高校实验室信息化建设与管理策略

潘 访

福建商学院，福建 福州 350007

新时代，对于高校实验室信息化建设来讲，以信息技术为主导的数字化实现，可令教育工作立足于智慧教学体系之上，进一步为数据化、数字化教育管理方案提供精准的信息支持。在专业课程与实践课程的导入下，高校实验室信息化建设还能进一步推动教育技术的产业化发展，为应用型人才培养奠定坚实基础。

1 实验室信息化建设的内涵及其意义

1.1 实验室信息化建设的内涵

以信息化为主导的实验室体系建设，主要是通过硬件设备、软件系统组成，通过先进的信息化技术、网络技术、物联网技术、虚拟现实技术等，为实验室信息化平台的建设提供技术支持，保证学校在执行某一类教学方案时，可依托于数据信息建构出以数字化为基础的仿真式教学，进一步将理论知识转变为可视化知识，通过数据模型对信息本身进行结构化传输，以此来增强学生对知识理解的抽象化能力，推动教学工作的开展。

1.2 实验室信息化建设的意义

从高校发展而言，实验室信息化平台的建设，可为教研工作的开展提供基础保障，并通过实验室引进高端的技术、学术理论等。然后以平台为出发点，为学生与教师提供实践场所，有效保证每一类知识出发点均可建设在学生自主学习与教师专业能力之上来实现[1]。通过平台的建设，可进一步激发学生与教师对学术的研究欲望。此外，信息化技术本身所存在的技术价值与专业化教育具有较大的关联性。通过融合现代化社会化信息化的教学机制，可进一步为双创人才的培养提供基础保障，为后续学习计划的设定提供精准的数据信息。

2 高校实验室信息化建设存在的问题

2.1 实验室软、硬件设施条件不足

高校实验室信息化平台的建设，主要是对当前教育系统所设定的内容，通过硬件系统与软件系统进行数据化映射，保证其所提供的资源支持满足学生当前学习需求。然而，受到硬件与软件自身问题的影响，其本身存在一定的研发质量问题。特别是针对软件系统与云平台的构建路径来讲，由于数据接口与网络协议的不同，必然造成承接数据传输的系统无法精准实时地将信息同步到云端中，进而导致数据信息无法精准地映射到学习系统中。此外，受到信息技术更新速率较快的影响，大部分学校在对实验室信息化设备进行更新时，受到自身资金扶持力度不足的影响，导致硬件设备更新落后。对于软件系统来讲，数据库网络云平台无法形成统一的指标和基准，这就造成在信息管理是缺乏一定的规范性与模块性，令数据信息传输过程中未能通过基准检测，从而造成数据信息冗余的问题。

2.2 管理制度匮乏

从管理方面而言，高校实验室信息化平台管理与教育工作，其本身是一个综合性管理机制。例如基础管理与学生管理属于两个不同的职能系统，如果在开展实际管理工作中两者出现交叉的情况，很容易造成职能层面的权责问题。当出现教育管理的问题时，不同教育系统在责任界定时，将产生互相推诿/踢皮球的现象，将降低实际教育管理质量[2]。

2.3 实验管理人员专业性不足

以信息化为载体的教育变革，是我国高校教育的一个重要发展方向。以现代信息技术为基础的实验教学工作，可为学生提供全过程全方位的知识渗透路径，能进一步发挥出信息平台在实验室教学工作开展中的实效性。目前，部分教职人员并未能充分掌握到先进的信息化技术，且理论知识与实践知识存在一个断层，甚至部分年龄大的教职人员对信息化平台本身存在一个排斥效应，其将阻碍信息化技术与实验室教学工作的融合效率。

3 高校实验室的构建与管理思路

高校实验室信息化体系的建设，必须正视建设难点，结合实验室在教学过程中呈现出的属性，建构出有序性、规范性的教学管控方案。在具体建构时，考虑到技术体系、管理体系所起到的重要性，需要在原有专业化教学体系之上，对实验室进行系统化建设。在物联网技术、云计算技术、信息反馈技术的共同应用下，可有效增强实验室信息系统的建设效率。具体建设目标分为三部分：首先，实验室平台的建设可正确服务于教育工作中，辅助教职人员完成相关的教学任务[3]。其次，实验室信息化平台运行过程中，采用独立式转接结构，为系统数据接入设定统一基准，方可有效保证数据信息在系统内部传输的对接性，提高系统应用的延展性。最后，平台则需要对不同架构下的数据信息进行标记，结合大数据、云计算技术等，分析出系统平台当前所处的操控行为是否满足教学需求，然后通过实时存储功能，将系统所产生的数据信息进行分类，精准的描述出不同状态下的信息属性。

高校实验室信息化平台的具体实现如图1 所示。实验室管理平台建设过程中，为保证数据信息可精准地传输到各个网络架构中，需按照相关传输协议设定出不同数据接收层，且每一个数据接收层之间必须具备联动属性，确保用户操作所产生的数据信息可精准地落实到系统中。在管理层中，其主要是针对系统所产生的数据资源进行整合。在实际建设过程中，各类硬件设施必须遵循统一建设基准，保证不同厂商的设备可在数据指令传输下进行实时响应，进一步增强系统运行质量。网络层的建设则是对物理服务器与网络架构之间搭载一个信息传输渠道，通过数据信息的转换，令实验室计算机设备所产生的数据实时映射到网络中。应用层则代表着整个信息化平台建设的重要载体，通过连接路径将传感装置、扫描装置、存储装置等进行集成，然后结合SQL 语言结构、文本传输结构等，分析出不同组态下的数据传输特性，然后通过系统硬性指标的管控，对内部信息传输路径进行规范[4]。

图1 信息化平台的实现框架

4 实验中心管理平台功能

实验室教学工作平台的组建，主要是以底层数据为中心，通过基准平台的建设，将实验室内不同设备连接到同一基准下，这样便可有效保证系统平台的应用性能。从实际运行角度来看，实验室信息平台所起到的主要功能是对计算机设备所产生的数据信息进行存储与比对，然后由不同指标的核对，保证当前实验室系统在对某一类数据信息进行监测时，最大限度的增强数据信息监测质量。

在数据处理模块，信息平台主要是针对实验过程所产生的数据信息进行整合，然后依据现阶段所开展的项目，综合测定出教学环节所产生的各类数据信息。另外，在数据处理的过程中，也可将数据信息进行整合，然后映射到数据模型中，通过可视化的数据呈现，让教师对当前学生的各项学习行为进行分析，以找出教学过程中存在的问题。在数据管理模块，实验项目的开设是以教学工作为导向，通过不同项目的组合，确保教育工作开展的实效性。针对数据管理模式来讲，以实验数据为代表的管理行为，在一定范围内可描述出设备运行中存在的问题，以对工作人员进行警报。数据管理功能的实现，则是进一步为系统全过程监管提供平台，进一步建构模块化监控体系，对整个设备体系进行有效监控。在环境数据管理中，针对不同数据平台的信息传输模式，设定出与实验相关联的信息集成板块，以对内部数据信息进行采集，从而对教师以及学生在实际操作过程中产生的数据信息进行整合，为后续实验项目的开展提供理论支持。在对系统类数据进行管理时，其主要是针对不同软件程序所产生的数据信息进行分析，得出更为精准的数据传输路径，确保系统的安全运行。

5 高校实验室信息化的拓展途径

5.1 以校企合作为基础，扩展信息化教育资源

高校实验室信息化体系的建设需以资金体系、学术体系、技术体系为支撑点，通过不同目标的设定，保证信息化平台在具体实现教育功能时，可精准的作用到教育体制之上。为此，可将校企合作作为信息化资源体系建设的基础，从高校现有的信息化建设格局，建构出教育资源、科研资源对等的建设体系。同时，引进高端教育技术成果，结合管理模式的设定，使教学工作所能呈现出的最大价值。此外，应确保以企业为主体的教育资源导入到实验室信息化平台中，形成资源上的统一，令整个教学体系的建设具有层次性与过渡性。

5.2 以开放式为目标，增强信息化教育的实效性

高校实验室信息化平台的建设，是以辅助教学为主，通过相关资源的导入，令实验教学工作的开展满足现阶段教育规划需求与学生学习需求。高校要保证整个信息化平台具有一定的开放性，通过资源整合效用使实验室本身呈现出多元化教育功能。在建构以开放式为主导的实验室平台时，必须结合现阶段教学目标建构出具有可行性的教育考核机制，保证各项教学环节符合当前学生在专业领域中的发展需求。结合教育资源的开放机制，进一步为整个专业课程以及实验项目的开展提供基础保障。此外，还需通过智能化平台对教育本身设定一个管理目标，通过逐步完善教育设施硬件与软件系统，令整个教学工作具备一定的可持续性。

5.3 建构以仿真式、虚拟式的信息化教学场景

为保证实验室教学平台可完全作用到教学体系中，可通过虚拟化软件的设定对整个教学版块建构一个具有虚拟仿真特性的平台。此类仿真平台可将计算机设备的各类应用性能进行虚拟化建构，通过数据信息的映射，保证整项服务功能与计算机设备所提供的教学功能完全符合。学生在操作过程中，如果误操作而造成的系统崩溃问题，则虚拟平台的独立性可有效保证计算机物理服务器的软硬件设备不会受到破坏。在虚拟仿真软件建设过程中，必须结合专业教学特色，深度挖掘出专业学科与计算机设备所具备的融合属性，保障整个虚拟平台教学工作的开展是服务于专业技能、职业素养之上来实现的，进一步增强实际教学效用。

6 结语

综上所述，信息技术与教育事业的融合，为教育工作本身提供更为丰富的教学资源，令整项教学工作的开展不再局限于固定的线下教学模式中。对于实验室教学来讲，通过信息化体系的建设，可最大限度保证各项教学工作开展的有序性，通过信息技术、教育理念的更新，令专业课程建设全过程服务于教学环节中，增强学生的知识储备，为整个教育工作的开展提供基础保障。