基于物联网技术的高职院校智慧实验室研究

周兴旺

摘 要： 高职院校实验室需要不断适应时代的发展与变革，满足新时代对实验室服务、管理和教学的基本要求，保障协同化与开放性，才能够完成“培养人才、引领创新”的基本目标。本文的研究中探索了物联网技术在高职院校智慧实验室建设中的应用内容与使用模式，提出了系统的设计理念，通过物联网技术、互联网技术和嵌入式技术等先进技术共同构建实验室系统，在保证内外相连、软硬兼顾、虚实结合的同时，实现网络化服务、高效化管理与信息化资源共享等功能。

关键词： 物联网；高等职业学校；智慧实验室；智慧服务

引言

高等职业学校担负着培养学生创新能力、提升学生工程素质、激发学生创新意识、促进学生研究精神、挖掘学生自主性学习等多方面的任务。随着近些年科学技术的不断进步和高职院校信息化建设的不断推进，各学校的实验室信息化程度也在不断提高。受到单一信息系统难以满足学校教学与科研需求的影响，寻求数字化发展渠道，构建智慧平台成为发展的主要方向。智慧化的服务需要优化当前实验资源配置，充分利用先进科技手段，整合协调教学环境。物联网技术作为近些年快速发展的技术手段，能够为智慧化实验室建设提供大力支持，本文将对这一问题进行剖析。

1.智慧实验室的概念及背景

1.1高职院校科研实验室信息化现状

当前，大部分高职院校的科研實验室已经纳入到统一管理中，从招标采购到台账管理都融入了共享平台，但是对于设备的日常维护方面管理还不够到位，缺少连贯性与整体性。一些问题亟待解决。如：资源管理共享化不到位，不同部门间实验室资源共同利用程度不高，资源共享效果差，“孤岛”现象普遍存在；环境管理低碳化不到位，对实验室资源的节约工作管理不到位，资源浪费情况时有发生，实验室多项指标难以统一监管；安全管理智能化不到位，实验室安全管理工作尚未形成体系，系统风险规避机制不够完善，管理人员责任心有所欠缺；设备管理自动化不到位，很多管理信息依然处在被动获取状态，对实验室设备的自动化管理上不能够满足需求。

1.2物联网与智慧校园

1.2.1物联网概念及特点

物联网作为当前我国信息产业与新兴产业发展的主要战略性增长点，具有“智慧应用、泛在互联、全面感知”的特点，能够实现网络融合协同的工作模式。物联网由应用控制网络系统、传输网络与智能感应设备共同构成，能够实现人、物之间的多重自动信息交互与处理。物联网具有感知全面、传递可靠、处理智能的特点。能够将智能计算和处理与网络传感器结合在一起，充分运用模式识别和云计算等先进技术，完成对大量信息的处理与加工，实现智能化的管理与控制物体。通过泛在网络能够实现信息的实时、准确传递，借助异构网络及各类协议高效完成传递工作。全面获取所需信息，实现全方位、多角度信息收集效果。

1.2.2校园智慧化

各大高校作为物联网技术的研究前沿，也成为了物联网技术应用的最早区域。当前的高职院校中，广泛应用的RFID校园一卡通已经能够实现校园内所有的购物、借阅、就餐和门禁功能，给学生的日常学习与工作提供了便捷。智慧校园是在校园网的基础上，通过校园物联网的广泛应用，实现校务、科研、学习与校园文化在网络环境下深度融合。实验室作为人才培养的基地，需要依托智慧校园环境，完成实验教学的管理与教学，立足于立体、贴切、细微的技术体验，实现科学决策与资源协调开放共享的智慧实验室。

1.3智慧实验室的概念

智慧实验室是智慧校园的重要组成部分之一，主要建立在物联网技术的基础上，给广大师生提供综合信息服务与智能环境感知的实验平台。实现实验室的可视化、安全化、智能化管理，通过人员协作与资源互联实现实验室科研资源、教学资源、设备资源等的开放共享。

2.基于物联网的智慧实验室构建

2.1建设智慧实验室的硬件基础

当前大多数高等职业院校的校园网络已经较为完善，实现了无线网络的基本全覆盖，各实验室的网络接口也比较齐全，部分实验室甚至已经构建起网络平台，进行智慧实验室建设的基础硬件条件已经初步具备。

2.2智慧实验室的层次构架

智慧实验室的层次构架自上而下依次为感知层、网络层和综合应用层。感知层负责移动基站、摄像头、收集、传感器设备等的控制，网络层主要包括了校园网、WLAN、传感器网络等，综合应用层主要服务于实验的环境、人员、资源和教学。

2.3智慧实验室的运作机制

智慧实验室的构建可以促进学生的毕业设计、科研创新、教学实验和相关竞赛活动，丰富学生实践学习内容，让理论知识在实验室中得到验证。将科研创新与学习过程紧密的结合在一起，相互促进、相互支撑。改善以往学生理论学习与实践学习联系不紧密的问题。

3.规范的实验室管理机制

基于集中与协同的思想，智慧实验室给实验室的管理工作构建了便捷的平台。智能化的应用促进了室内电气安全、人员安全与设备安全的改进，杜绝了各部分分别管理过程中的问题。但是智慧实验室的作用发挥需要严格的制度保障，研究人员应当在工作体制和管理制度上加深探索，不断完善。

4.结语

当前从技术角度分析，物联网的发展还不够完善，对系统的整体构建和智慧实验室的最终实现还需要不断的研究和努力。但是可以肯定的是，物联网技术会给学校实验室的发展和进步带来巨大的动力和广阔的前景，在巨大机会彰显的同时也产生了诸多的挑战，需要有关部门高度重视，不断创新服务与应用，进一步推动智慧校园和智慧实验室的发展与实现。

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