周 瑩 楊燕婷
摘 要:實驗教學(xué)是高校教學(xué)體系中的一個重要環(huán)節(jié),實驗室信息化建設(shè)是教育信息化研究的一項重要內(nèi)容。本文結(jié)合廣東工業(yè)大學(xué)實驗教學(xué)部實驗室建設(shè)和管理信息化建設(shè)的實踐經(jīng)驗,從實驗室建設(shè)信息化和實驗室管理信息化兩個方面,對實驗室信息化、規(guī)范化建設(shè)及實驗室管理體制改革進行了探索和嘗試。
關(guān)鍵詞:實驗室建設(shè) 實驗室管理 信息化
中圖分類號:G482 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-8454(2009)01-0065-02
信息化建設(shè)是示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容之一,更是教育部本科教學(xué)水平評估的一項重要指標(biāo)。實驗室是高等學(xué)校實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要場所和基地。良好的實驗環(huán)境是保證實驗教學(xué)質(zhì)量、提升教學(xué)水平的基本條件。2007年教育部對我校進行了本科教學(xué)水平評估,在本科教學(xué)水平評估指標(biāo)體系中,實驗室工作占有相當(dāng)大的比重。
我校以此為契機,對實驗室信息化、規(guī)范化建設(shè)及實驗室管理體制的改革進行探索和嘗試。引入信息管理的理念和手段是全面提升高校實驗室建設(shè)及管理水平、培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力、提高其綜合素質(zhì)的有力支撐。
一、實驗室的建設(shè)信息化
實驗室建設(shè)信息化的目的是借助現(xiàn)代化信息技術(shù)的優(yōu)勢促進實驗室各項工作的全面發(fā)展,建設(shè)的核心是將實驗資源、實驗課件、教學(xué)軟件、實驗室儀器設(shè)備等采用現(xiàn)代化的手段加以科學(xué)管理和有效利用,讓有限的資源發(fā)揮最大的效益,而實驗室信息化平臺的建設(shè)是實現(xiàn)上述目的的基礎(chǔ)和保障。
1.信息化平臺的建立
校園網(wǎng)絡(luò)平臺:利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心提供的網(wǎng)絡(luò)空間或自備服務(wù)器。采用遠程維護更新的方式確保信息系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運行。將各個實驗室、實驗教師辦公室、實驗儀器設(shè)備倉庫等均進行網(wǎng)絡(luò)布線,構(gòu)建一個信息暢通的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
部門網(wǎng)站:是信息資源和學(xué)習(xí)交流的窗口。將網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的學(xué)習(xí)活動作為課堂教學(xué)的拓展和補充。教師不再是學(xué)生知識的灌輸者,而是可以和學(xué)生隨時隨地對話、平等交流的朋友;是在學(xué)生需要幫助的時候提供幫助的指導(dǎo)者。
2.多媒體實驗室的建設(shè)
為保證實驗教學(xué)手段的信息化,考慮到實驗室面積大、實驗臺套數(shù)多、學(xué)生人數(shù)多等情況,我校加強了實驗教學(xué)設(shè)備的改革,進一步增加了多媒體、網(wǎng)絡(luò)視頻等現(xiàn)代技術(shù)在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用,采用CAI、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教學(xué)手段,形成多元化的教學(xué)環(huán)境。主要有:投影儀、計算機、視頻展臺等。圖像視頻采用CCD光電耦合器件,可將實物或光譜實時展現(xiàn)在幕布上,便于教師實時講解和演示。多媒體作為一種特殊的教學(xué)手段,具有聲畫并茂、視聽結(jié)合、形象生動、感染力強的特點,隱含豐富的興趣因素,可以直觀形象地展現(xiàn)觀察的事物或現(xiàn)象,易于引起學(xué)生注意,給學(xué)生以最直接的觀感,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和樂于參與教學(xué)活動的熱情。例如:在講述《分光計的使用和三棱鏡折射率的測定》實驗過程中,由于分光計的調(diào)整具有一定的難度,而且操作步驟多,學(xué)生不易掌握。采用了多媒體設(shè)備進行實驗教學(xué)后,不僅方便了實驗教師的講解,同時學(xué)生在聽課的過程中,可以隨著教師講解的步驟,在自己的座位上操作實驗儀器,使學(xué)生加深了對實驗操作步驟的理解,讓原本平淡的課堂變得豐富多彩,讓教學(xué)“活”起來;使師生之間的信息傳遞更加和諧,改變學(xué)生在教學(xué)中的地位,從被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的共同建構(gòu)者,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。
二、實驗室的管理信息化
實驗室管理的主要目的是盡可能提高實驗室的開放率和利用率,那么如何縮短實驗準(zhǔn)備周期,提高實驗效率,降低實驗成本,加強實驗過程管理,規(guī)范實驗考核,增強實驗效果是實驗室管理的目標(biāo)。全面提升實驗室管理信息化水平,實驗室通過網(wǎng)上預(yù)約方式向?qū)W生全天開放,實驗室資源共享、進一步提高實驗室儀器設(shè)備使用率,充分發(fā)揮實驗教學(xué)示范中心的示范效應(yīng)和“以評促建”的成效,使實驗室在大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。
1.實驗項目管理信息化
我們在優(yōu)化已有的實驗教學(xué)資源的基礎(chǔ)上,又開發(fā)了大量新的教學(xué)資源,進行了紙質(zhì)教材、音像制品、電子圖書共同組成的立體教材建設(shè),加強了現(xiàn)代教學(xué)輔助手段在實驗教學(xué)中的應(yīng)用,建立了物理實驗教學(xué)專業(yè)資源網(wǎng)站及物理演示實驗素材庫、物理的教學(xué)錄像庫、網(wǎng)上虛擬物理實驗庫、物理實驗導(dǎo)學(xué)課件庫,為學(xué)生提供了一種優(yōu)秀的、完整的教學(xué)資源,最大限度地滿足了教學(xué)需要。學(xué)生可以利用互聯(lián)網(wǎng)對實驗教學(xué)內(nèi)容進行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí),使教學(xué)過程在時間和空間上得到延伸。開設(shè)了網(wǎng)上虛擬物理實驗。為學(xué)生創(chuàng)造了自學(xué)物理實驗的環(huán)境,學(xué)生可以根據(jù)自己的時間,在任何地點自主地學(xué)習(xí)和掌握實驗教學(xué)內(nèi)容,從而拓寬了學(xué)生的眼界,滿足了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,培養(yǎng)學(xué)生對物理實驗的興趣和自學(xué)能力,促進了實驗教學(xué)改革順利開展。
學(xué)生進入大學(xué)物理實驗教學(xué)示范中心網(wǎng)站,可對所開設(shè)的相關(guān)實驗做全面的了解,包括各實驗項目所需儀器的介紹、實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗步驟及要求,也有實驗報告的樣本可供參考或下載。建立仿真實驗虛擬平臺,讓學(xué)生通過仿真實驗來了解實驗的基本思路,做好實驗課前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備。
實驗室開放情況是本科教學(xué)水平評估中的一項重要指標(biāo)。實驗室開放可以有多種形式,分為實驗教學(xué)大綱內(nèi)容以內(nèi)的實驗室開放和實驗教學(xué)大綱內(nèi)容以外的開放,采用以學(xué)生為主體,教師啟發(fā)、指導(dǎo)實驗的模式。可以實行多種實驗教學(xué)模式并存的原則,鼓勵學(xué)生采取集中和分散相結(jié)合的辦法完成教師要求和學(xué)生自選的實驗項目。學(xué)生預(yù)約實驗時可通過網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)進行預(yù)約,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)時間的靈活性。我校近年已舉辦了多次全校性的學(xué)生實驗技能競賽,取得了豐碩的成果,進一步加強了學(xué)生的動手能力和對實驗的興趣。開放實驗室能最有效地發(fā)揮國有資產(chǎn)的作用,鍛煉出一支適應(yīng)高等教育發(fā)展、具有創(chuàng)新意識的實驗教學(xué)隊伍,是充分體現(xiàn)能力培養(yǎng)、素質(zhì)教育的有效方式。
2.實驗室儀器管理信息化
學(xué)校的儀器設(shè)備是保證教學(xué)、科研、生產(chǎn)順利進行的基本條件,也是提高教學(xué)質(zhì)量和科研水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。為此,必須樹立為教學(xué)、科研、生產(chǎn)服務(wù)的思想,逐步充實和更新儀器設(shè)備,并加強儀器設(shè)備的管理,提高使用效率,以滿足教學(xué)、科研、生產(chǎn)不斷發(fā)展的需要。儀器設(shè)備管理要貫徹統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、歸口分級管理和管用結(jié)合的原則,按照我校的實際情況,儀器設(shè)備的管理實行校、學(xué)院(中心)二級管理體制。要充分發(fā)揮儀器設(shè)備的使用潛力,提高使用率,大力提倡并逐步實現(xiàn)儀器設(shè)備和實驗室的校內(nèi)共享。積極參加省內(nèi)各高?;虻貐^(qū)性的協(xié)作網(wǎng)絡(luò),提高儀器設(shè)備和實驗室的共享面。
大學(xué)物理教學(xué)示范中心現(xiàn)有儀器設(shè)備三千多件,總價值約五百多萬元,是培養(yǎng)和造就高質(zhì)量、高水平人才不可缺少的物質(zhì)條件。因此加強儀器設(shè)備的信息化管理,提高設(shè)備資源的利用率是十分重要的。在學(xué)校的儀器設(shè)備管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,本中心根據(jù)實驗項目類別建立了分賬戶,使每一位實驗管理員都可清楚自己所管理的實驗室內(nèi)的儀器設(shè)備情況。
計算機網(wǎng)絡(luò)化的儀器設(shè)備管理系統(tǒng)的建成,有助于各實驗室資產(chǎn)的統(tǒng)計和掌握;有利于實驗室設(shè)備資源共享、避免了儀器設(shè)備的重復(fù)采購;有利于控制實驗室經(jīng)費的投入和方向。
三、抓住機遇,謀求發(fā)展
在當(dāng)今迅猛發(fā)展的信息化時代,傳統(tǒng)的物理實驗室必將進行信息化改造。信息化改造不僅僅是指管理模式、教學(xué)手段的信息化,而且可以延伸到對物理實驗器材的改造上。例如在測量和記錄數(shù)據(jù)時,可以實現(xiàn)與計算機連接,進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理。也可運用軟件MATLAB對物理實驗進行仿真,其結(jié)果有助于學(xué)生加深對實驗的理解,提高物理實驗的教學(xué)效果。
四、結(jié)束語
實驗室的建設(shè)和管理信息化是當(dāng)今高校實驗室發(fā)展的需要,將理論教學(xué)、實踐教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等有機結(jié)合起來,進一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實踐能力。我們將以本科教學(xué)水平評估作為實驗室管理改革和創(chuàng)新的新起點,繼續(xù)采取“優(yōu)化整合、分級循環(huán)、過程管理、多元開放”的改革措施,加快實驗室建設(shè)的步伐,以滿足人才培養(yǎng)的需求。
參考文獻:
[1]馬元愷.網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)的研究[J].當(dāng)代教育論壇,2004(5):66-67.
[2]張曉華.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革初探[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2003(4):203-205.
[3]葉兆寧.大學(xué)物理多媒體教學(xué)資源庫的建設(shè)及應(yīng)用策略研究[D].東南大學(xué),2005.
[4]程國生.物理開放實驗與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索[J].實驗室研究與探索,2007(12):12-14.
[5]林明河.高校實驗室建設(shè)與儀器設(shè)備管理工作的研究[J].實驗技術(shù)與管理,2007(1):5-7.
[6]許國安.以教學(xué)評估為契機,全面提高實驗教學(xué)質(zhì)量[J].實驗技術(shù)與管理,2007(12):18-21.
[7]張志涌.精通MATLAB6.5版教程[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2003.