实验室数据管理终端及利用其进行教学管理的方法技术

本发明专利技术提供了一种实验室数据管理终端及利用其进行教学管理的方法，终端与实验室动态绑定，终端包括：主控模块、通信模块、USB接口模块、L CD显示模块、RFID采集模块、门禁控制模块、声控模块和传感器数据采集模块；通信模块，用于采用TCP/IP协议与远程服务器进行双向通信，以使终端通过通信模块获取学校教务平台数据；LCD显示模块，用于采用多种展示模式显示实验室在不同时间段的实践教学计划、实验室的开放情况、终端的运行状态及运行时间。由此，该终端集成通信功能、传感器功能、显示功能、RFID信号读取功能、门禁控制于及声控功能于一体，形成多功能数据管理终端，适用于各种类型的实验室管理，便于教学过程性数据的采集和教学管理平台的建立。平台的建立。平台的建立。

【技术实现步骤摘要】
实验室数据管理终端及利用其进行教学管理的方法


[0001]本专利技术涉及计算机
，具体涉及一种实验室数据管理终端、一种利用实验室数据管理终端进行教学管理的方法。

技术介绍

[0002]应用型高校和职业院校的教育核心是培养技术技能型人才，以支撑现代产业发展。随着我国产业结构的调整和升级，技术技能型人才的供需矛盾变得越发突出。应用型高校和职业院校需加快推进培养模式创新，转变理念，创建多元主体，完善实践教学质量评价体系，把实践教学信息管理平台建设作为面向智慧校园的重要抓手。
[0003]为了实现规范的实践教学管理，提高实践教学质量，实践教学必须按照相应的教学计划来安排实验和实训地点，教师完成必要的实践教学备课。课后，老师也需要评课并填写相应的实验教学记录和实验室使用记录。一般地，实训室内都有大量的高价值的实验仪器和设备，需要采用有效的手段(如门禁)对学生或者老师身份的有效性进行验证，这种有效性验证主要是判断此身份在该时段能否进入实验室。同时，为了进行开放式的实验室管理及教学，需要统计实验室的开放率和实验设备的使用率等，实验室的管理人员需要进行大量的手工记录。此外，各部门领导在督导实践教学检查过程中，也需要对应的课表进行巡课。通过研发实践教学管理多功能管理终端，对平时实践教学管理数据进行采集并建立信息管理平台，以构建面向智慧校园的现代化实训中心。
[0004]目前，面向实践教学管理的技术研发主要包括两个方面：一方面是研发实验室管理系统。如公开号CN107767310A、名称为“实验室智能管理系统”针对实际运用中实验室管理事项繁琐，提供实验室设备的控制与故障诊断，实验设备的使用考勤等功能。而公开号CN107730125A、名称为“实验室管理系统”也是提供类似的管理系统，只是提供了可根据实验室的功能进行管理配置。但是此类实验室管理系统是独立的，只是实验教学设备管理的附属系统，与学校的正常的教学管理是脱离的。它虽然能为实验室管理提供积极的作用，但从教学管理角度来看，各个实验室仍然是信息孤岛，实验教学任务不能实时的传达到每个具体的实验室。另外，公开号CN107967736A、名称为“多平台的高校实验室资源管理系统”虽然提供了电子门牌、门禁管理、实验室预约和实验排课等功能，但该系统其实是多个独立的管理设备的集成，通过服务器完成数据的转发和管理。它仍然没有完成实验教学任务的系统性安排，同时还需要多个设备独立部署(电子门牌和门禁器)。另一方面是研发实验教学系统。此类研发都是针对某种实验室或者是特定课程的实验教学。如公开号CN103888530A、名称为“基于云桌面的实验教学系统”提供一种结合云桌面远程访问技术和虚拟机技术的基于云桌面的实验教学系统。此类系统虽然能完成实验教学的管理和相关实验教学数据的采集，但其主要还是适用于具有PC(计算机)的机房，无法在其他类型的实验室中应用部署。如公开CN104680905A、名称为“一种应用于实验教学的教学过程自动监测系统和监测方法”主要是为电气实验教学(电机实验、电力电子实验)等提供实验过程的监测。
[0005]因此，在面向智慧校园的建设中，提供一种能与学校的多个数据平台相融合，能高
效便捷的完成全校的实验室管理和多类型课程的实践教学过程管理的系统具有重要的应用价值。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目在于提出一种实验室数据管理终端，集成通信功能、传感器功能、显示功能、RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)信号读取功能、门禁控制于及声控功能于一体，形成多功能数据管理终端，适用于各种类型的实验室管理，便于教学过程性数据的采集和教学管理平台的建立。
[0007]本专利技术的第二个目的在于提出一种利用实验室数据管理终端进行教学管理的方法。
[0008]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种实验室数据管理终端，所述终端与实验室动态绑定，所述终端包括：主控模块、通信模块、US B(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口模块、LCD(Liquid Crystal Displayer，液晶显示器)显示模块、RFID采集模块、门禁控制模块、声控模块和传感器数据采集模块；其中，
[0009]所述主控模块，用于控制各个功能模块工作；
[0010]所述通信模块，用于采用TCP/IP协议与远程服务器进行双向通信，以使终端通过所述通信模块获取学校教务平台数据；
[0011]所述LCD显示模块，用于采用多种展示模式显示所述实验室在不同时间段的实践教学计划、所述实验室的开放情况、所述终端的运行状态及运行时间；
[0012]所述RFID采集模块，用于采集校园一卡通平台的数据，以对教学计划所包含的教师和学生信息进行合法性和有效性验证，并通过所述通信功能模块将数据发送给服务器；
[0013]所述门禁控制模块，用于根据所述RFID采集模块采集的数据的合法性控制所述实验室的门禁锁；
[0014]所述声控模块，用于进行所述实验室的刷卡提示、视听介绍提示；
[0015]所述传感器数据采集模块，用于检测并采集所述实验室的环境信息，并通过所述通信模块发送给所述服务器。
[0016]另外，根据本专利技术上述实施例提出的实验室数据管理终端还可以具有如下附加的技术特征：
[0017]根据本专利技术的一个实施例，实验室数据管理终端，还包括：至少一个与所述主控模块连接的触控模块，用于提供点击按键，并在所述LCD显示模块上显示所述终端的运行状态、运行时间以及所述实验室的开放情况。
[0018]根据本专利技术的一个实施例，实验室数据管理终端，还包括：至少一个与所述主控模块连接的电源管理模块，用于控制电源装置为所述实验室数据管理终端供电，并通过对工作时间的设定，自动切换终端的供电模式。
[0019]根据本专利技术的一个实施例，终端的运行状态包括：空闲状态、等待上课状态、正在上课状态及休眠状态；所述实验室的环境信息包括：温度、湿度及光线亮度信息。
[0020]本专利技术第一方面实施例提出了一种利用实验室数据管理终端进行教学管理的方法，包括以下步骤：
[0021]S1，实验室数据管理终端上电，嵌入式操作系统初始化，通过通信模块获取DHCP分配的动态IP地址，与服务器建立双向通信；
[0022]S2，获取服务器时钟，根据所述服务器时钟对终端时钟进行校验，并生成多个并发进程，包括电源管理进程、状态管理进程、网络检测进程、门禁控制与考勤管理进程、实验室资源分配进程及伺服进程；
[0023]S3，上传所述终端的唯一标识号到所述服务器，所述服务器根据所述唯一标识号在后台数据库中检索到与所述终端绑定的实验室，并将所述实验室信息回传到所述终端；
[0024]S4，所述状态管理进程每隔预设时间与服务端进行通信，根据所述实验室信息查询所述终端对应的所述实验室在目标时间是否有教学任务；
[0025]S本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实验室数据管理终端，其特征在于，所述终端与实验室动态绑定，所述终端包括：主控模块、通信模块、USB接口模块、LCD显示模块、RFID采集模块、门禁控制模块、声控模块和传感器数据采集模块；其中，所述主控模块，用于控制各个功能模块工作；所述通信模块，用于采用TCP/IP协议与远程服务器进行双向通信，以使终端通过所述通信模块获取学校教务平台数据；所述LCD显示模块，用于采用多种展示模式显示所述实验室在不同时间段的实践教学计划、所述实验室的开放情况、所述终端的运行状态及运行时间；所述RFID采集模块，用于采集校园一卡通平台的数据，以对教学计划所包含的教师和学生信息进行合法性和有效性验证，并通过所述通信功能模块将数据发送给服务器；所述门禁控制模块，用于根据所述RFID采集模块采集的数据的合法性控制所述实验室的门禁锁；所述声控模块，用于进行所述实验室的刷卡提示、视听介绍提示；所述传感器数据采集模块，用于检测并采集所述实验室的环境信息，并通过所述通信模块发送给所述服务器。2.根据权利要求1所述的实验室数据管理终端，其特征在于，还包括：至少一个与所述主控模块连接的触控模块，用于提供点击按键，并在所述LCD显示模块上显示所述终端的运行状态、运行时间以及所述实验室的开放情况。3.根据权利要求1所述的实验室数据管理终端，其特征在于，还包括：至少一个与所述主控模块连接的电源管理模块，用于控制电源装置为所述实验室数据管理终端供电，并通过对工作时间的设定，自动切换终端的供电模式。4.根据权利要求1所述的实验室数据管理终端，其特征在于，所述终端的运行状态包括：空闲状态、等待上课状态、正在上课状态及休眠状态；所述实验室的环境信息包括：温度、湿度及光线亮度信息。5.一种利用权利要求1
‑
4任一项所述的实验室数据管理终端进行教学管理的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，实验室数据管理终端上电，嵌入式操作系统初始化，通过通信模块获取DHCP分配的动态IP地址，与服务器建立双向通信；S2，获取服务器时钟，根据所述服务器时钟对终端时钟进行校验，并生成多个并发进程，包括电源管理进程、状态管理进程、网络检测进程、门禁控制与考勤管理进程、实验室资源分配进程及伺服进程；S3，上传所述终端的唯一标识号到所述服务器，所述服务器根据所述唯一标识号在后台数据库中检索到与所述终端绑定的实验室，并将所述实验室信息回传到所述终端；S4，所述状态管理进程每隔预设时间与服务端进行通信，根据所述实验室信息查询所述终端对应的所述实验室在目标时间是否有教学任务；S5，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡牛平，景征骏，贡国忠，杨淑芳，黄晨，陈辉定，刘锦，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：