工程實驗實訓中心網絡平臺的構建研究

劉斯津

(長春師范大學工程學院，吉林長春 130032)

工程實驗實訓中心網絡平臺的構建研究

劉斯津

(長春師范大學工程學院，吉林長春 130032)

實驗實訓中心網絡平臺是高等學校工科專業實驗教學的重要支撐平臺。本文論述了網絡平臺在信息化實驗實訓教學中的作用，探索了工程實驗實訓中心網絡平臺建設的意義、建設目標及構建原則。從平臺建設與維護模式、實驗實訓資源管理模塊、實驗實訓教務管理模塊、實驗實訓開放項目管理模塊等方面提出了相應的設計思路及構建建議。

實驗實訓中心網絡平臺；網絡教學管理；管理模塊

實驗實訓教學是高等教育工科專業實踐教學中一個非常重要的環節，對培養學生工程實踐能力以及創新能力有著積極的影響。為進一步加快工程實驗實訓中心建設，促進實驗教學的改革創新，加緊建設工程實驗實訓中心網絡平臺的建設顯得尤為重要。但目前國內的工科實驗實訓網絡平臺建設存在著諸多瓶頸：針對單一學科的平臺建設較為成熟，但缺乏學科的擴展性和開放性；實驗實訓網絡平臺的管理范疇局限于實驗教學；只重視網絡平臺技術層面的建設，缺少實驗實訓課程內涵的整合。針對這些問題，本文將從構建通用型工程實驗實訓中心網絡平臺的角度進行初步研究，剖析該網絡平臺的建設目標與構建原則，并提出及各模塊實現過程中的設計思路及建議。

1 工程實驗實訓中心網絡平臺的建設目標及構建原則

工程實驗實訓中心網絡平臺的建設目標主要分為三個層次：一是脫離單一和平面的實驗實訓中心管理模式，減輕教師及實驗員隊伍的管理工作壓力，讓教師有更多的時間轉向教學研究工作；二是科學規劃實驗實訓教學流程，逐步實施層次化教學方式，使實驗實訓教學流程更規范合理。同時，利用網絡平臺的交互性和資源共享的優勢來發揮學生的主體作用，使學生形成協作學習、基于WebQuest的探究性學習方式①；三是針對開放實驗實訓項目、大學生創新創業項目的申報和管理應更加規范透明。針對這樣的建設目標，工程實驗實訓中心網絡平臺的構建原則主要包含以下幾個方面。

1.1 構建科學合理的管理模塊，完善網絡管理功能

通過構建網絡身份認證系統和網絡模塊管理系統，實現技術、應用、維護等各個方面的在線工作，簡化管理流程。實現實驗實訓網絡平臺建設與維護的大眾化，支持各項目的動態信息管理；同時根據教學的需求設置合理的功能模塊和管理體系，完善相關功能。在實驗實訓教學體系、師資隊伍建設、實驗實訓教學改革、課程內容與方法等方面建成一個基礎牢固、遠瞻前沿、資源整合、管理科學的實驗實訓網絡平臺。

1.2 完備教學信息，強化網絡教學管理

開放的實驗實訓中心網絡平臺不但可以為校內的教師和學生提供各種學習信息和資源，也能夠成為校內外工科實驗實訓教學工作的交流平臺。因此，該網絡平臺必須包含豐富且完備的實驗實訓教學信息，例如各類實驗實訓課程的基本內容簡介、主講教師及其基礎課程、實驗實訓資料以及實驗實訓輪流表等。除此之外，利用網絡平臺的交互性優勢，實時發布實驗實訓課程信息，體現實驗實訓中心網絡平臺中的教學管理。

1.3 實現教學資源開放共享，轉變實驗實訓教學模式

致力打造信息化開放實驗實訓平臺，完善開放體系，實行網上預約、登記與指導制度，通過實驗實訓中心網絡平臺的學生實踐預約系統，提高實驗設備的利用率，為學生課余時間的實踐學習創造有利條件。依托網絡交互性，加強師生、生生之間的信息交流，使學生自覺組成協作學習小組，實現基于網絡的實驗實訓探究團隊，進一步轉變實驗實訓教學模式。

1.4 保障網絡信息的公開透明，完善大學生創業創新實踐項目平臺

利用網絡平臺實現大學生創業創新實踐項目的申報、審批、監控和評估過程。與此同時，網絡信息的公開透明可以為學生展開自主研究性學習提供有力支撐。在實驗實訓中心網絡平臺上提供大學生創業創新實踐項目的實施案例，為學生實驗方案擬定、實驗數據采集與分析提供依據。同時建立網絡平臺上的指導教師隊伍，實時為學生書寫總結報告、撰寫科技論文提供建議。

2 工程實驗實訓中心網絡平臺的架構設計

工程實驗實訓中心網絡平臺的建設應基于校園網絡，為保證系統穩定運行，還應采用基于.NE的Web應用三層結構設計技術②。“三層結構”分別是表示層、應用邏輯層和數據層。(1)表示層：采用ASP.NET Web Forms框架，能夠解決ASP模式的不足。它建立并使用可重用的用戶界面控件，封裝常用的功能，減少頁面書寫代碼的工作量，同時給開發者提供結構清晰、風格井然的頁面邏輯。(2)應用邏輯層：即應用服務層，負責處理用戶輸入的信息，或者將這些信息發送給數據庫層進行保存。(3)數據庫層：.NET框架使用ADO.NET完成對數據庫的訪問，實現對數據的保存和讀取操作。

基于上述技術設想，工程實驗實訓中心網絡平臺架構如圖1所示。在此架構圖中，實驗實訓中心網絡平臺共分四個模塊——中心簡介、資源管理、教務管理、開放項目，每一模塊下的運行機制和管理機制各有不同。

圖1 工程實驗實訓中心網絡平臺架構圖

3 實驗實訓中心網絡平臺主要模塊管理模式的設計思路

針對網絡平臺的不同用戶群，系統分別為訪客、管理員、教師、學生設置不同的模塊和認證系統。下面將對主要管理模塊的設計思路進行闡釋。

3.1 資源管理模塊

資源管理模塊主要分為兩個子模塊：“儀器設備”管理模塊和“教學資源”管理模塊。其中“儀器設備”子模塊包含了管理員的認證系統，管理員可以在自己的數據庫中針對儀器設備的參數信息、設備使用率、維護保養、更新檢修等方面作詳實的記錄與更新。而訪客可以在該子模塊中瀏覽現有的大型儀器設備，查詢相應的設備基礎參數和開放使用時間。平臺還提供了儀器設備的使用說明和技術支撐，可以讓訪客簡要了解各項設備的使用方法。“教學資源”子模塊主要面向訪客訪問。由于平臺使各項教學資源開放共享，訪客們可以通過下載得到相應的開課安排、課件，間接地訪問與課程相關的國內外知識庫。

3.2 教務管理模塊

教務管理模塊需要對用戶身份進行認證，主要針對管理員、學生、教師三類人群。管理員的職責范圍在于發布各類實驗實訓信息、教務和設備等資源的上傳下載以及各類課程的安排。

當用戶以學生身份進入系統后，能夠查詢個人課表并進行選退課，查看自己的實驗實訓成績，并與同學和教師進行在線交流。最重要的是，網絡平臺提供了“實驗預約“服務，這項服務專門針對學生。在普通的實驗室管理中，如果學生在非實驗時間進行實驗練習或實訓操作，所耗費的人力和物力(實驗準備、實訓監控)都是非常巨大的，同時指導教師也要花費更多教學之外的時間重復指導實驗。而網絡平臺上的“實驗預約”功能可以智能地統計預約人數、需要開設的實驗實訓種類等，并根據學生和教師共同的時間段安排實驗實訓。這樣既節約了時間，又節省了資源，還能夠幫助學生強化實踐操作能力。教師身份在平臺中運作的范疇主要是對個人實驗實訓課表的調整和查閱，同時進行成績的錄入，并在系統中與學生進行互動交流。

3.3 開放項目管理模塊

開放項目管理模塊主要針對大學生創新創業項目以及開放實驗室項目的申報。由于添加了“項目分類介紹”和“競賽信息”等相關內容，學生可以在初次申報時深入了解各類項目的主要申報條件、研究目的、相關獎勵機制等。這種公開透明的信息能夠激發學生創新創業實踐的熱情，對培養學生的探索創新精神具有積極意義。

與此同時，“審批公告”可以公開各類項目的審批流程，做到審批信息公開化，有助于教師和學生根據自己的實際情況制定詳實的研究和實踐計劃。

4 結語

目前，工程實驗實訓中心網絡平臺的建設已逐漸成為高等院校提升教學質量、落實教學改革的重要舉措。本文結合實驗實訓中心網絡平臺構建的意義，深入探討了該網絡平臺的建設目標和構建原則，在相應原則下設計了網絡平臺的基本架構，并針對關鍵技術問題和模塊設計提出了設計意見。這既是工程實驗實訓中心內涵式建設過程中信息化實踐教育教學工作的構想和完善，也對未來實驗實訓網絡平臺的開發提供了相應的理論依據。

[注 釋]

①WebQuest譯為網絡調查探究，是一種利用網絡資源進行研究學習的教學模式，可以使學生在這種環境中充分培養高水平思維能力。

②.NET Framework是新一代基于Internet的分布式計算應用開發平臺。

[1]黃南晨.電工電子實驗中心網站建設與探索[J].實驗技術與管理,2012,29(6):137-138.

[2]蘇東偉,韋德圣,黃奕翔.基于WEB的高等學校實驗中心網絡平臺的構建[J].信息技術,2011(3):182-183.

[3]陳蕾.高等學校實驗中心網絡平臺構建[J].中國教育信息化,2007(2):43.

[4]胡迎橙,彭利文,池楚兵.基于.NET的Web應用三層結構設計技術[J].計算機工程,2003(8):174.

2015-03-06

劉斯津(1982- )，男，吉林長春人，長春師范大學工程學院實驗師，碩士，從事實驗室及實訓中心建設研究。

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2095-7602(2015)04-0104-03