“網絡信息化”實踐教學模式的探索與研究

張玉均 李玉東

河南理工大學電工電子實驗中心 河南焦作 454000

“網絡信息化”實踐教學模式的探索與研究

張玉均 李玉東

河南理工大學電工電子實驗中心 河南焦作 454000

實踐教學是高校工科專業(yè)重要的教學環(huán)節(jié)，是提高人才培養(yǎng)質量的重要途徑，但傳統實踐教學方式存在不足，阻礙著高等學校教育事業(yè)的發(fā)展。為了提高實踐教學的質量，培養(yǎng)綜合能力強的創(chuàng)新型人才，故提出了網絡化預習、形象化教學、自主式預約和多樣化考核的“網絡信息化”實踐教學新模式。在實踐教學新模式的應用和實施中，學生的學習熱情得到激發(fā)，創(chuàng)新能力不斷提高，在各級學科競賽中獲得多項獎勵。新的實踐教學模式具備較好的應用價值，并已在其他單位得以推廣，是高校教育事業(yè)改革的發(fā)展方向。

網絡信息化；實踐教學；管理；開放

近年來，隨著科學技術的迅猛發(fā)展，社會對綜合能力強的創(chuàng)新型人才需求日趨加劇，為適應新形勢下高等教育的新需求，教育部于2010年制定了《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》，并啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”重大改革項目，進一步深化本科教育教學改革，提高本科教育教學質量，大力提升人才培養(yǎng)水平。[1-3]我校于2011年被教育部列入第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點高校，這為我校的教育事業(yè)發(fā)展提出了更高的要求和新的挑戰(zhàn)。為了適應當前教育事業(yè)的新發(fā)展和人才培養(yǎng)的新改變，故提出了一種“網絡信息化”的實踐教學新模式。

1 “網絡信息化”的實踐教學模式

創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是在保證共性培養(yǎng)的同時加強差異化，這就需要在實踐教學的內容、方法和形式上進行改革。而“網絡信息化”的實踐教學模式則是利用實驗室硬件資源和信息化管理平臺實現網絡化的實驗預習、形象化的實驗教學、自主式的實驗預約、多樣式的實驗考核等功能，學生可以自主式和選擇性地學習。這種新的實踐教學模式能夠充分調動學生的學習樂趣和積極性，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供良好的保障。[4]

1.1 網絡化教學平臺構建

“網絡信息化”實踐教學模式主要是依托我校國家級電工電子實驗中心的硬件資源和信息化的管理平臺而建立的。電工電子實驗中心于2006年獲批國家級電工電子實驗教學示范中心，具備良好的硬件資源，擁有儀器設備4 000多臺(件)，實驗室26個，其中標準化開放實驗室8個。而信息化管理平臺則是利用實驗室開放信息管理系統和實驗室網絡教學管理系統構建，總體結構如圖1所示。該平臺教師端用戶可以對教學信息、多媒體實驗課件、實驗教學視頻、實驗設備使用指南和網上虛擬實驗等多種網絡資源進行更新和管理，實現實驗與教學的網絡化管理。同時該平臺學生端用戶可以進行網上預約、網上預習、網上提交實驗報告、網上互動交流、網上查詢成績以及下載課程教學資源等。[5]豐富的網絡資源為新的教學模式實施打下了堅實基礎。

圖1 信息化管理平臺總體結構圖

1.2 網絡化的教學資源

近幾年，隨著我校對實驗室的建設，電工電子實驗中心已是我校規(guī)模最大、設備臺數最多的實驗中心，也是我校第一個獲批的國家級電工電子實驗教學示范中心。但在實際的運行過程中發(fā)現，這些優(yōu)秀的硬件資源不能被學生充分利用，造成了資源的極大浪費。[6]為了改變現有的實驗室運行現狀，中心構建了信息化的管理平臺，而作為教師端的網絡教學管理系統則是該平臺的重要組成，如圖2所示。實驗專職教師利用該系統發(fā)布和更新實驗教學相關的資源，包括：實驗室簡介、實驗項目、實驗指導書、實驗課件、實驗視頻、設備使用書等，同時還要對實驗室的開放時間、開放地點、設備臺數、學生預約審批和網上答疑等開放信息進行及時管理，確保平臺上的資源和信息準確有效，為實驗資源共享和實驗室完全開放提供保障。

圖2 網絡教學資源效果圖

1.3 網絡化的實驗預習

學生在進行實驗之前需要對實驗內容進行預習，有的放矢地學習理論知識和了解實驗注意事項。但在傳統的實驗預習中，學生只能通過閱讀實驗指導書完成，這種方式看不到實驗設備，不能對實驗過程全方位思考，實驗預習的效果較差。而采用了信息化管理平臺后，學生在網上可以查閱相應實驗項目的所有資源，包括：實驗指導書、所用設備照片、所用器件資料、實驗課件和實驗視頻等。通過對這些實驗資源的學習，學生可以初步了解所用到的理論知識和實驗全過程，為順利完成實驗奠定基礎。這種網絡化的實驗預習，學生可以隨時隨地到實驗室進行實驗，可以選擇教學內容里的必做項目，也可以選擇自己感興趣的選做項目，大大提高了學生學習的自主性。這種實驗預習方式改善了學生的學習方式，充分發(fā)揮了學生的學習主動性。[7]

1.4 形象化的實驗教學

實驗教學是具體化和形象化融一體的教學過程，而傳統實驗教學則只能完成具體化，形象化無法體現，教學效果較差。為實現實驗教學的形象化，中心在信息管理平臺上增設了多媒體實驗課件和實驗視頻等形象化教學資源，把動畫、視頻運用到實驗教學中。學生端用戶通過觀看教學資源可以將抽象的理論知識和復雜的實驗過程聯系起來，提高對知識點的感性認識，大大降低其難度。[8]例如在語音放大電路制作實驗中，通過多媒體課件先講解電路原理和所需的設備和器件，然后再通過視頻演示，形象化地講解實驗過程和注意事項，使學生在后續(xù)的實驗中能夠獨立、高效完成實驗任務。

1.5 自主式的實驗預約

在傳統的實驗教學過程中，實驗教師是教學活動的主體，組織和制定實驗教學活動，學生只能按照規(guī)定時間完成相同的實驗內容，這種教學模式不利于教學改革和人才培養(yǎng)的要求，也不能使實驗設備得到最大化利用。故在新實驗教學模式下采用了網上預約平臺，如圖3所示。通過采用網上預約平臺，學生成為實驗教學活動的主體，可以根據實驗教學計劃和興趣愛好選擇必做項目和選做項目，也可以根據實驗室開放時間選擇自己的實驗時間，實現了實驗內容和實驗時間的完全開放。通過網上預約平臺的實施，學生能夠方便進入實驗室了解實驗環(huán)境和硬件資源，發(fā)掘自己新的興趣點，也能使實驗室管理更加科學、高效，實驗設備的利用率也得到提高，真正實現了實驗教學活動彈性化、過程化和科學化的管理。[9]

圖3 網上預約平臺界面

1.6 多樣式的實驗考核

實驗考核是實驗教學活動的最后環(huán)節(jié)，是評價學生在實驗教學中的學習效果，但傳統的實驗考核模式主要是對實驗過程進行考核，不能體現實驗效果，實驗考核模式必須進行改革。[10-11]故在“網絡信息化”實踐教學模式下提出了多樣式的實驗考核模式。采用實驗預習和現場提問相結合、實際操作與實驗報告相結合、必做內容與選做內容相結合、期末考試與平時成績相結合、科技創(chuàng)新與實驗成績相結合的考核模式，并根據不同課程對考核方式進行適當調整，多層次全方位考核學生的綜合素質。以我校獨立設課的電子技術實驗為例，具體的考核辦法為：總成績=必做項目30%(基礎型實驗的預習、實際操作、網上實驗報告等)+選做項目30%(綜合設計性項目的作品選做，實際操作、研究報告等)+期末考試40%(理論測試、實際操作等)。并且，在實驗考核中還提出了競賽與創(chuàng)新課題免試激勵政策，對于在電子競賽中獲得優(yōu)異成績的學生可以申請實驗課的免試、并評定為優(yōu)秀的獎勵。通過多樣式的考核模式和激勵手段，可以大大激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新思維，提高培養(yǎng)質量。

2 “網絡信息化”實踐教學模式的實施效果

電工電子實驗中心依托“網絡信息化”實踐教學模式通過了2012年教育部對國家級示范中心的驗收，并在驗收中發(fā)揮了積極作用，取得了優(yōu)異成績。這種實踐教學模式的實施已是我校教學改革的亮點，為我校教育事業(yè)的發(fā)展奠定基礎。

2.1 學生培養(yǎng)方面

在新的實踐教學模式下，學生成為實踐教學的主體，能夠合理地安排自己的學習時間和學習內容，有效地提高了學習效率。通過新實踐教學模式的實施，學生進入實驗室進行實驗的完成速度、完成質量、課堂反饋效果以及實驗分析能力都有所提升，能夠獨立、高效地完成實驗教學任務。并且學生通過瀏覽中心網站上的網絡資源還能學習到更多課程以外的知識，為后續(xù)創(chuàng)新能力的提高打下基礎。[12]

近幾年，隨著新型實踐教學模式的實施，學生的學習熱情得到提高，部分學生能夠積極參與各類科技競賽活動，并不斷取得優(yōu)異成績。以2012年為例，全校累計有近800名學生參與電類科技活動和學科競賽，獲省部級及以上獎勵30余項，一批優(yōu)秀的學生脫穎而出。

2.2 運用推廣價值

“網絡信息化”實踐教學模式通過在我校電工電子實驗中心的實施，提高了實驗室的開放效果和設備利用率，激發(fā)了學生的學習興趣，提升了學生的培養(yǎng)質量，為我校教育教學改革提供了必要支持。這種新型實踐教學模式已在我校工程訓練中心、電氣工程實驗中心等實踐教學單位成功實施，并都取得了良好的應用效果。通過這些案例的實施可以看出，“網絡信息化”實踐教學模式是符合高校教育事業(yè)的改革方向，具備良好的運用推廣價值。

3 結束語

我校電工電子實驗中心教師經過多年努力，探索出了“網絡信息化”實踐教學模式，目標是建設一個適應多層次、多學科人才培養(yǎng)要求的實踐教學體系，為我校高層次創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供有力支撐。這種教學模式已在部分單位得以推廣，并希望在國內高校實驗中心的建設中起到一定的影響作用。

[1] 王艷,樊立宏.多頭并舉 培養(yǎng)造就創(chuàng)新型科技人才——《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》解讀[J].中國科學院院刊,2010(6):573-578.

[2] 扶慧娟,辛勇.推行“卓越工程師計劃”培養(yǎng)實踐型工程人才[J].實驗技術與管理,2011(11):155-158.

[3] 沈超,袁興國.人才強國戰(zhàn)略與高校人才培養(yǎng)模式改革探析——基于高等教育個性化教育改革思路的視角[J].黑龍江高教研究,2011(8):71-73.

[4] 郭昉,段佳勇.高?！八奈灰惑w”實驗教學模式的探索與實踐[J].實驗室研究與探索,2012(10):138-140.

[5] 劉踐豐,曾建唐,許恩江.開放式電工電子工程實踐平臺的管理與探索[J].實驗技術與管理,2010(11):365-366.

[6] 萬桂怡.網絡開放式實驗教學資源管理系統的構建[J].實驗室研究與探索,2009(11):204-206.

[7] 言秋莉,李丹,唐玉梅.標準化、網絡化的大學物理實驗預習系統的實現[J].大學物理實驗,2011(10):105-107.

[8] 劉大年,史旺旺,孫貴根.“數字信號處理”課程的形象化教學方法探索[J].電氣電子教學學報,2006(8):104-108.

[9] 王嫻,劉暢,牛驍.實驗教學及資源信息化管理平臺的研究與實現[J].實驗室研究與探索,2012(3):201-204.

[10] 吳建強,李琰.全開放、自主學習模式下實驗教學考核方式的探索與實踐[J].中國大學教學,2011(4):70-72.

[11] 朱紅,王偉,原所佳.大學物理實驗課程考核方式的探索和實踐[J].實驗科學與技術,2011(4):108-111.

[12] 梁偉.地方高校電子類專業(yè)實踐創(chuàng)新教學體系的探索[J].實驗技術與管理,2010(12):16-19.

Research on the Informatization Experimental Teaching Mode

Zhang Yujun， Li Yudong
Henan Polytechnic University， Jiaozuo， 454000， China

Experimental teaching is an important part of engineering colleges， and is important approach for advancing the quality of talents. But there are some shortcomings in the traditional experimental teaching， and they discourage the development of higher education. In order to improve experimental teaching and cultivate higher quality innovative talents， the ‘network information' new model of experimental teaching is proposed in this paper， which includes network preview， visualized teaching， free reservation， and diverse examine. By applying the ‘network information' model， the students are better able to learn. Their ability is improved continuously， and they can get some reward in the contest. The new model has been applied in the other units， and is the development direction of education reform in higher education.

network information； experimental teaching； management； opening

2014-11-13

張玉均，碩士，實驗師，國家級電工電子實驗中心教學部主任。

2012年度河南省教育科學“十二五”規(guī)劃課題(編號：[2012]-JKGHAC-0109*)；河南省信息技術教育研究重點課題(編號：ITE12019)。