高校实验教学示范中心资源共享平台的研究与实践*

余建潮

（浙江理工大学 实验室与设备管理处，浙江 杭州310018）

随着高等教育“质量工程”[1]的进一步深化，实验教学示范中心建设在各级教育主管部门和高校的高度重视下取得了丰硕的建设成果，产生一大批优质资源。如何实现示范中心资源的有效开放与共享，充分发挥其示范辐射作用已成为高校乃至教育主管部门急需解决的重要课题。而构建实验教学示范中心资源共享平台无疑是破解难题，促进中心资源开放共享、提高利用效益的有效途径。

经过“十一五”期间的建设，浙江理工大学的实验室工作取得长足的发展，已形成国家级、省级、校级三层次实验室体系，拥有国家级实验教学示范中心2个，省级示范中心10个。近年来，学校积极探索构建示范中心资源共享平台，按照教育部提出的“示范中心资源开放共享程度应进一步加强”的要求，在实地调研和多次专题研讨会基础上提出了“学校—学院—中心”三级网络架构全新模式，促进示范中心资源的开放共享，实现示范中心的可持续发展。

一、构建示范中心资源共享平台的意义

实验教学示范中心资源的开放共享，可以理解为示范中心的场地设备、师资队伍、教学理念、教学改革、管理制度等均可以实现共享[2]。实验教学示范中心资源共享平台构建能进一步整合校内外资源，使得资源共享理念深入人心,在示范中心建设道路上摆脱“小而全”的模式,有利于缓解高校资源配置不平衡、供给不足的现象，解决了重复购置、资源效益低下的问题[3]，实现示范中心与示范中心之间优质资源的全新共享模式，进一步推动了高校实验教学示范中心优质资源的有效共享，实现高校之间的优势互补，这对于培养具有创新精神和实践能力的高素质人才，全面提升教育教学质量和办学效益，推进我国高等教育事业的发展有不可替代的作用[4]。

二、示范中心资源共享平台构建的总体思路

目前，国内的实验教学示范中心资源共享平台都是在单个示范中心采用B/S结构的单服务器集中部署模式搭建而成。这种模式存在以下四个方面的缺点：（1）资源共享范围停留在示范中心内部，每个示范中心资源彼此独立，成为信息孤岛；（2）无法自动汇总全校示范中心资源的各类数据，仍需要手工统计，这给学校管理工作带来困扰；（3）网络集中部署模式使得数据与服务器交互频繁，操作延时长，对服务器依赖性大，容易造成服务器崩溃及客户端无响应现象；（4）共享平台借助门禁、监控、电源控制等硬件系统，B/S结构对硬件系统漏洞太多，数据安全性不高。因此，为了改进现有示范中心资源共享平台的不足，文章的示范中心资源共享平台采用B/S和C/S混合体系结构[5]及“学校—学院—中心”的三级架构的分散部署模式。

三、示范中心资源共享平台的技术架构

实验教学示范中心资源共享平台采用ASP.NET作为开发平台，SQL Server2005作为后台的数据库，考虑到各实验教学示范中心分布较为分散，为了能最大程度地整合资源，在结构上采用B/S和C/S混合体系结构，其体系结构如图1所示。

图1 共享平台体系结构

由图1可以看出，共享平台硬件设施维护包括门禁系统、电源控制系统和视频监控系统，这些系统在C/S结构的客户端来进行设置，确保了硬件设备的完整性。B/S模式分别由客户层、Web层和数据层组成。Web层的主要任务是与用户交互，对用户的输入进行接收，然后将服务器端传来的数据呈现给客户层。共享平台涉及到用户信息、资源信息、开放信息、学生预约信息等重要数据和应用程序都存放在服务器上，因此共享平台的维护工作集中在服务器上。

然而在B/S模式下，服务器交互量大，运行数据负荷较重，容易发生“崩溃”等问题。因此共享平台网络架构方面采用“学校—学院—中心”的三级架构的分散部署模式，即学校级：部署校级共享平台，统一管理及服务入口，实现校级层面查询统计分析功能；各学院：部署实验中心共享系统，实现学院层面对各实验中心共享功能以及学院其它管理需求定制；实验中心：部署中心级共享管理系统，建立与实验中心所在的学院共享连接；网络布局如图2所示。

图2 共享平台分散部署模式

实验教学示范中心共享平台依托学院服务器搭建，学院服务器定时向学校服务器上传数据保证数据准备性和安全性。通过共享平台实现中心与中心之间、学院与学院之间资源整合，促进资源开放共享[6]。

四、示范中心资源共享平台的功能结构

从功能机制角度出发，共享平台在基本功能划分上分为实验教学管理子系统和后台管理子系统，共有8个主要功能模块，其功能结构图如图3所示。

图3 共享平台功能结构图

1.实验教学管理子系统

实验教学管理子系统是实验教学示范中心对实验教学各项事务进行信息管理[7]。它包含示范中心开放、实验教学、示范中心管理、师资队伍、仪器设备管理五个模块。实验室开放模块可以对实验室按时间段进行开放，学生实验预约，利用校园一卡通刷卡、门禁及电源控制辅助控制功能全过程管理学生实验；实验过程中牵涉到大型仪器设备运用先进的监控手段面向校内外用户实现全天候开放以保证设备安全运行。实验教学模块实现教学任务安排、实验教学分批设置、学生预习管理、考勤管理、教学质量管理及按教学课件、教学题库、教学视频等分类进行教学资源管理。实验室管理模块实现实验中心基础信息建立及刷卡门禁、电源控制和监控三者联动功能设置。仪器设备管理模块主要是对仪器设备论证、审批、购置、验收、入库、维修、调拨、报废等整个过程化管理。师资队伍模块实现学生对相关教师教学评教管理和教学质量监控。

2.后台管理子系统

后台管理子系统是对实验教学示范中心共享平台中的资源进行管理，包括基础数据维护、系统设置、网上办公和数据查询统计四大模块。基础数据模块包括校内外用户信息、班级信息、教师信息及实验教学示范中心信息维护。系统设置模块包括权限维护、工作日志管理和审批流程管理。权限维护为申请系统用户进行角色设置，并根据不同角色分配相应操作权限。工作日志管理记录了所有事务及事务对数据库所做得修改。网上办公模块可以发布新闻动态、网络存储数据及为师生提供互动版块。数据查询模块可以按条件实现查询统计，也可以按教育部规定生成9张数据上报报表[8]。

五、示范中心资源共享平台的应用

建设完成的资源共享平台已经在浙江理工大学的2个国家级实验教学示范中心推广应用，并正逐步推广到10个省级实验教学示范中心。在硬件方面对中心下属实验室及大型仪器设备安装门禁系统、视频监控系统和电源控制设备。门禁系统要求学生刷卡进出示范中心，刷卡信息记录学生在示范中心的学习轨迹。视频监控系统方便用户在任何时间和地点对示范中心进行实时监控和视频存储。电源控制设备通过远端网络控制技术，以带外管理的方式对远程仪器设备进行状态查询、开关、重启等操作。门禁、监控和电源控制三者联动进行动态实时立体式监控管理。

软件方面平台根据实际需求设置校级管理员、院级管理员、中心管理员、教师、学生、校外用户等六种角色，不同角色分配不同权限。

（1）管理员。管理员分为校级管理员、院级管理员和中心管理员。校级管理员负责查看各学院示范中心的运行情况及统计全校实验教学管理各类数据。院级管理员指定学院下各示范中心管理员查看学院下各示范中心运行情况，定时向校级服务器传送基础数据及对数据库进行备份。中心管理员对基础数据进行管理，实现对注册用户审核，对仪器设备使用情况跟踪，并根据实验开放和实验预约情况进行实验教学前准备工作。

（2）教师。发布教学计划、教学任务及教学资源，查看实验中心当前状态（空闲或已预约），预约示范中心，设置示范中心开放和教学时间，可以在线布置作业，监控学生实验教学全过程，安排答疑，统计学生学习及考试情况，为学生提供个性化的学习环境，可以限制特定功能模块或开放需要模块。

（3）学生。选择需要学习的课程，安排学习计划，预习实验教学内容，在线预约实验，提交实验报告，在线考试和查看实验教学成绩。

（4）校外用户。查看所需要的仪器设备，根据开放时间预约仪器设备，进行仪器设备测试，提取测试报告并反馈测试意见。

共享平台投入运行后教师和学生能方便查看各实验教学示范中心教学资源、实验教学项目、各场所设备预约信息、学生学习机时和学习明细。资源共享平台日常信息积累可统计分析教师工作量、学生学习时数、设备利用率、教学课程、教学成果等各种信息，这为管理部门对实验教学示范中心进行教学质量管理、监督、调控等提供详实的数据支持。

六、结论

实验教学示范中心资源共享平台的应用很大程度地整合优化了学校实验教学资源，依托这些资源学校在2010年新增实验教材11本，承担实验教学项目95项，开放实验数1292个，接待实验人次数达到161471人次，资源使用效益逐年提升，这满足了在学分制下学生个性化教学需要，解决了实验教学示范中心日常实验教学与对外开放的问题，推动了实验教学研究与改革。

[1]教育部.关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见[Z].(教高[2007]2号).

[2]熊梦辉.实验教学示范中心资源共享模式探析[J].实验室研究与探索,2011,30(6):96-98.

[3]初汉芳,李锋.实验教学示范中心管理模式与运行机制的研究[J].实验技术与管理,2011,28(7):127-129.

[4]徐英莲.建立实验室资源共享机制,培养创新型人才[J].浙江理工大学学报,2009,26(6):956-959.

[5]彭利勇.基于C/S与B/S混合模式的信息系统研究[D].天津师范大学,2010.

[6]叶秉良,戴文战,杨蔚琪.基于“三点一线”模式建设实验教学示范中心的创新思路[J].实验室研究与探索,2007,(9):69-71.

[7]骆祎岚,王俊民.高校实验室信息管理系统的设计与实现[J].上海工程技术大学学报,2010,24(2):180-183.

[8]朱江海,叶新东,黎启龙等.教师教育实验教学示范中心建设创新的探索[J].实验室研究与探索,2011,30(7):102-105.