國家級實驗教學(xué)示范中心網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)的探索

李玉東, 艾永樂, 王曉衛(wèi), 張 濤

(河南理工大學(xué) 電工電子實驗中心，河南 焦作 454000)

0 引 言

國家教育部于2005年5月啟動了高校實驗教學(xué)示范中心建設(shè)和評審工作，經(jīng)過8年的建設(shè)，現(xiàn)已有國家級實驗教學(xué)示范中心721個，涵蓋物理、化學(xué)、生物、力學(xué)、機械、電子、計算機、醫(yī)學(xué)、經(jīng)濟管理、傳媒和綜合性工程訓(xùn)練中心等20多個學(xué)科類別[1]。國家級實驗教學(xué)示范中心的評審工作帶動了各省、自治區(qū)、直轄市實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)，數(shù)千個省級實驗教學(xué)示范中心應(yīng)運而生。我校電工電子實驗中心(簡稱實驗中心)于2006年通過教育部評審，被評為國家級實驗教學(xué)示范中心，并于2013年順利通過教育部國家級實驗教學(xué)示范中心專家組驗收。

隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，高校校園網(wǎng)建設(shè)進一步完善，并將信息化網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與應(yīng)用作為其評審和驗收的重要指標之一[2]。目前，國家級實驗教學(xué)示范中心信息化建設(shè)的評價指標：①建成網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)和實驗室管理信息平臺，②具有豐富的網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)資源，③實現(xiàn)網(wǎng)上輔助教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)化、智能化管理，④實現(xiàn)實驗室開放信息和過程網(wǎng)絡(luò)化管理。在充分調(diào)研和分析了國內(nèi)各大高校實驗教學(xué)和實驗室管理信息化建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，實驗中心從實驗管理、實驗資源、實驗手段、實驗開放等方面開展信息網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)工作。同時，充分考慮了電工電子實驗中心的實驗教學(xué)軟硬件設(shè)施、實驗學(xué)時分配、指導(dǎo)教師層次以及校園網(wǎng)平臺配置等多方面客觀因素，探索出了一條適合實驗中心實情的具體建設(shè)路線。經(jīng)過近7年的建設(shè)與實踐，實驗中心的信息化建設(shè)工作已經(jīng)取得了顯著成果，基本實現(xiàn)了實驗管理、實驗資源、實驗手段等方面的信息網(wǎng)絡(luò)化，初步構(gòu)建了多個方面相互滲透、互為補充、相輔相成的集成化信息平臺，該平臺在實際應(yīng)用中取得了良好的效果。

1 國內(nèi)高校實驗教學(xué)與管理信息化建設(shè)現(xiàn)狀

近幾年來，國家級質(zhì)量工程項目的實施和學(xué)科競賽的開展，帶動了國內(nèi)各高校積極開展實驗教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新，加大對實驗教學(xué)的投入和建設(shè)力度。信息化建設(shè)是一種推動實驗教學(xué)體系和管理模式改革創(chuàng)新的有效途徑，受到了各高校的普遍重視。如清華大學(xué)開發(fā)了一套全校范圍的集實驗教學(xué)管理、網(wǎng)上預(yù)約、網(wǎng)上排課選課、學(xué)生評價等實驗教學(xué)教務(wù)管理為一體的實驗教學(xué)系統(tǒng)；北京國網(wǎng)中電自動化技術(shù)有限公司開發(fā)了集實驗室開放門戶、開放平臺門戶內(nèi)容、開放資源綜合、開放過程、實時監(jiān)控、教學(xué)質(zhì)量評價管理及各類報表等功能為一體的實驗室開放管理系統(tǒng)；上海交通大學(xué)物理實驗教學(xué)中心從2004年開發(fā)了一套基于XML的開放式學(xué)習(xí)系統(tǒng)，包括了近200項物理實驗，實驗項目的開放為學(xué)生預(yù)習(xí)及課外學(xué)習(xí)提供了便利等等。這些系統(tǒng)都各具特色，充分發(fā)揮了它們的特色，提高了實驗教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)資源利用率。

電工電子實驗中心重視實驗教學(xué)改革與實驗教學(xué)信息網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的建設(shè)和使用。自2006年以來，為提高實驗教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)資源利用率，加大實驗室開放力度，依據(jù)科學(xué)性、合理性、可利用性等特點要求，實驗中心從實驗管理、實驗資源、實驗手段等方面開展信息網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)與使用效果顯著。

2 實驗中心教學(xué)信息化建設(shè)

為了實現(xiàn)信息化和網(wǎng)絡(luò)化管理，提高工作效率與實驗室管理水平，實驗中心于2011年完善了資源豐富的網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)管理信息平臺。該平臺包括實驗中心網(wǎng)站信息、實驗教學(xué)與實驗設(shè)備管理信息、實驗室開放信息管理系統(tǒng)和實驗教學(xué)過程監(jiān)控系統(tǒng)。

2.1 網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)平臺搭建

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，以Web技術(shù)為基礎(chǔ)的B/S模式正日益顯現(xiàn)出先進性；與傳統(tǒng)的ASP相比，ASP.NET在構(gòu)建Web應(yīng)用程序方面具有很大的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：更快的運行速度、更高的穩(wěn)定性、更高的安全性和保密性及更易于開發(fā)和維護。因此，本網(wǎng)站平臺是采用的基于ASP.NET開發(fā)B/S模式的信息化管理平臺。其結(jié)構(gòu)拓撲如圖1所示。網(wǎng)站平臺信息主要包括實驗中心概況、實驗中心新聞與公告、實驗教學(xué)、師資隊伍、規(guī)章制度、學(xué)科競賽、視頻監(jiān)控、網(wǎng)上資源庫、師生互動等欄目。其中，視頻監(jiān)控連接于實驗室監(jiān)視系統(tǒng)，可隨時查看實驗中心各實驗室的運行狀況、開放情況等。網(wǎng)站首頁如圖2所示。

圖1 網(wǎng)站平臺拓撲圖

圖2 網(wǎng)站平臺首頁

2.2 實驗教學(xué)管理信息化建設(shè)

實驗教學(xué)管理信息信息化建設(shè)內(nèi)容主要包括實驗教學(xué)管理、資源管理、實驗室開放管理、報表統(tǒng)計等內(nèi)容。該信息化系統(tǒng)包括基礎(chǔ)實驗教學(xué)和科技創(chuàng)新實踐教學(xué)兩大部分。主要實現(xiàn)：①學(xué)生網(wǎng)上預(yù)約、網(wǎng)上選課、自選實驗、提交實驗報告、對教師教學(xué)效果評價以及通過網(wǎng)絡(luò)查詢設(shè)備的使用等功能；②教師網(wǎng)上發(fā)布教學(xué)信息與網(wǎng)上成績錄入、成績查詢。

2.3 實驗教學(xué)資源及設(shè)備信息建設(shè)

實驗教學(xué)資源管理系統(tǒng)包括網(wǎng)上實驗資源和實驗設(shè)備信息系統(tǒng)兩大部分。網(wǎng)上實驗資源主要實驗課件、視頻資源、常用集成電路、常用畫圖及仿真軟件、實驗指導(dǎo)書、實驗儀器設(shè)備使用說明書等，如圖3所示。

圖3 網(wǎng)上實驗資源系統(tǒng)

實驗設(shè)備信息管理信息系統(tǒng)主要包括儀器設(shè)備入庫管理、儀器設(shè)備信息管理、儀器設(shè)備信息查詢、儀器設(shè)備歸屬管理、儀器設(shè)備借用歸還管理、儀器設(shè)備維護信息、維修記錄、預(yù)報廢管理、儀器設(shè)備報表管理等內(nèi)容。

2.4 實驗教學(xué)過程監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)視各實驗室的運行情況，及時反饋各類教學(xué)信息，便于老師掌控實驗室的運行狀態(tài)，同時為學(xué)生提供實驗室運行信息及設(shè)備使用情況。實驗室監(jiān)控系統(tǒng)如圖4所示。

圖4 實驗室監(jiān)控系統(tǒng)

3 信息化建設(shè)成效與展望

實驗中心信息化平臺運行3年來，效果顯著。學(xué)生普遍反映該平臺的Web頁面制作精良、美觀、簡潔，圖、文、動畫并茂，人機界面友好，學(xué)習(xí)資源非常豐富；預(yù)約系統(tǒng)操作簡便且互動性強；平臺的應(yīng)用拓寬了學(xué)生獲取知識的空間，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。教師認為平臺的應(yīng)用極大地減輕了實驗指導(dǎo)教師和實驗技術(shù)人員的日常工作負擔，各個系統(tǒng)操作簡單易用，教師可以有更多的精力投入到一線的教學(xué)中去；同時也為教師素質(zhì)與能力的提高和實驗中心的可持續(xù)發(fā)展提供了空間。學(xué)校、電氣學(xué)院、教務(wù)處、國有資產(chǎn)管理處等部門也對實驗中心信息化平臺的整體水平和構(gòu)思給予了較高的評價。2013年4月實驗中心主任在“2013年國家級實驗教學(xué)示范中心聯(lián)席會電子學(xué)科組工作會議”作了“網(wǎng)絡(luò)化實驗教學(xué)管理和實驗室管理信息平臺的應(yīng)用”報告，受到與會代表的高度關(guān)注，一致認為：實驗中心的網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)切實發(fā)揮了培養(yǎng)人才、開放交流、輻射地方的作用。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展及中心教學(xué)改革的深入，中心的網(wǎng)絡(luò)信息化平臺建設(shè)還應(yīng)不斷地深入下去，做到與時俱進，擴大中心的輻射范圍、豐富實驗教學(xué)手段與日常維護。中心的網(wǎng)絡(luò)信息化平臺的輻射范圍目前主要還僅限于河南省部分高校，作為國家級實驗教學(xué)示范中心，應(yīng)增強與教育部門和兄弟院校的交流與合作，增加信息來源的途徑，擴大中心在國內(nèi)外的示范與輻射作用，逐步建成高度信息化、立體化、開放化的國家級電工電子實驗教學(xué)示范中心。

4 結(jié) 語

實驗教學(xué)已在高等教育教學(xué)改革中受到了高度關(guān)注。示范中心擁有優(yōu)質(zhì)的實驗教學(xué)資源，是高校深化教學(xué)改革，推進素質(zhì)教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實踐能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)的主要陣地。實驗中心在網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)中，從功能定位及內(nèi)容建設(shè)上作了前瞻性的規(guī)劃與設(shè)計并付諸實施，從科學(xué)實驗管理、充實實驗資源、豐富實驗手段等方面開展針對性的建設(shè)，初步建成了一個功能齊備、性能穩(wěn)定、可持續(xù)性的網(wǎng)絡(luò)信息化平臺，實現(xiàn)了教與學(xué)的雙贏。

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