淺談基于網(wǎng)絡(luò)的高校開放實驗室的教學(xué)管理

黃亞亞

摘要:針對傳統(tǒng)高等院校本科開放實驗管理上的不足,介紹了實驗室開放教學(xué)的模式,淺析實驗室開放的管理問題,提出了建立基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)的必要性,重點(diǎn)闡述了基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)的主要功能和開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的實驗教學(xué)管理系統(tǒng)的意義。

關(guān)鍵詞:網(wǎng)絡(luò);實驗室開放;教學(xué)管理

中圖分類號:G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1002—2589(2009)26—0127—02

多年來,我國高校傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式是整班教學(xué),整體安排教學(xué)實驗,實驗時間的安排往往比較集中,儀器設(shè)備在學(xué)生整體實驗時間被過度頻繁的使用,在其他時間相對比較空閑,使得儀器設(shè)備整體上使用率不高,學(xué)生人均直接操作儀器設(shè)備的時間較少,達(dá)不到技能培養(yǎng)和訓(xùn)練目的。加之,在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中,助理實驗師需要提前進(jìn)行實驗準(zhǔn)備工作,而學(xué)生往往對實驗的準(zhǔn)備參與不足,對實驗的連貫性和各種實驗手段的融合掌握程度較差。通常情況下,學(xué)生只是在教師照本宣科的指導(dǎo)下,在規(guī)定時間及配備好的儀器設(shè)備上,按照實驗指導(dǎo)上的實驗步驟機(jī)械地完成實驗任務(wù),使實驗教學(xué)變得枯燥無味,導(dǎo)致學(xué)生的基本操作能力和自主創(chuàng)新能力較低[1]。加之,傳統(tǒng)實驗教學(xué)附屬于理論課教學(xué),不但實驗學(xué)時有限,而且學(xué)生只能在規(guī)定的時間才能進(jìn)入實驗室,大大阻礙了學(xué)生的實驗興趣和科研興趣的培養(yǎng)。解決上述問題的一個很好的選擇就是在搞好傳統(tǒng)理論教學(xué)的基礎(chǔ)上,積極推進(jìn)實驗室開放工作[2],為學(xué)生提供更加自由和便利的實驗學(xué)習(xí)條件,拓寬學(xué)生的知識面,激發(fā)學(xué)生對實驗和科學(xué)研究的興趣,提高學(xué)生運(yùn)用綜合知識能力和創(chuàng)新能力,為社會培養(yǎng)更多有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的現(xiàn)代化人才。

1.實驗室開放的模式

近年來,國內(nèi)大部分高校都紛紛積極地開展實驗室開放工作。高校實驗室開放對本科教學(xué)的意義和作用顯得越來越重要[3][4]。實驗室開放內(nèi)容主要是指高校各類實驗室在完成計劃內(nèi)教學(xué)任務(wù)的前提下,利用現(xiàn)有師資、儀器設(shè)備、設(shè)施條件等硬件資源,面向?qū)W生開放,其主要目的是培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新精神的高素質(zhì)人才?？傮w來說,高校實驗室開放的模式有三種:教學(xué)實驗項目型、學(xué)生參與科研項目型和學(xué)生研究課題型[3]。教學(xué)實驗項目型,指教學(xué)計劃內(nèi)的實驗教學(xué)項目以科研實驗的形式開展,一般為不同科目的教師根據(jù)本學(xué)科特點(diǎn)設(shè)置的綜合實驗或設(shè)計實驗,以加強(qiáng)學(xué)生的基本實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新意識,該模式主要針對所有必修某門實驗課的學(xué)生;學(xué)生參與科研項目型,指科研實驗室教師可以根據(jù)自己的科研項目吸收有興趣并學(xué)有余力的優(yōu)秀學(xué)生進(jìn)入實驗室參加教師自己的科研項目實驗;學(xué)生研究課題型,指學(xué)生自主申報學(xué)?；蛟合翟O(shè)立的學(xué)生科研課題并完成該課題,或?qū)W生自擬項目進(jìn)行的小發(fā)明、小制作等課外科技活動實驗,這些均可在教師的指導(dǎo)下于開放實驗室中完成。

2.基于網(wǎng)絡(luò)的開放實驗室的管理

基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)充分體現(xiàn)了學(xué)生在實驗教學(xué)中的主體地位,有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和自主創(chuàng)新能力。

2.1目前開放實驗室的管理現(xiàn)狀

數(shù)目將本情況進(jìn)行紀(jì)錄。實驗教師到時也可以到場指導(dǎo)使用對應(yīng)實驗室開放的模式,目前高校實驗室開放管理現(xiàn)狀可歸納為以下三點(diǎn):(1)基礎(chǔ)教學(xué)實驗室各自為政,缺乏廣泛的聯(lián)系,造成學(xué)習(xí)內(nèi)容的重復(fù)和實驗室資源的浪費(fèi);(2)科研實驗室能消化的學(xué)生數(shù)量有限,使得大部分學(xué)生無法得到比較系統(tǒng)全面的訓(xùn)練,且容易造成教學(xué)實驗室和儀器設(shè)備使用率不高的結(jié)果;(3)由于本科生對實驗室許多儀器的使用方法和各個實驗室的規(guī)章制度及儀器設(shè)備使用注意事項不清楚,使得實驗室的管理難度較大。因此,開放實驗室的管理問題是一個亟待解決的關(guān)鍵問題之一。利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù),探索有效的實驗教學(xué)開放管理模式,開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的開放型實驗教學(xué)管理系統(tǒng),規(guī)范實驗教學(xué)管理信息,優(yōu)化資源配置,提高實驗教學(xué)質(zhì)量有著重要的意義[5]。

2.2基于網(wǎng)絡(luò)的開放實驗室的管理內(nèi)容和方法

基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)是以局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ),給所有的本科學(xué)生和教師提供一個包含實驗項目、實驗指導(dǎo)老師、學(xué)生情況、各開放實驗室情況等的數(shù)據(jù)庫和開放實驗室在線動態(tài)監(jiān)控及信息反饋平臺。其包含的主要內(nèi)容有:

(1)數(shù)據(jù)庫:①每一個學(xué)年所有本科教學(xué)實驗室所開設(shè)的實驗的名稱和主要內(nèi)容,所有學(xué)生申請的院系或?qū)W校項目的主要內(nèi)容和指導(dǎo)教師,學(xué)生參與的項目的主要內(nèi)容和指導(dǎo)教師,以及學(xué)生自擬的研究課題的主要內(nèi)容和指導(dǎo)教師;②院系所有指導(dǎo)老師的基本科研情況和教學(xué)情況;③所有開放實驗室的規(guī)章制度、強(qiáng)制性要求和主要儀器及其實用規(guī)程;④歷屆學(xué)生的開放實驗內(nèi)容和完成情況。

(2)實驗預(yù)約系統(tǒng):①實驗預(yù)約與審核;②實驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計,包括儀器設(shè)備的使用情況,各實驗室項目的開展情況等。

(3)在線監(jiān)控系統(tǒng):主要實時監(jiān)控各開放實驗室的人員流動情況和儀器使用情況,保證實驗室的安全和儀器的正常、高效實用。

(4)信息反饋平臺:①學(xué)生完成當(dāng)天實驗后可通過自己的帳戶在系統(tǒng)中對其指導(dǎo)教師提交當(dāng)天的實驗記錄,并收看指導(dǎo)教師的回饋信息;②學(xué)生完成實驗項目后可在系統(tǒng)中提交實驗論文和項目結(jié)題報告,并能在自己的帳戶下看到指導(dǎo)教師的評語;③學(xué)生可以在管理系統(tǒng)中對指導(dǎo)教師進(jìn)行打分評價,評價結(jié)果作為指導(dǎo)教師的考核方式之一;④設(shè)置BBS系統(tǒng),供所有學(xué)生和老師進(jìn)行實驗學(xué)習(xí)方面的經(jīng)驗交流。

2.3基于網(wǎng)絡(luò)的開放實驗室管理的優(yōu)點(diǎn)

通過基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)可以公布更多相關(guān)信息,如:各開放實驗室的管理制度、實驗室開放的范圍、實驗室開放的時間和開放的實驗內(nèi)容、實驗室內(nèi)各儀器設(shè)備的使用方法、操作規(guī)程和使用情況,指導(dǎo)教師及實驗技術(shù)人員的基本情況及聯(lián)系方式,各實驗室所能完成的實驗項目和正在進(jìn)行的實驗項目,傳統(tǒng)實驗的電子講義和課件等內(nèi)容。通過實驗室管理系統(tǒng)的信息公布,學(xué)生和教師可以及時方便地進(jìn)行瀏覽,加強(qiáng)了信息共享,使更多的老師和實驗室管理人員增加了與學(xué)生的接觸,更多了解學(xué)生的需求,同時也便于學(xué)生做好實驗預(yù)習(xí)及與指導(dǎo)教師的聯(lián)系。

通過基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)可以改革傳統(tǒng)實驗教學(xué)中存在的驗證性實驗較多而創(chuàng)新性實驗較少的不足,通過在系統(tǒng)中公布傳統(tǒng)驗證型實驗的實驗準(zhǔn)備情況、實驗步驟、實驗效果等課件或多媒體實驗演示視頻,運(yùn)用大量的圖片、實物照片以及相關(guān)實驗資料,融知識性和趣味性為一體,使學(xué)生在較短的時間內(nèi)掌握傳統(tǒng)實驗的基本操作方法,激發(fā)學(xué)生對原有實驗進(jìn)行分析和綜合,通過與實驗指導(dǎo)教師溝通,從而設(shè)計出具有創(chuàng)新性的實驗。通過基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)可以改變傳統(tǒng)的大面積陳舊的驗證型實驗,增加綜合型、設(shè)計型實驗比例。自由放松的實驗過程使學(xué)生不得不通過課外閱讀和查閱相關(guān)文獻(xiàn),組織交流或?qū)ｎ}討論搜索相關(guān)實驗資料,開動大腦思考如何才能完成實驗,有利于提高學(xué)生的科學(xué)的思維方法與研究方法、培養(yǎng)創(chuàng)新精神與能力,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力、促進(jìn)個性發(fā)展。

基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)實驗預(yù)約。實驗預(yù)約管理的實現(xiàn)可以避免實驗室、儀器使用時間的沖突,保證教學(xué)、科研和實驗室管理工作順利進(jìn)行。在基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)中,廣大教師和學(xué)生可以隨時了解實驗室和儀器使用動態(tài),并在系統(tǒng)中及時方便地預(yù)約自己需要的儀器設(shè)備,提高實驗室儀器設(shè)備的使用率和管理效率。并且,基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)可以對各個實驗室、儀器、實驗項目等各種資源的利用率進(jìn)行統(tǒng)計,便于發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有數(shù)量的儀器設(shè)備是否因為使用率過高或維修頻繁而造成實驗項目無法繼續(xù)進(jìn)行等問題,并及時解決。

可以避免學(xué)習(xí)內(nèi)容的重復(fù)和實驗時間的沖突,使得學(xué)生的學(xué)習(xí)有更好的自主性,有助于學(xué)生更合理的安排自己的時間,同時也減少了實驗教師的工作量,方便實驗室管理老師更科學(xué)地管理實驗室。

基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)對教師和學(xué)生起到了監(jiān)督和促進(jìn)作用。比如,有的實驗教師重視不夠,只是在開放時間把實驗室的門打開,缺少對學(xué)生練習(xí)操作必要的監(jiān)督指導(dǎo),或在實驗室開放期間學(xué)生缺席。對此,通過實驗室管理系統(tǒng)和門禁系統(tǒng)連接,所有人均可在實驗室管理系統(tǒng)上查看到系統(tǒng)的記錄情況,以確定學(xué)生或者指導(dǎo)老師是否在實驗室,再通過管理系統(tǒng)的學(xué)生和教師的互評機(jī)制,激勵學(xué)生和教師認(rèn)真對待實驗。

通過校園網(wǎng)絡(luò)的使用,基于實驗室管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)各學(xué)院和各實驗室的統(tǒng)一管理,實現(xiàn)跨學(xué)科、跨專業(yè)的融合,為綜合性實驗的進(jìn)行提供了便利的實現(xiàn)手段和平臺。

3.結(jié)語

高校實驗室開放工作是一項長期的、復(fù)雜的工作,是提高實驗教學(xué)質(zhì)量的重要手段。為了解決傳統(tǒng)實驗室管理中存在的弊端,開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的實驗室管理系統(tǒng)是十分必要的。實驗室管理信息系統(tǒng)為實驗教學(xué)管理的現(xiàn)代化、信息化、科學(xué)化提供了堅實的平臺,促進(jìn)了實驗教學(xué)的靈活性、多樣性和實驗數(shù)據(jù)資料的完善化,有效提高了實驗資源的利用率和實驗教學(xué)管理的質(zhì)量。

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(責(zé)任編輯/彭巍)