“互聯網+”背景下創新復合型實驗室建設探究

孫小琪，孫 杰，張鵬程

（南通大學 教育科學學院，江蘇 南通 226000）

隨著物聯網、云計算等新一代高新技術的飛速發展，高校實驗室建設也煥發出新的活力。高校實驗室在創新人才培養方面起到不可或缺的作用，其信息化建設水平不僅直接影響實驗室的綜合管理質量，也會影響學校的教學質量、科研水平以及辦學效益等[1]。

“互聯網+”理念的提出，為“雙一流”背景下的信息化建設工作指明了前進方向，同時也為高校的現代化實驗室創新轉型帶來了新的發展機遇[2-3]。開放寬松的互聯網文化是新創意的培養皿，但如何把“互聯網+”與實驗室建設有機結合的相關研究經驗尚淺，需要不斷地探索研究[4]。本文針對目前南通大學教師教育實踐教育中心的建設現狀和問題，同時結合“互聯網+”的建設思維，就教育新媒體背景下的創新復合型實驗室建設路徑進行了探究，從基礎實驗室建設、信息化平臺建設以及資源優化三個方面提出建設方案，以期為高校實驗室建設與新興技術的融合發展提供科學的參考依據。

1 背景分析

我校教師教育實踐教育中心是全校師范類專業學生進行教師專業技能訓練的整合型實踐教學平臺。中心目前承擔著全校 19個全日制師范類本科專業學生的教師教育技能的培訓工作，基本涵蓋了基礎教育的全部學科。

我校教師教育實踐教育中心自 2015年獲省級實驗教學示范中心立項建設以來，在配合我校國家級“卓越教師培養計劃改革項目”實施和教師教育專業認證過程中，持續推進項目的建設發展。為進一步貫徹教育規劃綱要精神，深化教師教育改革，落實教育部《教師教育課程標準（試行）》和《中小學和幼兒園教師專業標準》,創新教師教育人才培養模式，不斷提高教師教育的質量，結合我校教育教學改革和學科建設的實際情況，我校教師教育實踐教育中心的創新轉型成為必然趨勢。本著“互動、合作、共享、共贏”的原則，與地方政府、中小學幼兒園緊密結合、多方協作，構建了高校、地方政府、基地學校之間“三位一體”協同育人的培養新機制，即“U-G-S”工作機制。將學校的教育研究優勢、中小學幼兒園教育實踐優勢、地方政府行政管理優勢有機整合，協同培養師范生、協同開展教育研究、協同建設教育資源，使中心在創新型人才培養方面邁入了新臺階。中心根據現代新型教師教育教學實踐能力的素質要求，著力培養師范生教育研究能力、心理教育能力和教育技術能力。

2 “互聯網+”實驗室建設

師范生教學能力是通過體驗、感悟、思考和實踐等方式逐步形成發展的。教學技能要在教學活動中才能反映出來，帶有明顯的情境性特點。因此，師范生教學技能的發展需要大量不同教學情境的浸染，通過教學主體間的相互作用來實現。如果沒有教學情境的體驗，師范生教學技能是不可能真正發展的。因此，為了確保基于“U-G-S”協同教育理念的“五教”實踐教學模式的有效實施，教育實踐中心分別從模擬情境、虛擬情境以及真實情境三個方面進行實驗室建設，以此滿足師范生在不同的情境、不同教學環節開展技能訓練的需求，如圖1所示。

圖1 “三情五教”培養模式

2.1 “互聯網+”模擬情境

通過利用計算機、網絡通信技術構建新一代實驗教學模式，培養師范生學會在新型教育環境的教學模擬。因此，師范生教學技能的提高發展需要多樣化的模擬教學情境的浸染，通過教學主體間的相互作用來實現。如果沒有教學情境的體驗，師范生教學技能難以取得突破性的發展。通過與現代化網絡技術的融合，為學生提供一個模擬化的實驗教學情境。通過在模擬實驗教學情境中的訓練，不斷提高學生的教育研究能力、心理教育能力以及教學技能能力等教育教學技能的綜合水平，逐步實現網絡實驗教學資源高度共享化、實驗教學情景化、實驗過程可視化、實驗管理手段信息化、數據處理數字化。

2.2 “互聯網+”虛擬情境

“互聯網+”技術的出現完全打破了傳統實驗教學中的時空限制，做到虛實打通，實現線上線下教學一體化，使實驗過程不局限在實驗室中完成，實現實驗室從有邊界到無邊界發展的突破，延伸開放實驗室的含義，縮短教與學、理論與現實的距離[5]。

2.2.1 遠程觀摩實訓室建設

為滿足不斷增加的教師教育課程實施、師范生教學觀摩、基礎教育教學研究等需求，打造便捷、安全、隨時“進入”中小學課堂的環境，中心進一步加強遠程見習實驗室的建設。（1）進一步擴充視頻系統校外連接點，在每所附屬學校至少建立一個遠程教室，并嘗試建立若干個常規教室連接點。（2）進一步拓展校內教學觀摩點，滿足全校師范生開展分段、滾動式常規遠程見習所需。（3）進一步完善觀摩課程管理機制，合理安排各校各學期的觀摩課程表。（4）進一步推進觀摩課課堂教學改革，探索觀摩課雙方的互利共進機制，在觀摩中小學課堂基礎上，促進中小學教師的教學與研究能力。目前，我中心已在南通市多個幼兒園及中小學建立了遠程互動實訓室，通過網絡與我校教師教育實踐教育中心本部直接連線，成為實踐教育中心的重要組成部分，為師范生培養和校際教學合作交流創造了更為便利的條件。

2.2.2 用于虛擬仿真實驗的實驗室建設

依托虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通訊等技術，構建教師教育虛擬仿真實驗環境[6]。開發基于虛擬現實的實訓項目，使在傳統實驗技術條件下，難于完成的突發情境問題，通過虛擬方式呈現，增強學生突發問題解決體驗。

2.3 “互聯網+”真實情境

在“互聯網+”時代，先進的計算機、物聯網、云計算等技術已在社會經濟等各個領域取得了廣泛的應用和發展，同時也給教育行業帶來了新的發展機遇和挑戰。通過新一代高新技術與教育領域的融合發展，數字化實驗室平臺應運而生。將先進的信息化技術應用于教師教育的過程中，以盡可能貼近真實情境的方式培養學生的創新能力和實踐能力，是我國教育改革中的重要舉措之一。因此高校實驗室應加強實踐教學共同體建設，進一步探索地方政府、中小學幼兒園與大學共同培養師范生的機制，以“實習基地”“專業發展合作學校”“附屬學校”三種類型的定位探索合作模式、建設實踐基地。實習基地注重布點與范圍，發展合作學校以1小時交通圈為主，滿足實地見習與觀摩所需，附屬學校定位于建設緊密型的學生培養共同體。以共贏為原則，將學生培養納入附屬學校職責，為學生提供實習實踐場所。目前，南通市有29所中小學幼兒園成為我校教師教育實踐基地，而且實踐教育基地的軟、硬件設施，尤其是師資水平，完全能夠滿足我校師范生實踐教學的需求，已經成為我校教師教育類各專業學生教育實踐活動開展的載體。通過師范生實踐導師的指導，校外實踐基地的見習、實習，強化學生的實踐意識，幫助他們關注現實問題，感受教育改革與發展對教師的新要求，主動建構教育知識，提高實踐能力，引導他們研究個人的教學風格和實踐智慧。

3 “互聯網+”信息化平臺建設

依托“互聯網+”加強實驗室平臺的信息化建設，實現對中心基礎設施、儀器設備、網絡教學資源的重新整合與優化，以滿足學生在“互聯網+”環境下的泛在學習需求，為培養學生的創新實踐能力提供專業化的服務與支持[7]。通過有效整合互聯網、移動互聯網、大數據等新一代信息化技術，初步建立起包括中心網站、遠程互動系統、教學視頻點播系統、實驗教學資源庫、開放管理系統、門禁系統、教務質量與改革工程平臺、實踐教學綜合管理平臺、教務信息系統、低值品管理系統和固定資產管理系統等在內的信息化服務平臺，為學生的實驗室學習、技能訓練提供一站式的服務。通過信息化創新平臺的建立，滿足學生享受系統化、知識化以及個性化的服務需求[8]，如圖 2所示。

圖2 綜合信息化管理平臺

通過網絡信息平臺實現網上輔助教學和網絡化、智能化管理，構建了師生互動交流平臺。通過運用實驗中心網站資源中實驗環節的輔助學習系統，學生可利用業余時間訪問系統資源，自主學習、了解相關的實驗信息和實驗內容，提高實驗課的學習效果和技能掌握水平。教師通過網絡存儲和調用課件，結合多樣化的教學手段，為學生提供一個開放式的網絡化學習平臺。通過該平臺，教師能夠為學生提供實驗項目或者儀器使用的動態演示，這樣學生可以根據實驗目的和要求，隨時隨地進行自主實驗學習，從而實現了網上輔助教學和網絡化、智能化管理。這樣不僅能夠提高實驗教學效率，而且有利于激發學生學習的自主性和創造性。微格教室主要為學生提供微格教學、試教服務。將師范生在實訓室的模擬授課情況進行視頻錄制，促進學生課后進行教學反思，不斷提高教學技能。此外，學生的模擬教學視頻還會同步上傳至教學視頻點播平臺，通過該網絡平臺可以實現學生的自我評價、小組評價和教師評價，同時能夠實時記錄學生的學習行為，實現學生的自我反思和共同研習。遠程互動系統主要幫助開展實踐基地的示范課遠程實時觀摩交流、兼職教師遠程指導師范生模擬教學等活動。開放管理系統、門禁系統主要用來進行實驗室的開放管理，學生通過智能化管理平臺進行網上預約實驗室，然后憑借校園卡就可刷卡進入實訓室開展自主訓練，大大提高了實驗室的利用率和管理效率。

4 “互聯網+”資源優化

實驗室的資源配置是否合理也是直接影響實驗教學成果以及實驗室管理質量的關鍵因素之一[9]。因此，在互聯網2.0時代，“互聯網+”資源優化是實驗室創新發展的必然趨勢。“互聯網+”作為一種新網絡發展形態，將其引入高校實驗室管理，能夠充分發揮實驗資源配置中的優化和集成作用，全面提升實驗室的管理質量和服務水平。

4.1 實驗隊伍優化

（1）引進高水平的指導教師。通過聘請特聘教授、兼職教授、客座教授，吸納南通各中小學校的名、特、優教師進入實驗教學中心指導團隊，努力建成一支教育理念先進、學術水平高、科研能力強、創新思維活躍、實踐經驗豐富的實驗隊伍。

（2）打造實務精熟的教師隊伍。深入推進課程改革，開展參與式校長、名師、骨干教師培養、深入中小學開展合作研究等，逐漸形成一支理論扎實，實務過硬的學科教學專家隊伍。同時為了深化教師教育改革，推動教師走出高校，走進中小學，了解基礎教育課程改革，體驗教學實務，提升實踐實訓指導能力。

（3）組建創新型的實踐團隊。通過構建基于“U-G-S”三位一體的協同育人培養機制，加強與政府、合作學校之間的緊密互動，突破原有教師教育培養、培訓相分離的封閉的觀念與模式，構建培養培訓互動、校內校外結合、職前職后銜接的一體化互動機制，打造一支創新型的實踐教學團隊。解決了傳統實踐教學隊伍中存在的創新能力匱乏、指導能力不足的缺陷，有效提升實踐教學能力，根本性地提高了教學隊伍的創新能力和實踐指導能力。

（4）加強實驗技術和管理隊伍建設。一方面通過選派實驗技術和管理人員赴現有的相關國家級、省級實驗教學示范中心進修學習，提升實驗人員的業務水平和綜合能力。另一方面通過引進高學歷、高水平人員，優化實驗隊伍結構。鼓勵實驗技術人員提升學歷、學位，從而構建一支高水平、高素質、高能力的實驗隊伍，使實驗室管理水平趨于規范化、制度化、信息化。

4.2 實驗資源的優化

隨著互聯網2.0時代的到來，高校的實驗教學對實驗室的軟、硬件資源配置的要求也不斷提升。因此，利用“互聯網＋”對實驗資源進行升級優化是高校實現轉型發展的迫切任務[10]。首先可以通過儀器設備開放管理與共享平臺，優化資源管理，加大實驗室基礎設施設備，特別是大型儀器設備的共享程度，有效提高實驗資源的使用效率。其次，通過開放式實驗管理平臺確保實驗室的正常開放共享，包括開放時間、開放內容、開放對象以及開放資源的安排，為實驗教學提供了優化的資源配置和管理。最后，升級軟、硬件資源配置。利用“互聯網＋”改造和升級實驗教學設備和儀器系統，通過對軟、硬件資源進行系統化、科學化、信息化的優化管理，實現效益最大化和管理最優化的目標[11]。

5 結語

“互聯網+”為教育領域的改革發展創造了巨大的發展空間。為加快“雙一流”的建設步伐，迫切要求高校明確定位，轉變思維，完成實驗室的全面創新轉型。通過將“互聯網+”技術融入實驗室建設、創新平臺建設以及資源優化等各個環節，全面促進師范生的知識素養、文化水平和創新能力的協調發展，為社會培養兼具創新能力和實踐操作能力的復合型人才服務。