可拓展性,从而可以为专业教师提供相对完善的实验平台,有效提高高校的整体研发水平和教学应用水平。其次是要尽可能满足社会对于计算机领域高素质人才的需要,网络实验室的建设不能局限在学校的范围内,还要面向全社会,毕竟培养人才的最终目的也是更好为社会服务,所以高校的网络实验室规划可以参考宽带数据城域网和大型园区网的建设思路和方法,组建多种类型的局域网和广域网,并让学生亲自参与其中,提高社会实战能力。另外,我们还可以融合多种技术和多种操作平台,不断提高网络实验室环境和设备的仿真性。

高校计算机网络实验室的建设需要遵循的原则有三:

首先要重视网络实验室的软硬件的开放性和先进性。这种网络实验室应该同时也是一个开放式网络系统,具有高度扩展性,包括设备端口的扩展、网络协议的扩展、网络结构的扩展等等,所以我们要根据组建网络系统的需要,使得各个实验台组之间可以进行互动交流,共享实验设备、有利于搭建规模更大,系统更复杂的实验设备。高校的计算机网络实验室建设的水平应该能够跟上时代的发展,与前沿技术的综合水平相一致,这样才能为社会的发展提供智力和技术支撑。

其次要重视网络实验室的可靠性和安全性。计算机网络实验室的规划与设计要考虑到防止一些不可预知后果的出现几率,要保证各个实验组互不干扰,还要保证同一实验组的不同实验者或者不同的实验互不干扰。另外,高校计算机实验室通常都进行全天候的工作,所以要保证任何时间都能安全登录。

最后要重视网络实验室的维护和管理工作。高校计算机网络实验室采用的系统软件的设计也要采用跨平台的方案,不仅节省了实验室的维护的费用,还有利于实验项目的设备更新,促进学校计算机网络实验室的不断完善。同时,我们要保证网络实验室具有高度的可管理性。网络实验室的研究课题很多,不同课题的网络需求也不尽相同,所以不仅实验室网络规划与设计要具备一定的灵活性,对于系统整体的管理也要具备灵活性和高效性,并且能对外部接入实施有效的安全措施。

三、高校计算机网络实验室规划设计的结构和特点

高校计算机网络实验室系统的规划通常包括四个实验分室,这些分室有着各自的不同功能和作用,它们之间相互联系、相互配合,共同保障着网络实验室的正常运行,具体结构如下:

一是计算机网络实验原理分室,它是网络实验室的基础构成。任何一门学科的发展都建立在理论基础的发展上,计算机专业也不利外,学生一定要扎实掌握和充分理解网络原理,在实践中运用原理。现在的科学技术的发展水平完全可以将计算机网络实验原理分室进行高度仿真,以达到帮助学生理解和接受具有学术难度的概念和范畴,完善学生自身的理论知识的体系。

二是计算机网络管理系统分室,它的目的是有效帮助学生在很短的时间内掌握好组建网络的高一级技术,从而能够提高网络管理的水平。我们可以采用软件仿真的方式,通过计算机模拟出一个电子工作台,并采用先进的测试仪器,这样能够满足了计算机实验室的设备配置要求,还能通过各种类型的实验对学生的各种能力进行有针对性的培养,提高学生的综合素质。

三是计算机网络实验故障诊断分析室。在网络实验室正常运行的过程中,难免出现各种各样的故障和问题,就有必要对故障进行诊断分析,以便组建新的网络系统,改造和提升现有的网络功能。网络故障诊断分析也是计算机网络实验室维护工作的重要环节,在其中我们可以进行交换机硬件故障的实验、服务器资源共享的故障实验等,以提高学生检测故障的能力,保证系统维护方面的工作得以顺利进行。

四是计算机网络实验室布线工程分室。内容包括对网络实验室总体方案的设计和施工等,可以采用网络虚拟技术对需要布线的各个数字建筑进行三维建模、使学生犹如置身于真实的环境中,这样可以充分锻炼学生设计方案能力、对介质的选择和传输能力、测试施工能力、对实验的组织鉴定验收能力等。

高校计算机网络实验室的组织机制包括计算机网络、服务器、仿真软件。通常采用用户登录机制,保障整个过程操作的合法性与安全性。用户被允许登录后可以采用两种形式进行网络实验室的实验工作。包括通过服务器运行仿真软件和用户自己下载仿真软件,二者各有千秋,可以根据实际情况来进行挑选。如果经常使用仿真软件的用户,可以下载一个仿真软件,使用起来比较方便快捷。

高校计算机网络实验室系统实质上是一个空间虚拟实验室,它只有逻辑和程序上的设置,没有具体的物理空间的限制,它让学生和教师完全摆脱了传统的实验室模式,不仅优化了计算机教学的过程,还提高了教学质量,同时也将教学活动和实验室活动的空间充分地延伸开来,不断提高着现代人的思想意识观念和科技水平的实力,也在一定程度上反应着现代高校教育管理理念,更反映着时展的最新科技动向。

四、总结

综上所述,对高校计算机网络实验室进行科学合理规划与建设,不仅能够有效改善教学环境与条件,同时能够有效提高教学的质量和水平,增强高校的科技研发能力,有利于为现代化建设输送高端科技人才。网络实验室建设的逐步完善是一项长久性课题,需要社会各界的支持和师生的共同努力。

参考文献

[1]杨永华,应海盛,卢畅.高校网络实验室的建设[J].浙江海洋学院学报(自然科学版),2005.

[2]付雪峰,刘有珠,徐文飞,等.计算机网络实验教学探讨[J].南昌学院学报,2008.

[3]陈华.浅谈计算机网络实训中心建设方案的设计与实施[J].科技情报开发与经济,2007.

[4]陶国芳.计算机网络综合布线实验室的设计和实现[J].实验室研究与探索,2006.

[5]谭励,于重重.高校综合网络实验室建设方案的设计与实施[J].实验室研究与探索,2005.

[6]温卫.基于仿真实验平台的网络工程专业教学模式的研究及实践[J].江西理工大学学报,2009(4).

实验室自动化设计第5篇

论文关键词:实验;实训;实践教学;创新型人才培养

培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才历来都是工科院校的首要任务。而2012年教育部启动的卓越工程师教育培养计划,主要目标是“面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”,为工科高等院校的人才培养提出了更高的要求。那么,作为这一计划的主体,怎样利用校内资源加强这方面的工作?显然,加强基于模拟工业场景的实验实训室的建设是培养学生实际操作能力、综合实践能力和创新精神必不可少的条件。

一、实验实训室建设背景

电子信息与电气工程系是安阳工学院(以下简称“我校”)较大的院系,实验室较多,设施相对齐全,部分实验室的设备配置达到较高层次。在08版的自动化专业本科生教育教学培养方案中,显著加强了实践和创新能力的培养,实验环节的设置上更注重设计性和综合性实践环节。但是,从核心专业的建设和学生实践锻炼环节来看,这样的设置仍缺乏系统性和整体性,实验所涉及的知识是离散的,实验的内容和操作过程与生产实际亦有较大出入,甚至会产生误导。

在每年一次的自动化专业课程建设研讨会上,校企合作单位的专家在参观了现有实验室并给予肯定的同时,也提出了改进意见,其中包括如何通过实验提高学生动手能力和树立工程概念,培养创新能力。

针对这一情况,根据自动化专业学科特点,电子信息与电气工程学院以现有实验室为依托,以自动化核心专业为重点,围绕贴近生产实际的基本任务,筹建了自动专业相关实验实训室,并构建了新的实践教学体系。

二、自动化专业实验实训室

电子信息与电气工程学院自动化专业的核心专业课程包括“自动控制”、“运动控制”、“过程控制”、“集散控制”、“可编程序控制器原理用其应用”等,并设有专门的实验室。然而,原有的实践教学体系单纯以课程为基础设置,实验室主要完成相关课程知识的验证和巩固,各实验之间基本无关联。这样会造成学生无法将知识系统化,难以建立关系到多课程的系统性概念。即便是综合性、设计性实验,也由于实验装置的过度模块化、集成化,使得在为学生提供模拟实际的操作中显得力不从心,而难于将专业知识系统化并与工程实际相联系。实训室的建立将成为多课程知识系统化的纽带,理论与工程实践联系的桥梁。

1.电工基础实训室

包括电子实训和电工基本操作,培养学生对常用电工仪表和电子仪器的使用及测量技能。主要完成对电子线路认识、焊接、测试,对电器元件、电机的认识和基本电气控制线路接线、调试,机床电气控制线路的调试、故障排除和维修。可用于认知实习、生产实习以及维修电工的技能鉴定训练。

2.过程控制与集散控制实验实训室

将原有的传感器实验室、过程控制实验室、运动控制实验室和PLC实验室相结合,模仿工厂的生产线,以过程控制实验室为基点,其他单个实验室相当于生产车间,通过网络把各实验室串起来,构成过程控制和集散控制实训室。以自动控制理论为核心,将传感器、运动控制、过程控制、PLC等相关课程知识系统化,使学生对所学理论知识有更直观的认识。实训对象形象逼真,接近工业现场的实际应用,学生很快就能适应现场的工作。本实训室除了要完成各课程的基本实验外,还可用于课程设计和毕业设计。

3.工业控制技术综合实验实训室

在现代工业自动化控制中,PLC因其配置灵活、使用方便、安全可靠等特点,使用越来越广泛,技术更新也越来越快。PLC、变频器、伺服控制、触摸屏等已成为当今工业现场的主流电气控制装置。该实训室按照劳动和社会保障部颁发的“工人技术等级标准”和职业技能鉴定规范的内容要求,根据电工培训考核的实际情况而设计的集学习、理论、验证、实际操作能力培养等功能为一体的多功能设备。采用标准网孔板设计,可在该平台上任意安装、拆卸电气元件,设计、搭建自己的控制电路。实验平台完全开放,整体实训设备以西门子的S7-200工业级产品为主,以步进电机、三相异步电机、伺服电机等为控制对象,完全按照工业现场常见控制工艺配置器件,从而提供一个完全真实的工业现场操作平台。

该实训室可进行PLC基本技能、PLC模拟控制实训、PLC实物模型控制实训、变频调速控制实训、触摸屏控制实训、工业总线网络实训等,主要用于自动化专业和电气工程及其自动化专业的生产实习、毕业设计,还可利用PLC与过程控制实训室的工业对象构成一个基于PLC的过程控制实训项目或集散控制系统。

三、新的实践教学体系

无论多好的实验硬件设施,如果没有相应的教学管理体系作保证,也只能是一种摆设。根据自动化专业的学科特点,通过分析、论证,构建了注重工程实践能力培养的模块化、系统化、贯通式实践教学体系。

新的实践教学体系把贯穿于大学四年的实践教学环节分成专业基础实验(如模电、数电、微机原理等,以验证为主)、专业课程实验(以综合性、设计性为主)、课程设计、电机电器实训、工业控制技术实训和毕业设计几大模块,分别在基础层、提高层、研究与创新层三个层面上开展,后者注重各实验的系统化连接以及与工程应用的联系,强化学生工程实践能力与创新能力的培养。

四、实践教学管理

1.实验实训室管理

由于缺少专职实验教师,实验实训室总体上由实验中心负责日常管理,包括实验时间协调、实验装置维护、实验室卫生等,而实验实训任务的实施主要由任课教师和实训指导教师负责完成。

实验实训任务可分为三大类:一种为培养计划内任务,即单课程实验(验证型、综合型和设计型实验);一种是操作能力训练,如电机电器实训、工业控制技术实训等;一种为自主、创新性活动,如大学生电子科技创新大赛、自主选题实验、毕业设计等。

培养计划内实践任务主要是按照教学内容,通过实验对重要定义和概念进行验证。任课教师在学期初将计划书交予实验中心,由实验中心协调安排实验课表,并做好硬件保障。学生在任课教师的指导下,根据实验任务要求完成各类实验操作,并将实验结果以报告的形式完成。对于设计型、综合型实验,指导教师以实验室(可以是不同课程实验室)所能提供的设备,精心选择布置实验题目,学生根据实验题目要求,自行设计实验过程,分析、计算实验结果,以达到使课程知识系统化的目的。

操作能力训练,以维修电工技能培训、生产实习等形式开展。指导教师负责实训内容的确定及在此期间的管理。

对于自主、创新活动,学生自选实验内容、实验时间和指导教师,充分满足不同学生的需要。实验的过程及结果由指导教师负责。

2.实践教学体系运行控制

为保证新的实践教学体系的运行质量,必须对原有实践教学环节的内容、教学方法和教学模式进行相应的改革。

(1)综合型、设计型实验项目的设置以培养学生对课程知识的综合、分析能力为目的;课程设计项目的设置应与实用性及工程实践、新知识的工程应用紧密结合,培养学生的分析、设计和动手能力。

例如,在进行过程控制系统课程设计时,教师只给出实物对象和控制要求,由学生根据实验室现有的传感器、控制器、执行机构等装置,自行设计、选择控制装置,完成系统的构建、接线、参数整定。在此过程中,学生将自动控制原理、过程控制系统、传感器原理与应用、MATLAB仿真等课程知识结合在一起,形成了系统的概念,培养了专业实践能力。

(2)实训项目的开展采用任务引导的方式进行,激发学生的专业兴趣、培养学生的实际操作和工程实践能力。实训的重点主要放在建立基本概念、了解基本功用、锻炼动手能力的基础上,不过多的介绍复杂的理论知识。

例如,在进行电机电器实训初期,首先让学生认识各种元器件的实物,了解其功能,然后教师结合实物对象和任务进行讲解,并指导学生完成任务功能。课后要求学生结合课本或查阅资料自学实训中用到的各种器件的工作原理,激发学生的专业学习兴趣。在接下来的实训中,教师只布置实验任务,简单讲解实现任务的过程,对于回路设计和具体接线等诸多问题,由学生在具体实践中通过查阅资料、小组讨论、独立思考等形式将问题逐一化解,抽象的理论知识迅速消化并转化为自己的思路和想法,逐步完成线路设计、接线和功能实现。从实训结果来看,大多数学生完成了教师要求的任务,一部分学生还通过小小的改动实现了不同的功能,这也大大增强了学生的自信心,激发了学生继续探索的动力,形成了一个良性循环。令人欣慰的是,在实训过程中,面对同一任务要求,还经常有不同“版本”的实现方法出现,并对电机拖动、调速方法等相关理论问题充满好奇,为后续课程的学习奠定了基础。

(3)实践教学的效果很大程度上取决于指导教师的精力投入。为保证实践教学的质量,必须配备有丰富实践经验和责任心强的指导教师进行实训指导,而且学校应建立相应的激励机制,最大程度地调动教师的工作积极性。

实验室自动化设计第6篇

论文关键词:实验;实训;实践教学;创新型人才培养

培养具有创新精神和实践能力的高级专门人才历来都是工科院校的首要任务。而2012年教育部启动的卓越工程师教育培养计划,主要目标是“面向工业界、面向世界、面向未来,培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才”,为工科高等院校的人才培养提出了更高的要求。那么,作为这一计划的主体,怎样利用校内资源加强这方面的工作?显然,加强基于模拟工业场景的实验实训室的建设是培养学生实际操作能力、综合实践能力和创新精神必不可少的条件。

一、实验实训室建设背景

电子信息与电气工程系是安阳工学院(以下简称“我校”)较大的院系,实验室较多,设施相对齐全,部分实验室的设备配置达到较高层次。在08版的自动化专业本科生教育教学培养方案中,显著加强了实践和创新能力的培养,实验环节的设置上更注重设计性和综合性实践环节。但是,从核心专业的建设和学生实践锻炼环节来看,这样的设置仍缺乏系统性和整体性,实验所涉及的知识是离散的,实验的内容和操作过程与生产实际亦有较大出入,甚至会产生误导。

在每年一次的自动化专业课程建设研讨会上,校企合作单位的专家在参观了现有实验室并给予肯定的同时,也提出了改进意见,其中包括如何通过实验提高学生动手能力和树立工程概念,培养创新能力。

针对这一情况,根据自动化专业学科特点,电子信息与电气工程学院以现有实验室为依托,以自动化核心专业为重点,围绕贴近生产实际的基本任务,筹建了自动专业相关实验实训室,并构建了新的实践教学体系。

二、自动化专业实验实训室

电子信息与电气工程学院自动化专业的核心专业课程包括“自动控制”、“运动控制”、“过程控制”、“集散控制”、“可编程序控制器原理用其应用”等,并设有专门的实验室。然而,原有的实践教学体系单纯以课程为基础设置,实验室主要完成相关课程知识的验证和巩固,各实验之间基本无关联。这样会造成学生无法将知识系统化,难以建立关系到多课程的系统性概念。即便是综合性、设计性实验,也由于实验装置的过度模块化、集成化,使得在为学生提供模拟实际的操作中显得力不从心,而难于将专业知识系统化并与工程实际相联系。实训室的建立将成为多课程知识系统化的纽带,理论与工程实践联系的桥梁。

1.电工基础实训室

包括电子实训和电工基本操作,培养学生对常用电工仪表和电子仪器的使用及测量技能。主要完成对电子线路认识、焊接、测试,对电器元件、电机的认识和基本电气控制线路接线、调试,机床电气控制线路的调试、故障排除和维修。可用于认知实习、生产实习以及维修电工的技能鉴定训练。

2.过程控制与集散控制实验实训室

将原有的传感器实验室、过程控制实验室、运动控制实验室和plc实验室相结合,模仿工厂的生产线,以过程控制实验室为基点,其他单个实验室相当于生产车间,通过网络把各实验室串起来,构成过程控制和集散控制实训室。以自动控制理论为核心,将传感器、运动控制、过程控制、plc等相关课程知识系统化,使学生对所学理论知识有更直观的认识。实训对象形象逼真,接近工业现场的实际应用,学生很快就能适应现场的工作。本实训室除了要完成各课程的基本实验外,还可用于课程设计和毕业设计。

3.工业控制技术综合实验实训室

在现代工业自动化控制中,plc因其配置灵活、使用方便、安全可靠等特点,使用越来越广泛,技术更新也越来越快。plc、变频器、伺服控制、触摸屏等已成为当今工业现场的主流电气控制装置。该实训室按照劳动和社会保障部颁发的“工人技术等级标准”和职业技能鉴定规范的内容要求,根据电工培训考核的实际情况而设计的集学习、理论、验证、实际操作能力培养等功能为一体的多功能设备。采用标准网孔板设计,可在该平台上任意安装、拆卸电气元件,设计、搭建自己的控制电路。实验平台完全开放,整体实训设备以西门子的s7-200工业级产品为主,以步进电机、三相异步电机、伺服电机等为控制对象,完全按照工业现场常见控制工艺配置器件,从而提供一个完全真实的工业现场操作平台。

该实训室可进行plc基本技能、plc模拟控制实训、plc实物模型控制实训、变频调速控制实训、触摸屏控制实训、工业总线网络实训等,主要用于自动化专业和电气工程及其自动化专业的生产实习、毕业设计,还可利用plc与过程控制实训室的工业对象构成一个基于plc的过程控制实训项目或集散控制系统。

三、新的实践教学体系

无论多好的实验硬件设施,如果没有相应的教学管理体系作保证,也只能是一种摆设。根据自动化专业的学科特点,通过分析、论证,构建了注重工程实践能力培养的模块化、系统化、贯通式实践教学体系。

新的实践教学体系把贯穿于大学四年的实践教学环节分成专业基础实验(如模电、数电、微机原理等,以验证为主)、专业课程实验(以综合性、设计性为主)、课程设计、电机电器实训、工业控制技术实训和毕业设计几大模块,分别在基础层、提高层、研究与创新层三个层面上开展,后者注重各实验的系统化连接以及与工程应用的联系,强化学生工程实践能力与创新能力的培养。

四、实践教学管理

1.实验实训室管理

由于缺少专职实验教师,实验实训室总体上由实验中心负责日常管理,包括实验时间协调、实验装置维护、实验室卫生等,而实验实训任务的实施主要由任课教师和实训指导教师负责完成。

实验实训任务可分为三大类:一种为培养计划内任务,即单课程实验(验证型、综合型和设计型实验);一种是操作能力训练,如电机电器实训、工业控制技术实训等;一种为自主、创新性活动,如大学生电子科技创新大赛、自主选题实验、毕业设计等。

培养计划内实践任务主要是按照教学内容,通过实验对重要定义和概念进行验证。任课教师在学期初将计划书交予实验中心,由实验中心协调安排实验课表,并做好硬件保障。学生在任课教师的指导下,根据实验任务要求完成各类实验操作,并将实验结果以报告的形式完成。对于设计型、综合型实验,指导教师以实验室(可以是不同课程实验室)所能提供的设备,精心选择布置实验题目,学生根据实验题目要求,自行设计实验过程,分析、计算实验结果,以达到使课程知识系统化的目的。

操作能力训练,以维修电工技能培训、生产实习等形式开展。指导教师负责实训内容的确定及在此期间的管理。

对于自主、创新活动,学生自选实验内容、实验时间和指导教师,充分满足不同学生的需要。实验的过程及结果由指导教师负责。

2.实践教学体系运行控制

为保证新的实践教学体系的运行质量,必须对原有实践教学环节的内容、教学方法和教学模式进行相应的改革。

(1)综合型、设计型实验项目的设置以培养学生对课程知识的综合、分析能力为目的;课程设计项目的设置应与实用性及工程实践、新知识的工程应用紧密结合,培养学生的分析、设计和动手能力。

例如,在进行过程控制系统课程设计时,教师只给出实物对象和控制要求,由学生根据实验室现有的传感器、控制器、执行机构等装置,自行设计、选择控制装置,完成系统的构建、接线、参数整定。在此过程中,学生将自动控制原理、过程控制系统、传感器原理与应用、matlab仿真等课程知识结合在一起,形成了系统的概念,培养了专业实践能力。

(2)实训项目的开展采用任务引导的方式进行,激发学生的专业兴趣、培养学生的实际操作和工程实践能力。实训的重点主要放在建立基本概念、了解基本功用、锻炼动手能力的基础上,不过多的介绍复杂的理论知识。

例如,在进行电机电器实训初期,首先让学生认识各种元器件的实物,了解其功能,然后教师结合实物对象和任务进行讲解,并指导学生完成任务功能。课后要求学生结合课本或查阅资料自学实训中用到的各种器件的工作原理,激发学生的专业学习兴趣。在接下来的实训中,教师只布置实验任务,简单讲解实现任务的过程,对于回路设计和具体接线等诸多问题,由学生在具体实践中通过查阅资料、小组讨论、独立思考等形式将问题逐一化解,抽象的理论知识迅速消化并转化为自己的思路和想法,逐步完成线路设计、接线和功能实现。从实训结果来看,大多数学生完成了教师要求的任务,一部分学生还通过小小的改动实现了不同的功能,这也大大增强了学生的自信心,激发了学生继续探索的动力,形成了一个良性循环。令人欣慰的是,在实训过程中,面对同一任务要求,还经常有不同“版本”的实现方法出现,并对电机拖动、调速方法等相关理论问题充满好奇,为后续课程的学习奠定了基础。

(3)实践教学的效果很大程度上取决于指导教师的精力投入。为保证实践教学的质量,必须配备有丰富实践经验和责任心强的指导教师进行实训指导,而且学校应建立相应的激励机制,最大程度地调动教师的工作积极性。

实验室自动化设计第7篇

论文关键词高校;计算机基础实验室;计算机教学

高校计算机基础实验室是为满足教学需要而建立的重要实验教学平台,是为计算机教学提供有效帮助的重要场所,是大学生掌握计算机应用能力的重要手段。高校计算机基础实验室一般承担着全校“计算机基础课”的教学实验,课余时间为全校师生提供自由上机机会,以及对外培训、为社会提供上机考试等任务,每天使用时间14小时以上。而且现在高校招生规模急剧扩大,越来越多的课程需要用计算机实验教学,从而导致机器资源依旧不足,实验室教师及管理人员工作量加大。实施优化管理,高效、节能、充分利用现有资源,保证机器正常运行,使计算机基础实验室的功能得到充分发挥,是管理工作的核心。

计算机基础实验室存在问题分析

规章制度不完善,管理工作不规范

制度具有调节关系,形成秩序的独特作用。加强计算机基础实验室的内部管理,要有一套完善的规章制度以保障实验的顺利进行。然而,从目前情况看,制度保障的虚缺仍是制约高校计算机基础的重要因素之一。如部分学校存在制度的执行力偏软,有章不循现象;或是制度建设不完善,特别是一些配套性制度缺失或严重滞后,体系化制度建设任重道远。

机器配置低,超负荷运行

高校计算机基础实验室机器大都是成批购买进来的,一些购买较早的机器已经使用很长时间,机器的配置较低,而且为了满足教学需要安装多种软件,使得机器的运行速度慢。另外,由于上机学生过多,使用频繁,超负荷运行下故障率高,影响上课效果。

病毒感染频繁,维护任务繁重

由于计算机基础实验室主要使用者是学生,个别学生不按规定使用机器,致使系统无法正常运行;或私自将个人移动硬盘、u盘等带入机房,大量感染病毒文件滞留在机器内,造成系统及网络的瘫痪甚至崩溃,加大管理的困难。

专业管理人员短缺

近年来,各高校基本上都建立自己的从事计算机基础实验室维护维修工作的专业技术队伍,这些技术人员可以满足日常机器维护的需要,但是也存在一些问题。随着高校的扩招,使得高校计算机基础实验室长时间、超负荷地运行,技术人员无暇顾及自身的知识更新,因此造成队伍的综合素质偏低。此外,由于许多学校重理论、轻实验,实验技术人员地位和待遇明显低于一线教师。因此,部分学校的实验技术人员变动频繁,人数不足,不稳定。

加大实验室软硬件的投入,改善实验室环境

场地和设备等是计算机基础实验室的物质基础

一个面向全校师生的计算机基础实验室,必须有足够的活动空间和仪器设备,在这方面,学校领导的决策和支持是关键。

1)注重计算机的选型及配置。由于计算机的更新、淘汰周期较短,选型就非常重要。所选的计算机既要满足计算机基础实验室的教学需要,又要在技术上有一定的超前性,使学生能较早地接触新机种,学习新技术。

2)改进网络化建设。通过校园网连接互联网,提供各种网络服务;通过windows nt平台实现文件传输、电子邮件、远程登录、共享打印服务。这样每个上机的学生均可以通过自己使用的计算机走向全国各地,走向世界。

注重软件建设

为了满足教学实验的要求,跟上计算机技术发展的步伐,实验室的软件必须加强建设,不断更新。如构建丰富的设备运行软件和客户机操作环境支持软件;通过linux平台实现web服务;通过netware平台实现语言课程教学和操作系统教学等。由于硬盘制造技术的发展,硬盘容量不断增大,常用的教学软件和工具软件可同时安装到计算机上,学生可以根据自己的需要有选择地使用。这些软件包括windows 98/2000、office组件、vb、vc++、vfp、frontpage、photoshop、dreamware、autocad、3dmax、matlab、oracle等。

采取制度与技术并行,加强实验室管理模式

建立健全实验室规章制度,提高工作效率

为了更好地保障教学,服务于教学,实验室要实行科学管理,要建立健全各项规章制度,要逐步采用现代化管理手段,使各项工作规范化、制度化。实验室有一套完备的切实可行的规章制度是首要的。建立完善的管理制度是管理工作的依据,是加强实验室管理的重要保证,是实验工作得以高效、安全、顺利进行的必须保障。一般讲,制度应包括《实验室使用管理规定》《学生实验守则》《设备检修维护制度》《实验仪器使用管理规定》《实验室安全及防护制度》《实验人员职责》以及《应急安全方案》和根据具体实验情况制定的其他各项制度,并将制度在醒目位置上墙,使参加实验的学生都认真遵守,使计算机基础实验室的管理有章可循、有据可依。

加强维护保养,提高设备利用率

首先,制定《实验室使用情况登记制度》,对于计算机基础实验室教学任务重、上机人数多,做到合理安排,科学运筹。其次,在对设备的管理上要做到专人负责,对于各种设备的性能指标、环境参数要做到心中有数,建立一套完整的设备技术档案。对设备的故障及时检修,并做好认真的登记,使机房设备始终保持在最佳工作状态。做好经常性的设备检修、维护是管理工作的保障,维护工作是实验室管理工作的一个重要组成部分。计算机硬件的不断更新换代也给实验室设备的检修、维护工作带来很大不便。而检修、维护工作的好坏又将直接影响实验室设备的正常运行和教学任务正常完成。因此必须重视和加强教学实验室环境、主要设备和辅助设备的定期维护和及时检修工作,使教学实验室故障率减至最小。而且一旦发生故障,能在最短的时间内排除,确保教学实验室设备始终处于最佳工作状态。

实行全自动化管理,实现全方位开放

面向学生,扩大开放规模和受益面。以网络为依托,提高学生学习兴趣,增强学习的主动性。计算机开放实验室的每台微机都与本室局域网相联结,局域网与校园网相连,通过校园网又可与互联网相连。学生可利用互联网上的电子公告版bbs、网络新闻系统、专题讨论组及电子刊物等网络服务功能与外界进行信息交流,也可以利用互联网上存储的大量信息,检索和获取自己所需的信息、资料。这种宽广和轻松自如的学习环境可大大增强学生学习的主动性和上机的趣味性。

加强业务培训,提高实验队伍专业素质

实验室自动化设计第8篇

工业工程(IndustrialEngineering,简称IE)是一门工程技术、经济管理和人文科学相结合的交叉学科,也是一门实践性很强的应用性学科,兼具工程技术和管理技术的双重属性,要求工业工程学生不但要具有扎实的理论基础,而且应有较强的实践能力、沟通能力、创新能力、管理能力。实验或实践环节是高校工业工程专业实现培养目标的必修环节。在我国近200所开设工业工程专业的高校中,各个学校的办学历史、优势学科、行业背景等各不相同,工业工程专业培养模式多样化,专业实验室建设模式也各不相同。就目前而言,大部分高校的实践环境并不理想,教学实践环节落后于课堂理论教学,使得IE教学实践难成体系。如何建设一个能够满足教学实践要求,实现培养目标的工业工程专业实验室已经成为开设本专业的学校不断研究和探索的课题。

2.工业工程专业的培养模式

工业工程专业设立的归属不同,人才培养的模式也不同,实验室建设的方向和模式也就不同。

2.1国内高校本专业的培养模式

目前国内高校工业工程的培养模式主要可分为:(1)设立于机械学院,授予工学学士学位:以机械工程技术为背景增加管理知识,强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用。(2)设立于管理学院,授予管理学学士学位:以管理科学为背景增加机电基础知识,突出经济管理与工程技术相结合的系统方法和理论的应用。

2.2我校工业工程专业的定位和培养模式

三峡大学工业工程专业开设在机械与材料学院,2004年开始筹备,2005年获准开设,2006年正式招生,2010年培养出第一届毕业生,同时开展工业工程专业学位硕士培养。机械与材料学院是三峡大学最早开办的学院之一,开设有:机械设计制造及其自动化专业、输电线路工程专业、金属材料专业、材料成型专业,机械设计制造及其自动化专业是湖北省品牌专业、国家特色专业,具有一定的学科优势,与周边地区的机械制造企业建立了长期的科研合作关系,教学科研力量雄厚。三峡大学在2004年筹备工业工程专业时就充分考虑了工业工程学科特点及校企互补、产学研相结合培养人才的目标,将专业设置在机械与材料学院,专业定位于近机类专业,明确了毕业生授予工学学士学位,培养方向定位为主要为机械制造企业培养复合型高级工程技术人才。工业工程依托机械优势学科开展专业建设,因此专业建设强调制造工程相关技术和理论在工业领域内的应用,应体现以机械制造技术为基础,以生产系统管理基本理论为核心,以计算机信息技术为手段,强化实践性教学环节的思路。我校机械学院在工业工程专业的规划与建设中,基于机械大类教学平台,注重依托本学院的湖北省重点学科、国家特色专业-机械设计制造及其自动化以及湖北省重点实验室-水电机械设备设计与维护实验室,充分利用该学科较强的师资力量及制造实验室大环境,使工业工程专业成为学院现代制造系统大平台下的一个重要组成部分,共享教学实验资源。我校工业工程专业的培养目标主要是面向生产制造业,培养的学生毕业后能从事工厂规划设计和改善、产品制造工艺设计、生产制造过程管理等方面的技术和管理工作,具备经典工业工程的应用能力和现代工业工程的创新能力。

3.工业工程专业实验室建设的基本思路

3.1工业工程专业实验室建设思路

当前工业工程实验室建设呈现两大方向:基础IE实验室和现代IE实验室。基础IE是工业工程发展的起点,也是现代IE的基础和组成部分,在工业工程应用中最为普遍,加强基础IE课程及其实验教学是非常重要的。目前,已开办IE专业的高校基本上都建立了以工作研究与人因工程为研究重点的基础IE实验平台。现代IE是传统工业工程由工业技术及相关学科的发展不断注入新内容而演变的结果。现代IE涉及范围广泛,内容不断充实和深化,兼收并蓄了越来越多的学科知识和高新技术,其中包括信息科学、自动化技术、计算机技术、优化理论和仿真技术等。目前,部分已开办IE专业的高校正分步骤、分阶段地进行现代IE实验室建设。因为现代IE实验涵盖知识较广、内容较多,同时受到投资经费的限制,各个高校现代IE实验建设侧重点不一、层次也不齐。

3.2我校工业工程专业实验室建设思路

工业工程教学实验室建设的指导思想是:加强学生IE基础理论知识,基本技术手段和基本意识的培养;加强学生现代IE系统分析,规划,设计,优化,控制,评价能力的培养;突出现代IE中信息化和集成化的特点。基于上述指导思想,工业工程实验室建设的总体要求是建设一个综合的、集成的现代工业系统模拟环境,给学生提供一个现代制造系统背景下的工业工程教学实验环境,在满足专业实验教学的同时,还能成为学生自主创新设计开发的平台。工业工程学科是一门综合运用工程技术、管理技术,采用系统化、专业化和科学化的方法,综合多种学科的知识和技术,对由人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、规划、评价、创新和决策的系统工程学科,在规划和设计IE实验室和设计实验内容时,必须强调现代IE的系统工程特点,必须注意知识的系统性、连贯性以及综合运用所学知识和技能来解决复杂问题的能力的培养。在专业培养目标和培养模式的指引下,我校在参考著名高校工业工程实验室的基础上,确立了:基础IE实验室+现代IE实验室的工业工程专业综合实验室建设大方向,将基础IE实验平台与现代IE实验平台有机地融合在一套实验平台中。我校工业工程实验室建设思路:营造一个类似真实的自动化制造系统生产运作环境,为学生提供一个全面的、创新的、密切联系工业实际的实验教学平台,能满足主要专业课程教学实验需要,保证实验内容的系统性、完整性、连续性,以达到锻炼和提高学生对制造系统的认知和操作能力以及生产运作与管理水平、系统分析和设计能力的目的。作为实验体系的核心部分,综合实验室中教学实验课程的设置,不应是相互独立的单项实验,而应根据IE专业的课程与知识体系,运用系统原理,设计一套相对独立又相互联系,覆盖多门专业课程与知识领域的实验形式多样的教学实验体系,它能够提供验证理论知识和综合应用相关技术的环境,模拟真实生产系统的场所和开发应用工业工程知识的条件。

4.工业工程专业实验室建设的规划与实践

在模拟真实的自动化制造系统生产运作环境的建设思想下,我校工业工程综合实验室建设的总体目标是:在实验室里建立一个微型工厂(Mini-factory),营造一个类似真实的生产环境,主要从事制造系统规划设计研究、设施规划及物流分析研究、时间分析与作业研究、人因工程实验研究、生产计划与控制的实验与研究等,以加强学生对基础工业工程的知识和技能、现代工业工程的技术和方法的掌握,同时支持机械工程学科的相关课程实验。要求:实验体系模块化,可扩展性、可重构;不仅可以满足教学要求,而且应当为科研和培训提供服务。我校工业工程综合实验室的微型工厂基本配置规划为一套功能设备较为完备的模块化的自动化制造系统FMS,包括:环形可扩展生产流水线,微型化、教学型的生产设备(至少一台立式,一台卧式数控加工中心),一台教学型工业机器人,一套RGV系统,堆垛机及微型化立体仓库、相关控制系统等。在此基础上,根据实验教学需要,适当添加工业摄像机、电子看板及其他数据采集及分析处理设备。微型工厂化配置是我校实验室建设的定位,也是相当一部分高校工业工程实验室规划的一种趋势。这是一个大的系统工程,需要总体规划,分步实施。在进行实验室规划过程中,我院充分考虑到院、系现有的以及待建的实验资源共享问题,以避免重复性建设。为此,学院一方面利用机械工程学科现有实验资源,另一方面投入大量人力物力,购置设备,建立和完善专业实验室。工业工程综合实验室主要功能模块包括:基础工业工程实验模块、自动化制造系统实验模块、人因工程实验模块、设施规划与物流分析实验模块、生产计划与控制实验模块等。主要进行以下实验:

(1)基础工业工程模块:进行流程分析、操作分析(包括双手操作分析和人机操作分析)、动作分析、时间研究(秒表法)、MOD法研究的实验以及这些实验的综合实验和生产节拍及效率的测定等。这些实验主要是完成《基础工业工程》的实验教学要求,让学生掌握工业工程的经典方法和技术手段,培养学生工业工程的基本意识。

(2)人因工程模块:可以进行噪声实验、照明实验、人的认知实验、人的操作反应实验等。这些实验主要是完成《人因工程》的实验教学要求,让学生了解掌握人、机、环境的相互作用关系。

(3)设施规划与物流分析模块:可以进行物流系统的分析,控制,优化与设计及设施布置规划等实验,主要是完成《生产系统设施规划与物流分析》的实验教学要求,使学生了解掌握现代制造企业物流系统的结构、原理、控制方法及设施布置规划方法。

(4)自动化制造系统模块:可以进行自动化制造系统的分析、总体设计、各分系统的设计规划(包括仓储、物流部分)等实验,主要是完成《生产自动化与制造系统》、《工业机器人》等的实验教学要求,是学生了解自动化制造系统的组成、总体结构及设计方法、各分系统的规划设计方法。

(5)生产计划与控制模块:可以进行生产库存管理的模拟实验,主要是完成《生产计划与控制》的实验教学要求,使学生了解掌握现代制造企业生产库存控制的基本方法。

目前已经建设好并投入实验教学的是基础工业工程实验模块、自动化制造系统中的仓储与物流分析实验模块、人因工程实验模块。该实验室主要针对工业工程专业相关课程实验教学需要,同时与机械工程学科资源共享,提供机械设计制造及其自动化专业的先进制造技术、机械制造装备、机电传动控制、机电系统设计、企业生产管理、工业机器人等课程的教学实验。下一阶段,计划在2011~2015年间,进行专业实验室其他设备的购买、安装、调试,基本完成工业工程专业综合实验室的建设。

实验室自动化设计第9篇

关键词:计算机实验室;综合信息管理系统;设计;实现

0 引言

当前高校在不断推进素质教育的过程中,实验教学处于突出的地位,改革实验教学内容、方法和手段,建立适合素质教育的实验教学与管理模块,是进行实验室建设、提高高校人才培养水平的指导方针之一[1]。而且在实行了完全的学分制管理以后,实验教学工作将改变过去那种实验教学固定时间、固定内容、按班级同时进行教学的方式,学生也可以根据自己所学的课程、兴趣来安排自己的实验,按照自己学习程度选择不同层次的实验,变被动学习为主动学习,让学生有了更多的自。在这种情况下传统的计算机实验室教学管理方式,已经不适应这种灵活性更高的管理要求,必须有一套能满足现代化教学要求的实验室管理系统。

1 高校计算机实验室管理系统的应用范围

计算机实验室的管理与其他实验室有较大的差别,比如设备更新频率较高、设备容易受周围环境影响、人流量较大、用机秩序混乱(学生随意更换机位,或同时打开几台机器)、工作时间较长(通常的开放时间是一周七天、每天十几个小时)、公用软件维护工作量大且重复(学生随意删除系统文件或修改系统参数,病毒对软件的破坏)等等,上述问题一直困扰计算机实验室的工作人员。

目前国内高校计算机实验室管理系统的应用基本体现在以下三个方面[2-5]:

(1)计算机实验室设备的基本管理,主要包括设备的购入、借出、报废等;

(2)计算机实验室所承受课程的信息管理,主要包括实验室计算机课程的排课、教师及其对应班级的安排、作业的布置与回收等;

(3)课余时间的自由开放管理,主要包括上机卡的发放、计时的基本方式、读卡器的设置、上机情况的登记与统计等。

2 现有高校计算机实验室管理的不足

我国高校的计算机实验室基本上是模仿50年代苏联的模式,按某一门课程来设置实验室,实验教学由院系自行安排,实验室实行以院系管理为主的封闭式管理体制。这种传统的设置与当时的教学管理体制和教学科研发展水平相适应,但随着高校教育体制改革的深入、科研水平的提高、学科之间的相互渗透发展,传统的实验室建设和管理模式的弊端逐渐显露出来[6-8]:

(1)实验室小而全,多而散,功能单一,无法形成综合优势。

(2)实验室相互独立,管理分散,资源浪费严重。

(3)实验教学依附于理论教学,不利于完成实验教学任务和培养创新人才。

3 现有计算机实验室管理系统的功能模式

目前,大多高校使用的计算机实验室管理系统以学生管理为中心,以处理学生课余上网和教师上实验课的信息为主[9][10]。大致有以下两种模式:

3.1计算机开放实验室综合管理系统

计算机开放实验室综合管理系统主要由两大子系统组成:门禁管理子系统和监控管理子系统。

3.1.1门禁管理子系统

由门禁管理和资源管理两个子系统功能组成:①门禁管理系统是用户进出实验室的一道安全屏障。进入的用户要刷卡,并接受一系列的合法性的检查。检查完毕后,如果检查通过,该用户的刷卡信息将会被保存到数据库里;②资源管理系统通过数据库的指示决定是否允许用户启动计算机系统,而且每位用户每次只能使用一台计算机。如果用户检查没有通过,就不允许该用户使用实验室内的任何资源。用户使用完毕后,要进行刷卡注销。用户入门划卡注册到出门划卡注销所用的时间为上机机时。这种管理方式能够有效的对计算机实验室进行管理。

3.1.2监控管理子系统

①实时监控管理的主要功能:能够及时的查询计算机使用的用户,还能够了解到每一位用户的位置,上机时间等;②登录控制管理的主要功能:对实验室内的机器进行登录(加锁)和不登录(放开)的控制;③帐表管理的主要功能:维护用户的账户信息。如:建立、删除、冻结单一用户帐号、成批连号用户账号。对账户中的教学机时、自费机时、打印纸张等各项数据进行增加、删除、修改和查询等维护操作。对用户账号信息及记账日志进行各类查询和统计。账表管理中对教学机时和自费机时的分离,使学生在每学期的教学实习量教学机时)完成后,能自动付费上机(自费机时),否则被示为非法用户。机房在平时的教学时间内也可自由开放,即教学上机(教学机时)和自由上机(自费机时)可同时进行。这样,既大大提高了机器的利用率,又增加了学生的上机量;④统计管理的主要功能:统计、分析及打印报表。可按系、班级、用户等不同类别对所用的机时(教学机时和自费机时)、打印纸和软件资源情况进行统计、汇总和分析,并为教学研究部门、管理部门提供决策辅助信息;⑤数据维护管理的主要功能:对各类基础信息进行增加、删除、修改和查询等维护工作,保证数据的完整性和一致性。

4 计算机实验室综合信息管理系统设计与实现

由于计算机实验室信息管理系统所面对的需求灵活、繁琐和多变,而且还要考虑到设备及其管理软件的不同情况,因此本系统的架构应该具有极松的耦合性和极强的可扩展性,以便在需要的时候进行扩展、重新组装或者复用。

4.1计算机实验室综合信息管理系统设计

本系统主界面设置了四项功能模块,分别是:系统维护、实验课程管理、上机管理、系统管理。系统维护模块主要实现系统设置(权限设置等)、系统初始化、修改口令、信息的定期安全备份等功能。实验课程管理模块实现对实验课教学的科学管理,将已往封闭的、以知识为中心的旧教学方式,转变为开放的、以资源为中心的新方式,主要包括排课系统管理、上机实验管理、实验信息资源管理等功能。上机管理模块主要包括机时分配管理、上机用户的账户管理(用户注册信息、密码设置、挂失注销、报警提示、资金余额等)、用户的上机登录管理,以及对上述信息的统计和查询;系统管理模块主要是对用户进出系统的管理.

4.1.1实验课程管理子系统

本子系统中的排课系统模块,由于受到相关制约的条件很多而且随机,所以在设计中很复杂。其主要功能如下:根据来自学院教务处的实验计划和各教学部门的实验班级获取资料,按照课程及实验室设备配置对这些资源过滤分发至各实验室进行排课,然后把实验课程表到WEB上。为了利用计算机实验室的信息技术优势,并适应高校教育信息化改革的需要,设计并开发了实验资源信息模块,主要包含实验大纲、实验要求、实验的环境及条件、实验重点与难点剖析、实验的模拟演示、实验的评价、实验的体会、相关知识、电子教案、实验的成绩等信息,这些信息都来源于各位任课老师和实验教师,他们结合教材、各种相关资料和实践经验,提出了每次实验的重点和难点,帮助学生分析并解决实验中容易出现的问题。实验要求根据学生的不同层次,设置为不同的级别:普通级别、拓展级别。其中普通级别要求达到实验教学大纲的要求,拓展级别是针对那些已较好地掌握了计算机基础知识,有能力进一步深入学习的学生,为他们设计一些设计型、综合型、创新型的实验,让他们达到更高的要求。所有这些信息都是学生关心而平时又不容易了解到的,把这些信息到校园网上,学生可以直接上网检索查询,检索到的资源信息可以直接通过浏览器或下载到本地机上。

4.1.2上机管理子系统 该子系统分为机时管理、用户登录管理、统计查询等功能模块。其中,机时管理负责为学生分配空闲机器:一方面按照实验教学计划为上实验课的学生分配机器(遵循上同一实验的学生集中坐在一起的原则);另一方面为自由上机学生分配零散空闲机器。这几个模块中,用户登录子系统最为复杂,学生进入时使用刷卡的方式进行身份判断,如果属于当时时段的实验课,则为其分配机器,进入“上机实验系统”做实验,否则如果该用户具有合法身份,则为其分配零散空闲机器,同时记录机位、时间等信息并允许其进入自由上机,同时采用计费系统开始自动计费。用户上机完毕必须退出系统,系统将其注销。用户如果卡内资金不足,则提醒其续费并拒绝入内。

4.2计算机实验室综合信息管理系统实现 计算机实验室综合信息管理系统的一个重要目的,就是实现数据共享及保持数据的即时性,要求数据变化随时显示在网络上,保证实验室的任何一台管理机终端可随时更新查阅资料,保证在校园网上也能及时查看有关信息。该系统运行在一个局域网中,可以实现对不同实验室的统一管理。系统采用星型拓扑结构,由一台文件服务器、一台WEB服务器、若干个收费工作站(一个机房对应一个,由一台微机和一个条形码阅读器构成的刷卡机组成)、学生上机卡,一台具有网络管理功能的超级工作站、网卡、集线器和网线组成。相应软件采用了一套自主开发的条码卡计费管理系统。

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