以信息技術(shù)促進實驗室建設(shè)和管理改革

周　瑩　楊燕婷

摘 要：實驗教學(xué)是高校教學(xué)體系中的一個重要環(huán)節(jié)，實驗室信息化建設(shè)是教育信息化研究的一項重要內(nèi)容。本文結(jié)合廣東工業(yè)大學(xué)實驗教學(xué)部實驗室建設(shè)和管理信息化建設(shè)的實踐經(jīng)驗，從實驗室建設(shè)信息化和實驗室管理信息化兩個方面，對實驗室信息化、規(guī)范化建設(shè)及實驗室管理體制改革進行了探索和嘗試。

關(guān)鍵詞：實驗室建設(shè) 實驗室管理 信息化

中圖分類號：G482 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8454（2009）01-0065-02

信息化建設(shè)是示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容之一，更是教育部本科教學(xué)水平評估的一項重要指標(biāo)。實驗室是高等學(xué)校實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要場所和基地。良好的實驗環(huán)境是保證實驗教學(xué)質(zhì)量、提升教學(xué)水平的基本條件。2007年教育部對我校進行了本科教學(xué)水平評估，在本科教學(xué)水平評估指標(biāo)體系中，實驗室工作占有相當(dāng)大的比重。

我校以此為契機，對實驗室信息化、規(guī)范化建設(shè)及實驗室管理體制的改革進行探索和嘗試。引入信息管理的理念和手段是全面提升高校實驗室建設(shè)及管理水平、培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力、提高其綜合素質(zhì)的有力支撐。

一、實驗室的建設(shè)信息化

實驗室建設(shè)信息化的目的是借助現(xiàn)代化信息技術(shù)的優(yōu)勢促進實驗室各項工作的全面發(fā)展，建設(shè)的核心是將實驗資源、實驗課件、教學(xué)軟件、實驗室儀器設(shè)備等采用現(xiàn)代化的手段加以科學(xué)管理和有效利用，讓有限的資源發(fā)揮最大的效益，而實驗室信息化平臺的建設(shè)是實現(xiàn)上述目的的基礎(chǔ)和保障。

1.信息化平臺的建立

校園網(wǎng)絡(luò)平臺：利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心提供的網(wǎng)絡(luò)空間或自備服務(wù)器。采用遠程維護更新的方式確保信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運行。將各個實驗室、實驗教師辦公室、實驗儀器設(shè)備倉庫等均進行網(wǎng)絡(luò)布線，構(gòu)建一個信息暢通的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

部門網(wǎng)站：是信息資源和學(xué)習(xí)交流的窗口。將網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)活動作為課堂教學(xué)的拓展和補充。教師不再是學(xué)生知識的灌輸者，而是可以和學(xué)生隨時隨地對話、平等交流的朋友；是在學(xué)生需要幫助的時候提供幫助的指導(dǎo)者。

2.多媒體實驗室的建設(shè)

為保證實驗教學(xué)手段的信息化，考慮到實驗室面積大、實驗臺套數(shù)多、學(xué)生人數(shù)多等情況，我校加強了實驗教學(xué)設(shè)備的改革，進一步增加了多媒體、網(wǎng)絡(luò)視頻等現(xiàn)代技術(shù)在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用，采用CAI、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教學(xué)手段，形成多元化的教學(xué)環(huán)境。主要有：投影儀、計算機、視頻展臺等。圖像視頻采用CCD光電耦合器件，可將實物或光譜實時展現(xiàn)在幕布上，便于教師實時講解和演示。多媒體作為一種特殊的教學(xué)手段，具有聲畫并茂、視聽結(jié)合、形象生動、感染力強的特點，隱含豐富的興趣因素，可以直觀形象地展現(xiàn)觀察的事物或現(xiàn)象，易于引起學(xué)生注意，給學(xué)生以最直接的觀感，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和樂于參與教學(xué)活動的熱情。例如：在講述《分光計的使用和三棱鏡折射率的測定》實驗過程中，由于分光計的調(diào)整具有一定的難度，而且操作步驟多，學(xué)生不易掌握。采用了多媒體設(shè)備進行實驗教學(xué)后，不僅方便了實驗教師的講解，同時學(xué)生在聽課的過程中，可以隨著教師講解的步驟，在自己的座位上操作實驗儀器，使學(xué)生加深了對實驗操作步驟的理解，讓原本平淡的課堂變得豐富多彩，讓教學(xué)“活”起來；使師生之間的信息傳遞更加和諧，改變學(xué)生在教學(xué)中的地位，從被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的共同建構(gòu)者，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。

二、實驗室的管理信息化

實驗室管理的主要目的是盡可能提高實驗室的開放率和利用率，那么如何縮短實驗準(zhǔn)備周期，提高實驗效率，降低實驗成本，加強實驗過程管理，規(guī)范實驗考核，增強實驗效果是實驗室管理的目標(biāo)。全面提升實驗室管理信息化水平，實驗室通過網(wǎng)上預(yù)約方式向?qū)W生全天開放，實驗室資源共享、進一步提高實驗室儀器設(shè)備使用率，充分發(fā)揮實驗教學(xué)示范中心的示范效應(yīng)和“以評促建”的成效，使實驗室在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

1.實驗項目管理信息化

我們在優(yōu)化已有的實驗教學(xué)資源的基礎(chǔ)上，又開發(fā)了大量新的教學(xué)資源，進行了紙質(zhì)教材、音像制品、電子圖書共同組成的立體教材建設(shè)，加強了現(xiàn)代教學(xué)輔助手段在實驗教學(xué)中的應(yīng)用，建立了物理實驗教學(xué)專業(yè)資源網(wǎng)站及物理演示實驗素材庫、物理的教學(xué)錄像庫、網(wǎng)上虛擬物理實驗庫、物理實驗導(dǎo)學(xué)課件庫，為學(xué)生提供了一種優(yōu)秀的、完整的教學(xué)資源，最大限度地滿足了教學(xué)需要。學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)對實驗教學(xué)內(nèi)容進行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，使教學(xué)過程在時間和空間上得到延伸。開設(shè)了網(wǎng)上虛擬物理實驗。為學(xué)生創(chuàng)造了自學(xué)物理實驗的環(huán)境，學(xué)生可以根據(jù)自己的時間，在任何地點自主地學(xué)習(xí)和掌握實驗教學(xué)內(nèi)容，從而拓寬了學(xué)生的眼界，滿足了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，培養(yǎng)學(xué)生對物理實驗的興趣和自學(xué)能力，促進了實驗教學(xué)改革順利開展。

學(xué)生進入大學(xué)物理實驗教學(xué)示范中心網(wǎng)站，可對所開設(shè)的相關(guān)實驗做全面的了解，包括各實驗項目所需儀器的介紹、實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟及要求，也有實驗報告的樣本可供參考或下載。建立仿真實驗虛擬平臺，讓學(xué)生通過仿真實驗來了解實驗的基本思路，做好實驗課前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備。

實驗室開放情況是本科教學(xué)水平評估中的一項重要指標(biāo)。實驗室開放可以有多種形式，分為實驗教學(xué)大綱內(nèi)容以內(nèi)的實驗室開放和實驗教學(xué)大綱內(nèi)容以外的開放，采用以學(xué)生為主體,教師啟發(fā)、指導(dǎo)實驗的模式。可以實行多種實驗教學(xué)模式并存的原則，鼓勵學(xué)生采取集中和分散相結(jié)合的辦法完成教師要求和學(xué)生自選的實驗項目。學(xué)生預(yù)約實驗時可通過網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)進行預(yù)約，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)時間的靈活性。我校近年已舉辦了多次全校性的學(xué)生實驗技能競賽，取得了豐碩的成果，進一步加強了學(xué)生的動手能力和對實驗的興趣。開放實驗室能最有效地發(fā)揮國有資產(chǎn)的作用，鍛煉出一支適應(yīng)高等教育發(fā)展、具有創(chuàng)新意識的實驗教學(xué)隊伍，是充分體現(xiàn)能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育的有效方式。

2.實驗室儀器管理信息化

學(xué)校的儀器設(shè)備是保證教學(xué)、科研、生產(chǎn)順利進行的基本條件，也是提高教學(xué)質(zhì)量和科研水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。為此，必須樹立為教學(xué)、科研、生產(chǎn)服務(wù)的思想，逐步充實和更新儀器設(shè)備，并加強儀器設(shè)備的管理，提高使用效率，以滿足教學(xué)、科研、生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要。儀器設(shè)備管理要貫徹統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、歸口分級管理和管用結(jié)合的原則，按照我校的實際情況，儀器設(shè)備的管理實行校、學(xué)院（中心）二級管理體制。要充分發(fā)揮儀器設(shè)備的使用潛力，提高使用率，大力提倡并逐步實現(xiàn)儀器設(shè)備和實驗室的校內(nèi)共享。積極參加省內(nèi)各高?；虻貐^(qū)性的協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，提高儀器設(shè)備和實驗室的共享面。

大學(xué)物理教學(xué)示范中心現(xiàn)有儀器設(shè)備三千多件，總價值約五百多萬元，是培養(yǎng)和造就高質(zhì)量、高水平人才不可缺少的物質(zhì)條件。因此加強儀器設(shè)備的信息化管理，提高設(shè)備資源的利用率是十分重要的。在學(xué)校的儀器設(shè)備管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，本中心根據(jù)實驗項目類別建立了分賬戶，使每一位實驗管理員都可清楚自己所管理的實驗室內(nèi)的儀器設(shè)備情況。

計算機網(wǎng)絡(luò)化的儀器設(shè)備管理系統(tǒng)的建成，有助于各實驗室資產(chǎn)的統(tǒng)計和掌握；有利于實驗室設(shè)備資源共享、避免了儀器設(shè)備的重復(fù)采購；有利于控制實驗室經(jīng)費的投入和方向。

三、抓住機遇，謀求發(fā)展

在當(dāng)今迅猛發(fā)展的信息化時代，傳統(tǒng)的物理實驗室必將進行信息化改造。信息化改造不僅僅是指管理模式、教學(xué)手段的信息化，而且可以延伸到對物理實驗器材的改造上。例如在測量和記錄數(shù)據(jù)時，可以實現(xiàn)與計算機連接，進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理。也可運用軟件MATLAB對物理實驗進行仿真，其結(jié)果有助于學(xué)生加深對實驗的理解，提高物理實驗的教學(xué)效果。

四、結(jié)束語

實驗室的建設(shè)和管理信息化是當(dāng)今高校實驗室發(fā)展的需要，將理論教學(xué)、實踐教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等有機結(jié)合起來，進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實踐能力。我們將以本科教學(xué)水平評估作為實驗室管理改革和創(chuàng)新的新起點，繼續(xù)采取“優(yōu)化整合、分級循環(huán)、過程管理、多元開放”的改革措施，加快實驗室建設(shè)的步伐，以滿足人才培養(yǎng)的需求。

參考文獻：

[1]馬元愷.網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)的研究[J].當(dāng)代教育論壇,2004(5):66-67．

[2]張曉華.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革初探[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2003(4)：203-205．

[3]葉兆寧.大學(xué)物理多媒體教學(xué)資源庫的建設(shè)及應(yīng)用策略研究[D].東南大學(xué),2005.

[4]程國生．物理開放實驗與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索[J].實驗室研究與探索，2007(12):12-14．

[5]林明河．高校實驗室建設(shè)與儀器設(shè)備管理工作的研究［J］.實驗技術(shù)與管理，2007(1)：5-7．

[6]許國安.以教學(xué)評估為契機，全面提高實驗教學(xué)質(zhì)量［J］.實驗技術(shù)與管理，2007(12)：18-21.

[7]張志涌.精通MATLAB6.5版教程[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003．