基于教學理念的實驗教學網絡系統設計

摘 要：實驗教學網絡系統是實現實驗教學管理信息化、現代化的重要手段之一，也是促進實驗教學管理改革的一種行之有效的方法。本文將先進的教育理念和計算機網絡技術相結合，為搭建一個即能為學生提供自主學習環境，又能充分調動學生學習積極性和主動性的網絡平臺提供設計

思路。

關鍵詞：實驗教學；網絡系統；自主學習

1 系統相關教育理論概述

1.1 自主學習理論

自主學習過程主要由制定任務階段、明確目標和計劃階段、策略執行階段和元認知階段四個部分組成，每個階段有各自的目的和任務。比如制定任務階段，學習者利用本身掌握的知識和技能對學習任務的特征和要求進行分析，明確學習任務和完成這一任務存在哪些影響因素。個體的領域內知識、任務知識、策略知識和動機信念決定了這個階段的任務效果。學習者在明確目標和計劃階段的主要任務是根據自己的實際情況和對學習任務的認定，明確學習目標，制定學習計劃，選擇學習策略。影響這個階段的主要因素包括個體的自我效能感、目標定向、元認知水平。學習者在明確目標和計劃后，要根據制定的學習目標和策略來執行學習任務。在這個階段，元認知監視和控制的作用極為重要，利用學習策略對學習任務進行加工，生成學習結果，接著學習就進入了元認知階段。元認知把來自學習目標和當前學習情況的信息進行比較加工，對學習結果給予評估，評估結果反饋到知識和信念、制定目標、選擇策略等過程，然后再重新解釋學習任務，調整學習目標，選擇學習策略，通過這個反饋過程可能會產生新的學習過程，最終獲得與學習任務標準和要求相匹配的學習結果。

所以，自主學習的整體框架為：確定學習目標—制定學習計劃—選擇學習方法和策略—監控學習過程—評價學習結果。

1.2 掌握學習理念

美國著名的教育學家和心理學家布魯姆認為正態分布只是一種適合用于偶然或隨機活動的現象而已，教育是一種有目的活動，大多數學生能夠掌握教師所教的知識和技能才是正常的，如果我們的教學活動是有成效，那么學生成績的分布應該與正態曲線是不同。他的掌握學習理論主張教育的任務應該是使學生掌握所學學科的知識，確認怎樣才算“掌握了這門學科”，并探求能使大多數學生掌握的方法。其核心思想在于大多數的學生沒有取得優異的成績，主要在于他們沒到獲得適合各自特點所需要的教學幫助和學習時間，而不在于個體的智力影響。所以，如果能夠給學習者創造適當的教學條件，全面挖掘每個學生的發展潛力，就能達到讓絕大多數學生“掌握學習”的目的。

1.3 最優化教學理念

前蘇聯教育學家巴班斯基用系統論觀點把教學過程看作一個系統，它是由目的、激發—動機、教學內容、操作—活動、檢查—調整、效果—評價六個基本要素組成的，而師生的雙邊關系及教學條件是影響系統運作的基本因素。如果在合理消耗資源的基礎上，順利解決教學任務，并科學、合理地選擇實施既定條件下最佳的教學方案，那么就認為這個教學過程最優化。顯而易見，教學效果和教學資源的消耗是評定、選擇和實施最優化教學的重要影響因素。

教學效果是指每個學生按照既定的學習任務，在一定的時間段內，個人修養、學習和鍛煉三個方面所取得的最大成就。在這個過程中，不能僅僅從學習成績上來做教學評價，必須結合個人修養、學習和鍛煉三方面的提高，即德、智、體等方面全面評價教學效果。另外，還要從每個學校、每個班級、每個教師、每個學生的具體條件和實際情況出發，提出不同的教學評價標準，使教學結果既符合社會客觀要求的水準，又符合學生個體實際發揮最大可能性的程度。學習是對教學資源的消耗過程，但教學資源的消耗情況往往和學習結果不成正比。因此，教學最優化要求教師和學生都必須合理利用教學資源，達到教學最佳效果。

2 教育理論和網絡系統相結合的設計思路

2.1 自主學習理念在系統中的應用

如果學習者具有內在的、自我激發的學習動機，又能自我明確學習目標、制定學習計劃，并且能夠選取有效的學習策略，對學習過程和結果進行自我監控和評價，對學習時間進行自我計劃和監管，自主選擇和組織學習環境，主動選擇榜樣，尋求幫助，那么就認為這個學習過程是自主的。基于網絡的實驗教學管理系統正是以使學生達到自主學習為根本目標來研究設計，其主要目的在于調動學生學習的主動性，積極、自主的進行學習計劃和實驗安排。將每一個實驗項目按實驗時間和實驗地點進行劃分，并提供了實驗項目的相關信息，學生只需在網上選擇對應的實驗項目并提出申請，就可以自主進行開放性實驗，積極調動學生自主學習興趣，徹底改變傳統的被動學習狀態。系統中提供實驗預約功能，將很好的體現了自主學習理論，學生登錄系統后，通過“實驗預約”模塊，即可以查看各學院開設實驗情況，點擊實驗項目名稱并提出申請來完成既定的實驗項目或開放性、綜合性實驗，促進學生主觀能動性和創新性能力的提高。

2.2 掌握學習理念在系統中的應用

以掌握學習理論為指導，系統設計開發了普通實驗預習功能，為學生提供在線的實驗預習。學生進入實驗預約模塊，系統將顯示該生可以自主預習的實驗項目名稱，并提供實驗類型、實驗地點、實驗大綱、實驗要求、實驗內容等信息，預習完畢后，進入自主測試階段，只有測試通過了才參加對應的實驗項目。如果測試不合格，則需要回到預習階段，再次學習后進入測試，直到及格為止，通過反復的“反饋—矯正”，使每個學生都能達到教學目標的預習效果，讓教師真正掌握學習的預習情況，提高實驗課的效率和教學效果。

2.3 最優化教學理念在系統中的應用

隨著高等教育的大眾化，高校不斷擴招，在校生人數日益增加，而實驗教學設備卻出現了供不應求的現象，導致實驗過程中一臺儀器多個學生共用，那么就有學生無法親自體驗實驗過程，減少了實踐動手環節，使得實驗課教學效果大打折扣。可以將每個實驗按時間和地點等信息進行劃分，學生可在線預約實驗，按照實驗要求體驗整個實驗過程，充分鍛煉動手能力，達到教學資源最大利用率的目的，實現實驗教學效果的最優化。

3 小結

想要改變傳統的實驗教學模式，必須做到與時俱進，不斷嘗試新的實驗教學方法和形式。通過將實驗教學管理移植到互聯網的過程，將先進的教育理念和計算機技術有機結合，從而彌補實驗教學環節的不足之處，進一步規范了實驗教學的管理，讓師生可以在網絡環境中隨時隨地了解和分析實驗的情況，在線反饋教與學過程中的問題，致力于提高實驗教學管理水平，促進實驗教學的全面發展。

參考文獻

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作者簡介

陳君（1980-），女，江西省九江人，實驗師，碩士，主要研究方向：計算機技術。