新課程改革下高中實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

龔思 彭飛龍

【摘要】實(shí)驗(yàn)室課程是普通高中課程不可或缺的組成部分，對高中學(xué)生學(xué)習(xí)的重要性不容置疑。教育要適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)走向信息化建設(shè)乃大勢所趨。基于Windows?7?professional開發(fā)平臺和B/S的開發(fā)模式，通過分層設(shè)定結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)等途徑建立起來實(shí)驗(yàn)室信息化管理系統(tǒng)能滿足學(xué)校對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理的業(yè)務(wù)需求，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)室的工作流程，更新了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的理念，符合潮流的發(fā)展與時(shí)代的要求。

【關(guān)鍵詞】新課程改革;實(shí)驗(yàn)室;信息;管理系統(tǒng)

教育部在2003年4月頒布的《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》和《普通高中課程方案（實(shí)驗(yàn)）》中明確指出中國教育要“適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要”，“大力推進(jìn)創(chuàng)新”，教育觀念要“根據(jù)時(shí)代發(fā)展需要及時(shí)調(diào)整、更新”。作為普通高中的課程組成部分，實(shí)驗(yàn)室管理亦應(yīng)如此。

一、實(shí)驗(yàn)室管理的概念與現(xiàn)狀研究

實(shí)驗(yàn)室課程是普通高中課程不可或缺的組成部分，對高中學(xué)生學(xué)習(xí)的重要性不容置疑。其地位決定其“既要有豐富的資源，又要有先進(jìn)的管理體系，這樣才能成為學(xué)生‘最積極、最富有創(chuàng)造性的區(qū)域的最佳空間。”①其將實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備、日常運(yùn)作等要素以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為中介進(jìn)行連接，利用科學(xué)的管理思想和先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)室的全方位管理，從預(yù)約、教學(xué)至量化考核，達(dá)到“數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化共享、無紙化記錄與辦公、資源與成本管理以及人員的量化考核等，為實(shí)驗(yàn)室管理水平的整體提高提供先進(jìn)的技術(shù)支持。”②

基于數(shù)據(jù)庫信息技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)目前在普通高中的普及程度較低。通過對五所高中的理科教師與學(xué)生進(jìn)行抽樣性的問卷調(diào)查與實(shí)地訪談顯示，教師與學(xué)生對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行信息化管理大多持贊成態(tài)度，教師普遍認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室教學(xué)能是教學(xué)中很重要的一環(huán);高中教師與學(xué)生對是否需要對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行信息化管理，95%的師生都認(rèn)為需要;其中超過4成的師生認(rèn)為非常需要。而在現(xiàn)實(shí)教學(xué)與學(xué)習(xí)中，實(shí)驗(yàn)室信息化管理基本處于空白。普通高中實(shí)驗(yàn)室配備信息管理系統(tǒng)的比例非常之低，僅達(dá)到12%。

二、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論支撐

教育部2003年頒發(fā)的《普通高中課程方案（實(shí)驗(yàn)）》中指出了高中課程內(nèi)容及其相關(guān)內(nèi)容應(yīng)遵從的基本原則。其中，信息技術(shù)是重要的組成因素。學(xué)生對信息技術(shù)的了解與掌握超出了時(shí)代的預(yù)料，若脫離信息技術(shù)，堅(jiān)持傳統(tǒng)理念不做任何改變，教學(xué)勢必難有長足的發(fā)展。

與我國新課程改革最為契合的理論為建構(gòu)主義。建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)強(qiáng)調(diào)利用各種信息資源來支持“學(xué)”。這就與我國課程改革的要求相吻合，為實(shí)驗(yàn)室信息建設(shè)提供了理論上的支持。

三、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)支撐

（一）系統(tǒng)開發(fā)平臺：Windows?7?professional

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)站軟件平臺的核心，它決定了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體水平，同時(shí)也決定了應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展方向。Windows?7?professional?是在Windows?2000基礎(chǔ)上發(fā)展起來的32/64位操作系統(tǒng)，它適用于幾乎所有的硬件環(huán)境，有超強(qiáng)的硬件兼容性，價(jià)格較為低廉。

（二）開發(fā)模式：B/S

目前使用較為廣泛的開發(fā)模式為B/S（Browser/Server）模式。通過B/S結(jié)構(gòu)，用戶界面利用瀏覽器完成，主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端完成，降低了使用難度，減少了開發(fā)與維護(hù)成本，提高了運(yùn)行效率。

四、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（一）層次設(shè)定

一般而言，實(shí)驗(yàn)室中需要有三類人員，其一是教師。教師在信息平臺中扮演著重要的角色，發(fā)布課程內(nèi)容與課程時(shí)間，評價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果是教師的職責(zé)與權(quán)利。其二為學(xué)生。學(xué)生模塊需要有學(xué)生資料管理，如所屬班級、課程開展、完成實(shí)驗(yàn)數(shù)量等。另外，何時(shí)進(jìn)行何種課程的實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)課的成績等，也可在系統(tǒng)中查詢得知。實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的另一個(gè)成員是管理員。管理員功能是實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的核心功能模塊。管理員的職能很多：設(shè)置系統(tǒng)內(nèi)教師、學(xué)生的各種信息;管理實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，設(shè)置實(shí)驗(yàn)室課程;進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室權(quán)限管理，處理意見及留言管理。

（二）界面設(shè)置

由于實(shí)驗(yàn)教師、管理員與學(xué)生都非專業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員，界面設(shè)置應(yīng)具備簡單明了的特征。如登陸界面：

圖1：實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)登陸頁面

登陸之后的模塊顯示同樣需要具備這樣的特征，以學(xué)生登陸之后的界面為例：

圖2：學(xué)生信息界面

依此類推，教師與管理員按照系統(tǒng)設(shè)置的層次結(jié)構(gòu)及其所具備的權(quán)限，應(yīng)該有相應(yīng)的簡單明了又簡約完備的界面。

（三）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表時(shí)，應(yīng)將以下問題納入考慮范圍：規(guī)范性、合理性、真實(shí)性。實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)庫至少包括以下內(nèi)容：

表1：數(shù)據(jù)庫內(nèi)容

用戶注冊表：login

實(shí)驗(yàn)室基本表：labinfo

班級表：bas_class

實(shí)驗(yàn)教師表：teacher_info

學(xué)生表：student

實(shí)驗(yàn)設(shè)備表：equip_info

成績表：score

實(shí)驗(yàn)預(yù)約表：reservation

實(shí)驗(yàn)記錄表：record

實(shí)驗(yàn)教學(xué)表：lab_teach

課程表：bas_course

預(yù)約回復(fù)表：reservation?-reply

實(shí)驗(yàn)室布局表：lab_room

五、實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)相關(guān)功能的設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)規(guī)劃完成后，需要有編程的介入，即信息管理系統(tǒng)的建立需要有相關(guān)代碼。這些代碼需要由專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員進(jìn)行編寫。以管理員模塊為例，管理員需要管理學(xué)生與教師的登陸等各項(xiàng)信息。這些信息的產(chǎn)生即需要編寫一段程序。編碼因篇幅所限，不一一書寫。系統(tǒng)編碼在系統(tǒng)建立至維護(hù)都是存在的，在編碼完成建立后，還需要一定的專業(yè)人員利用專業(yè)知識修復(fù)系統(tǒng)漏洞，防止其遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊。

六、小結(jié)

本文研究與設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)是基于Windows?7professional開發(fā)平臺和B/S的開發(fā)模式，通過分層設(shè)定結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，簡明界面的創(chuàng)立等途徑建立起來的。這種實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)集實(shí)驗(yàn)室預(yù)約、課程安排、學(xué)生評價(jià)管理、教師業(yè)績考評等于一體。此系統(tǒng)功能完備，操作簡單，具備人性化發(fā)展特點(diǎn)，能滿足學(xué)校對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理的業(yè)務(wù)需求，優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)室的工作流程，更新了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的理念，符合潮流的發(fā)展與時(shí)代的要求。由于筆者本身并非專業(yè)性網(wǎng)絡(luò)人員，目前省內(nèi)也未有類似的信息管理系統(tǒng)，故而在頗多方面還存在不足。然而，實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)走向信息化建設(shè)乃大勢所趨，是我輩應(yīng)努力的方向。

參考文獻(xiàn)：

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[4]牛寶濤，基于網(wǎng)絡(luò)平臺國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D]，湖南大學(xué)，2005

[5]曹福祥，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與改革[M]，長沙：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2002

注釋：

①劉詩海.配備標(biāo)準(zhǔn)與新課程關(guān)系的研究[J].教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2007，23（3）：4

②牛寶濤.基于網(wǎng)絡(luò)平臺國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[M].湖南大學(xué)2005年