信息化技術(shù)在高校實驗室建設(shè)中的應(yīng)用研究

張博

[摘 要]隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高校的教學(xué)環(huán)境也發(fā)生了重大變化，無論是硬件設(shè)施還是軟件設(shè)施都有了很大的改變，學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境也更加現(xiàn)代化，滿足了新時代學(xué)生和教師的各類需求。高校的實驗室建設(shè)也融入了很多科技化手段，無論是實驗器材還是各類相關(guān)的教學(xué)設(shè)施也都更加先進(jìn)，能夠更好地滿足教學(xué)需求，保證了教學(xué)活動順利進(jìn)行，更重要的是為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供更加先進(jìn)和完善的設(shè)施設(shè)備，有助于提高他們的學(xué)習(xí)效率。本文通過對高校實驗室建設(shè)現(xiàn)狀的研究，提出了信息化在高校實驗室建設(shè)中的應(yīng)用及其優(yōu)勢所在，以期更好地促進(jìn)教育教學(xué)快速發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]信息化；實驗室；應(yīng)用

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.08.063

[中圖分類號]G647 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）08-0-02

高校不僅是培育人才的中心，更是科研技術(shù)的創(chuàng)新基地，尤其是高校的實驗室是高校科研創(chuàng)新的主要場地，因此實驗室的建設(shè)情況能夠代表一個學(xué)校的教學(xué)管理水平。隨著網(wǎng)絡(luò)媒體的快速發(fā)展，信息化逐漸被應(yīng)用到教育教學(xué)活動中，并且為教育教學(xué)活動帶來了前所未有的改變和突破，打破了傳統(tǒng)教學(xué)中過于古板的教學(xué)方式，豐富了學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容。高校實驗室引用信息化不僅能夠更加完善實驗室的作用，還能夠有效提高管理水平，因此運(yùn)用信息化是高校實驗室建設(shè)中必不可少的手段。但是，目前很多高校雖然能夠注意到這一點(diǎn)，但是在實際的建設(shè)過程中還存在一定的問題，從而不利于提高高校實驗室的整體管理水平。如何能夠更好地利用信息化技術(shù)提高其管理水平和實用價值是目前高校實驗室建設(shè)中的重要研究課題。

1 高校實驗室的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國大部分高校都能夠?qū)⑿畔⒒ㄔO(shè)應(yīng)用到各種教學(xué)活動中，但是在實驗室建設(shè)方面還是保持著傳統(tǒng)的教學(xué)模式。無論是實驗器材還是實驗室的使用管理都比較傳統(tǒng)，并且實驗室的開放程度還是不高，再加上實驗器材的使用率較低和創(chuàng)新項目較少，從而不利于提高高校科技創(chuàng)新水平，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實踐能力。雖然很多高校都試著在實驗室建設(shè)和管理方面應(yīng)用一些信息化技術(shù)，但因為技術(shù)落后和管理上不夠合理，導(dǎo)致信息化應(yīng)用水平并不高，效果也沒有明顯的變化。很多高校在實驗室建設(shè)過程中缺乏對信息化技術(shù)的足夠了解，也沒有具體的實施計劃。有的設(shè)備已經(jīng)具備信息化管理水平，但因為實驗室人員缺乏相關(guān)的專業(yè)知識，導(dǎo)致實驗器材的使用率較低，或者會出現(xiàn)重復(fù)購入同一功能的器材，從而會大大影響實驗室的功能，導(dǎo)致資源出現(xiàn)極度浪費(fèi)。總之，高校實驗室信息化應(yīng)用水平較低會導(dǎo)致實驗室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)偏差，在一定程度上會影響高校的教學(xué)水平。

2 高校實驗室信息化建設(shè)的必要性

隨著時代的發(fā)展和社會的不斷進(jìn)步，信息化的出現(xiàn)給人們生活的方方面面帶來了很多改變，從而使高校教學(xué)活動受到不同程度的沖擊。信息化技術(shù)能夠為高新技術(shù)領(lǐng)域帶來更多的技術(shù)突破和技術(shù)革新，在高校的信息化建設(shè)方面也有著一定的推動作用。同時，高校通過運(yùn)用信息化手段能夠建立更加完善的管理體系，從而更好地指導(dǎo)學(xué)生的實踐活動以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。信息化手段能夠更好地分析教學(xué)活動中出現(xiàn)的各種問題，并進(jìn)行整合、分析，以便更好地在今后的教學(xué)活動中運(yùn)用。

目前，實驗課堂與傳統(tǒng)的教學(xué)方式有很大的不同，無論是對教學(xué)內(nèi)容還是教學(xué)方式都提出了新的要求，并注重培養(yǎng)創(chuàng)新能力。對于高校學(xué)生來說，要想調(diào)動學(xué)生的積極性，教師就需要將信息化手段與實驗課程內(nèi)容相結(jié)合，從而能夠讓學(xué)生在實驗中探索科學(xué)技術(shù)的奧妙。信息化手段能夠更好地將實驗室的資源進(jìn)行整合、分類，形成資源共享機(jī)制，從而能夠提高實驗室的使用效率。因此，高校實驗室信息化建設(shè)是我國高校實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的基本保障，只有逐步利用信息化和完善信息化建設(shè)，才能夠保證高校實驗室逐步實現(xiàn)規(guī)范化和完善化。此外，高校實驗室只有充分利用信息化手段才能夠改變傳統(tǒng)的管理模式，突破發(fā)展的瓶頸，滿足現(xiàn)代化的實驗室標(biāo)準(zhǔn)要求，這樣才能更好地滿足當(dāng)代高校師生的需求，才能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，才能夠為社會輸送更多的高新技術(shù)人才。

3 信息化技術(shù)在高校實驗室建設(shè)管理中的應(yīng)用優(yōu)勢

3.1 提高教學(xué)管理水平

高校利用信息技術(shù)建立信息化管理平臺，能夠進(jìn)行日常的考勤管理，并為學(xué)生提供自主查詢服務(wù)，從而能夠大大減輕實驗室管理人員的工作負(fù)擔(dān)，更重要的是能夠合理地利用和分配實驗室設(shè)備，進(jìn)而能夠提高教學(xué)管理水平。同時，高校利用信息技術(shù)能夠構(gòu)建一個數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，為各種實驗項目提供參考數(shù)據(jù)，并在最快、最有效的時間內(nèi)對實驗項目做出分析。此外，高校利用信息化技術(shù)能夠?qū)⒛M實驗室與真正的實驗室融合在一起，對資源進(jìn)行整合，從而能夠提高教學(xué)管理水平。

3.2 提高實驗室的利用率，節(jié)約資源

在實驗室的使用過程中，由于學(xué)生的參與人數(shù)較多，再加上教師的管理不夠嚴(yán)格，會浪費(fèi)實驗室的很多資源，且實驗室設(shè)備也僅僅在課堂上能得到利用，從而大大降低了利用率。高校如果能夠在建設(shè)過程中應(yīng)用信息化技術(shù)，能夠?qū)嶒炇业墓芾砗捅O(jiān)控通過信息管理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督和管控，從而在節(jié)約資源的同時，能夠提高實驗室的利用率。

3.3 能夠加強(qiáng)實驗室的安全管理

一方面，利用信息化技術(shù)手段建設(shè)的模擬仿真實驗室能夠為學(xué)生提供相對安全的實驗環(huán)境，還能保障教師在實驗教學(xué)過程中既準(zhǔn)確又安全地進(jìn)行實驗教學(xué)；另一方面，在安全防護(hù)方面，利用信息化技術(shù)對實驗室進(jìn)行全面監(jiān)測能夠更好地保障實驗室的安全。以往對于實驗室的安全防護(hù)大都是通過安裝攝像頭，并配備專門的監(jiān)控室進(jìn)行監(jiān)控和管理。監(jiān)控室要負(fù)責(zé)監(jiān)控整個學(xué)校，而只有少數(shù)的工作人員進(jìn)行看管，從而很容易忽略一些重要的區(qū)域。實驗室作為貴重物品的存放地和易燃易爆重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，而通過信息化技術(shù)建立的傳感防護(hù)系統(tǒng)不僅能夠做到實時監(jiān)控，還能夠在發(fā)生意外時第一時間獲取信息。工作人員可以通過手機(jī)、電腦等各種移動設(shè)備及時查看相關(guān)區(qū)域，讓管理人員能夠更加便捷地獲取實驗室的安全防護(hù)信息。

4 信息化技術(shù)在高校實驗室建設(shè)中的應(yīng)用策略

4.1 建立信息化平臺

在互聯(lián)網(wǎng)的背景下，如果脫離信息化那就是沒有跟上社會發(fā)展的腳步，因此高校必須建立起信息化應(yīng)用的長效機(jī)制。高校可以利用信息技術(shù)構(gòu)建一個實驗室信息化平臺，通過學(xué)校的校內(nèi)網(wǎng)將信息資源放在一個共享平臺，在這個信息平臺中可以錄入實驗室器材的相關(guān)信息，并設(shè)置一個器材管理體系，方便學(xué)生查詢和了解。同時，高校還可以將學(xué)生的實驗結(jié)果、考試結(jié)果等信息放在共享平臺上，并為學(xué)生提供自助查詢服務(wù)。此外，學(xué)校還可以在共享平臺上設(shè)置一個實驗室使用預(yù)約系統(tǒng)，學(xué)生可以在任何時間訪問此平臺。

4.2 建立多媒體實驗室

傳統(tǒng)的實驗室布局比較死板，只是注重實驗器材的使用，教師或者學(xué)生在實驗活動中最多的就是面對面交流，很少采用其他方式進(jìn)行教學(xué)。而目前多媒體運(yùn)用在正常教學(xué)課堂中較為普遍，其能夠通過圖像、聲音或者模擬等進(jìn)行教學(xué)，能夠讓學(xué)生更加生動形象地了解教學(xué)內(nèi)容。因此高校有必要利用信息技術(shù)建立多媒體實驗室，并將其應(yīng)用在教學(xué)中。建立的多媒體實驗室要具有以下功能。首先，教師可以利用多媒體設(shè)備為學(xué)生進(jìn)行模擬實驗，通過動畫視頻等方式清晰地為學(xué)生展示實驗過程，讓學(xué)生準(zhǔn)確直觀地看到每一個過程，從而能夠?qū)嶒烅椖坑懈由钊氲睦斫狻Ｆ浯危處熆梢岳枚嗝襟w設(shè)備調(diào)動起學(xué)生的積極性，打破傳統(tǒng)教學(xué)中死板的面對面教學(xué)方式，讓學(xué)生能夠更加自主地參與實驗教學(xué)活動。最后，在多媒體實驗室中，教師可以利用多媒體設(shè)備使原本沉默的實驗室變得輕松起來，并與學(xué)生加強(qiáng)互動交流，能夠獲得更好的教學(xué)效果。

4.3 建立虛擬及仿真類實驗室

目前，我國高校的實驗室建設(shè)投資成本較高，并且往往在建成后會發(fā)現(xiàn)有很多與教學(xué)實際相脫節(jié)的地方，有些學(xué)校為了避免此類問題的發(fā)生就建設(shè)一些仿真實驗室，通過理論學(xué)習(xí)再到仿真實驗最后在實際操作，這樣的實驗室經(jīng)過長期的嘗試和使用后發(fā)現(xiàn)更加實用，并且能夠很好地將理論與實踐相結(jié)合。因此，高校有必要建立虛擬及仿真類實驗室。首先，高校要使用最新的信息技術(shù)，為建立虛擬及仿真實驗室奠定基礎(chǔ)。其次，高校要投入足夠的資金，為建立虛擬及仿真實驗室提供資金支持。再次，高校要引進(jìn)掌握相關(guān)信息技術(shù)的教師，并定期對這些教師進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，使他們能夠勝任此類課程教學(xué)。最后，為了保證教學(xué)效果，高校要建立實驗室的考核制度，定期對教師進(jìn)行考核，考核教師是否完全掌握信息技術(shù)，確保能夠在確保學(xué)生安全的前提下完成實驗，不僅能夠節(jié)省資源，還能取得理想的實驗效果。

5 結(jié) 語

高校的實驗室不僅是教育教學(xué)實踐的基地，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要平臺，因此高校實驗室的建設(shè)和管理尤為重要。在信息化快速發(fā)展的背景下，高校應(yīng)該將信息技術(shù)融入實驗室的建設(shè)和管理過程中，充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢，為學(xué)生打造一個安全、先進(jìn)的實驗室。

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