人工智能和云平臺(tái)管理的智能實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

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摘要:隨著人工智能和云平臺(tái)服務(wù)不斷的發(fā)展，進(jìn)入了越來越多的領(lǐng)域。本文嘗試引入人工智能和云平臺(tái)的管理方式，建設(shè)高校智能實(shí)訓(xùn)室，其能提供更好地服務(wù)于教學(xué)、科研、對(duì)外培訓(xùn)、管理，提升高校的綜合實(shí)力，發(fā)揮示范帶頭作用。此外對(duì)于加強(qiáng)數(shù)字化校園建設(shè)和數(shù)字教育資源數(shù)據(jù)庫建設(shè)與共享提供了必要的支持作用。

關(guān)鍵詞:人工智能;云平臺(tái);高校實(shí)訓(xùn)室

1智能實(shí)訓(xùn)室建設(shè)設(shè)想

高職院校的實(shí)訓(xùn)室對(duì)于高校日常運(yùn)作來說是及其重要的場(chǎng)所，建設(shè)一個(gè)現(xiàn)代化的智能實(shí)訓(xùn)室以及對(duì)應(yīng)高效的實(shí)訓(xùn)室管理系統(tǒng)，將會(huì)極大地提升高職院校的科研、教學(xué)水平，從而提升學(xué)校的總體發(fā)展和學(xué)生全面能力。將近年來人工智能，云服務(wù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用在實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)和管理上，使得實(shí)訓(xùn)室最大化的發(fā)揮作用正是本文研究的方向。

2目前國內(nèi)大部分高校實(shí)訓(xùn)室在管理方面存在的問題

2．1實(shí)訓(xùn)室管理人員隊(duì)伍不穩(wěn)定，工作量大

實(shí)訓(xùn)室對(duì)高校的重要性在上文以及說明，但是國內(nèi)院校實(shí)訓(xùn)室管理人員的待遇和地位不高，素質(zhì)參差不齊，專業(yè)水平不高，管理任務(wù)過重。在上課高峰期，實(shí)訓(xùn)室使用頻率較高的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生實(shí)訓(xùn)室未能按時(shí)開放的問題，造成教學(xué)事故。再加上院校對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的管理水平有限，對(duì)實(shí)訓(xùn)室管理人員培訓(xùn)能力有限，嚴(yán)重影響了實(shí)訓(xùn)室的科學(xué)和有效管理及運(yùn)行。

2．2實(shí)訓(xùn)室內(nèi)的實(shí)訓(xùn)物品管理存在問題

由于實(shí)訓(xùn)室實(shí)驗(yàn)員人員數(shù)量少，而負(fù)責(zé)的實(shí)驗(yàn)室數(shù)量又多，因此難免顧此失彼、管控不到位，再加上管理上的一些疏忽，以及學(xué)生的個(gè)人素質(zhì)問題，造成實(shí)訓(xùn)室耗材的浪費(fèi)和實(shí)驗(yàn)器材的損壞，會(huì)對(duì)實(shí)訓(xùn)過程中造成一系列的影響。更為嚴(yán)重的情況有毒、有害的物品丟失，那更加會(huì)對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定帶來極大的影響，因此，建立一套高效以及具有可追溯性的實(shí)訓(xùn)室物資管理系統(tǒng)，是實(shí)訓(xùn)室管理的重點(diǎn)。

2．3實(shí)訓(xùn)室安全和管理問題

這幾年來，高校或科研院所的實(shí)訓(xùn)室發(fā)生重大安全事故的數(shù)量有明顯的上升，而缺乏集中管理機(jī)制，導(dǎo)致實(shí)訓(xùn)室的地點(diǎn)過于分散，不方便集中。實(shí)訓(xùn)室的固定資產(chǎn)及器材數(shù)量和價(jià)值，實(shí)訓(xùn)室儀器和實(shí)訓(xùn)耗材統(tǒng)計(jì)及變動(dòng)情況等缺少專業(yè)的數(shù)據(jù)記錄。實(shí)訓(xùn)室管理人員因?yàn)轫?xiàng)目繁多，以及管理區(qū)域，責(zé)任不明確而造成實(shí)驗(yàn)耗材浪費(fèi)，極大降低實(shí)訓(xùn)室的運(yùn)行效率。

3實(shí)訓(xùn)室智能化管理探討

將最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)運(yùn)用到實(shí)訓(xùn)室的管理中，開發(fā)出一套管理系統(tǒng)，減輕實(shí)驗(yàn)員管理工作，用新的技術(shù)取代人工管理，減輕實(shí)驗(yàn)員負(fù)擔(dān)，從而有時(shí)間提升實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)水平，緩解專任教師的授課壓力，讓專任教師可以投入科研工作中去，從而全面提高教學(xué)科研能力。

4智能實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)思路

這里以筆者所在的實(shí)訓(xùn)室的情況進(jìn)行分析，并引入人工智能化設(shè)計(jì)，將傳統(tǒng)老舊的實(shí)驗(yàn)室改造成符合當(dāng)下需求的智能實(shí)訓(xùn)室。將改造設(shè)計(jì)的總體方案分成對(duì)外展示、日常管理、數(shù)據(jù)資源幾個(gè)部分。涉及的內(nèi)容包括了網(wǎng)站展示、公告、安全操作守則、操作視頻終端、VR演示，以及智能門禁管理、耗材管理、開發(fā)管理等智能管理內(nèi)容。(見圖1)4．1對(duì)外展示隨著移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的推廣應(yīng)用和移動(dòng)設(shè)備的更新?lián)Q代，學(xué)校網(wǎng)站總訪問量激增，而學(xué)院實(shí)訓(xùn)室也是其中一個(gè)訪問量較多的欄目，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)訓(xùn)形象化展示空間。外部人員可以從網(wǎng)站上了解到學(xué)校的各類實(shí)訓(xùn)室和其擁有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

4．2日常管理

為了提高實(shí)訓(xùn)室日常維護(hù)管理水平，可以引入先進(jìn)實(shí)訓(xùn)室信息化管理系統(tǒng)，包括設(shè)備維修維護(hù)、設(shè)備借用、設(shè)備定位、實(shí)訓(xùn)室開放預(yù)約、智能門禁管理等系統(tǒng)模塊。這些管理軟件可以將實(shí)訓(xùn)室的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行電子化和智能化，提高了管理人員的工作效率、實(shí)訓(xùn)室使用率和降低耗材的消耗。

4．3數(shù)據(jù)資源

通過創(chuàng)建實(shí)訓(xùn)中心數(shù)據(jù)庫的概念，將實(shí)訓(xùn)日常處理工作內(nèi)容轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在系統(tǒng)的云平臺(tái)上進(jìn)行統(tǒng)一管理。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際情況可以實(shí)時(shí)更新其關(guān)鍵數(shù)據(jù)、視頻、圖片資料等。(2)辦公資料無紙化。通過實(shí)訓(xùn)室數(shù)據(jù)庫將崗位日志、設(shè)備使用記錄、設(shè)備維護(hù)記錄等紙質(zhì)資料電子化，方便檢查人員的查閱，省時(shí)省力。

5實(shí)施方法與應(yīng)用

初步設(shè)想管理平臺(tái)由服務(wù)器云端和客戶端組成，可以使用電腦端和移動(dòng)端(手機(jī)、平板電腦等)兩個(gè)方法來登錄平臺(tái)，服務(wù)端中關(guān)鍵數(shù)據(jù)的進(jìn)行了加密和隔離，需要一定的權(quán)限才能訪問，提升了數(shù)據(jù)的安全性。

5．1智能門禁管理

智能門禁系統(tǒng)作為新型現(xiàn)代化管理系統(tǒng)，被廣泛的應(yīng)用各個(gè)公共領(lǐng)域和家庭中，智能門禁系統(tǒng)也可以使用在實(shí)訓(xùn)室管理中。智能門禁系統(tǒng)通過云平臺(tái)綁定教工卡和學(xué)生卡，按借用時(shí)間(長(zhǎng)期借用和短期借用)分類管理，通過輔助攝像頭采集借用者的圖像、利用云平臺(tái)存儲(chǔ)借還時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)等信息(見圖2)。

5．2故障報(bào)修系統(tǒng)

實(shí)訓(xùn)室各種設(shè)備，工具，器材繁多，隨著使用的過程中發(fā)生故障在所難免，而傳統(tǒng)的報(bào)修程序工作效率低下，時(shí)常會(huì)影響到教學(xué)進(jìn)度，將此功能整合到教職工的OA首頁上，如遇到故障，教師可直接登錄系統(tǒng)進(jìn)入故障報(bào)修模塊申請(qǐng);管理員可以即刻收到系統(tǒng)推送并進(jìn)行處理，提升了故障報(bào)修系統(tǒng)的使用效率。

5．3貴重儀器設(shè)備的管理

貴重儀器設(shè)備的管理是培訓(xùn)室管理的重中之重。建立有價(jià)值的儀器管理系統(tǒng)，將服務(wù)器和對(duì)應(yīng)管理端口和固定的NFC芯片連接到同一局域網(wǎng)。當(dāng)受保護(hù)的設(shè)備未經(jīng)正常授權(quán)離開培訓(xùn)室時(shí)，它將觸發(fā)門上的紅外傳感器和安裝在天花板上的固定RFID閱讀器，并觸發(fā)警報(bào)，并在云平臺(tái)記錄非法走出倉庫的詳細(xì)信息。它有效地保證了貴重儀器設(shè)備的安全性和管理效率，能對(duì)各貴重設(shè)備實(shí)時(shí)定位、跟蹤和報(bào)警。

5．4實(shí)訓(xùn)室數(shù)據(jù)庫

實(shí)訓(xùn)室數(shù)據(jù)庫是對(duì)相應(yīng)實(shí)訓(xùn)室建立的專屬知識(shí)百科庫，包括了該實(shí)驗(yàn)室的基本信息。一方面可以用在新入職員工的崗前培訓(xùn)，另一方面，也方便了相應(yīng)人員對(duì)數(shù)據(jù)的檢索需求。

5．5實(shí)訓(xùn)室預(yù)約系統(tǒng)

高校實(shí)訓(xùn)室除了在教學(xué)工作中使用外，進(jìn)行科研活動(dòng)或者技能競(jìng)賽也需要用到里面的設(shè)備，通過預(yù)約系統(tǒng)，可以了解當(dāng)前實(shí)訓(xùn)室的使用情況及未來的預(yù)約情況，可以提升各個(gè)實(shí)訓(xùn)室的使用效率，通過預(yù)約系統(tǒng)還能了解到各個(gè)實(shí)訓(xùn)器材的使用率，提升了實(shí)驗(yàn)室的管理水平。5．6VR演示利用虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)，再現(xiàn)實(shí)訓(xùn)室環(huán)境及工作內(nèi)容，為參觀者提供可交互、零距離、沉浸式的體驗(yàn)。瀏覽者進(jìn)入想要參觀的實(shí)訓(xùn)室，通過VR系統(tǒng)模擬當(dāng)前實(shí)訓(xùn)室的各種實(shí)際操作，極大提升了體驗(yàn)感。

5．7通知軟件

這里開發(fā)部署了基于Windows的信息軟件，并設(shè)計(jì)了手機(jī)端的APP。對(duì)應(yīng)公共內(nèi)容可以面向所有終端發(fā)送，而對(duì)應(yīng)的課程表等內(nèi)容可以定向?qū)κ褂谜哌M(jìn)行發(fā)送，保證了信息的覆蓋度和精準(zhǔn)度。

6結(jié)語

在當(dāng)下的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，高等教育面臨著前所未有的新形勢(shì)、新挑戰(zhàn)，智慧實(shí)訓(xùn)室建設(shè)也迫在眉睫，它的構(gòu)建與應(yīng)用是打造智慧校園至關(guān)重要的一環(huán)。智慧實(shí)訓(xùn)室的推廣能使各部門的精品資源共享、重要信息即時(shí)推送，令高校學(xué)生暢享實(shí)時(shí)接收要點(diǎn)信息的便利，進(jìn)而建立豐富的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)便捷的智慧校園有舉足輕重的意義。

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作者：鄭鵬 柯曄偉 單位：福建船政交通職業(yè)學(xué)院汽車運(yùn)用工程系