基于實踐能力培養的本科實踐教學信息化建設探究

王守佳，胡亮，高淑貞，郭東偉，趙軍，付坤，曲明

（1.吉林大學教務處，吉林長春 130012；2.吉林大學考試中心，吉林長春 130012；3.吉林大學地球探測科學與技術學院，吉林長春 130012； 4.吉林大學軟件學院，吉林長春 130012；5.吉林大學計算機科學與技術學院，吉林長春130012）

習近平總書記在十九大報告中指出：“優先發展教育事業”“加快一流大學和一流學科建設， 實現高等教育內涵式發展”[1]， 吉林大學結合辦學定位和人才培養目標，提出了“以提升質量為核心的內涵式發展方式”“深化綜合改革”和“建設世界一流大學”的三步走發展戰略。實踐教學是提高人才培養質量的關鍵環節，也是推進學校內涵式發展和綜合改革的重要抓手和突破口[2-3]。

1 實踐教學內容體系

根據吉林大學2013 版培養方案要求，實踐教學分為課內實驗項目和課外實踐項目兩部分， 其中培養方案中課程體系統領的項目屬于課內學習內容， 培養方案中課外實踐教學環節統領的項目屬于學生自主探究學習環節。 基于專業培養目標，遵循認知及教育規律，按照“基礎”“綜合”“創新”三個層次訓練，確保實踐教學目標與內容體系得到了進一步的完善[4]。

1.1 課內實驗項目

課內實驗項目共開出1 548 門實驗課， 其中必修課程846 門，選修課程702 門，修訂了獨立的實踐教學大綱，并且制定了相應的實驗項目卡，將每一個實驗學時都安排實驗項目，明確學習內容、學習目的、每組人數、所需儀器與耗材、實驗場所，明晰學習問題。在必修課5 535 個實驗項目中，綜合性、設計性、研究性實驗項目占52.99%，其中公共基礎類實驗占59.27%，學科基礎類實驗占38.31%，專業類課程占55.28%；選做實驗項目占20.18%。 這些項目注重現實問題研究與新技術新方法實施，并且為學生在專業基本學習要求的同時還提供了自主探究的選擇空間。

1.2 課外實踐項目

課外實踐項目主要包括開放性創新實驗、 學科競賽、大學生創新創業訓練項目，以及納入創新實踐教育內容的課外培養計劃等。

學校在2013年春季學期開設開放性創新實驗，在課程實驗項目基礎上，項目教學組提出具有研究性、實踐性的課題，學生在教師輔助下，自主設計實驗方案、技術路線，自主進行實驗、分析實驗結果，最終解決問題，并獨立撰寫實驗報告，教學目的為承接課程實驗，培養學生分析問題、解決問題能力，培養團隊合作意識和創新意識，進而啟發大學生創新創業訓練項目研究[5]。

學科競賽方面在52 個競賽項目基礎上，不斷開拓新的校級競賽，開發省級競賽，發掘學術品位高的國家級競賽，積極參加學科綜合型競賽，延伸國際競賽，形成了14 個類別178 項賽事。 實施“項目長”管理制度，每項賽事由所屬學科歸屬學院具體實施競賽的指導、管理，并推動教學內容改革嘗試。

此外修訂了《吉林大學大學生創新創業訓練計劃實施辦法(修訂)》，實施了項目培育、學院結題、學校評優制度，制定了覆蓋立項、學期檢查、結題三個環節的學習過程與效果評價體系， 建立項目實施過程沙龍交流、優秀項目全校交流機制。 課題源于真實問題。 過程指導與考核反饋大大加強。當屆學生參與率由2012年的39%增至53%，學生收獲反饋良好。

2 實踐教學管理信息化建設

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》明確指出：“制定學校基礎信息管理要求，加快學校管理信息化進程， 促進學校管理標準化、 規范化”[6]。根據文件精神吉林大學在2013年啟動實踐教學管理信息化平臺建設工作。 信息化平臺基于SSH 技術架構開發[7-8]，采用B/S 模式[9-10]和ORACLE 數據庫[11]。系統上線后可以使實踐教學管理工作更加高效規范，同時也有力支撐了科學精準培養大學生的實踐創新能力。

2.1 業務功能模塊

按照該校實踐教學工作需要， 該系統共分為六部分，分別是基礎信息管理、課程與計劃、實踐教學運行、實踐教學建設、實踐教學評價和實驗中心網站建設，系統結構如圖1。

基礎信息管理指開展實踐教學工作的基本軟硬件信息和師生信息，包括單位信息、儀器設備信息、資料檔案信息、人員信息和人員成果信息等五個子模塊。課程與計劃是開展實踐教學工作的準備階段， 包括實踐課程管理、實踐教學培養方案管理、實踐教學大綱管理及實驗項目卡管理和實踐教學執行計劃管理等四個子模塊。實踐教學運行是實踐教學執行過程，包括課內實踐環節和課外實踐環節，課內實踐包括實驗教學管理、實習實訓管理和畢業論文（設計）管理等三個子模塊；課外實踐包括開放性創新實驗管理、 大學生創新創業訓練計劃管理、 學科競賽管理和課外培養計劃管理等四個子模塊。 實踐教學建設分為實踐教學設備類建設和實驗教學資源建設， 包括實驗室設備類建設項目管理和實驗教學項目管理二個子模塊。 實踐教學評價管理是貫穿實踐教學始終的工作，它評估、評價、指導每個實踐教學環節，包括實踐教學質量監控、實踐教學評估和實踐教學預警等三個子模塊。 實驗中心網站建設是為該校各級實驗教學中心建立的子網站， 包括國家級實驗教學中心、 省級實驗教學中心和校級實驗教學中心等三個子模塊。

2.2 系統支持功能

基礎信息管理模塊可以支持對包括學部、學院、實驗教學中心、功能實驗室/實習實訓基地、實驗室等各層級單位和校區、樓宇、房間的查詢和維護，支持對儀器設備基礎信息維護、定檢保養管理、儀器設備變動管理，以及儀器設備運行管理；支持資料檔案包括圖書資料、 檔案資料和數字化教學建設資料三類資料檔案登記入系統，并對其日常使用進行管理；支持對人員信息包括教職工和學生兩部分信息查詢和維護， 以及個人成果錄入，成果提交，成果審核。

課程與計劃模塊可以支持對實踐課程進行查詢與維護，支持對某專業實踐教學培養方案添加、刪除、修改課程等操作，也可以維護專業培養方案；支持查詢維護實踐教學大綱和實驗項目的具體信息， 也可以調整每門實踐課程所包含的實驗項目； 支持學校和學院設置該學期實踐教學執行計劃并維護等。

實踐教學運行管理模塊可以支持排選實驗、 預約實驗、成績管理和考勤管理；支持學院制定實習實訓執行計劃、學校批復計劃預算、學校審核學院實習實施決算；支持支持畢業論文（設計）教師出題、學生選題、任務書管理、開題報告管理、中期檢查、答辯申請、畢業論文成績管理；支持學生網上查看開放性創新實驗項目、選做實驗、提交實驗報告、交流咨詢、提交建議、反饋學習效果；支持學科競賽的賽事管理、參賽管理、成績管理；支持學生網上提交大創項目申請及各階段進展報告、專家網評、中期和結題管理；支持課外培養計劃各類成果錄入、成果審核、成果認領、批復學分、成績統計等。

實踐教學建設管理模塊可以支持學校制定實驗室設備類建設項目管理執行計劃、負責人申報項目、專家組評審項目、學校審核項目、學校國家級修購項目管理、負責人國家級修購項目管理、負責人設備購置管理、學校設備購置審核； 支持學校制定實驗教學建設項目執行計劃、負責人申報管理、學校立項管理、負責人學期檢查管理、學校中期管理、負責人結題答辯管理、學校結題管理等。

實驗教學評價模塊可以實時收集整理學生和教師在實踐教學運行過程中的數據，包括實驗教學管理、實習實訓、畢業論文（設計）、開放性創新實驗、學科競賽、大學生創新創業訓練計劃、課外培養計劃，以及實驗室設備類建設項目和實驗教學建設項目所產生的過程數據和結果數據， 通過大數據分析模型針對不同教學環節和不同學科類別設定相應的評價體系和評價要素，評估學生的培養質量和教師的教學質量， 對于超出閾值的學習情況和教學情況給予提示和警告。 實驗中心網站模塊是為該校各級實驗教學中心建立的子網站，包括國家級實驗教學中心、 省級實驗教學中心和校級實驗教學中心。

3 結語

實踐教學是高校人才培養的重要環節。 根據吉林大學本科人才培養模式， 實踐教學管理系統在設計上采取閉環反饋式工作流管理，不僅注重結果管理，更注重過程管理，確保系統可以對過程數據進行監控管理。同時該系統實現了各模塊之間數據融合與信息聯通，如學生參與完大學生創新創業訓練計劃、 學科競賽或開放性創新實驗并后， 系統自動推送到課外培養計劃系統中， 無須審核直接認領成課外培養計劃成果等待學院批復學分，實現了課外實踐活動與成果聯動管理。此外系統在安全性上設計了權限的動態設置、 分配與管理，將訪問權限與角色關聯，再將角色與用戶關聯，從而實現了用戶與訪問權限的邏輯分離[12]。 這種分離簡化了權限管理的操作， 也實現了批量處理用戶權限的更新。