电教室管理制度范例6篇

电教室管理制度

电教室管理制度范文1

1.高校实验室开放可以实现教学型实验室设备的资源共享。实验室开放可以有效提高现有实验设备的利用率。由于近年来高校的扩招,许多高校的电工电子类基础实验室建设无法及时跟上,造成实验室的设备、场地等教学条件已不能完全满足实验教学要求,这就要求实验室从传统的封闭式运行转向开放式运行,从而提高实验室设备的利用率,达到全校师生资源共享。

2.提高学生自主实验的兴趣和能力。目前高校的电类基础实验室的实验教学受理论教学内容和教学进程的约束,有限的实验学时基本上以验证性、操作性实验为主,留给学生自主进行实验学习的时间和环境很少,抑制了学生学习的主动性和创造性,不利于学生创新能力、实践能力的培养。而开放教学实验室,可以吸引有兴趣、学有余力的学生自己设计并完成实验,在实验过程中具有更大的灵活性和自主性,从而可以提高学生自主实验的兴趣和自主实验的能力。

3.为培养适应现代社会的高素质人才提供条件。科学技术在高速发展,高校越来越注重对大学生的创新能力、实践能力的培养。为此高校必须大力推进实验教学模式的改革与创新,坚持知识、能力和素质协调发展,实现从注重知识传授向更加重视能力和素质培养的转变,这些都需要教学实验室全面开放。

二、电工电子类教学实验室开放中存在的问题

随着高校管理变革的逐步推进,高校普遍认识到实验室开放的重要性,对实验室开放都进行了一定程度的探索和实践,但能真正把开放工作落到实处、进行全方位开放还有一些亟待解决的管理问题。开放实验室是一个复杂的系统工程,不但要具备适用于开放的硬件环境,还需要有配套的人员和管理模式来支持。随着开放式实验教学模式的推进,实验室管理工作也变得更加繁重和复杂,实验室管理的问题也渐渐暴露出来,总结起来,目前高校电类教学型实验室开放中存在的主要问题有:

1.教学理念问题。多年来,我国高校的电类课程实验教学基本上都是依据课程教学大纲制定教学计划,学生在规定的实验时间内,按指导教师的示范操作机械地进行,并形成了一套比较成熟有效的实验教学和管理模式,师生和实验室管理人员都普遍习惯和接受这个传统实验模式。但是这个模式制约了学生的创新能力、实践能力的发展。实验室开放,为有兴趣、学有余力的学生在教学之外自己设计并完成实验提供了可能。但由于现行体制和观念上的原因,仍有不少教师和实验室管理人员对教学实验室全面开放的重要性认识不够,导致实验指导教师和实验技术人员参与这项工作的主动性和积极性不高。

2.实验室管理问题。与传统的封闭实验室相比,实验室开放在运行过程中,存在着实验时间不确定、实验项目增多、实验内容日趋复杂、实验对象的多层次和多专业相对较为分散等许多问题,给实验室的安全、有效管理带来了新问题。与此同时,由于不同学生的知识水平和操作技能存在较大差异,而开放实验中指导教师直接参与指导或引导的力度减少,在一定程度上更易造成仪器设备的损坏,使得对仪器设备的维护保养任务重、难度加大,实验室的设备管理、安全管理工作量大大增加,仪器设备维修费、耗材费用增加等问题。因此,有必要重新制定实验室开放管理办法、仪器设备管理办法、低值消耗品领用办法、开放实验室安全使用规定等一系列规章制度。对进入开放实验室进行实验的学生提出具体要求或条件限制,以确保实验室运行的安全性、有序性和高效性。

3.实验室指导教师问题。开放实验的工作量要大于实验教学的工作量,因为:①在采用开放性实验教学后,学生的实验内容相比以往较复杂,难度增加,涉及的知识面也较宽,在实验过程中可能随时会出现这样或那样的问题。实验室的老师开放时是直接面对学生的,对开放实验的内容也要十分熟悉。②开放式实验每组、每次人数都会比常规实验课的人数要少,相当于是小班化教学,工作量增加了不少。但是由于现行的实验室管理体制不合理,没有开放实验室的明确的实验教学机制,院校统计实验室的工作量时往往只考虑实验教辅部分而不考虑开放实验部分,使得实验室的老师对开放的指导、教辅工作没有积极性。因此需要结合实际情况研究、制定一套有利于开放的激励机制。

三、电工电子类开放实验室管理模式的研究

在2012到2014的三年中,通过不断的摸索、总结、丰富和完善,逐渐在本校的电工电子7个实验分室中构建了一整套适合电工电子类开放性实验室的管理模式,主要包括以下四个方面的研究和探索:

1.制定并完善了电工电子类开放实验室管理的各项规章制度。为提高实验室的管理水平和开放实验室的效果,在执行国家、省、校关于实验室管理的法律、法规的同时,在开放的管理模式的摸索中根据实际情况又制订了一系列的开放实施细则,使得开放变成日常事务并有规则可循,主要有:电工电子类实验室开放制度;开放学生实验守则;仪器设备开放借用、损坏、丢失赔偿制度;实验室工作人员开放职责及工作细则;设备安全操作规程;实验室开放应急预案等。这些规整制度是在实施开放的过程中由各位教师一起讨论后根据实际情况制定,并在后续的开放实验室实践中做了完善和修改。经过三年的运行和修订,目前已经基本能够覆盖开放实验室的方方面面,是一套比较完善的电工电子类实验室开放管理制度。

2.研究和改进了电工电子类实验室开放时的设备管理。①定期举办一些常用仪器、仪表等设备的使用讲座。电工电子中心的各实验室针对第一次进入实验室的一年级新生定期举办一些常用仪器、仪表等设备的使用讲座,以期减少开放时由于对设备不熟而造成仪器设备的损坏。因为实验室建设的年代和经费问题,电工中心的7个电工电子类实验室的常用仪器仪表的型号规格都不太一样,各实验室的电子仪器设备的不同使得学生在进入每个实验室时要重新学习它们的使用方法,在开放式实验课时没有教师的指导学生更是感到仪器使用的困难。为解决这一问题,各实验室针对第一次进入实验室的一年级新生举办一些常用仪器、仪表等设备的使用讲座,减少开放时由于对设备不熟而造成仪器设备的损坏,也提升了学生对开放实验的兴趣。②建立了一套完备的实验室设备借用制度。经过多年的持续实验室建设,部分实验室有些闲置的教学仪器仪表,这些闲置的电子设备长时间不用反而会损坏,将这些教学上用不到的实验设备借给有需要的教师和学生,一来可以提高这部分设备的利用价值,二来也可以解决教师和学生的课余无仪器可用的问题。于是制定了《电工电子中心仪器设备开放借用制度》,鼓励学生和老师来借用这批仪器,让学生和教师可以自由的使用,这个有效的实验室仪器设备借用制度,得到了广大教师和学生的一致好评,教师和学生有了这些基本的仪器设备,有些实验就可以在办公室里、宿舍里进行,可谓是真正意义上的全方位、全时段开放。

3.电工电子开放实验室中对实验室教师的管理模式探索。针对开放的规章制度容易制定,仪器设备也好管理,管理中最大的问题是人员的管理,所以开放式实验模式中最难的部分是对实验室教师的管理,具体进行了以下四个方面的探索:①引导教师适应学期中的实验开放的管理制度:电工电子实验室面向全校师生开放经过这几年的运行已经变成各实验室的日常工作制度。实验室教师一开始时对实验室的开放有些不习惯,几年下来已经逐步地适应并且开始积极认真对待。每学期开学初,各实验室责任教师根据课程表把无实验课的时间制作成一张实验室开放时间表。各实验室制作的开放时间表作为实验室开放通知的附件挂在学校、学院和电工电子中心的网站上,并将打印稿张贴在每个电子实验室的门口,方便全校教师和学生随时查阅。②说服实验室教师克服困难,充分利用电子技术实验室的通用性,挤出一个教学实验室实行全面开放。各种针对大学生的电子类竞赛是每年都有,比赛时间只有3到4天,但是学生的能力是需要长时间的训练才能得到有效提高的,而训练需要指导教师、场地、设备。有条件建立专门的竞赛实验室当然最好,但是由于高校最近几年的扩招,大部分高校类基础实验室建设无法及时跟上,没有条件提供专门的竞赛实验室。只有充分利用现有的电工电子教学实验室教学之余进行开放,但是这种开放仍然无法满足师生的训练需要,因为实验室开放的时间是实验室教师的工作时间,而此时学生绝大部分在上课,晚上、周末等无课的时间学生可以在实验室训练,但是此时实验室教师已经下班不开放了,这种矛盾是无法调和的。2011年电工电子中心对电工电子7个实验室进行了改造,各自扩充了一批设备,改造后的电工电子实验的实验可以基本通用,于是就可以在教学任务相对较少的那个学期挤出一个实验室专门用于开放给学生使用。该实验室坐班时间由专门的实验室教师负责,其余的时间安排学生值班,这样就可以实现真正的开放,有需要的教师、学生可以在周末、晚上到实验室完成开放实验。③暑假期间实验室开放管理制度:高校里有2个月的暑假,且8月有大学生电子设计竞赛,暑假是难得的备赛时间,教师、学生都有充足的时间和精力来备赛。但是按照高校的教学节奏,暑假也是实验室教师休息的时间,这种时间上的矛盾如何解决也是实验室开放管理上必须探讨的。综合考虑各种方案后采取了一种比较可行的值班制开放管理模式:选择2个电工电子类实验室在暑期全面开放,每周开放7天,每天开放14个小时以上。由各实验室的教师组成值班小组,在非竞赛时间每天安排一位教师值班管理这两个实验室的开放工作,因为同时各竞赛小组还备有竞赛的具体指导教师,值班教师主要负责仪器设备、耗材发放、实验室的日常事务工作等管理工作。竞赛时间段事务繁杂,安排2到3位教师负责管理。暑期开放的两个实验室把每件设备登记编号后建立表格,然后分配给参加暑期开放实验的每组学生使用并负责管理,学生签字领用并成为临时的设备管理人员。开放实验结束时学生还给实验室的责任教师,这样一套责任到人的设备管理办法运行下来效果很好,没有了设备遗失及损坏严重等现象。④鼓励实验室教师直接指导学生的开放实验和电子设计竞赛。把有兴趣的学生分组,并找到愿意指导的实验室教师,双方自由选择后,由实验室教师负责每组的开放实验教学。运行下来这种开放模式的可行性和效果都比较好。经过一年的开放实验教学,参与的学生在2013年获得了全国大学生电子设计竞赛一等奖2次。这个国赛的一等奖实现了学校在这一竞赛领域零的突破。这种成果可以说是得益于开放实验教学的新模式。如果没有老师和学生在开放实验中时间、精力的大量投入,这种成果是不可能实现的。其他老师现在也纷纷希望可以带学生做开放实验并参赛,这种开放的带动机制还是行之有效的。

4.在电工电子中心的网站上建立了电工电子虚拟实验室。在电工电子技术的实验教学中需要使用大量的测量设备,而学生只能在实验室里才能使用这整套的仪器。虚拟实验室网络化是基于网络开发的一个虚拟实验环境,使用者可以远程登录网络虚拟实验室,虚拟实验室中使用的设备和材料都是虚构的,利用计算机的高速数据处理能力实时仿真实验,得到理想的虚拟实验结果。网络虚拟实验可以全天候在网上开放,学生做实验不受时间、场地的限制,使实验内容更灵活、设计更多样,自我发挥的余地更大。于是项目组的几位老师协商后共同合作在电工电子中心的网站上建立了一个电工电子虚拟实验室。这种新实验教学模式丰富了实验教学资源,并使教学资源得到优化,可谓真正有效的“实验室”开放。学生还可以在实际的实验室中验证该实验的结果,并和虚拟仿真结果比较、分析。虚拟实验室在教学时空上和培养学习自主性上的确有非常大的优势,在不需要大幅度提高实验设备投入的情况下,利用先进软件分析实验数据,寻找实验规律,利用虚拟环境自主设计、自主实验、自主分析、自主总结。不仅降低实验教学成本,提高教学质量和效率;同时,它可以给学生带来一种全新的实验教学方法,让学生能实现真正意义上的开放性实验。

四、开放实验室管理模式的后续发展的两点思考

1.建立合适的激励机制以鼓励实验室老师不断丰富开放的实验项目和内容。开放时做自主实验的学生可能会提出各种各样的问题,作为实验室的指导教师,不但要具有扎实的基础理论,还要具有较强的动手能力和分析解决问题的能力,所以开放性实验室指导教师应不断地学习,以提高自己的业务水平。

2.构建一套开放式实验室综合管理平台。为了更好的提升电工电子实验开放的效果,可以考虑依托校园网络构建开放实验室综合管理平台。开放实验综合管理平台可以突破地域空间的限制,学生在能上网的地方进行实验预约和虚拟实验。有了这个系统就可以全面开放实验室的实验资源,提供开放式实验教学服务,可预约实验,也可设备借出;可以帮助教师和学生随时随地实时在线或离线交流;可以实现虚拟实验和现实实验相结合,可以丰富实验教学方式,使实验室可以更加有效的进行开放。

五、结束语

电教室管理制度范文2

关键词:实验室管理理论 教学改革 实践环节

Study on electrical disciplines experimental teaching management theory and practice

Li Panfeng, Gao Yunting, Liu Nanbo

Henan university of technology, Zhengzhou, 450001, China

Abstract: Based on the deep analysis of electrical disciplines composition, the laboratory's management system, personnel and equipment management methods were explored. The new established laboratory management mode combination of centralization and decentralization of laboratory reform at the school of electrical engineering of HUT was analyzed and summarized.

Key words: laboratory management theory; teaching reform; practical process

目前我国高等教育已经从“精英教育”向“大众化教育”转变,培养应用型、复合型、高素质人才是我校本科人才培养目标。近几年,由于学校电气工程学院学生人数不断增加,实验设备的质量与前些年相比有较大提高,数量也有所增加。如何充分发挥现有实验设备的功效,使实验教学条件满足高数量、多层次的人才培养需求是一个值得深入研究和探讨的课题。

1 概述

我校电气工程学院实验室工作主要围绕自动化、电气工程及自动化、测控技术及仪器3个本科专业和学校其他非电类工科专业电学基础课程的教学工作展开。目前,学院设有控制工程系、电气工程系、测控工程系、电工电子教学实验中心等二级教学和实验管理机构。目前学院拥有2 000余台套实验设备,分属于电工电子教学实验中心和控制工程系、电气工程系、测控工程系的23个实验室。学院实验教学工作的开展主要依托于各系和教学中心,实验室管理人员主要由专职和兼职实验人员组成。其中公共基础课所开设的实验,如电工电子实验等主要由专职实验人员参与完成;各系实验课教学工作主要由各系教师兼职完成。

实验室数量多、种类杂,其管理工作主要由实验室所属系分别完成,处于学院和系之间二级分散式管理状态。管理方式较单一,管理机制不够灵活,存在实验室资源难以统一调配和共享,实验技术人员队伍不稳定,设备维修维护质量水平偏低,实验教学过程管理难度大,实验教学质量下滑等问题。笔者对实验室教学管理工作和实验教学环节做深层次改革,达到理顺实验教学管理结构,加强实验过程控制,提高实验教学质量的目标。

2 实验室管理机制和管理方法探索

实验室管理机制是指实验室教学和建设管理系统的结构及其运行机理。实验室建设和管理工作是实验室工作的重点之一,主要由实验技术人员管理、设备管理和实验室管理3个方面组成。实验技术人员管理指实验技术队伍建设和管理,包括实验人员编制调整、人员年度考核、人员培训、管理制度建设等内容;设备管理包括设备购置、使用管理、维修保养、设备处置等内容;实验室管理包括实验室设置、实验室管理制度、实验室条件、建设与维护、实验室技术安全、实验室环境建设与保护、实验室开放、实验耗材管理等内容。

2.1 实验室人员管理方法探索

实验技术人员综合素质直接影响着实验教学结果,建设一支具有理论基础、技术过硬、事业心强、结构合理的实验技术人员队伍,对加强实验室管理,保证实验教学质量非常重要。任何先进的设备、实验手段,都要靠人员来掌握和运用。实验教师队伍是高校教学研究队伍的重要组成部分,建设一支结构合理、业务精良、具有较高管理水平的实验技术队伍,将直接影响到教学质量和科研水平。

实验室管理政策不完善,措施不配套,实验人员晋级困难等,严重影响实验室人员工作积极性和创造性的发挥,出现实验队伍不稳定,层次结构不合理等问题。因此,必须制定相关政策和采取有效激励措施稳定和加强实验教师队伍。

引进高层次、高素质、有实验室管理经验的中青年教师以及优秀研究生充实实验教学队伍是解决实验人员短缺的可行途径之一。制定强有力的措施,创造良好的条件,并在职称评聘上出台优惠政策等。充分调动实验人员工作的积极性和主动性,将他们的智慧和创造力充分发挥出来。重视现有实验室人员的培训工作,有计划、有步骤地对实验室工作人员进行业务培训,从时间和经费方面给予支持,提高学历层次和业务素质。

建立健全实验室管理制度,根据实验技术人员的特点,建立一套考核评估体系,除对日常工作进行量化外,对质的考核可采用定性与定量相结合的办法,按“德、能、勤、绩”四个方面做出综合评价,并把考核结果与职称评聘结合起来。

2.2 实验室设备管理方法探索

实验室设备管理,包括设备采购计划、使用情况、维护维修、利用率和更新率等内容;实验器材管理,包括低值易耗品的采购,领用管理;保管制度;另有实验室的安全防护、环境保护等各项制度。学院将加强对实验室建设的整体规划,严格按照教学大纲、学生数、实验数分组,合理规划和安排实验室仪器设备,不断改善实验教学条件,采用多种方法改造和更新实验设备,提高实验设备的共享程度和使用效率,为教学提供必要的实验条件。新增实验室、增加实验设备应经学院学术委员会或专家论证,结合学科发展和人才培养需要,合理、适时购置仪器设备。对已购置的设备,学院应定期对其使用效果进行检查。

2.3 实验室管理方法探索

随着科学技术和学科的发展,各学科和专业课程内容相互融合相互交叉的情况越来越多,不同课程常常出现相似的内容,知识的相互渗透与融合已成为不争的事实。而以前我院实验室管理模式单一,实验室之间彼此独立;缺乏沟通,技术人员力量分散。

结合我院专业、人员等实际情况,合理调整了实验室层次及分布结构、建立和健全实验室管理制度,建立一种集中和分散相结合的管理模式。

学院对现有23个实验室进行整合,将电气工程学院的实验教学整体分为三种类型:电工基础课实验、专业课程实验和研究创新实验,其组织结构如图1所示。电工基础实验主要由电路实验室、电机实验等实验组成的电工基础实验平成;专业课程实验主要由自动化实验平台、电气工程实验平台和测控工程实验平成;大学生竞赛创新活动主要由综合实践与创新中心完成,其他研究开发类实验主要由研究型高端实验室和联合实验室完成。

图1 学院实验平台结构图

对实验室进行分层面、分种类管理,即对基础实验室进行集中管理,对专业实验室进行分散管理,实验室建设和实验室维护等方面进行集中管理。这样不仅能完成实验教学任务,同时各实验平台之间还可以相互配合,开展基础型、应用型、综合型和专业型的实验,解决电路系统问题。

3 实验教学过程管理方法探索

实验教学过程管理是实验教学管理的重要组成部分,是实现实验教学目标和提升实验教学质量的前提和保证。教师和学生是实验过程的主要参与者,我们应运用相关的过程管理理论和模型建立一套行之有效的实验过程管理程序指导师生实验。

对实验教学的准备、实验教学的组织与实施、实验教学质量的评价等多个方面进行初步探讨和改革。

(1)制定实验教学过程管理。参考过程管理相关理论,初步建立实验过程操作规范,将实验过程划分为实验前期、实验中期、实验后期3部分。实验前期主要包括实验教学计划、实验内容、学生对实验的预习、课前提问等内容;实验中期包括实验结果、实验要求、实验数据、实验完成情况等内容;实验后期包括实验处理结果、实验报告等内容。对这3个过程中学生和教师应完成的任务和进度进行规范化处理,以保证实验能够高质量地完成。

(2)明确实验教学过程任课教师和实验教师的责任和要求。实验教学过程由任课教师和实验室人员一起完成;实验教学过程主要由任课教师指导,并负责实验教学质量。主讲教师主导实验过程有利于实验内容和授课内容的统一。同时,任课教师进入实验室有助于教师动手能力的提高,符合我校应用型本科人才培养目标的要求。实验人员配合任课教师完成实验,主要负责实验过程的辅导和实验设备的维护等工作;精细化实验教学过程管理,充分调动教师教学和学生学习的积极性。

(3)建立实验教学过程管理和质量监控体系,完善实验考核办法,保证实验教学质量。

4 建立实验室管理具体规定,对环境、设备完好率等实行责任制

建立和健全学院实验室管理条例,主要包括实验中心工作人员职责及竞聘办法、实验室安全管理制度、实验室卫生制度、实验设备维护和维修制度、实验教学过程管理规范、实验开设及修改规范、实验预约规定等制度,逐步把实验室管理、实验教学等工作规范化,为实验教学质量的提高做好制度保障。

5 运行考核

运行效果评价是机构改革的重要方面。本次改革探索的评价体系将紧紧围绕学校的发展方向和人才培养目标进行,结合实验教学质量、运作效率、设备使用和维护保障情况、实验室建设及相关业绩等方面展开。逐步建立学生实验教学反馈、实验教学抽查监督、教师实验教学反馈等机制,逐步完善实验教学过程管理。

中心每学期进行一次阶段性考核,每年进行一次系统性考核。学院将组建由学院主管领导、实验中心主任、实验教师代表、任课教师代表等组成的考核领导小组,以确保实验教学考核公正、科学、及时、合理。

6 结束语

经改革和建设,实验中心在管理体制、实验教学体系、教学方法、实验队伍、实验环境等方面做了许多建设性的工作。形成了先进的教学理念、创新的实践教学体系、灵活有效的管理体制。

参考文献

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[2] 沈剑敏,陈强,张东凯.适应形势推进实验室管理制度创新[J].实验室科学,2009(1):151-153.

[3] 孙纯学,白德成.实验室管理坚持以人为本理念的思考─激励原理的应用与实践[J].实验技术与管理,2009,26(3):274-276.

[4] 杨润玲.数字电子技术实验教学改革研究[J].西安建筑科技大学学报:社会科学版,2011,4(2):96.

电教室管理制度范文3

关键词: 电工电子实验室 建设 改革

随着我国高等教育从精英教育走向大众化教育,大学毕业生的创新能力和动手能力也更为社会所看重。实验室的教与学是提高学生创新能力和动手能力的重要途径之一。而实验室作为高职院校教学的重要基地,是新形势下培养高素质高技能人才、服务经济建设的主要场所。实验室的建设和管理不仅是高等院校办学实力的标志,而且是教学水平和管理水平的重要体现。我院电子电工实验室以教学服务为宗旨,不断深化改革,坚持强化管理,一直以来都以科学管理实验室,最大限度地利用现有的实验设备,增强学生的创新意识和动手能力,扩大学生受益面,提高实验教师参与实验教学的积极性,作为实验室建设改革的重要突破口。

传统试验教学中,实验课是实践教学环节的一个很重要的部分。在传统实验教学中,教学多采用注入式,其实验课题的选择、实验步骤的制定和仪器设备的组织准备等均由实验教师进行,实验时学生只需按规定的步骤机械地操作即可,全班统一进度和要求,不利于因材施教。方法和手段上也很单调,以“模仿”为主,通过教师的详细讲解、操作示范,学生不需主动思维和创新,只需“依样画葫芦”。枯燥而单调的实验往往不能激发学生的主动性。所以,为了克服传统电工电子实验室的弊病,经过多方考虑和研究,我结合我院的实际情况,决定有步骤、有计划、逐渐地将实验室由“封闭式”向“开放式”转变,以此作为实验室建设改革的解决方法。

1.在开放式实验室建设中,将应用信息技术作为辅助实验教学的手段,可以较大幅度地提高实验效能。

在传统的电工电子实验室中,如果前后批次的实验内容不同时,实验指导老师要在下一批次实验开始之前,将实验的指导性内容用人工的方式写在黑板上,重复劳动,工作量大,效率低。而使用计算机多媒体辅助教学手段,将不同的实验内容及相关的图片以文件的形式存贮进计算机中,针对不同的实验内容,只需将相应的实验指导文件打开并投影出来即可。

借助于信息技术,可将指导实验过程的步骤细节化,提高对学生指导的效率和提高实验的成效,同时大幅度地降低实验指导老师劳动强度。在电工电子实验室的实践教学过程中,逐步加大实验指导过程的信息化技术应用程度,可使学生在最短的时间里掌握较多的技能和信息,使实验和相应的课程学习有较好的配合效果;可提高实验室设备资源的利用率;可较大地降低实验指导老师的劳动强度。这种信息化技术应用的具体手段和方式是多样的,如采用单元呈分散型计算机多媒体课件回放的方法,也可以采用开放式的WEB体系来组织相应的实验指导知识系统、数据库方式组织实验指导知识体系也是常用到的方法,甚至可以使用含有较多视频内容的多媒体课件回放辅助实验指导电子教材。

在开放性的实验体系中,使用多媒体辅助教学手段对实验过程进行管理,可以使实验过程蕴涵更多的信息储量、管理手段科学,实现多样化多变化的实验环境。但多媒体手段的应用要和实验指导教师的实际操作指导、讲解和强调有机地结合,才能有很好的效果。

2.进行“开放性电工电子实验室实验指导教材体系”的建设。

面对开放性实验室的建设,必须有配套的实验指导教材体系。架构“开放性电工电子实验室实验指导教材体系”,是进行放性电工电子实验室建设的一个重要组成部分。配合实验室的开放性建设而开发配套的实验指导教材体系,可以从实验内容上支持相关课程的实验教学过程,并大大增强这些课程配套实验的实验效果,提高实践教学环节的效能,较大幅度地减轻实验指导老师的工作强度。“开放性实验室实验指导教材体系”有这样的功能:整合理论课教师、实验指导老师、实验室设备等人力物力资源,建立由理论课教师、实验指导老师共用的实验指导教材和配套的学生用实验指导教材。这样的实验指导教材涵盖了实验室所有可开出的实验项目的内容,在结构体系上,有着非常详细的操作步骤,供理论课教师、实验指导教师提前商议,从中选择部分项目作为演示实验和学生实验。学生用实验指导教材和理论课教师、实验指导老师所用的实验指导教材在项目的数量上、种类上、结构排序上完全对应,但实验内容是简约型的,目的是使学生发挥独立的创造性,在实验的过程中充分地调动学生的积极性。

3.加强“人”与“物”的跟进、加强建设。

3.1人的管理。

建设一支强有力的实验教师人员队伍,实施“双师型”教师标准,让实验教师始终作为实验室教学和管理的主角之一,成为影响实验室管理水平和教学质量的关键之一。因此,应选那些懂管理、懂教学、懂仪器维修保养、有较宽的知识面、有较强的动手能力和解决实际问题的能力、事业心强、业务水平高、有奉献精神的教师来担任。要建立管理人员档案、定期考核和奖惩、晋升制度。装备部门要有计划有针对性地对实验员进行培训,开展实验技能赛、实验教学研究等活动,不断提高实验教师人员的素质和水平。

3.2物的管理,即实验室财产的管理。

财产管理是实验室管理的主要基础和环节,搞好财产管理对促进实验教学的开展,减少浪费,避免损失,节约经费都有着重大作用。所以,必须加强实验室财产的管理,使之充分发挥使用效益,管理工作要做到制度化、规范化、科学化,实验室的管理要有统一的规章和要求,制定切实可行的各项规章制度,如实验室守则、实验员职责、教学仪器管理使用制度、借用赔偿制度、奖惩制度等。这样可以做到有章可循,使管理工作日趋规范。每学期初要制定出实验室的工作计划,使每个管理人员职责分明。加强日常管理,认真执行规章制度,对实验室的财产及时入账,做到账账相符、账物相符。仪器管理要做到分类编号、定位存放、布局合理、使用方便。每个仪器柜要有分类号,柜内设袋、卡、仪器有标签序号。对教学仪器要做到经常维护,及时保养,防腐防锈,及时维修,使教学仪器更好地发挥使用效益。

4.“开放式”实验室之所谓“开放”。

4.1开放实验项目。

开放实验项目是开放实验的主要内容。传统的实验体系中,实践教程是学生进行实验的基本依据,学生则完成教学计划范围内的实验项目,往往其思路被禁锢于教程里,从某种程度上扼杀了学生开拓创新的积极性思维,也违背了“求异”的科学探索思想路线。在开放实验时,对于实验内容并不是不加限制,而是在尊重实践教程的基础上,学生完成必做的实践项目。对于一些适于初学者的基础型经典实验项目,可以分为基本完成、全部完成和超额完成,超额完成部分以选做项目的方式提出。这样可以做到以学生为本,学生可根据自己的能力和爱好选择。另外能力较弱但积极性高的学生可以利用开放的时间完成额外的内容,以时间换能力。对于课程设计实践环节,以往是教师指定一个题目,学生自己进行设计制作就可以了,没有自主选择权。开放实验要求扩充课程设计的题目,采取老师介绍,同学自选,实验室调整的方式,使学生可以选自己喜欢的项目。虽然实验室在管理上增加了不小的难度,但可以提高学生的兴趣,达到更好的实验效果,充分体现以学生为本的教学思想。在教学计划内,增设具体实践环节。作为电子技术实验的高层次部分,该环节强调从工程设计的角度,运用所学电子技术知识,解决一个完整的实际应用问题。在这一环节中,教师只提出要解决的问题和要求达到的指标,其余的完全由学生自己解决,与科研项目过程相似。通过不同手段,不同实验项目的开放,激发、引导学生进行开拓性思维实践。

4.2开放教学空间。

所谓开放性实验室,就是将实验室开放,学生按照教学要求、自身的兴趣爱好,根据自己的实际情况去选择实践。开放实验首先要开放教学空间。封闭式的实验室教学只提供教学计划内的实验学时数,教师针对必做的实验进行原理性和注意事项讲解,然后由学生自己动手做实验。这样不利于培养学生自己动手和思考问题、解决问题的能力。而实施开放式的教学,则多半的学习内容由学生在课外完成,学生在选择学习内容、时间和空间时,教师则对其进行督导和管理,以确保教学效果。同时,充分利用网络和多媒体手段,实现实验教学的现代化。目前实验室虽已具备了多媒体和网络环境,但还要提供比较完备的实验课课件和参考资料等网络资源,学生登陆实验教学网进行自觉的学习和查询,教师定期上网答疑和布置问题。教与学的过程更加体现为辅助与主体的关系,有助于学生的全面发展。

4.3开放实验管理。

开放式管理是开放实验的保障。为保证开放式实验顺利进行,学生首先要学习实验室制度,然后由教师对学生进行实验仪器仪表使用、电子元器件识别及测试方法、相关软件的使用培训。在开放期间,教师做好相关的辅导工作,并检查学生的实验情况。实验结束后,学生归还相关实验元件和设备,实验教师及时设备进行维护、整理和添置。

4.4开放实验时间。

开放时间是开放实验的前提。预先安排好的实验时间不利于学生根据自己具体情况合理安排和利用时间。而实验时间由学生自主选择,实行网上预约与随机实验相结合,实验室实行全天开放,代替传统的按班级固定时间固定实验内容的方式,可解决实验室排课难和学生选课冲突的矛盾,提高实验室的使用效率和学生时间的有效性。学生通过实验室网上预约系统进行每个实验的预约和查询实验室空位情况,根据自己课程决定实验时间,实验室再根据预约的学生人数情况动态安排指导教师。采取必做实验和自主选题实验时间分开,做到预约时间不冲突,保证学生的实践时间。

5.结语

实验室改革建设所要面对的种种问题并非一朝一夕就能解决的,要完善实验室管理体制、改革弊端、增加效益也将是一个长期的循序渐进的过程。在此过程中,只有充分认识实验室改革建设的重要性,克服重理论轻实践的倾向,实验室改革建设才能在实践中不断完善。

我们应通过实验室改革建设,在推动实验教学内容、手段和方法改革的同时,建立能适应学科发展和现代高素质人才培养需要的综合性实验教学体系,以此强化学生基本实验技能的基础,增强学生开展应用性和创新性科学实验的能力。

参考文献:

[1]刘胜华,徐元浚.谈高职院校实验室建设与管理[J].教育与职业,2003,(17).

[2]曹首军,刘云等.深化实验室体制改革,推动实验室建设[J].实验技术与管理.2003,20(5).

[3]董解春.电子技术实验教学改革研究与实践[J].青岛大学高教研究,2001,(2).

[4]芩岚,魏英.基于协作学习理论的立体化实验教学[J].高等工程教育,2005.91,(2).

[5]吴新开等.电工电子创新实验教学体系的研究与实践[J].实验室研究与探索,2004.3.

电教室管理制度范文4

【关键词】 多媒体计算机网络教室 发展趋势及方向 科学管理

引言:

多媒体教学具有交互性和动态多维的优点,能够加强学生对学习的兴趣和对问题的动态化理解;采用多媒体教学即大幅度减少教师在教学中的板书书写时间,又可集中教师丰富的教学智慧与经验,使其能有更多时间之中课堂教学内容的组织和讲授,进而提高教学效率,使教师在教学过程中更加的规范有序。

一、目前教育系统多媒体计算机教室现状

1.1多媒体教室建设规划问题

目前较多的学校对多媒体教室的建设,没有统一规划,通常根据教学的需求建设,且盲目扩建,导致多媒体教室不断增多,进而造成多媒体教室的实际利用率不足、教室因数量多而位置分散难于管理、设备的不兼容性。既浪费大量教育经费,又不能实现物尽其用。

1.2多媒体教室管理问题

大部分学校的多媒体教室的管理模式主要采用封闭式管理,即没有教学需要时不对外开放。随着多媒体网络教室数量的不断膨胀,普通教室的数量就相对被压缩,如继续采用封闭式的管理方式,对普通教室资源瓶颈问题将日益凸显。

1.3多媒体设备选型问题

由于多媒体教室的建设不是一朝一夕就能完成,教室也需要像电脑系统一样不断升级更新,因而各学校的多媒体教室大多都是分期建设。因为每一期多媒体教室的建设目标不同,进而造成设备的选型在每一期中都是不同的设备,教师也需适应不同多媒体教室设备的操作应用,给管理者和使用者都带来较多麻烦。

二、多媒体教学环境建设

2.1科学构建多媒体教室环境

在对多媒体教室的建设中,对教室的建筑结构要满足多媒体设备的安装队建筑的需求。在设计建筑施工图纸是要预先设计标明,根据采光等因素决定教学讲台、电动挂慕位置,对教学设备的各种线路接口,管线、设备连接线等事先预埋。控制多媒体教室的温度,电脑的大部分部件需要一定的工作温度。同时也要避免电脑摆放位置多余密集,阻碍热量散发,过高温度会损害、烧毁电脑元件。留下火灾的隐患。定期清理灰尘,灰尘是电器杀手[1]。

为避免部分元件因散热问题导致显卡、CPU的烧毁及在潮湿季节致使电脑内部电路短路等问题,需坚持定期使用毛刷等清洁器具对电脑内部元件进行打扫清洁,减少灰尘事故的发生。可以选择开放空调,使机房内部温度、湿度得到一定控制,同时良好的环境能够带给教师和学生舒适感,更适宜教学、学习。

2.2健全多媒体教室的规章制度

学校应制定相关的规章制度,目的指导和规范使用人员及管理人员的行为,确立有利于多媒体教室使用的环境。可建立多媒体教室管理制度、多媒体教室管理人员工作制度、多媒体教室使用记录登记制度、设备检查维修制度,及使用人员使用各种设备的规章程序等相关制度[2]。通过制度的约束及规范使管理人员及使用人员都明其理,知其行,有章可循,自觉遵守。为保证学校教学设备的财产安全,应安装防盗监控系统,既可以省去防盗门窗等设施的费用,也使教学环境实现整体美。

2.3科学配置多媒体教学设备

多媒体教学设备的实用有效是我们主要实行目标,要做到能自由切换、使用效果良好、操作便利才能充分发挥设备的效益。多媒体教学设备应在既满足多媒体教学的普及及发展,满足教学需求的前提下减少相关设备的配置。还要保证设备的质量、精良不易出故障,应采用少耳精的配置方案。还要做到功能全,才能实现教师的教学构想[3]。要易于管理,首先,在科学管理的思想指导下,采用集中控制多媒体教学设备的管理模式,教师在使用过程中的体验感到方便、简单、快捷、效果良好。其次,设备的减少,其损坏率就能降低,从而减少维修设备的费用,在功能全的设备配置方案中,多媒体教学的管理人员便可实现集中控制,减少工作量,避免浪费不必要的时间。

三、总结

多媒体教学极大增加课堂信息量,提高教学效率,是解决学时与课程内容之间矛盾的重要方法。在多媒体网络教室环境中,技术用作为构建知识的工具,用于合作、交流、媒体组成、课程的仿真和建模。

在多媒体网络教室中,知识的获取由教师的传授转变为学生在教师指导下的意义建构,学生的学习活动更活跃,互动变得更明确、普遍。因此,多媒体网络教室的教学模式在当今教学环境中有着很大作用。

参 考 文 献

[1]李友谊.浅谈多媒体计算机网络教室发展趋势和方向[J].现代远程教育研究,2004,14(03):59.

电教室管理制度范文5

一、完善电教设施,提高电教品位

社会信息化的普及,给教育的形式、方法和内容都带来一系列的变化,为适应时展,我校优化了教育的形式与方法,实现学校管理网络化,办公自动化,实现通知网上,备课统一打印。同时,本学期我校投入了近二十万元,安装了新建的“养正楼”的网络系统、教室的背投彩电,使每个教室都成为多媒体教室,电教处利用暑假时间,加班加点完成了养正楼的网络系统安装。

二、完善制度,加强常规管理

进一步加强学校电教工作管理力度。这是本学期电教工作重点。“管理出效益”,要充分发挥现代教育技术的投入效益,就必须严格电教工作的各项管理。

1、各电教专用室皆配备了电教人员,负责设备的使用和管理。各班配备了小电教员负责记录教师使用电教手段辅助教学的情况。完善各项电教常规的记载。各班的电教课、多媒体教室的使用、电教管理人员就使用情况进行了详细的记录,电脑房学生上机等记载进一步完善,各项电教资料的登记、借用记载好。广大老师在一个学期中主动使用电教手段,尤其是电教设备的使用提高了课堂教学质量,取得了一定的成绩。教室电教课率和电化教室使用率达到学校规定指标。

2、多媒体教室管理制度,计算机室管理制度,办公室计算机等各项规章制度均上墙。电教设备的使用做到了有记录,有统计。

3、加强校园网的使用与管理。同时加强设施、设备的维护和保养和管理。虽然在使用过程中出现了这样那样的一些问题,但各种仪器都得到一定的维护。在出现问题时,及时修复,确保教学的正常使用。确保校园网络畅通,为学校教育教学工作服务,最大限度发挥好网络的功能。

4、订好、管好、用好现有现代教育技术的设备、软件,建立规范的帐册等,期初将电教中心下发的电教软件目录及时下发到各个办公室。

三、增强服务意识,做好服务工作。

电教处的一项重要任务就是为学校教育教学、全体师生服务,服务到位将有利于电教处开展各项工作,因此我们总是努力为学校教育教学、全体师生做好服务,并将之作为和学校沟通的桥梁。期初召开了一次电教专任教师会议,统一思想,统一认识,进一步明确各自的工作职责,牢固树立电教为学校教育教学、为全体师生服务的思想。努力做好学校电教设备的维修工作,只要班级、活动室的电教设备有问题,电教处都能及时尽力维修好,如阶梯教室的中控、教室的实物投影、电脑等坏了都能及时维修。同时,本学期我们把学校所有的液晶投影度进行了清洗。只要有教师上公开课、研讨课需要制作课件时,电教教师总是主动帮助制作课件。进一步完善电教设备的使用和保管制度。期初对全校班级、活动室电教设备进行了全面维修,然后与班主任或负责人了签订使用、保管责任书,期中、期末各检查一次。

四、努力推进我校信息技术课的建设

开足上好计算机课程,加快中小学信息技术课程建设。信息技术课程教材目前以计算机和网络技术为主,通过学习让学生了解和掌握信息技术的基本知识和技能,激发学生学习信息技术的兴趣,培养学生收集、处理和应用信息技术的能力以及利用计算机进行自主学习、探讨的能力。

四、本学期取得的一些成绩

1、学校实验室被评为江苏省标准化实验室。

2、学校被评为市现代化教育实验学校。

电教室管理制度范文6

关键词:智能灯控;多传感器;单片机;上位机;远程控制

中图分类号:TP277 文献标识码:A 文章编号:2095-1302(2016)06-00-04

0 引 言

随着我国教育业的发展,学校照明用电量急速增加,电能损失也呈现出增大的趋势。目前,国内外照明自动控制装置基本都采用被动的人体感应探测、可见光探测、热释电红外探测、声音探测等方法,但这些均存在一定的不足[1]。首先是方式单一,没有主动探测器,或虽有主动探测器,但灵敏度不高,经常出现教室无人时照明灯却一直工作以及有人情况下灯却熄灭的情况;其次,此类系统比较分立,网络化程度不高,无法实现对全部教室的统一管理[1]。

同时,国内大、中、小学校教室以及公用区的照明灯具控制大多采用普通开关, 即使学校进行严格管理, 仍不可避免地出现忘记关灯的现象, 特别在白天情况下更是如此, 从而造成了大量的能源浪费。此外, 各种照明灯具都具有一定的使用时限, 在白昼光线充足的情况下继续使用照明灯具, 必然会缩短各种灯具的使用寿命[1-3]。以西北工业大学长安校区教学楼为例,经常出现教室里空无一人或者只有一两个人,但教室里的所有照明灯都打开的现象,同时,教学楼物业管理人员每次晚自习闭楼时需要一间一间去关灯,势必造成电能和人力资源的浪费。

为了更好地达到节能降耗、提高智能化程度、减轻管理员工作负担的目的,设计了基于STM32的教室照明智能灯控系统。该系统的特点是,利用光敏电阻检测室内不同地方的光照强度,利用红外热释电传感器检测人体,采用以STM32单片机为核心设计具有数据采集和处理装置功能的控制终端,而每间教室的控制终端接入基于Qt实现的上位机组成网络,能够实现在教室无人或者光照充足时自动关灯、有人到来且光照不足时自动开灯的功能,物业管理员可以查看每间教室的照明情况,通过上位机远程控制关闭教室照明,采取自动和手动相结合的方式实现对教室照明的智能控制。

1 系统整体设计及工作方式

系统整体设计方案如图1所示,主要包括PC上位机控制端、串口转无线模块、教室控制终端和传感器等自动控制信号源四个部分。

结合图1可知系统有自动控制与手动控制两种工作方式。

1.1 自动控制

自动控制信号源包括热释红外传感器、光敏传感器和时钟模块。热释红外传感能够感应教室里是否有人,光敏传感器感应教室里的光照强度,时钟模块能够提供秒、分、时、日、周、月、年的信息。在自动控制模式下,当且仅当满足如下条件时灯才会打开:

(1)教室里有人;

(2)教室内光照不充足;

(3)教学楼开放的时间段。

1.2 手动控制

用户可以在PC上位机控制端的操作界面上对教室内的照明灯进行控制,比如对某间教室的灯进行开关,或者对所有教室的灯统一开关。并通过串口转无线模块将用户指令无线传输给指定的教室控制终端,教室控制终端完成相应的通断动作。

2 硬件电路设计

智能灯控系统硬件由教室控制终端和串口转无线模块两部分组成。

2.1 微处理器

微处理器选用基于Cortex M3内核的32位增强型闪存微处理器STM32F103RCT6作为控制核心。其丰富的片上资源大大简化了系统硬件,降低了设计成本[4]。

2.2 控制终端设计

控制终端的硬件原理框如图2所示,可看出整个电路以STM32单片机作为控制核心,包含电源转换模块、继电器控制电路、2.4 GHz无线传输电路和传感器等自动控制信号源等。

2.2.1 电源转换模块

电源分为市电电源220 V;继电器控制电路的5 V电源;单片机等模块的3.3 V电源三个部分。

(1)市电220 V交流电主要给教室内的照明灯供电,另一方面经过降压、稳压和整流后给控制终端供电。

(2)对于5 V电源部分,因为开关电源的尺寸远小于降压稳压模块电路,具有很好的输出效果,输出功率满足系统工作要求,因此插座节点采用的供电方式为开关电源模块供电。采用220 V交流供电输入,输出500 mA电流值的5 V电源[4]。

(3)对于3.3 V电源部分,采用 AMS1117模块进行电源转换,加入滤波电路, 使电源转换更平稳。AMS1117具有固定输出电压,低漏失电压(1 A输出电流时仅为1.2 V),限流功能,过热切断,工作温度范围宽(-40~125℃)[4]等特点。

2.2.2 继电器控制电路[4]

继电器是一种电控制器件,当输入量的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。本电路中继电器可实现弱电控制强电,即单片机5V输出电压可以控制220 V交流电。

2.2.3 DS1302时钟电路

考虑到本系统停电时需为时钟电路提供电源,故采用具有充电能力的实时时钟芯片DS1302。该芯片对年、月、日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5 V~5.5 V。

2.2.4 光敏传感器电路

光电传感器是一种能够将光转化为电量的传感器。光敏电阻电路除了具有将光信号转化为电信号的功能外,还具有通过LM393芯片对电信号进行放大的功能。在无光条件或者光强达不到设定阈值时,OUT端口输出高电平,当外界环境光强超过设定阈值时,OUT端口输出低电平。光敏传感器电路图如图3所示。

2.2.5 热释红外传感器电路

热释红外传感器是基于红外线技术的能够感应人体的自动控制模块。本文采用HC-SR501型号的传感器,其采用德国原装进口LHI778探头,具有灵敏度高,可靠性强,超低电压工作模式的特点。

2.3 串口转无线模块设计

串口转无线模块的电路以STM32单片机作为控制核心,包含USB转串口电路和2.4 GHz无线传输电路。

2.3.1 USB转串口电路

USB转串口电路如图4所示,该电路基于CH340设计。CH340是一种USB总线的转接芯片,实现USB转串口等功能,在本实验中解决PC机的USB接口与单片机之间的通信问题。STM32F103RCT6提供 5个内置的串口通信模块,可方便地与CH340连接,采用两线连接串口方式,分别将STM32F103RCT6的PA.9(U1_TX)、PA.10(U1_RX) 与 CH340 的 P4(RXD)、P3(TXD)连接。P6(UD+)、P7(UD-)为USB差分信号。

2.3.2 2.4 GHz无线传输电路

nRF24L01是NORDIC公司生产的一款无线通信芯片,可以实现点对点之间的无线数据通信或是一对六无线数据通信,其无线通信传输速率为0~10 Mb/s,有125个可选工作频道,且为单片机系统预留5个GPIO和1个中断输入引脚,适用于单片机系统构建无线通信功能[4]。

3 系统软件设计

系统软件设计整体上可分为教室控制终端软件设计、串口转无线模块软件设计、上位机控制终端软件设计。本文主要介绍教室控制终端和上位机控制终端的程序软件设计,同时介绍光敏传感器采集的电压值(ADC采集)与光照强度(单位:勒克斯/lux)之间的对应关系。

3.1 电压值与光照强度的转换

由于光面传感器采集的信号是电压值,而国际上常用的计量单位是勒克斯。因此我们在室内外进行了实验,在光照相同的情况下同时用光照度计和光敏传感器采集多个样本。本文主要介绍室内的情况。经过Matlab处理后得到图5所示的标准光照度与光敏传感器ADC值的关系,同时拟合得到对应关系:y=2.66×107x-1.68。由《国家建筑照明设计标准(GB 50034-2004)知教室的光照度应为150~300 lux,我们采用230 lux为光照阈值。当光照度大于230 lux时,则认定教室光照充足。

3.2 教室控制终端的程序设计

控制终端的整体控制程序主要包括主程序、外部中断。其中主程序主要负责时间、光照等数据的读取和传输,教室控制终端程序流程图如图6所示。外部中断用于响应上位机控制终端通过串口转无线模块发送的操作指令;采用中断的方式使节点能够准确响应外部操作命令,避免因查询法丢失用户命令的情况出现。

3.3 PC上位机控制终端的程序设计

上位机控制终端的程序主要包括发送数据和接受数据部分,PC上位机控制终端程序流程图如图7所示。其中发送数据部分负责通过串口转无线模块发送操作指令给下位机,主要实现手动模式的开灯和关灯操作;接受数据部分负责采集单片机发送的原始数据,并将其数字化,以直观的形式将灯光状态和环境光强度进行实时反馈,简化了管理员的操作。

3.4 基于Qt编写的PC上位机

软件部分的上位机由管理员登录界面和管理界面组成。本文主要介绍图8所示的PC上位机管理界面。

管理界面的左上方用于设置相关参数,包括串口、波特率、教室号等;左下方可以显示当前时间便于提醒管理员;右面上半部分是当前教室灯光状态和光强的实时显示;右面的下半部分是功能选择,可自由切换。其中功能包括自动和手动两种模式。自动模式不需要人工干预,能根据教室人数和光强自动判断是否开关灯;手动模式则可以按照管理员的意愿自由实现开灯和关灯的操作,远程操控给管理员带来了极大地便利。

4 实验验证

所有准备工作做好以后,我们在一间5 m × 6 m的教室进行了实验。其模型如图9所示。

将教室化为4个区域,每个区域都有一组传感器。一组传感器包括一个热释红外传感器和一个光敏传感器。区域内的照明灯连接继电器,继电器连接到单片机。教室控制终端通过NRF无线通信连接到PC上位机端。实验结果如下:

(1)自动控制模式。上午九点钟,教室光照充足。从a点依次走过b点、c点及d点,灯一直没有打开。

(2)自动控制模式。上午九点钟,拉上窗帘,教室光照不充足。从a点依次走过b点,区域A和B的灯都亮了。一段时间后,A区域的灯熄灭,B区域的灯依旧亮着。

(3)自动控制模式。和教学楼管理人员协调,晚上十一点半以后进行试验,从a点依次走过b点、c点及d点,灯一直没有打开。

(4)手动控制模式。区域A、B、C和D的灯能够根据上位机的操作打开或者关闭。

实验结果达到预期目标。在自动控制模式下当且仅当满足教室里有人;教室内光照不充足;教学楼开放的时间段条件时灯才会打开。

5 结 语

本系统较好地实现了教室无人或者光照充足时或教学楼关闭时间段自动关灯,有人到来且光照不足时自动开灯的功能,并且实现了PC上位机控制端控制每个教室的照明灯。上位机可以方便教学楼管理人员开启与关闭教室的照明灯,同时也可以统计教室使用率,统计学生上课和自习的情况等。

以西北工业大学长安校区教学楼为例介绍本系统的节能效益。全教学区约有C=297个教室,按照平均每间教室18盏灯计算,得总盏数c=5 346盏;学生在早晨7点到晚上22点30分使用照明灯,假设平均每天浪费电能的时间为t=1小时;一根照明灯管的工作功率P=40 W,每一盏灯包含m=2根灯管;一年用电天数y=270天(除去寒暑假期);据陕西省物价局数据显示,陕西电网居民生活和农业生产用电价格为p=0.498 3 元/度。计算一年时间西北工业大学长安校区教学楼用本系统可节约电能为:W=P×m×c×t×y÷1 000=115 473度,节约电费M=W×p=57 549元。由此可知,此系统有很大的推广应用价值。

参考文献

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