基礎實驗示范中心一體化網絡教學平臺的設計*

徐文娟，王 鑫，趙國臣

（黑龍江科技學院 工程訓練與基礎實驗中心，黑龍江哈爾濱 150027）

基礎實驗示范中心一體化網絡教學平臺的設計*

徐文娟，王 鑫，趙國臣

（黑龍江科技學院 工程訓練與基礎實驗中心，黑龍江哈爾濱 150027）

基于省級實驗教學示范中心內涵建設，為學生提供一個完善的知識系統、可以打破時空界限自主的網絡學習環境和良好的雙向溝通、多向溝通平臺，開發應用了集“大學物理實驗”、“材料力學實驗”以及“電工與電子技術實驗”三門基礎實驗課程內容的一體化網絡教學平臺，并取得了比較好的效果。

示范中心；基礎實驗；網絡平臺

根據“新世紀高等教育教學改革工程”（教高[2000]1號）中提出的啟動“基礎課實驗教學示范中心建設項目”，推進實驗教學改革和實驗室管理體制改革，不斷提高基礎課實驗教學水平，以及黑龍江省“關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知”要求，圍繞實驗教學示范中心的功能，黑龍江科技學院于2006年整合資源組建了二級教學單位“工程訓練與基礎實驗中心”。其中基礎實驗中心于2007年被評為黑龍江省高等學校實驗教學示范中心。目前基礎實驗中心開設 “大學物理實驗”、“材料力學實驗”以及“電工與電子技術實驗”三門獨立設課的實驗課程，其中“材料力學實驗”和“大學物理實驗”均為校級精品課程。

在整合三門課程獨立網絡資源基礎上，我院開發應用了一體化的、能夠充分拓展實驗教學空間的、為學生提供全面課外學習并利于師生交流和互動的開放式黑龍江科技學院基礎實驗網絡平臺，該網絡平臺在2010年教育部教育管理信息中心主辦的第十屆全國多媒體課件大賽上被評為理科組一等獎。

一、一體化基礎實驗網絡平臺的內容設計

“大學物理實驗”在我校人才培養方案中屬于公共基礎教育平臺中的通用基礎教育課程，是理工科類大學生在大學學習生活中接觸到的第一門實驗課程，“電工與電子技術實驗”和“材料力學實驗”則屬于專業教育平臺中相關專業的專業基礎教育課程。這三門實驗課基礎性強、受眾面寬、影響面大，在培養學生基本實驗技能、動手操作能力、分析和解決實際問題能力等方面，具有其他教學環節無法替代的作用，在我校應用型人才培養中具有非常重要的地位。

這三門基礎實驗課程內容上存在著一定的關聯性，為了利于學生建立系統的基礎實驗知識體系，為了教師能夠打破實驗界限，有針對性地了解其他兩門實驗課的相關實驗內容，以便在不同專業每項實驗的導課環節準確地介紹清楚本項實驗與其他實驗相關內容之間的內在聯系，也為了更好地實現資源共享，提高本中心的輻射作用，基于省級實驗教學示范中心內涵建設以及開展網絡教學的實際需要，構建了一體化的基礎實驗網絡平臺內容體系。該網絡平臺主頁上除日歷及時鐘顯示、滾動圖片窗口、綜合窗口、網站公告、快速鏈接、網站導航以及預約系統、考試系統、師生互動和教學反饋等公共欄目外，還分別設置了三門實驗課的入口。針對每門實驗課分別設置了教學文件、虛擬實驗、網絡教學、教學指導、學術交流、教師隊伍、課程建設、素質教育、拓展資源和資源下載共計十個專欄。這十個專欄分別提供了三門基礎實驗課程的教學大綱、授課計劃、各種規章制度以及考核標準等教學文件；分別提供了每次實驗課的電子教案、實驗教學視頻、PPT課件、仿真實驗、原理動畫、習題以及參考書目錄等內容；分別提供了師資隊伍情況，各種學術交流活動以及每門課程的建設情況，開展的教研、科研情況、素質教育活動以及取得的成果；提供了相關科學家簡介以及工程應用實例等內容，從而構成了一個集三門實驗課程內容為一體的立體化資源集成。

二、一體化基礎實驗網絡平臺的功能設計

構筑網絡教學環境是網絡教學活動開展的基礎條件，而網絡教學平臺能為教、學與管理提供全面的環境支撐。[1]因此，本網絡平臺的功能主要針對兩個方面進行設計，即學生的使用功能以及教師的使用和管理功能。

1.學生使用功能的設計

建設本網絡平臺的目的是為學生提供一個完善的知識系統、可以打破時空界限自主的網絡學習環境和良好的雙向溝通、多向溝通平臺。因此，本網絡平臺的設計定位為不僅內容上要涵蓋學生從預習、復習、自我檢測到拓展學習所需要的全部知識，而且要具有互動功能。

每門實驗，在緒論課上，教師要向學生專門介紹該網絡平臺的功能和使用要求，指導學生如何利用該網絡平臺進行預習、復習和自測，以及進行拓展資源內容的學習。這樣，課前學生可以自行下載課程大綱和授課計劃，了解實驗要求，下載或在線學習相關實驗文字材料 （教案、PPT等），觀看同步法實驗教學視頻，然后通過3D模擬操作進行虛擬實驗或通過仿真課件預演實驗過程。學生通過實驗預約系統來進行實驗預約。實驗課上，學生可以通過教師講授重點學習那些難點及拓展知識，加深對實驗目的、實驗原理的理解，加深對實驗儀器的使用和實驗數據處理等基本技能的掌握。課后，學生可以利用網絡平臺進行復習，鞏固實驗課上所學的知識和技能。學生可以隨時通過考試系統進行自測，了解自己的學習效果，并通過師生互動專欄進行提問，尋求教師的及時解答，實現教學效果的及時反饋。同樣，學生可以通過互動專欄，就熱點問題與其他學生進行跨地域、跨時空的探討，交流學習經驗。期末考試前，學生除了可以利用實驗室開放進行操作復習外，還可以利用網絡平臺進行系統的全面的復習和自我檢測。另外，學習過程中，學生可以根據自己的興趣，選擇相應拓展內容進行學習，除了針對本門課程進行縱向學習，還可以不受時空限制地對其他兩門實驗課程進行橫向學習，進而構建系統的基礎實驗知識體系。比如，“大學物理實驗”中的“靜態拉伸法測金屬絲的楊氏彈性模量”與“材料力學實驗”中的E、μ值測定實驗”，這兩個實驗的共同點是二者都測定材料的彈性模量，但前者利用光杠桿原理通過測量微小長度變化量進行測量，而后者則利用電測法通過載荷引起的應變片阻值變化進行測量，二者雖然測量方法不同，但相同材料的彈性模量應大致相同。[2]通過這兩個實驗可使學生掌握同一物理量的兩種不同的測量方法，從而加深對材料彈性模量的理解。

總之，學生可以根據需要，有針對性地去學習其他兩門實驗課的相關內容，建立起相關實驗內容之間的有機聯系。因此，本網絡平臺為學生提供的是針對三門實驗課程廣域的立體學習環境。

2.教師使用和管理功能的設計

教師和學生是民主平等的師生關系，教師應教學民主，與學生共同討論問題，教學相長，共勉共進；教師和學生要做到積極地發送信息和接收信息，傾聽和應答，使關系融洽。[3]因此，為了更好地發揮網絡平臺的輔助教學功能，必須發揮教師的主導作用。對于教師來說，主要是通過該網絡平臺上傳學生學習所需要的各種資料，及時發布消息，溝通和了解學生，為學生答疑解惑，以便更好地設計教學方案，更有針對性地開展課堂實驗教學，指導學生更好的掌握相關實驗知識和實驗技能，培養學生的自學能力和知識整合能力。同時，教師也利用網絡教學平臺，打破實驗界限，有針對性地了解其他兩個實驗室的實驗內容，為己所用，實現三個實驗室實驗內容的有機融合和共享，同時為教師之間的交流合作提供了一個良好的溝通和學習的平臺。

教師登錄實驗預約系統，可以全面了解學生選課情況；登錄后臺管理頁面,輸入帳號和密碼可進行相應的管理操作，如進行師生互動管理、公告管理、友情鏈接管理、綜合窗口的信息管理以及教學內容等資料管理，可以進行相應的添加和刪除操作；可以對管理菜單進行編輯或刪除；可以進行流量統計；進入考試系統管理頁面可以對考試系統進行管理，如上傳試題、添加學生、學生成績分析等。還可以根據內容類別的不同，進行一級二級菜單的分類搜索，或根據添加的內容所屬的實驗室進行新聞歸類。

三、結束語

應用實踐表明，作為輔助教學手段，該基礎實驗網絡平臺拓展了教學空間，實現了立體化教學，使學生通過預習、復習、自測、相關拓展知識的學習等多種形式的個性化自主學習，與課堂學習互補，在掌握必要的、扎實的基礎實驗技能和科學的實驗方法的同時，了解了實驗的人文背景、發展前沿、工程應用等熱點問題，開闊了視野，豐富了知識，愉悅了身心，科學思維和創新能力等素質得到了提高。本網絡平臺打破了地域和時空的界限，建立起了教師和教師、教師和學生、學生和學生、課內和課外、實際和虛擬之間的有機結合，充分體現了基礎實驗服務學生、服務專業做大做強的教學理念，提升了省級實驗教學示范中心的輻射作用和影響力，大大促進了基礎實驗教學質量的提高。

[1]邸衍玲.大學網絡教學平臺建設策略的研究——以一所省屬綜合性大學作為個案[D].山東：聊城大學,2006.

[2]徐文娟,楊德生,苑鵬濤.基礎實驗項目分類設置的實踐研究.黑龍江教育（高教研究與評估），2011(10):25-26.

[3]潘懋元,吳麗卿,黃錦漢.新編高等教育學[M].北京:北京師范大學出版社,1996:186-187.

（編輯：楊馥紅）

G420

A

1673-8454(2012)01-0037-02

黑龍江科技學院教學研究項目重點課題“實驗項目分類與設置的理論與實踐研究”（JY10-89）；黑龍江科技學院教學研究項目一般課題“基礎實驗中心教學網站開發與建設”（JY10-92）。

注：同時參與課題實驗的老師還有：程玲1，師楠1，池紅巖1，趙巖巖2

（1.黑龍江科技學院工程訓練與基礎實驗中心，黑龍江哈爾濱150027；2.黑龍江科技學院信息網絡中心，黑龍江哈爾濱150027）