朱珊娜 張曉峰 安福定 任大海
西北農林科技大學 陜西楊凌 712100
實驗教學示范中心是繼重點實驗室,教學基地建設之后,教育部推出的又一重大改革和建設項目[1]。其目標是:樹立以學生為本的教育理念和以能力培養為核心的實驗教學觀念,建立有利于培養學生實踐能力和創新能力的實驗教學體系,建設滿足現代實驗教學需要的高素質實驗教學隊伍,建設儀器設備先進、資源共享、開放服務的實驗教學環境[2,3]。隨著國家級和省級實驗教學示范中心數量的不斷增加,如何建立現代化、高效運行的管理機制和運行模式,全面提高實驗教學水平,真正引領全國同類高校實驗室的建設和發展,是值得實驗室管理者探索和進一步研究的問題。
我校計算機實驗教學示范中心屬校級實驗室,是學校“985”工程重點建設的9個校級實驗中心之一。實行校院兩級管理,以學院為主的管理體制。實驗室管理處是學校主管實驗室工作的職能部門,負責實施實驗室的建設管理。管理機構及實驗室配置如圖1所示。

圖1 管理機構及實驗室配置圖
中心實行主任負責制,主任由農業部有突出貢獻的中青年專家擔任(學校聘任),全面負責中心建設發展的總體規劃并組織實施。中心的實驗教學、研究以及建設和管理工作由實驗室主任統一調度。合理分配實驗室工作人員,定期檢查總結實驗室工作,做好實驗隊伍的建設、管理、培訓和考核等工作。中心副主任由學院任命,具體負責實驗室的日常管理工作,參與實驗室規劃和建設。
實驗室工作人員實行聘任制。實驗室工作人員的編制,根據各實驗室實驗教學時數、總實驗人時數、實驗準備的難易程度、實驗儀器設備狀況和實驗室總體工作量等,由學校主管部門依照相關編制管理辦法核定。
1.2.1 利用網絡化教學資源,提高實驗教學質量
由于計算機實驗教學的特殊性,依靠多媒體技術、信息技術更能展示程序設計的思想和方法,以多種媒體多種形式展示系統工作原理和工作過程,從而進一步加深學生對基礎理論知識的理解,提高學生的邏輯思維能力。學院所有課程的實驗教學大綱、電子教案、實驗素材和實驗指導書都發布在計算機教學師生互動平臺;開發的大學信息基礎、Visual Basic程序設計、微機原理與應用、C語言程序設計、Java程序設計等多媒體網絡課件,在教學中發揮了重要作用。目前,建成國家級精品課程1門,省級精品課程1門和校級精品課程5門。
1.2.2 研發的各類信息管理系統平臺,提高了實驗室管理效率和水平
網絡化平臺提高了實驗教學管理效率,促進了實驗室開放,有利于實驗教學資源的充分利用。迄今,中心建成的信息化平臺有:程序設計課程判題與考試系統、實驗教學管理系統、程序設計電子批閱系統、作業管理系統、開放實驗選課系統和計算機實驗教學中心網站等。
(1)程序設計課程判題與考試系統
程序設計課程判題與考試系統用于程序設計類課程的自動判題,支持C/C++/Java等多種程序設計語言,可用于實驗環節和上機考試環節,對學生提交的源代碼自動編譯、執行,并通過黑盒測試的方法對源代碼正確性進行驗證測試。利用該系統,教師可以上傳新的程序設計題和組織在線考試。由于該系統能夠及時地指出學生提交源代碼中的錯誤,經過長期運行積累了優質的題庫,極大地調動了學生的學習興趣,深受師生好評。
(2)實驗教學管理系統
實驗教學管理系統是撰寫、提交、批改和管理實驗報告的教學平臺。信息類課程實驗報告處理一般采用的過程是:任課教師編寫實驗指導書并印刷成冊發給學生;學生按實驗指導書要求完成實驗任務,將通過輸入、調試運行成功的程序代碼抄到實驗報告紙上,完成實驗報告后上交;任課教師接收報告并批改,完成成績登記,期末進行成績匯總換算。全部過程造成了大量的紙張浪費,也讓學生浪費精力抄寫程序代碼,更重要的是實驗報告作為檢驗教師平時工作的載體必須保存,所以一般不發給學生,教師對實驗報告的批改情況學生無從知曉。實驗教學管理系統成功地解決了以上問題,將實驗題目的發布、各種程序代碼的錄入與調試、電子實驗報告的提交、批改和公布及成績的匯總換算與打印重新設計,真正實現了無紙化實驗教學,改進了實驗效果。對該系統,擬擴展實驗報告相似度檢測、源代碼相似度檢測等功能,用自動化手段對學生實驗報告質量評估提供可信的參考數據。
(3)程序設計電子批閱系統
為激發學生對程序設計類課程的學習興趣,降低教師檢查學生實習報告、程序源代碼等重復工作的工作量,設計開發了程序設計電子評閱系統。該系統在程序設計課程判題與考試系統的基礎上,提供了實驗課試題管理、實驗結果自動統計、匯總、結果報表打印等功能。系統支持多名教師同時運行多門實驗課程,支持實驗試題提交、實驗課試題組卷、試題共享、上機考試、自動判題等功能,對實驗結果實現了自動化批閱,降低了教師的工作量。對學生來說,該系統最大優點在于程序代碼正確與否的實時判別,能實時反饋是否正確,從而具有很強的趣味性,極大地激發了學生的學習興趣。
(4)開放實驗選課系統
為實驗課課程信息的維護、排課、選課等工作提供了管理平臺。教師可以發布通知,設置開放的實驗室、實驗課程、開放日期、開放時間段,對預約的學生進行確認、分班,實驗結束后給出實驗成績等。學生則以學號登錄,可了解實驗室情況、查看課程情況、選擇相關課程、預約實驗等。該系統基本上滿足了開放實驗室的管理需求,方便了教師與學生,極大地提高了實驗教學組織、管理效率,對實驗室開放工作提供了有力支持。
(5)作業管理系統
教師通過該系統提供相關課程的教學資源供學生下載,發布課程相關內容的要求方便學生查詢;學生通過該系統提交課程作業;系統同時提供了師生之間的互動交流,對實驗教學提供了極大的便利。
(6)計算機實驗教學中心網站
計算機實驗教學中心網站是中心進行信息發布、綜合管理的網絡平臺,提供實驗教學、體制管理、師資隊伍、教改科研、設備環境、規劃建設等方面的詳細信息,對中心進行管理、宣傳、交流起到了重要作用。
1.3.1 利用舊計算機建立微機組裝與測試實驗室
挖掘設備潛力,利用從教學一線上換下來的65臺舊計算機,建立微機組裝與測試實驗室,用于計算機組裝、測試實驗,既滿足了教學需要,又為學校節約了大筆建設經費,同時提高了設備的利用率。
1.3.2 利用廢舊計算機建成了計算機展臺
利用1979年以來收集到的各階段使用過的廢舊計算機設備,建成計算機展臺,成為國內高校特有的一道“風景線”。展臺陳列了從“手搖計算機”“穿孔打字機”到中型計算機和現代PC機等各發展階段的計算機及其外設。在計算機基礎知識的普及教育方面取得了良好的成效,得到國內外專家的好評。
計算機實驗教學示范中心堅持“面向全體、因材施教、形式多樣、注重實效”的開放原則。以學生自主學習為主,教師啟發指導為輔。重點培養學生的動手能力、應用能力和創新思維,全面提高人才培養質量,從而確保中心輻射和示范作用的發揮,保障中心的可持續發展[4,5]。
實驗室開放涉及工作人員、儀器設備和管理方式等問題,很難在時間和空間上統一開放[6]。結合各實驗室的特點,中心面向全校本科生和信息類研究生,以6種形式開放:學生參與科研型、學生科技活動型、自選實驗課題型、計算機應用技術提高型、知識擴充型、計算機應用自我提高型。
中心長期以來堅持“科研與教學并重,以科研促教學”的方針。以開放實驗項目或教師的科研項目,吸納優秀學生參與科技創新,培養、激發學生的創新意識和能力。成立課外興趣小組,安排經驗豐富的指導教師進行輔導、訓練,組織學生參加大學生科創、挑戰杯等各種形式的競賽和比賽,鍛煉、提高學生的創新能力。近5年來,學生參加科技創新項目94項,其中國家級重點項目9項、校內重點項目16項,榮獲國家級獎勵4項、省部級獎勵6項、校級獎勵15項。本科生發表科研論文11篇,EI收錄5篇。獲得1項軟件著作登記權。
為了保證正常的實驗教學,進一步加強實驗室建設,中心以2005年教育部本科教學水平評估為契機,對原有15項制度進行修訂完善,新制定10項制度,建立了相對完善的實驗室管理體制。同時,將各項規章上網、上墻,以便師生隨時查閱,使實驗教學和管理有章可循,形成系統化教與學的運行機制,有力地保證了實驗教學有序運行和實驗教學的質量。
中心按照校級院管模式運行,以學校教學質量監控和保障體系為基礎,依托學院建立“學校、中心、課組、學生”四位一體的立體化質量監督體系和相應的教學質量保證體系。
2.3.1 教學質量監督體系
學校實行校級、處級領導聽課制,并組織退休教授和專家成立了教學督導組,負責全校教學、實驗全過程的跟蹤檢查,對檢查中存在的問題,給出書面整改意見,限期整改。教學督導組的成立對規范實驗教學過程起到了促進作用。
中心成立教學指導委員會,負責實驗課程建設、規劃的審定,并實行教學指導委員會成員聽課制;成立院級教學督導組,負責中心實驗教學工作的檢查指導。實驗室堅持常年開放,為學生自主學習提供良好的學習環境。
對大類公共基礎課、專業基礎課,以課組為單位,負責實驗教學的整合、改革與創新,包括制訂實驗教學大綱、確定實驗教學內容、編寫實驗指導書、制作實驗教學課件和組織網絡考核與評閱。
學生通過網上評教和意見反饋監督實驗教學的整個過程,并給予總體評價。
2.3.2 教學質量保證體系
(1)教學條件與環境保證。實驗室管理處、國有資產管理處、后勤管理處代表學校提供必需的教學設備資源和教學環境。
(2)師資隊伍與日常運行管理。中心依托學院,按照學校人才強校戰略,通過引進、聘請優秀人才,培養現有人才等形式,確保實驗教學隊伍的穩定,改善隊伍結構;保障教學經費的投入,保證實驗教學順利完成。
(3)課組根據不同專業培養方案,進行課程建設,制訂實驗教學大綱,編寫實驗指導書等教學文件,制訂教學質量標準和考核辦法等。
(4)學生學風。良好的學風是實驗教學順利進行的重要因素,常規性開展學生管理制度和學籍管理制度學習,進行專業思想教育,提高學生學習的自覺性和主動性,確保實驗教學有序進行、教學質量穩步提高。
按照我校高等教育發展總體規劃,按照“教育要面向現代化、面向世界、面向未來”的要求,計算機實驗教學示范中心在摸索中前進,以體制和機制創新為保障,整合與優化配置實驗資源,逐步在管理和運行模式方面進行有價值的探索與研究。中心的輻射和示范作用,提高了實驗室的利用率,加強了具有創新精神、實踐能力的高素質農業科技人才、高級信息類應用人才的培養,加快了高水平研究型大學的建設步伐。
[1] 吳敏華,李志平.實驗教學示范中心建設與實驗課程體系構建[J].實驗技術與管理,2011,10(28)∶105-108.
[2] 張文桂.實驗教學示范中心建設的思考與實踐[J].實驗技術與管理,2008,1(25)∶1-4.
[3] 楊國良.實驗教學示范中心建設的實踐與探索[J].實驗室研究與探索,2006,4(25)∶478-479.
[4] 田克純,覃遠年,王吉平.省級示范實驗中心建設的幾點思考[J].高教論壇,2007,10(5)∶181-182.
[5] 王松武.適應學生課外科技活動的實驗室開放運行模式[J].實驗技術與管理,2007,24(7)∶139-141.
[6] 初漢芳,李鋒.實驗教學示范中心管理模式與運行機制的研究[J].實驗技術與管理,2011,28(7)∶127-129.