高校一體化實驗教學(xué)平臺建設(shè)研究

黎剛

摘要：高校一體化實驗教學(xué)平臺應(yīng)在一定的硬件、軟件和技術(shù)基礎(chǔ)上，依據(jù)實用性、簡潔性、易用性、高效性原則，以最大限度提升實驗教學(xué)效果為目的進行建設(shè)。平臺建設(shè)內(nèi)容應(yīng)包含教學(xué)、學(xué)習(xí)、交流、資源、服務(wù)、搜索、推送、管理等模塊。

關(guān)鍵詞：實驗；教學(xué)；平臺建設(shè)；高校；一體化

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）15-0128-02

Research on Construction of Integrated Experimental Teaching System of Universities

LI Gang

（Educational Technology Center， Experimental Teaching Center，Guangdong University of Foreign Studies， Guangzhou 510006， China）

Abstract： Construction of Integrated Experimental Teaching System of Universities should be based on certain hardware， software and technology， which should be according to the principles of practicality， simplicity， ease of use， high efficiency， with the purpose of maximizing the experiment teaching effect. The content of system construction should include modules such as teaching， learning， communication， resources， service， search， push and management.

Key words： experiment； teaching； system construction； Universities； integration

實驗教學(xué)是高校課程教學(xué)重要組成部分。大多數(shù)高校都已為開設(shè)的課程建設(shè)了各種相關(guān)的實驗教學(xué)平臺，在一定程度上提升了實驗教學(xué)效果。[1]然而，由于各高校各種實驗教學(xué)平臺數(shù)量多且功能單一，平臺之間相對獨立，難以聯(lián)結(jié)成一體化的綜合平臺，使得教師和學(xué)生用戶難以連貫使用。因此，建設(shè)一體化實驗教學(xué)平臺有待研究。

1 高校一體化實驗教學(xué)平臺建設(shè)基礎(chǔ)

1.1 硬件基礎(chǔ)

高校一體化實驗教學(xué)平臺的建設(shè)和運行離不開強大的硬件基礎(chǔ)支撐。用于平臺運行的服務(wù)器應(yīng)具備高性能中央處理器（CPU）以及大容量內(nèi)存（RAM），能夠進行多任務(wù)快速處理，短時間內(nèi)處理完成客戶端請求以及服務(wù)端響應(yīng)；同時還應(yīng)具備大容量硬盤，對平臺數(shù)據(jù)庫和實驗教學(xué)文件進行儲存和備份。此外，平臺運行環(huán)境還應(yīng)具備高帶寬網(wǎng)絡(luò)，確?？蛻舳撕头?wù)端數(shù)據(jù)能穩(wěn)定高速交互。

1.2 軟件基礎(chǔ)

平臺除了需要硬件支撐外，還需與之相匹配的軟件來支持其建設(shè)和運行。[2]從開發(fā)便捷性、開發(fā)調(diào)試兼容性、平臺運行安全性等方面考慮，開發(fā)到部署運行應(yīng)采用同一個公司生產(chǎn)且版本較新的軟件工具，如操作系統(tǒng)采用Microsoft Windows Server 2016 r2以上版本，數(shù)據(jù)庫軟件采用Microsoft SQL Server 2016以上版本，開發(fā)工具采用 Microsoft Visual Studio 2016以上版本等。

1.3 技術(shù)基礎(chǔ)

技術(shù)基礎(chǔ)主要是指開發(fā)、使用、及管理平臺技術(shù)人員軟硬件專業(yè)素養(yǎng)。一般情況下，平臺技術(shù)管理人員應(yīng)為計算機相關(guān)專業(yè)畢業(yè)的人員，并且在平臺開發(fā)、使用和管理等方面有一定經(jīng)驗，能夠從專業(yè)角度去管理平臺，熟練處理平臺出現(xiàn)的問題等。

2 高校一體化實驗教學(xué)平臺建設(shè)原則

2.1 實用性原則

高校一體化實驗教學(xué)平臺的建設(shè)應(yīng)以實用為首要原則，即平臺能為師生在教學(xué)、學(xué)習(xí)及參與教過程管理等方面提供豐富實用的功能。[3]對于一些不必要，基本不可能用到的，或者具有重復(fù)性的功能堅決不設(shè)計、不開發(fā)，這樣開發(fā)出來的都是必須用到的功能，有利于體現(xiàn)平臺的實用性。

2.2 簡潔性原則

平臺界面設(shè)計應(yīng)遵循簡潔性原則，功能按鈕、內(nèi)容展示區(qū)域等應(yīng)布局合理，常用功能一目了然。[4]功能圖標(biāo)應(yīng)設(shè)計較為簡潔的圖案以突出功能主題，使用戶一看便能知道其主要作用。整個平臺簡潔的設(shè)計可提升用戶使用協(xié)調(diào)感，降低平臺使用難度，有利于教師和學(xué)生高效參與實驗教學(xué)活動。

2.3 易用性原則

平臺的功能設(shè)計應(yīng)充分考慮操作簡易性，能夠簡化繁瑣的操作步驟，使平臺使用能夠盡量簡單，用戶能夠盡量采用最少的操作，在最短的時間內(nèi)完成相應(yīng)教學(xué)活動。切忌將重要的功能設(shè)計在深層菜單中，讓用戶難以尋找而增加操作的復(fù)雜度，達不到易用的效果。

2.4 高效性原則

師生使用平臺參與實驗教學(xué)活動時，應(yīng)能夠相對于不使用任何平臺時效率更高。高效性主要體現(xiàn)在從師生實驗教學(xué)活動準(zhǔn)備工作開始到實驗完成的整個過程中，各個環(huán)節(jié)均能以高效的形式去完成，例如：用更少的時間取得相同的實驗教學(xué)效果，或者用相等的時間取得更好的實驗教學(xué)效果等。

3 高校一體化實驗教學(xué)平臺建設(shè)目的

以性能優(yōu)越的軟硬件平臺以及強大的技術(shù)支持為基礎(chǔ)，以最大限度地提升實驗教學(xué)效果為最終目的[5]， 在力求實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源數(shù)字共建共享化基礎(chǔ)上，根據(jù)實用、簡潔、易用、高效的原則，將非信息化建設(shè)與管理的各種實驗教學(xué)活動內(nèi)容數(shù)字化有機統(tǒng)一，建成具有教學(xué)、學(xué)習(xí)、交流、資源建設(shè)、實驗室預(yù)約、智能搜索推送、管理等模塊的一體化高校實驗教學(xué)平臺。

4 高校一體化實驗教學(xué)平臺建設(shè)內(nèi)容

4.1 教學(xué)模塊

教學(xué)模塊主要包括課程簡介、實驗室簡介、教學(xué)微視頻、作業(yè)批改功能。其中，課程介紹功能用于展示實驗課程的簡單介紹，如授課教師簡介、課程內(nèi)容簡介、教學(xué)進度安排、考核方式等；實驗室簡介功能用于呈現(xiàn)實驗室名稱、實驗室內(nèi)的設(shè)備及使用說明、軟件及其說明、已開設(shè)實驗的介紹、實驗室360度全景圖等內(nèi)容；教學(xué)微視頻功能主要用來展示按知識點拆分，便于學(xué)生快速找到所需，有針對性地學(xué)習(xí)的微視頻；作業(yè)批改功能旨在讓教師隨時登錄平臺對學(xué)生作業(yè)批改評分及寫評語。

4.2 學(xué)習(xí)模塊

學(xué)習(xí)模塊包含實驗引導(dǎo)、在線筆記、作業(yè)提交、學(xué)習(xí)空間功能。實驗引導(dǎo)功能用于引導(dǎo)學(xué)生進行試驗，所展現(xiàn)內(nèi)容包括做實驗應(yīng)掌握的知識點、實驗?zāi)康摹嶒炓?、操作流程、注意事項、實驗操作步驟指導(dǎo)等；在線筆記功能用于學(xué)生學(xué)習(xí)同時以文字、圖片、音頻等形式記錄相關(guān)內(nèi)容，還可將內(nèi)容導(dǎo)出線下保存；作業(yè)提交功能用于學(xué)生以附件形式在線提交作業(yè)；學(xué)習(xí)空間功能用于學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得，記錄學(xué)習(xí)過程，可供他人查看借鑒。

4.3 交流模塊

交流模塊包括一對一即時交流、集體即時交流功能。一對一即時交流用于學(xué)生與學(xué)生之間、教師與學(xué)生之間、教師與教師之間在平臺內(nèi)以文字、語音、視頻等形式進行即時通訊交流；集體即時交流功能是為3個或以上的用戶提供的集體交流群組功能，組內(nèi)用戶能夠以文字、語音、視頻等形式進行集體即時交流，并能傳輸常見類型的文件。

4.4 資源模塊

資源模塊包含名詞術(shù)語庫、素材庫、軟件工具、參考資料庫、最新研究成果、學(xué)生作品展示、自測題庫功能。名詞術(shù)語庫，用于教師對學(xué)科專業(yè)術(shù)語定義、釋義及實例的建設(shè)；素材庫主要用于儲存實驗教學(xué)需要的圖片、視頻等高清素材，可由教師或?qū)W生自行拍攝或者錄制；軟件工具包括實驗所需軟件安裝包等；參考資料庫包括相應(yīng)電子書籍、電子期刊、視頻、音頻、圖片資料等；最新研究成果功能用于展示相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域最新研究成果，供師生借鑒學(xué)習(xí)；學(xué)生作品展示功能用于展示優(yōu)秀學(xué)生作品；自測題庫功能用于學(xué)生對所學(xué)知識掌握程度的檢測。

4.5 服務(wù)模塊

服務(wù)模塊包含實驗室預(yù)約、實驗室實時狀態(tài)功能。其中，實驗室預(yù)約可讓學(xué)生在線預(yù)約實驗室和實驗設(shè)備，系統(tǒng)能根據(jù)預(yù)約信息分配相應(yīng)的實驗室并通過短信或微信平臺通知學(xué)生；實驗室實時狀態(tài)功能可實時顯示實驗室名稱、當(dāng)前實驗項目、當(dāng)前實驗人數(shù)、當(dāng)前設(shè)備使用情況、當(dāng)前實驗所需時間，當(dāng)前實驗室已使用時長等信息。

4.6 智能搜索模塊

在該模塊中，可全站式搜索平臺中任何信息，如資源庫里所有文字材料（也包含單個文件中的文字信息，不僅僅局限于文件名），圖片材料，系統(tǒng)界面上任何文字信息等。

4.7 智能推送模塊

該模塊用于收集學(xué)生學(xué)習(xí)行為習(xí)慣等信息，為其推薦相應(yīng)學(xué)習(xí)資源。

4.8 管理功能模塊

管理功能模塊包含用戶管理、資源管理、資源監(jiān)督、成績管理功能。其中，用戶管理功能用于管理所有教師和學(xué)生用戶個人信息；資源管理功能用于教師或?qū)W生進行資源上傳、更新、修改等；資源監(jiān)督功能用于管理員對資源進行抽查監(jiān)督；成績管理用于對實驗成績進行統(tǒng)計分析等。

參考文獻：

[1] 王德利， 湯海峰， 孟威， 等. 數(shù)字化實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建[J]. 實驗技術(shù)與管理， 2014（12）： 152-154.

[2] 朱燕紅， 史美萍， 謝海斌. 研究生實驗教學(xué)平臺的數(shù)字化建設(shè)與實踐[J]. 實驗室研究與探索， 2014（9）： 215-219.

[3] 景濤. 計算機實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建與管理分析[J]. 智能城市. 2016， 7（2）： 306.

[4] 陳展榮， 全渝娟， 何萬寧. 大學(xué)計算機實驗教學(xué)平臺建設(shè)與資源共享研究[J]. 中國教育信息化， 2015（5）： 41-43.

[5] 劉慶. 在線教學(xué)平臺行為統(tǒng)計系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 電腦知識與技術(shù)， 2016， 23（12）： 59-60， 69.