CN108010401A - 具有综合信息功能的实验室教学互动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有综合信息功能的实验室教学互动系统，包括：药品存储柜，其包括方形壳体和设置在方形壳体内可左右移动的框体；药品存储管理系统；仪器统计系统；虚拟实验互动系统，其包括虚拟互动装置，虚拟互动装置包括设置在实验台上的触摸显示屏、与触摸显示屏相连的总控制系统、与总控制系统相连的方案存储模块、实验存储模块以及虚拟动画存储模块；通过触摸显示屏上输入实验的名称、待用的药品的重量值以及仪器名称，方案存储模块给出实验中药品和仪器的使用情况以及实验步骤，并给出实验的虚拟动画演示以指导实验的进行。本发明将药品的重量值以及仪器的使用情况综合起来与实验方案连接在一起，并以虚拟动画指导实验进程。

Description

具有综合信息功能的实验室教学互动系统

技术领域

本发明涉及生物教学领域，尤其涉及一种具有综合信息功能的实验室教学互动系统。

背景技术

实验室是进行试验的场所，是科学的摇篮，是科学研究的基地，科技发展的源泉，对科技发展起着非常重要的作用，实验室现今有以下缺陷：因为实验室内各种实验药品以及仪器的种类繁多，学生拿取实验药品十分不便，尤其是在药品存储柜最里端的药品，往往因为前方药品的阻碍，拿取十分费力；对于仪器的管理和操作，学生必须在老师的一一监督下，才能避免错误频出，老师在学生实验过程中，也需要耗费相当大的精力；因为实验仪器的公用性，先做的实验在设定到一定的培养温度时，后来做实验的人员可能在不知情的情况下改动培养温度，导致之前的实验失败。提供一种将实验室内的药品以及仪器有效联系在一起的系统，便于更好的指导实验人员进行实验是很有必要的。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种具有综合信息功能的实验室教学互动系统，其分别将实验室内的药品和仪器的信息综合并与实验方案有效结合以指导实验进程。

本发明还有一个目的是提供一种具有综合信息功能的实验室教学互动系统，防止其他实验人员因实验需求改变实验设定温度以致实验失败，保证实验的进程。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种具有综合信息功能的实验室教学互动系统，包括：

药品存储柜，其包括一侧设置开口的方形壳体和由外至内平行设置在所述方形壳体内并与所述方形壳体适配的框体；所述框体底端设置滑轮，所述框体相对所述开口的一侧与第一推送机构相连，以使所述框体左右移动，所述框体后侧设置底板，所述框体由上至下设置多个第一隔板，所述第一隔板将所述框体分隔为多个独立空间，所述第一隔板上设置多个第一凹槽；沿所述第一隔板纵向排布垂直所述第一隔板的多个第二隔板；所述第二隔板将所述框体和第一隔板组成的独立空间分隔为多个置物间。

药品存储管理系统，其包括设置在所述方形壳体前端的控制面板、与所述控制面板连接的药品信息存储模块以及设置在所述第一凹槽内侧底端的重量感应装置，所述重量感应装置用以检测药品的重量值，并给出相对上次检测数量值的差值；所述重量感应装置与所述药品信息存储模块相连，以传输药品的重量值存储至所述药品信息存储模块。

仪器统计系统，其包括与实验室内冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱相连的温度传感器和空间统计模块，所述空间统计模块用以存储所述冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱的空间使用信息以及使用者的信息。

虚拟实验互动系统，其包括可升降的实验台以及虚拟互动装置，所述虚拟互动装置包括设置在所述实验台上的触摸显示屏、与所述触摸显示屏相连的总控制系统、与所述总控制系统相连的方案存储模块、实验存储模块以及虚拟动画存储模块；所述方案存储模块分别与所述药品信息存储模块、空间统计模块以及虚拟动画存储模块相连，所述实验存储模块与所述方案存储模块相连，通过所述触摸显示屏在所述实验存储模块内输入实验的名称、待用的药品的重量值以及仪器名称，所述方案存储模块给出所述实验中所述药品和仪器的使用情况以及实验步骤，通过所述虚拟动画存储模块给出所述实验的虚拟动画演示并呈现在所述触摸显示屏上以指导所述实验的进行。

优选的是，所述开口处设置封板，所述封板与所述方形壳体连接处设置与所述封板相连的第二推送机构，所述第二推送机构与所述控制面板相连，以通过所述控制面板控制所述第二推送机构的运行，以使所述封板前后移动。

优选的是，所述置物间前端设置以可拆卸的方式连接的挡板，所述挡板为亚克力板，所述挡板前端设置第二凹槽，所述第二凹槽内设置与所述重量感应装置相连的液晶显示屏，以实时显示药品的重量值。

优选的是，上、下所述第一隔板相对的位置上设置多个与所述第二隔板的厚度适配的卡槽。

优选的是，还包括与所述重量感应装置相连的控制装置以及与所述控制装置相连的第一报警装置，当重量感应装置检测的重量值低于一定的阈值时，所述控制装置接收所述重量感应装置传输的信号使所述第一报警装置发出声光报警。

优选的是，还包括与所述控制装置相连的第二报警装置，当设定的温度值发生变化时，所述控制装置接收所述温度传感器传输的信号使所述第二报警装置发出声光报警。

优选的是，还包括设置在实验室管理员处的温度管控模块以及无线通讯模块，所述温度管控模块与所述冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱相连的，以分别控制所述冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱内的温度值；所述无线通讯模块内存储实验人员的个人信息，用以接收和发送信息。

优选的是，还包括与所述无线通讯模块相连的手机APP，所述手机APP内设置无线信息传输模块以及与所述无线信息传输模块相连的语音播报模块，所述无线信息传输模块与所述无线通讯模块相连，以通过接收所述无线通讯模块发出的讯号控制所述语音播报模块的发出语音提醒。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明通过在所述药品存储柜内设置多个框体，多个框体可用于存放不同类别的药品，所述框体由所述第一隔板和第二隔板分隔为多个独立的置物间，便于将同类的药品进行更细的类别划分，更利于按需快速找到实验的药品，减少了以往因药品存放混乱找取时所耗费的时间和精力，每种药品都设置在不同的置物间内一目了然，有利于实验室管理员存放整理不同类别的药品，在利于做实验者拿取的同时，也利于实验室管理员存放，提高了整体实验的效率。

通过将药品放置在所述第一凹槽内，所述第一凹槽内侧底端的重量感应装置检测置于其上方的药品的重重量值，所述药品信息存储模块与所述重量感应装置相连，以便接收所述重量感应器检测的重量值信号实时更新所述药品信息存储模块内药品的信息，所述方案存储模块与所述药品信息存储模块相连，以接收所述药品信息存储模块传输的药品的信息。通过将实验室内冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱已占用空间及剩余空间的统计信息存储至所述空间统计模块中，同时在所述空间统计模块中存储对应的占用空间的使用者的信息，便于后来进行实验的人员查看信息。

通过设置可升降的实验台，便于适配不同身高的实验人员，以提高实验过程中的舒适度；通过所述方案存储模块分别与所述药品信息存储模块、空间统计模块以及虚拟动画存储模块相连，实验人员在所述触摸显示屏上输入实验的名称、待用的药品的重量值以及仪器名称，并存储在所述实验存储模块内，所述方案存储模块根据所述实验存储模块内的信息给出相应的实验方案，并给出实验方案药品以及仪器的现有情况，例如药品的位置和剩余量；仪器是否被使用，是不是还有未使用的仪器等等，实验人员可通过所述触摸显示屏对实验室内的药品和仪器的使用情况一目了然。所述虚拟动画存储模块结合方案存储模块、药品信息存储模块以及空间统计模块，对实验方案作出详细的规划和指导，并模拟实验进行过程，包括：药品够不够用，配置时间控制在哪个时间段合适，才能够避免器材使用时间和其他实验员发生冲突；有无合适的配方空间，结合冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱的空间统计和温度设定统计，避免和其他人发生冲突，根据所述方案存储模块给出的方案，给出此方案的虚拟动画，通过动画演示指导实验员或学生进行实验，可提高实验的可观性，对于做实验不熟悉的学生来说，更加直接有效；通过分别将实验室内的药品和仪器的信息综合并与实验方案有效结合以指导实验进程的方式进行实验，可将做实验的效率提高到98％。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明中所述药品存储柜的结构示意图；

图2为本发明中所述药品存储柜中一个所述框体展开后的结构示意图；

图3为本发明中所述虚拟实验互动系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1、图2和图3所示，本发明提供一种具有综合信息功能的实验室教学互动系统，包括：

药品存储柜100，其包括一侧设置开口101的方形壳体102和由外至内平行设置在所述方形壳体102内并与所述方形壳体102适配的框体103；所述框体103底端设置滑轮，所述框体103相对所述开口101的一侧与第一推送机构相连，以使所述框体103左右移动，所述框体103后侧设置底板104，所述框体103由上至下设置多个第一隔板105，所述第一隔板105将所述框体103分隔为多个独立空间，所述第一隔板105上设置多个第一凹槽；沿所述第一隔板105纵向排布垂直所述第一隔板105的多个第二隔板106；所述第二隔板106将所述框体103和第一隔板105组成的独立空间分隔为多个置物间107。

药品存储管理系统，其包括设置在所述方形壳体102前端的控制面板108、与所述控制面板108连接的药品信息存储模块以及设置在所述第一凹槽内侧底端的重量感应装置，所述重量感应装置用以检测药品的重量值，并给出相对上次检测数量值的差值；所述重量感应装置与所述药品信息存储模块相连，以传输药品的重量值存储至所述药品信息存储模块。

仪器统计系统，其包括与实验室内冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱相连的温度传感器和空间统计模块，所述空间统计模块用以存储所述冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱的空间使用信息以及使用者的信息。

虚拟实验互动系统，其包括可升降的实验台以及虚拟互动装置，所述虚拟互动装置包括设置在所述实验台上的触摸显示屏、与所述触摸显示屏相连的总控制系统、与所述总控制系统相连的方案存储模块、实验存储模块以及虚拟动画存储模块；所述方案存储模块分别与所述药品信息存储模块、空间统计模块以及虚拟动画存储模块相连，所述实验存储模块与所述方案存储模块相连，通过所述触摸显示屏在所述实验存储模块内输入实验的名称、待用的药品的重量值以及仪器名称，所述方案存储模块给出所述实验中所述药品和仪器的使用情况以及实验步骤，通过所述虚拟动画存储模块给出所述实验的虚拟动画演示并呈现在所述触摸显示屏上以指导所述实验的进行。

在上述方案中，通过在所述药品存储柜100内设置多个框体103，多个框体103可用于存放不同类别的药品，所述框体103由所述第一隔板105和第二隔板106分隔为多个独立的置物间107，便于将同类的药品进行更细的类别划分，更利于按需快速找到实验的药品，减少了以往因药品存放混乱找取时所耗费的时间和精力，每种药品都设置在不同的置物间107内一目了然，有利于实验室管理员存放整理不同类别的药品，在利于做实验者拿取的同时，也利于实验室管理员存放，提高了整体实验的效率。

通过将药品放置在所述第一凹槽内，所述第一凹槽内侧底端的重量感应装置检测置于其上方的药品的重重量值，所述药品信息存储模块与所述重量感应装置相连，以便接收所述重量感应器检测的重量值信号实时更新所述药品信息存储模块内药品的信息，所述方案存储模块与所述药品信息存储模块相连，以接收所述药品信息存储模块传输的药品的信息。通过将实验室内冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱已占用空间及剩余空间的统计信息存储至所述空间统计模块中，同时在所述空间统计模块中存储对应的占用空间的使用者的信息，便于后来进行实验的人员查看信息。

通过设置可升降的实验台，便于适配不同身高的实验人员，以提高实验过程中的舒适度；通过所述方案存储模块分别与所述药品信息存储模块、空间统计模块以及虚拟动画存储模块相连，实验人员在所述触摸显示屏上输入实验的名称、待用的药品的重量值以及仪器名称，并存储在所述实验存储模块内，所述方案存储模块根据所述实验存储模块内的信息给出相应的实验方案，并给出实验方案药品以及仪器的现有情况，例如药品的位置和剩余量；仪器是否被使用，是不是还有未使用的仪器等等，实验人员可通过所述触摸显示屏对实验室内的药品和仪器的使用情况一目了然。所述虚拟动画存储模块结合方案存储模块、药品信息存储模块以及空间统计模块，对实验方案作出详细的规划和指导，并模拟实验进行过程，包括：药品够不够用，配置时间控制在哪个时间段合适，才能够避免器材使用时间和其他实验员发生冲突；有无合适的配方空间，结合冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱的空间统计和温度设定统计，避免和其他人发生冲突，根据所述方案存储模块给出的方案，给出此方案的虚拟动画，通过动画演示指导实验员或学生进行实验，可提高实验的可观性，对于做实验不熟悉的学生来说，更加直接有效；通过分别将实验室内的药品和仪器的信息综合并与实验方案有效结合以指导实验进程的方式进行实验，可将做实验的效率提高到98％。

一个优选方案中，所述开口101处设置封板109，所述封板109与所述方形壳体102连接处设置与所述封板109相连的第二推送机构，所述第二推送机构与所述控制面板108相连，以通过所述控制面板108控制所述第二推送机构的运行，以使所述封板109前后移动。

在上述方案中，所述封板109设置在所述开口101的外侧，防止灰尘以及杂菌进入所述框体103内存储的药品内污染药品以及药品受潮影响实验结果，通过所述控制面板108控制所述第二推送机构的运行，以使所述封板109开启或者闭合，不需人力推拉，实现自动化控制，更加方便省力。

一个优选方案中，所述置物间107前端设置以可拆卸的方式连接的挡板110，所述挡板110为亚克力板，所述挡板110前端设置第二凹槽111，所述第二凹槽111内设置与所述重量感应装置相连的液晶显示屏112，以实时显示药品的重量值。

在上述方案中，通过在所述置物间107前端设置挡板110，所述挡板110防止药品在所述框体103移动的过程中掉落，所述挡板110采用亚克力板，其透明的材质方便实验者直接外观所述挡板110后的药品的余量，所述挡板110前设置第二凹槽111，便于所述液晶显示屏112设置所述第二凹槽111内，不会凸出在所述挡板110的平面上，进而不会对所述框体103的移动造成阻碍；当实验者拿取实验药品时，可通过所述液晶显示屏112查看药品剩余量，并在拿取一定量的药品后，所述重量感应装置给出拿取药品前后药品重量的差值，并显示在所述液晶显示屏112上，便于实验员精准拿取实验药品，减少了拿取后再次称重的麻烦。

一个优选方案中，上、下所述第一隔板105相对的位置上设置多个与所述第二隔板106的厚度适配的卡槽。

在上述方案中，通过所述第二隔板106与所述卡槽的适配，使所述第二隔板106以可拆卸的方式连接在所述第一隔板105上，实验药品的存放可根据不同的体积，将所述第二隔板106拆卸适配至其他所述卡槽以扩大存放体积，以使所述置物间107的空间大小可调，便于存放不同体积的药品。

一个优选方案中，还包括与所述重量感应装置相连的控制装置以及与所述控制装置相连的第一报警装置，当重量感应装置检测的重量值低于一定的阈值时，所述控制装置接收所述重量感应装置传输的信号使所述第一报警装置发出声光报警。

在上述方案中，通过所述重量感应装置实时感应并检测置于其顶端的药品的重量，实验人员可实时查看药品的重量值是不是符合自己实验的需要，在实验员查看不及时的情况下所述重量感应装置检测的药品的重量值低于0.01g时，所述控制装置接收到这一信号使所述第一报警装置发出声光报警，提醒实验员及时补充实验药品，防止做实验时药品量不够，耽误实验时间。

一个优选方案中，还包括与所述控制装置相连的第二报警装置，当设定的温度值发生变化时，所述控制装置接收所述温度传感器传输的信号使所述第二报警装置发出声光报警。

在上述方案中，所述温度传感器通过控制装置与第二报警装置相连，所述温度传感器检测实验室内冷藏箱、培养箱、摇床或水浴箱的实时温度并传输给所述控制装置，当在进行的实验的温度值的发生变化时，所述控制装置控制所述第二报警装置发出声光报警，及时提醒实验员温度值的变化。冷藏箱、培养箱、摇床或水浴箱这些器材一般是实验室公用的，因为不同培养物需要的温度可能不同，如果后放入者在不知情的情况下根据自己需要调高或调低冷藏箱、培养箱、摇床或水浴箱内设定的温度，那么会对先放入的培养物造成损坏，为避免这一情况的发生，若后进行实验的人员更改温度，所述第二报警装置发出报警提醒更改温度的人员及时复位温度值，防止他人实验失败。

一个优选方案中，优选的是，还包括设置在实验室管理员处的温度管控模块以及无线通讯模块，所述温度管控模块与所述冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱相连的，以分别控制所述冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱内的温度值；所述无线通讯模块内存储实验人员的个人信息，用以接收和发送信息。

在上述方案中，所述冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱的温度控制由实验室管理员控制，后实验者向实验室管理员提出更改请求，实验管理员通过所述无线通讯模块发出讯号通知前实验者温度更改的需求，如可以实验室管理员授权后实验者更改，并记录；如果前实验者不同意则无权更改，再寻找其他解决方案，防患于未然，避免了实验温度的变化导致整个实验前功尽弃无法补救的局面。

一个优选方案中，还包括与所述无线通讯模块相连的手机APP，所述手机APP内设置无线信息传输模块以及与所述无线信息传输模块相连的语音播报模块，所述无线信息传输模块与所述无线通讯模块相连，以通过接收所述无线通讯模块发出的讯号控制所述语音播报模块的发出语音提醒。

在上述方案中，实验管理员通过所述无线通讯模块发出讯号通知前实验者温度更改的需求，所述无线信息传输模块接收这一讯号，并开启所述语音播报模块的语音提醒功能，手机会发出语音提醒，告知前实验者，实验管理员发出的温度更改的需求，使前实验者做出及时回复是否允许更改温度，在保证及时回复后实验者实验需求的同时，也保证了前实验者的实验进程。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种具有综合信息功能的实验室教学互动系统，其中，包括：

药品存储柜，其包括一侧设置开口的方形壳体和由外至内平行设置在所述方形壳体内并与所述方形壳体适配的框体；所述框体底端设置滑轮，所述框体相对所述开口的一侧与第一推送机构相连，以使所述框体左右移动，所述框体后侧设置底板，所述框体由上至下设置多个第一隔板，所述第一隔板将所述框体分隔为多个独立空间，所述第一隔板上设置多个第一凹槽；沿所述第一隔板纵向排布垂直所述第一隔板的多个第二隔板；所述第二隔板将所述框体和第一隔板组成的独立空间分隔为多个置物间；

药品存储管理系统，其包括设置在所述方形壳体前端的控制面板、与所述控制面板连接的药品信息存储模块以及设置在所述第一凹槽内侧底端的重量感应装置，所述重量感应装置用以检测药品的重量值，并给出相对上次检测数量值的差值；所述重量感应装置与所述药品信息存储模块相连，以传输药品的重量值存储至所述药品信息存储模块；

仪器统计系统，其包括与实验室内冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱相连的温度传感器和空间统计模块，所述空间统计模块用以存储所述冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱的空间使用信息以及使用者的信息；

虚拟实验互动系统，其包括可升降的实验台以及虚拟互动装置，所述虚拟互动装置包括设置在所述实验台上的触摸显示屏、与所述触摸显示屏相连的总控制系统、与所述总控制系统相连的方案存储模块、实验存储模块以及虚拟动画存储模块；所述方案存储模块分别与所述药品信息存储模块、空间统计模块以及虚拟动画存储模块相连，所述实验存储模块与所述方案存储模块相连，通过所述触摸显示屏在所述实验存储模块内输入实验的名称、待用的药品的重量值以及仪器名称，所述方案存储模块给出所述实验中所述药品和仪器的使用情况以及实验步骤，通过所述虚拟动画存储模块给出所述实验的虚拟动画演示并呈现在所述触摸显示屏上以指导所述实验的进行。

2.如权利要求1所述的具有综合信息功能的实验室教学互动系统，其中，所述开口处设置封板，所述封板与所述方形壳体连接处设置与所述封板相连的第二推送机构，所述第二推送机构与所述控制面板相连，以通过所述控制面板控制所述第二推送机构的运行，以使所述封板前后移动。

3.如权利要求1所述的具有综合信息功能的实验室教学互动系统，其中，所述置物间前端设置以可拆卸的方式连接的挡板，所述挡板为亚克力板，所述挡板前端设置第二凹槽，所述第二凹槽内设置与所述重量感应装置相连的液晶显示屏，以实时显示药品的重量值。

4.如权利要求1所述的具有综合信息功能的实验室教学互动系统，其中，上、下所述第一隔板相对的位置上设置多个与所述第二隔板的厚度适配的卡槽。

5.如权利要求1所述的具有综合信息功能的实验室教学互动系统，其中，还包括与所述重量感应装置相连的控制装置以及与所述控制装置相连的第一报警装置，当重量感应装置检测的重量值低于一定的阈值时，所述控制装置接收所述重量感应装置传输的信号使所述第一报警装置发出声光报警。

6.如权利要求5所述的具有综合信息功能的实验室教学互动系统，其中，还包括与所述控制装置相连的第二报警装置，当设定的温度值发生变化时，所述控制装置接收所述温度传感器传输的信号使所述第二报警装置发出声光报警。

7.如权利要求1所述的具有综合信息功能的实验室教学互动系统，其中，还包括设置在实验室管理员处的温度管控模块以及无线通讯模块，所述温度管控模块与所述冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱相连的，以分别控制所述冷藏箱、培养箱、摇床以及水浴箱内的温度值；所述无线通讯模块内存储实验人员的个人信息，用以接收和发送信息。

8.如权利要求7所述的具有综合信息功能的实验室教学互动系统，其中，还包括与所述无线通讯模块相连的手机APP，所述手机APP内设置无线信息传输模块以及与所述无线信息传输模块相连的语音播报模块，所述无线信息传输模块与所述无线通讯模块相连，以通过接收所述无线通讯模块发出的讯号控制所述语音播报模块的发出语音提醒。