淺談基于網絡的高校開放實驗室的教學管理

黃亞亞

摘要:針對傳統高等院校本科開放實驗管理上的不足,介紹了實驗室開放教學的模式,淺析實驗室開放的管理問題,提出了建立基于網絡的實驗室管理系統的必要性,重點闡述了基于網絡的實驗室管理系統的主要功能和開發基于網絡的實驗教學管理系統的意義。

關鍵詞:網絡;實驗室開放;教學管理

中圖分類號:G642.423 文獻標志碼:A 文章編號:1002—2589(2009)26—0127—02

多年來,我國高校傳統的實驗教學模式是整班教學,整體安排教學實驗,實驗時間的安排往往比較集中,儀器設備在學生整體實驗時間被過度頻繁的使用,在其他時間相對比較空閑,使得儀器設備整體上使用率不高,學生人均直接操作儀器設備的時間較少,達不到技能培養和訓練目的。加之,在傳統的實驗教學中,助理實驗師需要提前進行實驗準備工作,而學生往往對實驗的準備參與不足,對實驗的連貫性和各種實驗手段的融合掌握程度較差。通常情況下,學生只是在教師照本宣科的指導下,在規定時間及配備好的儀器設備上,按照實驗指導上的實驗步驟機械地完成實驗任務,使實驗教學變得枯燥無味,導致學生的基本操作能力和自主創新能力較低[1]。加之,傳統實驗教學附屬于理論課教學,不但實驗學時有限,而且學生只能在規定的時間才能進入實驗室,大大阻礙了學生的實驗興趣和科研興趣的培養。解決上述問題的一個很好的選擇就是在搞好傳統理論教學的基礎上,積極推進實驗室開放工作[2],為學生提供更加自由和便利的實驗學習條件,拓寬學生的知識面,激發學生對實驗和科學研究的興趣,提高學生運用綜合知識能力和創新能力,為社會培養更多有創新意識和創新能力的現代化人才。

1.實驗室開放的模式

近年來,國內大部分高校都紛紛積極地開展實驗室開放工作。高校實驗室開放對本科教學的意義和作用顯得越來越重要[3][4]。實驗室開放內容主要是指高校各類實驗室在完成計劃內教學任務的前提下,利用現有師資、儀器設備、設施條件等硬件資源,面向學生開放,其主要目的是培養具有實踐能力和創新精神的高素質人才。總體來說,高校實驗室開放的模式有三種:教學實驗項目型、學生參與科研項目型和學生研究課題型[3]。教學實驗項目型,指教學計劃內的實驗教學項目以科研實驗的形式開展,一般為不同科目的教師根據本學科特點設置的綜合實驗或設計實驗,以加強學生的基本實驗技能,培養學生的實驗創新意識,該模式主要針對所有必修某門實驗課的學生;學生參與科研項目型,指科研實驗室教師可以根據自己的科研項目吸收有興趣并學有余力的優秀學生進入實驗室參加教師自己的科研項目實驗;學生研究課題型,指學生自主申報學校或院系設立的學生科研課題并完成該課題,或學生自擬項目進行的小發明、小制作等課外科技活動實驗,這些均可在教師的指導下于開放實驗室中完成。

2.基于網絡的開放實驗室的管理

基于網絡的實驗室管理系統充分體現了學生在實驗教學中的主體地位,有利于培養學生的學習主動性和自主創新能力。

2.1目前開放實驗室的管理現狀

數目將本情況進行紀錄。實驗教師到時也可以到場指導使用對應實驗室開放的模式,目前高校實驗室開放管理現狀可歸納為以下三點:(1)基礎教學實驗室各自為政,缺乏廣泛的聯系,造成學習內容的重復和實驗室資源的浪費;(2)科研實驗室能消化的學生數量有限,使得大部分學生無法得到比較系統全面的訓練,且容易造成教學實驗室和儀器設備使用率不高的結果;(3)由于本科生對實驗室許多儀器的使用方法和各個實驗室的規章制度及儀器設備使用注意事項不清楚,使得實驗室的管理難度較大。因此,開放實驗室的管理問題是一個亟待解決的關鍵問題之一。利用計算機網絡技術和數據庫開發技術,探索有效的實驗教學開放管理模式,開發基于網絡的開放型實驗教學管理系統,規范實驗教學管理信息,優化資源配置,提高實驗教學質量有著重要的意義[5]。

2.2基于網絡的開放實驗室的管理內容和方法

基于網絡的實驗室管理系統是以局域網或互聯網為基礎,給所有的本科學生和教師提供一個包含實驗項目、實驗指導老師、學生情況、各開放實驗室情況等的數據庫和開放實驗室在線動態監控及信息反饋平臺。其包含的主要內容有:

(1)數據庫:①每一個學年所有本科教學實驗室所開設的實驗的名稱和主要內容,所有學生申請的院系或學校項目的主要內容和指導教師,學生參與的項目的主要內容和指導教師,以及學生自擬的研究課題的主要內容和指導教師;②院系所有指導老師的基本科研情況和教學情況;③所有開放實驗室的規章制度、強制性要求和主要儀器及其實用規程;④歷屆學生的開放實驗內容和完成情況。

(2)實驗預約系統:①實驗預約與審核;②實驗數據統計,包括儀器設備的使用情況,各實驗室項目的開展情況等。

(3)在線監控系統:主要實時監控各開放實驗室的人員流動情況和儀器使用情況,保證實驗室的安全和儀器的正常、高效實用。

(4)信息反饋平臺:①學生完成當天實驗后可通過自己的帳戶在系統中對其指導教師提交當天的實驗記錄,并收看指導教師的回饋信息;②學生完成實驗項目后可在系統中提交實驗論文和項目結題報告,并能在自己的帳戶下看到指導教師的評語;③學生可以在管理系統中對指導教師進行打分評價,評價結果作為指導教師的考核方式之一;④設置BBS系統,供所有學生和老師進行實驗學習方面的經驗交流。

2.3基于網絡的開放實驗室管理的優點

通過基于網絡的實驗室管理系統可以公布更多相關信息,如:各開放實驗室的管理制度、實驗室開放的范圍、實驗室開放的時間和開放的實驗內容、實驗室內各儀器設備的使用方法、操作規程和使用情況,指導教師及實驗技術人員的基本情況及聯系方式,各實驗室所能完成的實驗項目和正在進行的實驗項目,傳統實驗的電子講義和課件等內容。通過實驗室管理系統的信息公布,學生和教師可以及時方便地進行瀏覽,加強了信息共享,使更多的老師和實驗室管理人員增加了與學生的接觸,更多了解學生的需求,同時也便于學生做好實驗預習及與指導教師的聯系。

通過基于網絡的實驗室管理系統可以改革傳統實驗教學中存在的驗證性實驗較多而創新性實驗較少的不足,通過在系統中公布傳統驗證型實驗的實驗準備情況、實驗步驟、實驗效果等課件或多媒體實驗演示視頻,運用大量的圖片、實物照片以及相關實驗資料,融知識性和趣味性為一體,使學生在較短的時間內掌握傳統實驗的基本操作方法,激發學生對原有實驗進行分析和綜合,通過與實驗指導教師溝通,從而設計出具有創新性的實驗。通過基于網絡的實驗室管理系統可以改變傳統的大面積陳舊的驗證型實驗,增加綜合型、設計型實驗比例。自由放松的實驗過程使學生不得不通過課外閱讀和查閱相關文獻,組織交流或專題討論搜索相關實驗資料,開動大腦思考如何才能完成實驗,有利于提高學生的科學的思維方法與研究方法、培養創新精神與能力,培養學生自學能力、促進個性發展。

基于網絡的實驗室管理系統可以實現實驗預約。實驗預約管理的實現可以避免實驗室、儀器使用時間的沖突,保證教學、科研和實驗室管理工作順利進行。在基于網絡的實驗室管理系統中,廣大教師和學生可以隨時了解實驗室和儀器使用動態,并在系統中及時方便地預約自己需要的儀器設備,提高實驗室儀器設備的使用率和管理效率。并且,基于網絡的實驗室管理系統可以對各個實驗室、儀器、實驗項目等各種資源的利用率進行統計,便于發現現有數量的儀器設備是否因為使用率過高或維修頻繁而造成實驗項目無法繼續進行等問題,并及時解決。

可以避免學習內容的重復和實驗時間的沖突,使得學生的學習有更好的自主性,有助于學生更合理的安排自己的時間,同時也減少了實驗教師的工作量,方便實驗室管理老師更科學地管理實驗室。

基于網絡的實驗室管理系統對教師和學生起到了監督和促進作用。比如,有的實驗教師重視不夠,只是在開放時間把實驗室的門打開,缺少對學生練習操作必要的監督指導,或在實驗室開放期間學生缺席。對此,通過實驗室管理系統和門禁系統連接,所有人均可在實驗室管理系統上查看到系統的記錄情況,以確定學生或者指導老師是否在實驗室,再通過管理系統的學生和教師的互評機制,激勵學生和教師認真對待實驗。

通過校園網絡的使用,基于實驗室管理系統可以實現各學院和各實驗室的統一管理,實現跨學科、跨專業的融合,為綜合性實驗的進行提供了便利的實現手段和平臺。

3.結語

高校實驗室開放工作是一項長期的、復雜的工作,是提高實驗教學質量的重要手段。為了解決傳統實驗室管理中存在的弊端,開發基于網絡的實驗室管理系統是十分必要的。實驗室管理信息系統為實驗教學管理的現代化、信息化、科學化提供了堅實的平臺,促進了實驗教學的靈活性、多樣性和實驗數據資料的完善化,有效提高了實驗資源的利用率和實驗教學管理的質量。

參考文獻:

[1]吳能表,田紅,彭紅軍,等.高等教學實驗室開放的初步探索[J].西南農業大學學報(社會科學版),2005,(4):192-194.

[2]王曉紅,徐立芳,趙小麗.開放實驗室,實現優質教育[J].實驗技術與管理,2008,25(1):152-154.

[3]柯行,吳育廉.淺談實驗室開放的模式和管理[J].內江科技,2008,(1):83-84.

[4]楊玉強,王立志,阮文舉,等.綜合大學實驗室開放的實踐與探索[J].實驗技術管理,2008,25(1):155-157.

[5]仲偉波,包亞萍,付躍文,等.關于嵌入式系統教學的幾點思考[J].實驗室研究與探索,2006,25(12):1565-1568.

(責任編輯/彭巍)