浅谈基于网络的高校开放实验室的教学管理

黄亚亚

摘要:针对传统高等院校本科开放实验管理上的不足,介绍了实验室开放教学的模式,浅析实验室开放的管理问题,提出了建立基于网络的实验室管理系统的必要性,重点阐述了基于网络的实验室管理系统的主要功能和开发基于网络的实验教学管理系统的意义。

关键词:网络;实验室开放;教学管理

中图分类号:G642.423 文献标志码:A 文章编号:1002—2589(2009)26—0127—02

多年来,我国高校传统的实验教学模式是整班教学,整体安排教学实验,实验时间的安排往往比较集中,仪器设备在学生整体实验时间被过度频繁的使用,在其他时间相对比较空闲,使得仪器设备整体上使用率不高,学生人均直接操作仪器设备的时间较少,达不到技能培养和训练目的。加之,在传统的实验教学中,助理实验师需要提前进行实验准备工作,而学生往往对实验的准备参与不足,对实验的连贯性和各种实验手段的融合掌握程度较差。通常情况下,学生只是在教师照本宣科的指导下,在规定时间及配备好的仪器设备上,按照实验指导上的实验步骤机械地完成实验任务,使实验教学变得枯燥无味,导致学生的基本操作能力和自主创新能力较低[1]。加之,传统实验教学附属于理论课教学,不但实验学时有限,而且学生只能在规定的时间才能进入实验室,大大阻碍了学生的实验兴趣和科研兴趣的培养。解决上述问题的一个很好的选择就是在搞好传统理论教学的基础上,积极推进实验室开放工作[2],为学生提供更加自由和便利的实验学习条件,拓宽学生的知识面,激发学生对实验和科学研究的兴趣,提高学生运用综合知识能力和创新能力,为社会培养更多有创新意识和创新能力的现代化人才。

1.实验室开放的模式

近年来,国内大部分高校都纷纷积极地开展实验室开放工作。高校实验室开放对本科教学的意义和作用显得越来越重要[3][4]。实验室开放内容主要是指高校各类实验室在完成计划内教学任务的前提下,利用现有师资、仪器设备、设施条件等硬件资源,面向学生开放,其主要目的是培养具有实践能力和创新精神的高素质人才。总体来说,高校实验室开放的模式有三种:教学实验项目型、学生参与科研项目型和学生研究课题型[3]。教学实验项目型,指教学计划内的实验教学项目以科研实验的形式开展,一般为不同科目的教师根据本学科特点设置的综合实验或设计实验,以加强学生的基本实验技能,培养学生的实验创新意识,该模式主要针对所有必修某门实验课的学生;学生参与科研项目型,指科研实验室教师可以根据自己的科研项目吸收有兴趣并学有余力的优秀学生进入实验室参加教师自己的科研项目实验;学生研究课题型,指学生自主申报学校或院系设立的学生科研课题并完成该课题,或学生自拟项目进行的小发明、小制作等课外科技活动实验,这些均可在教师的指导下于开放实验室中完成。

2.基于网络的开放实验室的管理

基于网络的实验室管理系统充分体现了学生在实验教学中的主体地位,有利于培养学生的学习主动性和自主创新能力。

2.1目前开放实验室的管理现状

数目将本情况进行纪录。实验教师到时也可以到场指导使用对应实验室开放的模式,目前高校实验室开放管理现状可归纳为以下三点:(1)基础教学实验室各自为政,缺乏广泛的联系,造成学习内容的重复和实验室资源的浪费;(2)科研实验室能消化的学生数量有限,使得大部分学生无法得到比较系统全面的训练,且容易造成教学实验室和仪器设备使用率不高的结果;(3)由于本科生对实验室许多仪器的使用方法和各个实验室的规章制度及仪器设备使用注意事项不清楚,使得实验室的管理难度较大。因此,开放实验室的管理问题是一个亟待解决的关键问题之一。利用计算机网络技术和数据库开发技术,探索有效的实验教学开放管理模式,开发基于网络的开放型实验教学管理系统,规范实验教学管理信息,优化资源配置,提高实验教学质量有着重要的意义[5]。

2.2基于网络的开放实验室的管理内容和方法

基于网络的实验室管理系统是以局域网或互联网为基础,给所有的本科学生和教师提供一个包含实验项目、实验指导老师、学生情况、各开放实验室情况等的数据库和开放实验室在线动态监控及信息反馈平台。其包含的主要内容有:

(1)数据库:①每一个学年所有本科教学实验室所开设的实验的名称和主要内容,所有学生申请的院系或学校项目的主要内容和指导教师,学生参与的项目的主要内容和指导教师,以及学生自拟的研究课题的主要内容和指导教师;②院系所有指导老师的基本科研情况和教学情况;③所有开放实验室的规章制度、强制性要求和主要仪器及其实用规程;④历届学生的开放实验内容和完成情况。

(2)实验预约系统:①实验预约与审核;②实验数据统计,包括仪器设备的使用情况,各实验室项目的开展情况等。

(3)在线监控系统:主要实时监控各开放实验室的人员流动情况和仪器使用情况,保证实验室的安全和仪器的正常、高效实用。

(4)信息反馈平台:①学生完成当天实验后可通过自己的帐户在系统中对其指导教师提交当天的实验记录,并收看指导教师的回馈信息;②学生完成实验项目后可在系统中提交实验论文和项目结题报告,并能在自己的帐户下看到指导教师的评语;③学生可以在管理系统中对指导教师进行打分评价,评价结果作为指导教师的考核方式之一;④设置BBS系统,供所有学生和老师进行实验学习方面的经验交流。

2.3基于网络的开放实验室管理的优点

通过基于网络的实验室管理系统可以公布更多相关信息,如:各开放实验室的管理制度、实验室开放的范围、实验室开放的时间和开放的实验内容、实验室内各仪器设备的使用方法、操作规程和使用情况,指导教师及实验技术人员的基本情况及联系方式,各实验室所能完成的实验项目和正在进行的实验项目,传统实验的电子讲义和课件等内容。通过实验室管理系统的信息公布,学生和教师可以及时方便地进行浏览,加强了信息共享,使更多的老师和实验室管理人员增加了与学生的接触,更多了解学生的需求,同时也便于学生做好实验预习及与指导教师的联系。

通过基于网络的实验室管理系统可以改革传统实验教学中存在的验证性实验较多而创新性实验较少的不足,通过在系统中公布传统验证型实验的实验准备情况、实验步骤、实验效果等课件或多媒体实验演示视频,运用大量的图片、实物照片以及相关实验资料,融知识性和趣味性为一体,使学生在较短的时间内掌握传统实验的基本操作方法,激发学生对原有实验进行分析和综合,通过与实验指导教师沟通,从而设计出具有创新性的实验。通过基于网络的实验室管理系统可以改变传统的大面积陈旧的验证型实验,增加综合型、设计型实验比例。自由放松的实验过程使学生不得不通过课外阅读和查阅相关文献,组织交流或专题讨论搜索相关实验资料,开动大脑思考如何才能完成实验,有利于提高学生的科学的思维方法与研究方法、培养创新精神与能力,培养学生自学能力、促进个性发展。

基于网络的实验室管理系统可以实现实验预约。实验预约管理的实现可以避免实验室、仪器使用时间的冲突,保证教学、科研和实验室管理工作顺利进行。在基于网络的实验室管理系统中,广大教师和学生可以随时了解实验室和仪器使用动态,并在系统中及时方便地预约自己需要的仪器设备,提高实验室仪器设备的使用率和管理效率。并且,基于网络的实验室管理系统可以对各个实验室、仪器、实验项目等各种资源的利用率进行统计,便于发现现有数量的仪器设备是否因为使用率过高或维修频繁而造成实验项目无法继续进行等问题,并及时解决。

可以避免学习内容的重复和实验时间的冲突,使得学生的学习有更好的自主性,有助于学生更合理的安排自己的时间,同时也减少了实验教师的工作量,方便实验室管理老师更科学地管理实验室。

基于网络的实验室管理系统对教师和学生起到了监督和促进作用。比如,有的实验教师重视不够,只是在开放时间把实验室的门打开,缺少对学生练习操作必要的监督指导,或在实验室开放期间学生缺席。对此,通过实验室管理系统和门禁系统连接,所有人均可在实验室管理系统上查看到系统的记录情况,以确定学生或者指导老师是否在实验室,再通过管理系统的学生和教师的互评机制,激励学生和教师认真对待实验。

通过校园网络的使用,基于实验室管理系统可以实现各学院和各实验室的统一管理,实现跨学科、跨专业的融合,为综合性实验的进行提供了便利的实现手段和平台。

3.结语

高校实验室开放工作是一项长期的、复杂的工作,是提高实验教学质量的重要手段。为了解决传统实验室管理中存在的弊端,开发基于网络的实验室管理系统是十分必要的。实验室管理信息系统为实验教学管理的现代化、信息化、科学化提供了坚实的平台,促进了实验教学的灵活性、多样性和实验数据资料的完善化,有效提高了实验资源的利用率和实验教学管理的质量。

参考文献:

[1]吴能表,田红,彭红军,等.高等教学实验室开放的初步探索[J].西南农业大学学报(社会科学版),2005,(4):192-194.

[2]王晓红,徐立芳,赵小丽.开放实验室,实现优质教育[J].实验技术与管理,2008,25(1):152-154.

[3]柯行,吴育廉.浅谈实验室开放的模式和管理[J].内江科技,2008,(1):83-84.

[4]杨玉强,王立志,阮文举,等.综合大学实验室开放的实践与探索[J].实验技术管理,2008,25(1):155-157.

[5]仲伟波,包亚萍,付跃文,等.关于嵌入式系统教学的几点思考[J].实验室研究与探索,2006,25(12):1565-1568.

(责任编辑/彭巍)