智慧實驗室平臺將云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等信息技術(shù)有機(jī)融合，運用“互聯(lián)網(wǎng)+”等新思維、新理念，以智慧化的實驗室綜合管理系統(tǒng)、實驗室高清視頻示教系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)、多媒體演示系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)管控系統(tǒng)等為核心應(yīng)用，集教學(xué)管理、開放管理、設(shè)備管理、項目管理等于一體，旨在促進(jìn)實驗室管理手段的革新和教學(xué)質(zhì)量的提升。

1.實驗室教學(xué)管理

實驗室教學(xué)管理主要涵蓋實驗室排（調(diào)）課、實驗成績、人員考勤、課時統(tǒng)計等方面。重點利用好智能化排課系統(tǒng)，管理人員可以根據(jù)實驗內(nèi)容和教學(xué)儀器設(shè)備條件、可利用時間，按課程、教師、周次、節(jié)次、起始時間、實驗人數(shù)安排實驗室，做出具體安排后形成實驗室課表，并發(fā)放給任課老師、實驗室管理員、學(xué)生。而教學(xué)管理系統(tǒng)可以與門禁管理系統(tǒng)結(jié)合，通過與校園一卡通對接，讀取一卡通系統(tǒng)的師生信息，實現(xiàn)教學(xué)實驗分批分組智能安排、考勤簽到、實驗過程跟蹤監(jiān)控及實驗上課信息匯總統(tǒng)計等。

2.實驗室開放管理

實驗室開放管理以學(xué)生為主體，以實驗室資源為核心，在時間、空間上對師生開放使用，授課時間由教師和學(xué)生按照自己的課余時間自主選定。這種開放管理為師生提供了更多的實驗時間和更優(yōu)越的實驗條件，打破了傳統(tǒng)集中實驗教學(xué)模式，發(fā)揮了師生主體性，提高了教學(xué)活力。

實驗室開放管理支持實驗室開放、大型儀器開放、實驗項目開放、自主訓(xùn)練開放等多種模式，涵蓋預(yù)約前管理、預(yù)約管理、實驗過程管理、實驗后管理全生命周期的業(yè)務(wù)流程，并啟用安全準(zhǔn)入、培訓(xùn)管理、信譽(yù)積分等三大保障機(jī)制，確保實驗室開放后各業(yè)務(wù)流程穩(wěn)定、有序、安全地運行。具體操作如下：公示實驗室資源、開放時間段、預(yù)約信息、規(guī)章制度及安全準(zhǔn)入考核、培訓(xùn)學(xué)習(xí)考核等內(nèi)容。預(yù)約前進(jìn)行安全準(zhǔn)入和培訓(xùn)檢測，并需要完成預(yù)習(xí)內(nèi)容和通過測試才可提交當(dāng)次預(yù)約。預(yù)約管理遵循先約先使用的原則，預(yù)約后需要審批，最后公開實驗室預(yù)約狀態(tài)。實驗過程管理需要進(jìn)行人員身份認(rèn)證、出入信息采集，保證所有出入實驗室人員都是被授權(quán)的。管理人員可以實時監(jiān)測儀器運行狀態(tài)、當(dāng)前使用人員、當(dāng)前預(yù)約狀態(tài)，進(jìn)行儀器電源管控和對視頻實時動態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。實驗后管理人員根據(jù)使用狀況，會給使用人員一定的信譽(yù)積分。實驗室管理人員可以出入查詢儀器使用信息、查看實驗室監(jiān)控等。

3.儀器設(shè)備管理

儀器設(shè)備管理信息包括各類儀器設(shè)備的名稱、圖片、設(shè)備編號、型號、規(guī)格、數(shù)量、廠家、價值、經(jīng)費來源等基礎(chǔ)信息，以及樣品規(guī)格、使用指南、實驗環(huán)境及條件等開放信息。通過RFID物聯(lián)網(wǎng)軟硬件集成，利用 RFID 電子標(biāo)簽實時監(jiān)控資產(chǎn)的使用、流動情況和自動化盤點，將資產(chǎn)入庫、盤點、領(lǐng)用、變更、維修、調(diào)撥、清理等進(jìn)行全生命周期精細(xì)化管理。綜合管理平臺上可以實時顯示儀器設(shè)備的狀態(tài)，如空閑中、實驗中、維護(hù)中、故障、未啟用等。后臺詳細(xì)記錄從購買之日起儀器設(shè)備的使用狀況，如使用頻率、維修記錄、耗材使用等信息，為日后的實驗室建設(shè)及儀器設(shè)備采購提供數(shù)據(jù)信息 , 通過大數(shù)據(jù)分析可以幫助在設(shè)備申購、更新、維護(hù)等方面做出科學(xué)的決策。

4.低值品與耗材管理

基于物聯(lián)網(wǎng)、RFID、高清圖像采集、無線通信等技術(shù)實現(xiàn)低值品和耗材的智能化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對低值品與耗材的入庫、出庫、調(diào)撥、盤點、訂單等功能操作，自動對出入庫物資信息進(jìn)行識別判斷，圖形化展示庫存和出庫信息。手持 RFID 設(shè)備或在系統(tǒng)中手動進(jìn)行物資盤點，記錄出入庫、借還、報警、系統(tǒng)操作日志等信息，實現(xiàn)物資出入安全管理、智能環(huán)境監(jiān)測管理、自動圖像采集、聲光報警等多種功能，從而對低值品與耗材做到可視化、信息化和智能化管理。

5.項目與采購管理

傳統(tǒng)的項目申報和設(shè)備采購工作，紙質(zhì)資料非常多，過程極為繁雜，不但影響了項目執(zhí)行的效率，也增加了執(zhí)行的難度，學(xué)校也難以監(jiān)管到位。針對這樣的情況，就需要充分利用云計算、大數(shù)據(jù)、電子商務(wù)等新技術(shù)，構(gòu)建一站式服務(wù)的項目申報與設(shè)備采購平臺，涵蓋實驗室及設(shè)備方面的項目申請、立項、采購申請、采購項目受理及采購方案制訂及文件編制、公示公告發(fā)布、開評標(biāo)情況記錄、采購合同管理、外貿(mào)合同執(zhí)行、采購項目動態(tài)以及后期的建賬、報銷等程序，以此提高實驗室項目申請、項目執(zhí)行、采購效率和管理水平，將教師從復(fù)雜的申請、申購、建賬、報銷程序中解放出來，更專心地投入教學(xué)和科研工作中。

（二）高清視頻示教系統(tǒng)

實驗現(xiàn)場條件特殊、操作空間窄、觀摩人數(shù)受限，致使實驗教學(xué)存在部分學(xué)生無法看清實驗操作演示過程。高清視頻示教系統(tǒng)通過前端配置的高清一體化攝像機(jī)記錄實驗過程，可以做到使每個學(xué)生都能清楚地看到現(xiàn)場操作情況。系統(tǒng)可以對實驗室安全進(jìn)行登記，并精細(xì)化記錄實驗室操作情況，主要有示范視頻錄制、同步直播、自主學(xué)習(xí)等功能。示范視頻錄制功能可以將教師的示范性操作進(jìn)行實時多角度（特寫視頻、全景視頻、課件視頻）、多路視頻進(jìn)行錄像，完整地記錄示教過程，并作為教學(xué)錄像上傳到資源平臺。同時，系統(tǒng)將多路高清畫面在平臺上進(jìn)行同步直播，局域網(wǎng)及因特網(wǎng)用戶均可接收觀看。實驗室配置有觸控一體機(jī)，實時錄制的實驗可以通過觸控一體機(jī)進(jìn)行點播回看，用于自主教與學(xué)，亦可同步顯示本地高清實驗直播示范。在開放實驗中，實時直播本地畫面，同時將現(xiàn)場操作情景進(jìn)行記錄，學(xué)生可以回放操作過程，進(jìn)行自我診斷。學(xué)生也可以自主拍攝練習(xí)視頻上傳，供教師進(jìn)行評價或推薦給其他學(xué)生觀摩。

交互系統(tǒng)為實驗、見習(xí)、實習(xí)、實訓(xùn)等實踐活動提供靈活的活動形式，能實現(xiàn)低成本、高頻次、高效率的教學(xué)活動。交互系統(tǒng)分為兩個部分：主講端（示教室）和互動端（交互室）。主講端是示范性講解及遠(yuǎn)端畫面?；佣耸沁h(yuǎn)程現(xiàn)場講解及全景畫面，通過圖像和主動聲音捕捉實現(xiàn)雙方視頻互動。示教室和交互室整個教學(xué)互動過程通過場景采集軟件得以實時記錄下來并發(fā)布到智慧實驗室平臺形成優(yōu)質(zhì)教學(xué)實驗示教資源。

實驗室硬件管理平臺1.多媒體演示系統(tǒng)

在這個信息技術(shù)發(fā)達(dá)的時代，多媒體演示系統(tǒng)作為現(xiàn)代化教學(xué)的一種表現(xiàn)手段，成為建設(shè)智慧實驗室必不可少的實驗教學(xué)工具。它由中央控制系統(tǒng)、計算機(jī)、觸控一體機(jī)、投影設(shè)備、投影幕、數(shù)字視頻展示臺、音響設(shè)備等組成。運用 TCP/IP 協(xié)議，中央控制系統(tǒng)集中控制多媒體設(shè)備終端，利用配套網(wǎng)絡(luò)管理平臺可以實現(xiàn)對中控外聯(lián)多媒體設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，具備設(shè)備的一鍵開啟或關(guān)閉、投影機(jī)輸入信號的切換、幕布的升降、設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)測（開啟狀態(tài)、被盜報警、燈泡的使用時間、異常提醒等）功能，實現(xiàn)了對實驗室多媒體教學(xué)設(shè)備的集中化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理和控制，可以快速準(zhǔn)確地掌握多媒體設(shè)備使用情況，及時發(fā)現(xiàn)故障和隱患，真正做到動態(tài)、智能化地管理和維護(hù)，提高管理效率。

2.智能電源控制系統(tǒng)

智能電源控制系統(tǒng)通過管理平臺可進(jìn)行電源的集中控制與管理。時序電源開啟，避免設(shè)備同時通電造成瞬間的大電流沖擊，監(jiān)測每一路電源的通斷狀態(tài)、電壓、電流，隨時隨地掌握設(shè)備所處的用電環(huán)境，保證設(shè)備安全穩(wěn)定運行；主輔雙電源模塊，當(dāng)電源模塊發(fā)生故障時，自動切換到備用電源模塊，保證前端設(shè)備供電不間斷，保證設(shè)備的安全、穩(wěn)定、可靠運行；電路能耗分析可以全面掌握各個用電設(shè)備的能耗情況，讓電力應(yīng)用更加節(jié)能環(huán)保。

3.實驗設(shè)備中央控制系統(tǒng)

實驗設(shè)備中央控制系統(tǒng)提供通用和專用的接口協(xié)議，與實驗設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、服務(wù)器等進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，接收并存儲其下發(fā)的控制策略，記錄實驗設(shè)備使用信息（開啟時間、關(guān)閉時間、使用人員、所在院系等），存儲本地操作記錄、實驗數(shù)據(jù)，并上傳服務(wù)器存儲于個人空間，構(gòu)建統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

4.實驗室綜合物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)

實驗室綜合物聯(lián)網(wǎng)管理系統(tǒng)主要使用傳感技術(shù)、射頻識別技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、智能技術(shù)，涵蓋門禁系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、安全監(jiān)控、IP 對講系統(tǒng)、各類傳感器系統(tǒng)等。通過門禁系統(tǒng)可實現(xiàn)開放式預(yù)約管理，有效地進(jìn)行學(xué)生身份識別和出入口安全管理，并且記錄所有出入人、物的詳細(xì)情況。配合各實驗室視頻采集設(shè)備，通過科學(xué)、高效的管理手段 , 構(gòu)建行之有效的實驗室安全管理監(jiān)控防范體系 , 安全層層落實 , 責(zé)任到人 , 提升實驗室安全系數(shù)。IP對講系統(tǒng)可分通道進(jìn)行廣播對講，同時可對教室內(nèi)的聲音進(jìn)行收聽，了解教室內(nèi)的聲音情況，配合視頻全方位一體監(jiān)控?？赏ㄟ^對講設(shè)備和實驗室指導(dǎo)教師進(jìn)行遠(yuǎn)程對講，向?qū)嶒炇抑行膶で髮嶒炛笇?dǎo)和幫助。傳感器對室內(nèi)的溫濕度、照明、消防系統(tǒng)、漏水、漏油、空調(diào)、新風(fēng)機(jī)、空氣質(zhì)量等進(jìn)行實時監(jiān)測，一旦實驗室的環(huán)境條件如溫度、濕度、照明度、空氣凈化度等出現(xiàn)異常，中央處理系統(tǒng)便會在第一時間自動發(fā)出指令，系統(tǒng)進(jìn)行多重報警，如語音報警、短信報警、E-mail 報警，并通過控制安置在實驗室中的各種智能開關(guān)，解決一切的安全隱患問題。

實驗室綜合管理系統(tǒng)作為實驗室規(guī)范化、信息化建設(shè)的核心部分，實驗室綜合管理系統(tǒng)承載了實驗教學(xué)管理、實驗室開放管理、儀器設(shè)備管理、低值品與耗材管理、項目與采購管理等軟件模塊的所有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。