基于蒙特卡洛仿真的锚地锚泊容量计算方法

李伟 许佳欣 郭兴华

摘要：随着科学技术的进步和信息技术的发展，高校教育教学的智能化推进，对教育教学产生了非常深远的影响，信息化教学能大大提升学生的学习兴趣和学习效率，是未来教学的改革趋势，而信息化管理能令教育教学更富逻辑性和流程性，并能实现教学资源的合理配置和有效管理。本文以高校实验室的管理为例，分析了目前高校实验室管理中存在的问题，并针对信息化管理在高校实验室管理中的可行性进行分析，针对实际教学管理情况设计高校实验室信息化管理方案。

关键词：信息化技术;高校实验室管理;应用探讨

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）08-0111-03

0 引言

高校实验室管理是一项对实验室的器材、人员、资金流向和管理体制等进行管理的工作，其工作原则为使实验室资源高效流通，并且具有稳定的运行效率。高校实验室的管理水平高低也体现了高校教育教学水平的高低，但是目前很多高校实验室管理中都存在着管理不善、资产损耗严重等问题，非常影响高校实验室的集约化和高效化管理[1]。

1 高校实验室管理现状

1.1 实验室建设科学性不高，课程设计存在偏差

实验室教学在高校教学体系中的比例不高，并且没有受到广泛的重视，不只是学生不重视，只是将实验课作为成绩合理的必修课，因为部分实验课大多集中在期末，其他课程都结束后才开展，所以对部分学生来说，很多实验课课程设计非常浪费时间，尤其是很多实验课，都要占用1～2周的时间，导致这段时间不能进行有效复习，让学生感到有些排斥。此外，在教学评价上没有硬性规定，只要学生去上课了，基本都能及格，因此学生对实验课的重视程度不高，甚至同样是专业课的组成部分，学生对基础理论课非常重视，但是对实验课就马马虎虎[2]。

1.2 教育资源使用不合理，设备使用率偏低

目前针对实验室的设置和改革没有明确的政策规定，但是一般实验室设计都是按照专业来调整和改造。部分设置相似的专业，实验室的配置也大同小异，这就导致了很多器材配置是不合理的。此外，针对实验室资源争夺的问题也非常严重，为了提升自己专业的竞争力和教学实力，部分教研室对实验室资源管理过于严格，只对自己专业开放，这就导致了其他专业不得不购置相似的设备，故而形成恶性循环。但是即便将实验室资源握在自己手中，教学资源也没有得到有效的利用，部分实验室常年处于闲置的状态，导致教育资源白白浪费。

2 高校实验室的信息化管理必要性分析

随着高校信息化建设的推进，实现高校实验室管理的信息化也是大势所趋。信息化管理能大大提升管理效率，并且形成一个数字化和系统性的教学环境，并且能革除管理的空间限制，能实现实施管理和资源共享。高校实验室的信息化管理具有其必要性，其主要表现在：第一，优化资源的配置模式。传统途径下，往往会出现资源购置重复的问题，也不利于资源的高效利用，高校将实验室的管理权归为一体，各专业教师和学生具有使用权，如此一来也不会产生资源争抢的问题，并能做到物尽其用;第二，能对实验室的设备进行全面的跟踪管理。为了提升使用的效率，就要对设备设施进行信息化的登记和管理，并提升实验室设备的投入产出比，针对部分设备设施进行有偿使用管理，使用所得收入可以用于设备的更新维护等，能提升教育资金的流通效益。

3 高校信息化实验室管理系統设计方案

3.1 高校实验室信息化管理系统功能设计

根据高校实验室的使用用途分析，高校实验室除了满足教学需求以外，还要满足教师和学生的科研需求，在有条件的基础上，可以对外开放，供更多人士使用[3]。一个合理科学的信息化管理系统，应当满足以上条件，并进行合理化的资源配置。因此将信息化实验室管理系统功能设计为以下：

（1）基础功能。该功能主要包括设备的集中管控、设备安保、智能化云主机管理、故障报修。此功能主要面向全体的师生等实验室使用人员、维护人员。

（2）拓展功能。该功能主要包括教师的考勤、上课情况评价、教学录播和资源管理，主要面向教师、课程考察人员。

（3）运行监控系统。该功能主要负责多个实验室的统一监控管理，只对后台运营管理人员开放。

3.2 高校实验室信息化管理系统设计原则

（1）统一管理原则。以学校为单位进行统一的实验室管理，并严格实验室使用人员登记和报备，对实验室的大型器械、易消耗品都要进行编号归类。

（2）高水平原则。管理系统应当借用最新的科学技术，并结合信息化管理手段，如物联网技术、移动互联技术、云计算技术。

（3）零编程、易操作原则。管理系统应当简单实用，并容易操作，目前很多高校中都有专门的实验室管理人员，大多为年纪稍长的老教师，因此在管理系统操作上应当简单实用，并且经过简单的培训和指导即可上手。

（4）安全性原则。管理系统应当以保证设备的安全稳定为原则，如果出现机器破损和毁坏的问题，能及时向管理员发送安全预警，并及时处理设备故障。

3.3 高校信息化实验室管理系统结构

按照以上设计原则和管理功能分析，本文以电子信息综合训练中心的信息化管理系统为例，对实验室管理系统进行分析。实验室管理系统划分为校内教学实验平台和校外综合应用工程训练平台两部分，由实验教学管理中心、设备管理中心、教学指导会共管。

3.4 信息化实验室系统架构

根据实际的教学需要，将实验室管理系统分为实验室管理终端、门禁系统和实验室安全管理控制系统。以下将分别进行阐述分析。

3.4.1 实验室管理终端

实验室信息化管理终端主要负责实验室教学管理、实验室开放管理、实验室器材管理、学生业务、易耗品管理等，管理终端可以实现以上功能。该系统的运作模式为教师、管理员或者学生登录用户账号，并进行相关的操作。如果教师需要使用实验室，可登录系统，通过实验室预约的方式，向管理员申明自己的实验室申请用途，管理员在接受申请以后，对实验室使用信息进行查询，并按照实际情况进行合理的使用安排。实验室申请以后，管理员及时向教师说明，并附加发送实验室使用规范和管理守则，并下发实验室器材管理表电子版，在实验室使用完毕后，教师需要对实验室中的易耗资源进行报备，管理员到实验室进行检查确认后，在系统中确认完成服务[4]。

3.4.2 实验室门禁管理系统

该系统主要实现实验室的安全运行，避免产生不必要的资产损失。

（1）门禁服务器，此设备主要用于实验室门禁的终端通讯，并根据实验室预约情况进行门锁的自动开关。如果在未预约，或者门禁刷卡错误的情况下，门锁不会打开。

（2）刷卡终端。为了保证实验室的有效使用，在实验室门口设置刷卡终端，教师刷教师卡通过系统对预约信息进行确认，确认完毕后门锁自动打开，多媒体设备自动打开，倘若教师有临时情况，也可以通过专门的APP，进行网上开锁管理，方便学生使用。

（3）考勤终端。该系统主要用于管理员、教师和学生的考勤管理，上下机需要通过统一的刷卡管理进行身份确认，如果需要使用到校内计算机，也需要通过该系统，对预约班级学生信息、学生输入信息进行比对和确认，随后才可使用计算机设备。

3.4.3 实验室信息化安全管理系统

为了保证实验室的使用安全，需要设计安全保护系统，系统设计原则如下：

（1）选择SQL Server作为数据库系统，保证系统的安全稳定;

（2）使用双机热备、磁盘列阵为核心服务器;

（3）安全管理系统独立，使用三层架构保证核心数据安全;

（4）基于TCP/IP设计数据传输协议。采取AEC加密;

（5）實验室的应用服务器接口关闭137、139、1403等监听端口，避免受到黑客袭击;

（6）管理人员仅有基于操作类别的控制权限，部分未授权的功能不可操作。

4 结语

总而言之，在信息化背景下，做好高校实验室的全面有效管理很强的实践价值，能让实验室管理有效且安全，规避使用风险。高校实验室中很多器材购置费用高，倘若因为管理不善产生各种教学问题，无疑会造成很大的经济损失，不利于学校的教育资金的高效配置，因此在实际的工作过程中，需要以科学、合理的管理系统，保证实验室的设备安全和数据安全。

参考文献

[1] 姜俊，梁小红.基于信息化手段的林学教学实验室建设和管理研究[J].科技创新导报，2019，16（23）：189-190.

[2] 李斌鹏.基于信息化技术在高校实验室管理中的应用研究[J].粘接，2019，40（7）：171-174.

[3] 腾云.信息化技术应用于高校实验室管理中的必要性与可行性分析[J].决策与信息旬刊，2015（6）：9.

[4] 杨海英.物联网技术在高校实验室管理中的研究[D].上海：复旦大学，2011.