工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的構(gòu)建研究

劉斯津

(長春師范大學(xué)工程學(xué)院，吉林長春 130032)

工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的構(gòu)建研究

劉斯津

(長春師范大學(xué)工程學(xué)院，吉林長春 130032)

實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺是高等學(xué)校工科專業(yè)實驗教學(xué)的重要支撐平臺。本文論述了網(wǎng)絡(luò)平臺在信息化實驗實訓(xùn)教學(xué)中的作用，探索了工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)的意義、建設(shè)目標(biāo)及構(gòu)建原則。從平臺建設(shè)與維護(hù)模式、實驗實訓(xùn)資源管理模塊、實驗實訓(xùn)教務(wù)管理模塊、實驗實訓(xùn)開放項目管理模塊等方面提出了相應(yīng)的設(shè)計思路及構(gòu)建建議。

實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理；管理模塊

實驗實訓(xùn)教學(xué)是高等教育工科專業(yè)實踐教學(xué)中一個非常重要的環(huán)節(jié)，對培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力以及創(chuàng)新能力有著積極的影響。為進(jìn)一步加快工程實驗實訓(xùn)中心建設(shè)，促進(jìn)實驗教學(xué)的改革創(chuàng)新，加緊建設(shè)工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)顯得尤為重要。但目前國內(nèi)的工科實驗實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)存在著諸多瓶頸：針對單一學(xué)科的平臺建設(shè)較為成熟，但缺乏學(xué)科的擴展性和開放性；實驗實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)平臺的管理范疇局限于實驗教學(xué)；只重視網(wǎng)絡(luò)平臺技術(shù)層面的建設(shè)，缺少實驗實訓(xùn)課程內(nèi)涵的整合。針對這些問題，本文將從構(gòu)建通用型工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的角度進(jìn)行初步研究，剖析該網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)目標(biāo)與構(gòu)建原則，并提出及各模塊實現(xiàn)過程中的設(shè)計思路及建議。

1 工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)目標(biāo)及構(gòu)建原則

工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)目標(biāo)主要分為三個層次：一是脫離單一和平面的實驗實訓(xùn)中心管理模式，減輕教師及實驗員隊伍的管理工作壓力，讓教師有更多的時間轉(zhuǎn)向教學(xué)研究工作；二是科學(xué)規(guī)劃實驗實訓(xùn)教學(xué)流程，逐步實施層次化教學(xué)方式，使實驗實訓(xùn)教學(xué)流程更規(guī)范合理。同時，利用網(wǎng)絡(luò)平臺的交互性和資源共享的優(yōu)勢來發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使學(xué)生形成協(xié)作學(xué)習(xí)、基于WebQuest的探究性學(xué)習(xí)方式①；三是針對開放實驗實訓(xùn)項目、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的申報和管理應(yīng)更加規(guī)范透明。針對這樣的建設(shè)目標(biāo)，工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的構(gòu)建原則主要包含以下幾個方面。

1.1 構(gòu)建科學(xué)合理的管理模塊，完善網(wǎng)絡(luò)管理功能

通過構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)身份認(rèn)證系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)模塊管理系統(tǒng)，實現(xiàn)技術(shù)、應(yīng)用、維護(hù)等各個方面的在線工作，簡化管理流程。實現(xiàn)實驗實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)與維護(hù)的大眾化，支持各項目的動態(tài)信息管理；同時根據(jù)教學(xué)的需求設(shè)置合理的功能模塊和管理體系，完善相關(guān)功能。在實驗實訓(xùn)教學(xué)體系、師資隊伍建設(shè)、實驗實訓(xùn)教學(xué)改革、課程內(nèi)容與方法等方面建成一個基礎(chǔ)牢固、遠(yuǎn)瞻前沿、資源整合、管理科學(xué)的實驗實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)平臺。

1.2 完備教學(xué)信息，強化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理

開放的實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺不但可以為校內(nèi)的教師和學(xué)生提供各種學(xué)習(xí)信息和資源，也能夠成為校內(nèi)外工科實驗實訓(xùn)教學(xué)工作的交流平臺。因此，該網(wǎng)絡(luò)平臺必須包含豐富且完備的實驗實訓(xùn)教學(xué)信息，例如各類實驗實訓(xùn)課程的基本內(nèi)容簡介、主講教師及其基礎(chǔ)課程、實驗實訓(xùn)資料以及實驗實訓(xùn)輪流表等。除此之外，利用網(wǎng)絡(luò)平臺的交互性優(yōu)勢，實時發(fā)布實驗實訓(xùn)課程信息，體現(xiàn)實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺中的教學(xué)管理。

1.3 實現(xiàn)教學(xué)資源開放共享，轉(zhuǎn)變實驗實訓(xùn)教學(xué)模式

致力打造信息化開放實驗實訓(xùn)平臺，完善開放體系，實行網(wǎng)上預(yù)約、登記與指導(dǎo)制度，通過實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的學(xué)生實踐預(yù)約系統(tǒng)，提高實驗設(shè)備的利用率，為學(xué)生課余時間的實踐學(xué)習(xí)創(chuàng)造有利條件。依托網(wǎng)絡(luò)交互性，加強師生、生生之間的信息交流，使學(xué)生自覺組成協(xié)作學(xué)習(xí)小組，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)的實驗實訓(xùn)探究團隊，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變實驗實訓(xùn)教學(xué)模式。

1.4 保障網(wǎng)絡(luò)信息的公開透明，完善大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新實踐項目平臺

利用網(wǎng)絡(luò)平臺實現(xiàn)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新實踐項目的申報、審批、監(jiān)控和評估過程。與此同時，網(wǎng)絡(luò)信息的公開透明可以為學(xué)生展開自主研究性學(xué)習(xí)提供有力支撐。在實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺上提供大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新實踐項目的實施案例，為學(xué)生實驗方案擬定、實驗數(shù)據(jù)采集與分析提供依據(jù)。同時建立網(wǎng)絡(luò)平臺上的指導(dǎo)教師隊伍，實時為學(xué)生書寫總結(jié)報告、撰寫科技論文提供建議。

2 工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的架構(gòu)設(shè)計

工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)應(yīng)基于校園網(wǎng)絡(luò)，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，還應(yīng)采用基于.NE的Web應(yīng)用三層結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)②?！叭龑咏Y(jié)構(gòu)”分別是表示層、應(yīng)用邏輯層和數(shù)據(jù)層。(1)表示層：采用ASP.NET Web Forms框架，能夠解決ASP模式的不足。它建立并使用可重用的用戶界面控件，封裝常用的功能，減少頁面書寫代碼的工作量，同時給開發(fā)者提供結(jié)構(gòu)清晰、風(fēng)格井然的頁面邏輯。(2)應(yīng)用邏輯層：即應(yīng)用服務(wù)層，負(fù)責(zé)處理用戶輸入的信息，或者將這些信息發(fā)送給數(shù)據(jù)庫層進(jìn)行保存。(3)數(shù)據(jù)庫層：.NET框架使用ADO.NET完成對數(shù)據(jù)庫的訪問，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的保存和讀取操作。

基于上述技術(shù)設(shè)想，工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺架構(gòu)如圖1所示。在此架構(gòu)圖中，實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺共分四個模塊——中心簡介、資源管理、教務(wù)管理、開放項目，每一模塊下的運行機制和管理機制各有不同。

圖1 工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺架構(gòu)圖

3 實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺主要模塊管理模式的設(shè)計思路

針對網(wǎng)絡(luò)平臺的不同用戶群，系統(tǒng)分別為訪客、管理員、教師、學(xué)生設(shè)置不同的模塊和認(rèn)證系統(tǒng)。下面將對主要管理模塊的設(shè)計思路進(jìn)行闡釋。

3.1 資源管理模塊

資源管理模塊主要分為兩個子模塊：“儀器設(shè)備”管理模塊和“教學(xué)資源”管理模塊。其中“儀器設(shè)備”子模塊包含了管理員的認(rèn)證系統(tǒng)，管理員可以在自己的數(shù)據(jù)庫中針對儀器設(shè)備的參數(shù)信息、設(shè)備使用率、維護(hù)保養(yǎng)、更新檢修等方面作詳實的記錄與更新。而訪客可以在該子模塊中瀏覽現(xiàn)有的大型儀器設(shè)備，查詢相應(yīng)的設(shè)備基礎(chǔ)參數(shù)和開放使用時間。平臺還提供了儀器設(shè)備的使用說明和技術(shù)支撐，可以讓訪客簡要了解各項設(shè)備的使用方法?！敖虒W(xué)資源”子模塊主要面向訪客訪問。由于平臺使各項教學(xué)資源開放共享，訪客們可以通過下載得到相應(yīng)的開課安排、課件，間接地訪問與課程相關(guān)的國內(nèi)外知識庫。

3.2 教務(wù)管理模塊

教務(wù)管理模塊需要對用戶身份進(jìn)行認(rèn)證，主要針對管理員、學(xué)生、教師三類人群。管理員的職責(zé)范圍在于發(fā)布各類實驗實訓(xùn)信息、教務(wù)和設(shè)備等資源的上傳下載以及各類課程的安排。

當(dāng)用戶以學(xué)生身份進(jìn)入系統(tǒng)后，能夠查詢個人課表并進(jìn)行選退課，查看自己的實驗實訓(xùn)成績，并與同學(xué)和教師進(jìn)行在線交流。最重要的是，網(wǎng)絡(luò)平臺提供了“實驗預(yù)約“服務(wù)，這項服務(wù)專門針對學(xué)生。在普通的實驗室管理中，如果學(xué)生在非實驗時間進(jìn)行實驗練習(xí)或?qū)嵱?xùn)操作，所耗費的人力和物力(實驗準(zhǔn)備、實訓(xùn)監(jiān)控)都是非常巨大的，同時指導(dǎo)教師也要花費更多教學(xué)之外的時間重復(fù)指導(dǎo)實驗。而網(wǎng)絡(luò)平臺上的“實驗預(yù)約”功能可以智能地統(tǒng)計預(yù)約人數(shù)、需要開設(shè)的實驗實訓(xùn)種類等，并根據(jù)學(xué)生和教師共同的時間段安排實驗實訓(xùn)。這樣既節(jié)約了時間，又節(jié)省了資源，還能夠幫助學(xué)生強化實踐操作能力。教師身份在平臺中運作的范疇主要是對個人實驗實訓(xùn)課表的調(diào)整和查閱，同時進(jìn)行成績的錄入，并在系統(tǒng)中與學(xué)生進(jìn)行互動交流。

3.3 開放項目管理模塊

開放項目管理模塊主要針對大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目以及開放實驗室項目的申報。由于添加了“項目分類介紹”和“競賽信息”等相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生可以在初次申報時深入了解各類項目的主要申報條件、研究目的、相關(guān)獎勵機制等。這種公開透明的信息能夠激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐的熱情，對培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新精神具有積極意義。

與此同時，“審批公告”可以公開各類項目的審批流程，做到審批信息公開化，有助于教師和學(xué)生根據(jù)自己的實際情況制定詳實的研究和實踐計劃。

4 結(jié)語

目前，工程實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)已逐漸成為高等院校提升教學(xué)質(zhì)量、落實教學(xué)改革的重要舉措。本文結(jié)合實驗實訓(xùn)中心網(wǎng)絡(luò)平臺構(gòu)建的意義，深入探討了該網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)目標(biāo)和構(gòu)建原則，在相應(yīng)原則下設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)平臺的基本架構(gòu)，并針對關(guān)鍵技術(shù)問題和模塊設(shè)計提出了設(shè)計意見。這既是工程實驗實訓(xùn)中心內(nèi)涵式建設(shè)過程中信息化實踐教育教學(xué)工作的構(gòu)想和完善，也對未來實驗實訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)平臺的開發(fā)提供了相應(yīng)的理論依據(jù)。

[注 釋]

①WebQuest譯為網(wǎng)絡(luò)調(diào)查探究，是一種利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行研究學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，可以使學(xué)生在這種環(huán)境中充分培養(yǎng)高水平思維能力。

②.NET Framework是新一代基于Internet的分布式計算應(yīng)用開發(fā)平臺。

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2015-03-06

劉斯津(1982- )，男，吉林長春人，長春師范大學(xué)工程學(xué)院實驗師，碩士，從事實驗室及實訓(xùn)中心建設(shè)研究。

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2095-7602(2015)04-0104-03