高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理探討

安亞文

摘? 要? 隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，高校培養(yǎng)人才的要求越來(lái)越高，當(dāng)代大學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力亟待提高，以適應(yīng)未來(lái)社會(huì)的發(fā)展。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育的重要組成部分。分析高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理手段、教學(xué)模式、教學(xué)資源等方面的現(xiàn)狀，并從建立信息化管理平臺(tái)，信息化理念融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，搭建教學(xué)資源開(kāi)放共享平臺(tái)等方面提供思路，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理。

關(guān)鍵詞? 高校；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；信息化管理；教學(xué)資源；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G642.423? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2023）13-0012-03

0? 引言

為了適應(yīng)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，高等教育教學(xué)急需進(jìn)行變革。如何讓學(xué)生快速適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)，怎樣提高教育教學(xué)質(zhì)量，是高等教育教學(xué)必須解決的問(wèn)題[1]。高等教育中，高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)是重要的組成部分，其中實(shí)驗(yàn)室又是實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究的重要場(chǎng)所。為適應(yīng)高等教育信息化發(fā)展的趨勢(shì)，滿足高校日益增長(zhǎng)的培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新型人才的需求，亟須對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室管理的現(xiàn)狀進(jìn)行分析和探索信息化管理途徑是十分重要的。

1? 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理概述

高等教育信息化是教育信息化的重要組成部分和主導(dǎo)力量，與人才培養(yǎng)、科學(xué)研究、社會(huì)服務(wù)和文化創(chuàng)新等多方面發(fā)展密切相關(guān)，而高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其中的重要環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平又是影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的重要一環(huán)[2]。在信息技術(shù)蓬勃發(fā)展的時(shí)代，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施和信息資源建設(shè)，推進(jìn)信息技術(shù)和高等教育的融合是必然的發(fā)展趨勢(shì)。在高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理和教學(xué)模式上都要融入現(xiàn)代化的理念，采用信息化手段。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化主要指在先進(jìn)的教學(xué)管理理念指導(dǎo)下，借助現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各部分進(jìn)行改革，包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)教務(wù)管理，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍等方面。實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理有賴于各部分相互融合滲透，將它當(dāng)作持續(xù)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，始終保持平衡以適應(yīng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求[3]。

2? 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性分析

2.1? 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育的重要組成部分

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高校本科生培養(yǎng)方案中與專業(yè)理論課同等重要，也需要學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)的全程管理。在信息化時(shí)代，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以加深對(duì)理論知識(shí)的理解和吸收，促進(jìn)自身知識(shí)體系的完善，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)高校教學(xué)過(guò)程的完善。另外，在實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生操作儀器設(shè)備的過(guò)程也是了解理論知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程。通過(guò)信息化手段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以高質(zhì)量地完成教學(xué)任務(wù)，達(dá)到更好的教學(xué)效果[4]。

2.2? 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要方法

高校承擔(dān)著人才培養(yǎng)的重要任務(wù)，信息化時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的要求日益增加，學(xué)生不僅要掌握基礎(chǔ)的專業(yè)理論知識(shí)，更重要的是要用這些知識(shí)來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐，具備將專業(yè)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的能力。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是將理論知識(shí)和實(shí)踐技能有機(jī)結(jié)合來(lái)提高學(xué)生實(shí)踐能力的教學(xué)。

總結(jié)以往實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果，學(xué)生親自動(dòng)手操作，掌握基本、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作方法，對(duì)相應(yīng)的理論知識(shí)的理解逐漸深入，有利于他們運(yùn)用理論知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新。在先進(jìn)的教學(xué)理念和專業(yè)教師的指導(dǎo)下，高校通過(guò)信息化的技術(shù)手段，更易調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)踐的積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和能力，學(xué)生整體素質(zhì)得到全面發(fā)展。

另外，對(duì)于有實(shí)驗(yàn)教學(xué)的專業(yè)來(lái)說(shuō)，結(jié)合理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是學(xué)生取得科研成果的一個(gè)重要渠道。高校學(xué)生通過(guò)先進(jìn)的儀器設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)教師的專業(yè)指導(dǎo)下，參加各類實(shí)驗(yàn)實(shí)踐競(jìng)賽或者進(jìn)行一系列的科普實(shí)驗(yàn)展演活動(dòng)，可以提高實(shí)踐創(chuàng)新能力。

2.3? 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)是推動(dòng)科研成果轉(zhuǎn)化的重要法寶

不論是推進(jìn)高校與企業(yè)合作，還是實(shí)現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化，都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，借助視頻、虛擬仿真等手段，能更充分地利用實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，搭建展示實(shí)驗(yàn)成果的平臺(tái)、創(chuàng)造高校科研成果和企業(yè)社會(huì)實(shí)際需求對(duì)接的條件，加快實(shí)現(xiàn)科研成果轉(zhuǎn)化，促進(jìn)高校科學(xué)研究快速發(fā)展[4]。

當(dāng)代大學(xué)生參與科學(xué)研究和提高創(chuàng)新能力的重要途徑之一是參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目。對(duì)于物理專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，分析得出近幾年參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃的項(xiàng)目大多和實(shí)驗(yàn)研究密切相關(guān)，由此可以看出實(shí)驗(yàn)教學(xué)是人才培養(yǎng)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和取得、轉(zhuǎn)化科研成果的重要法寶。

3? 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理現(xiàn)狀

3.1? 管理手段落后，實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化平臺(tái)功能不夠完善

隨著高等教育大眾化進(jìn)程的推進(jìn)，高校學(xué)生人數(shù)逐漸增加，高校實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)也越來(lái)越多樣化，諸多因素使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室管理工作越來(lái)越復(fù)雜。大多數(shù)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作處于低效率人工管理狀態(tài)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)、科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)儀器等的管理都受到辦公效率的影響。

以實(shí)驗(yàn)排課為例進(jìn)行說(shuō)明，排課是實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)始前的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，也是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)順利進(jìn)行的前提。天津師范大學(xué)使用的教學(xué)管理系統(tǒng)是面向全校所有學(xué)院，包括學(xué)生信息、師資管理、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)安排、考試事務(wù)、學(xué)生成績(jī)等在內(nèi)的綜合信息管理平臺(tái)，它對(duì)所有課程進(jìn)行全程管理，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行初步安排。

一方面，由于各學(xué)科實(shí)驗(yàn)課程有所不同，并受到資源、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、上課時(shí)間等方面的限制，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的排課已成為課程安排中的難點(diǎn)。

另一方面，實(shí)驗(yàn)課的多樣性和學(xué)生選擇的自主性對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室安排調(diào)度也有很高的要求，僅靠人工安排已經(jīng)不能滿足多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。雖然國(guó)內(nèi)各高校針對(duì)這些問(wèn)題研究開(kāi)發(fā)了各類排課系統(tǒng)軟件，建設(shè)了實(shí)驗(yàn)管理平臺(tái)，但因?yàn)楦咝?shí)驗(yàn)教學(xué)的特殊性，管理平臺(tái)功能還是不夠完善。

3.2? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式傳統(tǒng)，受重視程度不夠

目前，高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法跟上信息時(shí)代的發(fā)展，主要是受到實(shí)驗(yàn)室自身?xiàng)l件、學(xué)院開(kāi)設(shè)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程、“重理論，輕實(shí)驗(yàn)”的觀念、實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員水平等因素的影響?，F(xiàn)有的教學(xué)模式固定，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間和地點(diǎn)完成特定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，缺乏個(gè)性化培養(yǎng)，動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到了限制。教學(xué)模式的單一導(dǎo)致師生間缺少互動(dòng)和思維碰撞，不利于學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力的培養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的陳舊導(dǎo)致學(xué)生難以跟上信息時(shí)代的實(shí)際需求；對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不夠重視，直接影響實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、管理和實(shí)驗(yàn)資源的配置。實(shí)驗(yàn)教師被當(dāng)作教輔人員，工作條件和待遇沒(méi)有得到應(yīng)有的關(guān)注和有效的改善；實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化對(duì)管理人員和師資隊(duì)伍提出了更高的要求，而學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的培訓(xùn)相對(duì)不足，信息化技術(shù)和手段投入實(shí)驗(yàn)教學(xué)難度加大，因此難以調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)教師的積極性，從而影響教學(xué)效果，難以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的。

以筆者所在高校物理與材料科學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，從課程安排和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面分析重視程度問(wèn)題。首先，在理論課程排完之后才排實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)課一般是排在理論課以外的時(shí)間空隙，為了學(xué)生集中完成實(shí)驗(yàn)，多安排在晚上。

其次，實(shí)驗(yàn)課要和理論課的進(jìn)程相匹配，以免學(xué)生出現(xiàn)難以理解實(shí)驗(yàn)原理的情況，為了實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)院提出理論課教師參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，以幫助學(xué)生更好地理解理論知識(shí)的建議，但是理論課教師對(duì)實(shí)驗(yàn)課存在不同程度的偏見(jiàn)。

以上兩點(diǎn)讓實(shí)驗(yàn)教師產(chǎn)生不被重視的感覺(jué)，導(dǎo)致其積極性不高，從而影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

3.3? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備利用率不高，教學(xué)資源不足

實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源是高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的保障，決定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和水平。目前高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源主要存在以下兩方面的問(wèn)題。

1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源有限。受以前實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念的影響，實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理缺乏規(guī)劃，實(shí)驗(yàn)資源在教學(xué)資源中占比偏少，二級(jí)學(xué)院實(shí)驗(yàn)資源更是陳舊且不足。存在實(shí)驗(yàn)儀器使用時(shí)間長(zhǎng)，更新速度慢，目前教學(xué)使用儀器陳舊，部分儀器廠家不再生產(chǎn)，出現(xiàn)故障后維修更新零件困難等問(wèn)題。造成教學(xué)跟不上信息化時(shí)代發(fā)展，學(xué)習(xí)知識(shí)不能與時(shí)俱進(jìn)，不利于新時(shí)代人才培養(yǎng)。

2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源配置不均衡。高校下設(shè)的學(xué)院綜合實(shí)力不同，實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源存在差異，分布不均勻，影響不同學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果；除了正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研使用之外，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備存在大量閑置現(xiàn)象，利用率不高，造成資源浪費(fèi)。

4? 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理的思路

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代背景下，高等教育要提高人才培養(yǎng)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和綜合能力、增強(qiáng)學(xué)生適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展的素質(zhì)和能力，需要高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分發(fā)揮作用，結(jié)合當(dāng)前高校實(shí)際情況，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，加強(qiáng)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理。

4.1? 完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體制，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理平臺(tái)

首先，要完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理體制。學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)要結(jié)合學(xué)院的不同情況制定完善的管理體制，同時(shí)學(xué)院要根據(jù)自身的學(xué)科特色，制定一套有針對(duì)性的管理體制。學(xué)校和二級(jí)學(xué)院之間協(xié)同配合做到實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)范管理，確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)正常運(yùn)行[5]。

其次，要建設(shè)完善的信息化管理平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理與實(shí)驗(yàn)室資源管理?；诟咝?shí)驗(yàn)教學(xué)多樣和復(fù)雜的特點(diǎn)，信息化管理平臺(tái)有利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理更加科學(xué)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程智能安排，實(shí)驗(yàn)室資源數(shù)據(jù)共享（包括儀器設(shè)備、人員、物資信息共享），方便師生了解實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備使用情況和實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放情況。

4.2? 高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，采用信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理形式，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍建設(shè)

高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐能力的重要方式，增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的投入和高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常有必要的。

首先，應(yīng)針對(duì)不同專業(yè)和學(xué)科的特點(diǎn)，了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，開(kāi)展組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并提前了解實(shí)驗(yàn)重難點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟。建立實(shí)驗(yàn)信息教學(xué)的虛擬環(huán)境，進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，可以運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)解決實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和資源的限制。

其次，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，使用儀器設(shè)備時(shí)，要體現(xiàn)信息化管理的思想。

最后，實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)教師和實(shí)驗(yàn)室管理人員，要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教師的信息化管理。實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)效果和實(shí)驗(yàn)管理人員的管理水平對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)行至關(guān)重要。

信息化手段與提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和管理水平直接相關(guān)，所以高校和學(xué)院都應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)教師，增加對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員信息技術(shù)方面的培訓(xùn)，調(diào)動(dòng)其工作積極性，提高教學(xué)效果，完成人才培養(yǎng)的任務(wù)。

以筆者所在的物理與材料科學(xué)學(xué)院的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，新冠疫情期間，傳統(tǒng)的線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式受到一定限制，為了不影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常開(kāi)展，學(xué)院實(shí)施了線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，利用科大奧銳的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)篩選出與實(shí)驗(yàn)課程相匹配的項(xiàng)目，充分利用平臺(tái)的預(yù)習(xí)、講解和實(shí)驗(yàn)操作功能以及實(shí)驗(yàn)完成后的成績(jī)和評(píng)價(jià)功能，完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)；對(duì)于平臺(tái)上沒(méi)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，則采用讓學(xué)生觀看網(wǎng)絡(luò)視頻，設(shè)計(jì)其居家可行的實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)，極大地鍛煉了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)新能力，與線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相比，同樣達(dá)到了良好的教學(xué)效果，在信息化教學(xué)的層面上來(lái)說(shuō)，效果更好。為后期正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了一定的借鑒，具有良好的參考價(jià)值。

4.3? 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源配置，搭建實(shí)驗(yàn)室資源共享開(kāi)放平臺(tái)

針對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源實(shí)際情況，筆者提出以下幾點(diǎn)建議。

一是加大對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源配置的投入，如加大實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)投入，及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源配置緊跟信息化時(shí)代的發(fā)展；建設(shè)信息化實(shí)驗(yàn)教室能夠?qū)崿F(xiàn)線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)效果。只有增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)占比，合理分配實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，提高資源利用率，才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

二是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的信息化管理水平，搭建實(shí)驗(yàn)室資源共享開(kāi)放平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)教師和學(xué)生可以根據(jù)平臺(tái)隨時(shí)了解實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的使用情況、實(shí)驗(yàn)完成情況，學(xué)生也可根據(jù)使用情況選擇自己實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間，自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。要利用平臺(tái)加強(qiáng)學(xué)校各學(xué)院不同實(shí)驗(yàn)室之間的開(kāi)放共享，提高實(shí)驗(yàn)室資源利用率。

5? 結(jié)束語(yǔ)

總之，在信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的重要部分，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求更高。高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理是提高實(shí)驗(yàn)管理水平和教學(xué)效果的重要手段，要結(jié)合高校發(fā)展實(shí)際情況，加快教學(xué)變革進(jìn)程，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理。

6? 參考文獻(xiàn)

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