水利港口實驗教學管理信息化平臺的建設探索

沈　超, 劉曙光, 蔡　奕, 魯安麒

(同濟大學 土木工程學院水利工程系, 上海　200092)

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水利港口實驗教學管理信息化平臺的建設探索

沈超, 劉曙光, 蔡奕, 魯安麒

(同濟大學 土木工程學院水利工程系, 上海200092)

鑒于信息技術的飛速發(fā)展,以及實驗教學改革和實驗室管理科學化的迫切需要,信息化建設已成為實驗室建設發(fā)展的必要環(huán)節(jié)。以水利港口實驗室為例,探索實驗教學管理信息平臺的建設。通過對平臺的清晰定位,運用先進的信息技術進行了實驗教學、儀器設備、規(guī)章制度、學習互動等8個模塊的構建,促進了實驗資源的開放共享,推動了實驗教學和實驗教學管理模式的改革,取得了顯著的應用成效。

水利港口實驗室； 信息化平臺； 實驗教學管理

隨著信息技術的飛速發(fā)展,其在教學管理領域的運用愈加廣泛,信息化實驗教學管理平臺的建設,也已成為實驗教學科學管理和實驗教學改革、發(fā)展的迫切需要[1-2]。信息化平臺的建設可以進一步優(yōu)化管理流程、提高管理水平,適應全面開放的實驗教學模式[3]。由于水利港口實驗室的專業(yè)特點,實驗設備體積大、儀器種類多,且學科交互性強,實驗信息化平臺的建設更有助于其實現(xiàn)大型儀器資源的跨專業(yè)共享。。

1　水利港口實驗教學管理信息化平臺的建設

1.1平臺的定位

水利港口實驗教學管理信息化平臺的建設,旨在通過信息技術與先進教學理念的融合,提升實驗管理水平,促進實驗教學的優(yōu)化改革[4-5]。因此,平臺的設計應以輔助實驗教學為中心,以擴大實驗室開放為目標,以提高實驗管理工作水平為主線,以實驗教學資源為支撐,使實驗信息平臺建設成為學校、教師、學生、實驗室之間連通的橋梁,建立健全實驗教學管理體系,促進水利港口實驗室的發(fā)展[6-8]。

1.2平臺建設采用的技術

經(jīng)調查研究,本實驗教學管理信息化平臺的建設采用了HTML5和CSS3等網(wǎng)站建設的前沿技術[9-10]。其中,HTML為構成網(wǎng)頁的主要語言。通過這種語言,我們可以向計算機說明網(wǎng)頁格式、內容、顯示效果等,而CSS則是專門用來控制網(wǎng)頁顯示效果的語言。HTML5和CSS3是HTML和CSS的最新版本。建設中另外引入了Javascript和jQuery技術創(chuàng)造出細致入微的瀏覽體驗[11-12]。視覺形象上向先進化和現(xiàn)代化靠攏,色彩和圖形交變運用以展現(xiàn)實驗室專業(yè)、開放的學術風貌。

網(wǎng)站的后端采用基于Python的WSGI模塊驅動,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻槙匙匀鏪13]。同時實現(xiàn)了先進、高定制的管理后臺,使網(wǎng)站管理無比便捷。

1.3平臺的模塊結構

基于對實驗教學、實驗室開放和實驗室管理規(guī)劃等實驗室工作的綜合考慮,將水利港口實驗教學管理信息化平臺分為8個模塊,如圖1所示。

圖1　水利港口實驗教學管理信息化平臺結構圖

(1) 首頁。平臺首頁作為用戶瀏覽的第一站,是網(wǎng)站的門面,應清晰體現(xiàn)平臺的邏輯架構,并直觀展示實驗室整體概況。因此,本平臺的首頁采用水利港口實驗室的多張圖片作為背景鋪陳,輔以實驗室簡介,用圖文結合形式將實驗室概況立體地呈現(xiàn)給用戶,如圖2所示。另外,更站在使用者角度,根據(jù)用戶瀏覽思路,按信息了解到實驗申請的邏輯順序,將平臺各模塊由上而下展開介紹,增強了首頁導航的高效性,提升了訪問體驗度。

圖2　實驗教學管理信息化平臺首頁

(2) 實驗教學。實驗教學作為實驗工作的核心內容,也是平臺建設的重中之重。目前同濟大學水利港口實驗室已為本科生開設了14門教學實驗課程,實驗量大,涉及內容多。通過實驗教學模塊的建設,可整合教學實驗資源,輔助實驗教學的順利開展。實驗教學模塊分為3個子模塊,學生可通過統(tǒng)一身份認證系統(tǒng),在線進行每學期實驗課表的查詢,了解各實驗課程的內容,并進行實驗大綱和實驗指導書等資源的下載。在實驗課程介紹的子模塊中,添加了各實驗所用儀器的圖片及鏈接,一方面保證了用戶獲取信息的連貫性,讓用戶可以更全面便捷地了解實驗,另一方面更好地展示了儀器的應用領域,為開放實驗的申請者提供借鑒參考。

(3) 儀器設備。儀器設備是實驗重要的硬件支持,目前水利港口實驗室的儀器設備總價已達到700余萬元,包含多臺國際先進儀器和大型設備,資源量大,專業(yè)性強,但始終缺少進行儀器展示和信息交互的平臺,極大阻礙了儀器資源的利用共享。儀器設備模塊的建設很好地解決了這一問題。儀器設備模塊包含兩個子模塊:其一,儀器設備簡介模塊將儀器信息進行歸類匯總,并以圖文并茂的形式對儀器設備的應用領域和基本參數(shù)加以說明,另附以完整的中英文儀器操作手冊等相關資源,可供用戶下載,大大提高了儀器信息共享度；其二,自行開發(fā)了儀器使用及開放實驗申請預約平臺,用戶可遠程登錄查看儀器使用情況及實驗進度安排,并進行在線登記預約,使儀器及開放實驗管理更加方便和快捷。

(4) 師資隊伍。師資隊伍模塊中,對實驗室教師及各實驗課程任課教師均做了詳細介紹,明晰了實驗室教學管理人員結構,并著重介紹教師的研究方向及實驗研究成果,為本科生開放創(chuàng)新實驗的導師申請?zhí)峁椭鷧⒖肌?/p>

(5) 通知公告。實驗教學作為教學體系中培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力的重要一環(huán),始終受到學校層面的高度重視,經(jīng)常出臺有關實驗教學工作和實驗設備管理的各類政策公告,以及實驗教改項目、精品實驗項目及實驗開放測試基金等申請通知,介于信息的繁雜性和即時性等特點,平臺以通知公告模塊作為連接學校與本系師生間統(tǒng)一的信息公布平臺,可有針對性地為本系師生篩選有效信息,促進實驗室工作更加準確和高效地開展。

(6) 規(guī)章制度。規(guī)章制度作為實驗室各項工作的綱領,也必然成為了實驗信息化平臺不可或缺的一部分。其中設置了實驗室管理制度、各類工作流程圖和相關表格下載3個子模塊。首先,為配合實驗信息化平臺的建設得到更好的應用效果,專門重新編制了關于實驗申請、管理收費、試樣及裝置處理、儀器租賃和實驗安全等方面一系列管理辦法,使實驗室管理更加規(guī)范化；其次,繪制了開放實驗申請、儀器申購、維修、報廢、開放測試基金申請及使用流程等工作的流程圖,將繁冗的辦事流程化繁為簡；最后,將申請實驗前需提交的實驗方案模板、實驗申請、實驗安全守則等文件共享于平臺,供實驗申請者自行下載。

(7) 成果展示。水利港口實驗室一直堅持以本科實驗教學為重心,大力支持本科生開展創(chuàng)新實驗,積極參與教改建設。此模塊中,將近年來實驗室所承擔的各國家級、省市級的創(chuàng)新大賽、實驗教改項目及精品實驗項目等成果進行展示,勉勵實驗室及師生不斷探索創(chuàng)新。

(8) 學習論壇。學習論壇中建設了師生互動平臺和實驗學習論壇3個子模塊。師生互動平臺為師生的實驗學習交流提供專業(yè)化的互動服務,采用賬號登錄,開發(fā)了公共交流論壇、群組討論和一對一對話3種互動方式,并另外開發(fā)了建議留言板模塊,鼓勵學生將實驗中發(fā)現(xiàn)的各類問題或規(guī)劃設想反饋給實驗室,幫助實驗室發(fā)展建設。此外,特別搜集整合了各儀器設備相關的討論社區(qū)和優(yōu)秀實驗、論文的資源鏈接,幫助感興趣的學生開闊視野,建立實驗探索精神。

2　水利港口實驗教學管理信息化平臺的應用成效

水利港口實驗教學管理信息化平臺的應用成效顯著。

2.1推動了實驗教學模式的改革

第一,調動學生的主觀能動性,提升了學生在實驗教學中的主體地位。以往的教學模式大多是以教師為主導,采用灌輸型的教學方法,學生缺乏自主學習的平臺,學習主動性不能得到很好的發(fā)揮。實驗信息化平臺的建設將實驗大綱、實驗指導書和儀器設備使用介紹等實驗教學資源共享,鼓勵學生進行自我訓練,推動了實驗教學模式的改革。

第二,創(chuàng)建了“課前、課中、課后”多元的學習環(huán)境,使教學時間得到延伸。實驗教學中,常因課堂時間有限,學生的實踐能力和創(chuàng)新思維能力來不及得到很好的訓練。信息化平臺的建設,填補了學生課余時間進行實驗學習的空白,學生可隨時進行遠程登錄,在課前下載實驗大綱和實驗指導書進行實驗內容的學習,并了解所用儀器的相關信息,這樣不但提高了實驗教學效果和課堂效率,更使學生有了更多自主思考和動手實踐的時間。

第三,破除了空間壁壘,為師生創(chuàng)建了課堂以外的交流平臺。目前,學生和教師間的互動交流大部分僅限于課堂時間,但學生往往在課下預習或溫故知新,自主思考的意識更強烈,問題也更多。介于此,開設的師生互動平臺,幫助師生間、學生間可隨時隨地答疑解惑、交流學習心得,更好地提高學習效率、提升實驗教學效果。

2.2促進了實驗室的擴大開放

第一,為實驗資源提供展示平臺,增加了用戶對實驗室的了解,擴大了實驗室開放面。信息化平臺通過圖文等多元的形式,對儀器設備、實驗教學、實驗成果等信息進行展示,擺脫了因缺乏展示平臺導致的大部分儀器設備少有人知而閑置的尷尬,有助于提高儀器的利用率。實驗成果的展示也能使學生見賢思齊, 調動其申請開放實驗的積極性,激發(fā)思維創(chuàng)新。

第二,便捷的開放實驗在線申請平臺及完善的開放實驗管理辦法的建立,形成了健全、高效的實驗室開放體系。以往師生申請開放實驗,常因不了解開放實驗的申請流程、實驗進度安排以及申請材料的遞交審核等事項要多次往返于實驗室與相關各部門之間,耗費時間、精力且辦事效率低。信息化平臺的建設使實驗申請人與實驗室管理人員可直接通過網(wǎng)絡進行信息交互。申請人可通過信息化平臺直接了解開放實驗的各項信息,并進行實驗進度的查詢,自主選擇實驗時間、在線申請預約、提交申請材料,極大簡化了辦事流程,加速了實驗室開放進程。

2.3實現(xiàn)了實驗室管理模式的轉變

第一,管理制度的發(fā)布和實驗工作的在線管理,使實驗室的管理更加規(guī)范和便捷。利用信息化平臺信息傳播高效、覆蓋面廣的特點,將管理制度廣而告之,讓各項工作有規(guī)可循,使實驗室管理變得更加規(guī)范、透明。而實驗室工作的在線管理也使各項工作數(shù)據(jù)的統(tǒng)計更加高效便捷,便于實驗室工作情況的監(jiān)管和分析。

第二,實驗室的管理由單向管理轉變?yōu)槎嘞蚪换ナ焦芾怼Ｒ恢币詠韺嶒炇叶际茄赜脤W校、實驗室、教師、學生單向逐級管理的傳統(tǒng)模式,這種模式信息交互性差,管理效率低。將實驗管理融入信息化手段后,徹底打破了這種單一的管理格局。首先,學校不僅可對實驗室進行管理,更可在線實時了解實驗室的使用情況,獲取同步數(shù)據(jù)；其次,教師和學生均可通過信息化平臺直接獲得即時的實驗室公告、查詢實驗資源及課表等信息,遠程進行業(yè)務辦理,教師更可發(fā)布信息進行實驗教學的雙向管理；此外,增加了學生建議留言板塊,了解學生對實驗室的意見及期待,讓學生成為實驗室建設的參與者,促進實驗室的完善和發(fā)展。

3　結語

以我校水利港口實驗室為例,對實驗教學管理信息化平臺的建設進行了探索和研究。實踐證明,信息化平臺的建設,以網(wǎng)絡技術手段打破了傳統(tǒng)實驗教學時間和空間的壁壘,創(chuàng)建了更多元的學習環(huán)境,推動了實驗教學模式的改革,促進了實驗室的擴大開放,加速了實驗室管理模式的轉變。信息化平臺獲得了良好的應用成效,與此同時,我們也意識到,一個優(yōu)秀的信息平臺的建設,離不開豐富的儀器資源及先進的管理體制的支撐。因此,水利港口實驗室將繼續(xù)努力完善硬件設備及管理體制的建設,優(yōu)化實驗教學管理信息化平臺,不斷推動實驗室建設發(fā)展的步伐。

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Exploration on constructing teaching management information platform of hydraulic & harbor engineering laboratory

Shen Chao, Liu Shuguang,Cai Yi, Lu Anqi

(Department of Hydraulic Engineering, School of Civil Engineering, Tongji University. Shanghai 200092, China)

In view of the rapid development of information technology and the urgent need of experimental teaching reform, the informationization construction becomes a necessary step of laboratory construction and development. Taking hydraulic & harbor engineering laboratory as an example, this article expounds on the construction of platform with clear positioning. By advanced information technology, the informationization platform has constructed eight modules including experimental teaching, instruments and equipment, rules and regulations, interactive learning, etc. For the construction of informationization platform, the mode of experimental teaching management and the open experiment system are reformed. The informationization platform has got prominent application effects.

hydraulic & harbor laboratory; informationization platform; experimental teaching management

10.16791/j.cnki.sjg.2016.03.064

2015- 08- 12修改日期:2015- 10- 19

教育部“專業(yè)綜合改革試點”項目(0200104274)；同濟大學實驗教改項目(0200104283)

沈超(1987—),女,黑龍江,碩士,助理工程師,主要從事水利港口實驗室管理、港口航道與海岸工程研究

E-mail:shenc@tongji.edu.cn

劉曙光(1962—),男,江蘇,教授,博士生導師,主要從事港口海岸工程、海岸帶泥沙輸移、城市及流域的防洪研究.

E-mail:liusgliu@tongji.edu.cn

G482

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1002-4956(2016)3- 0251- 04