國家級實驗教學示范中心網絡信息化建設的探索

李玉東, 艾永樂, 王曉衛, 張 濤

(河南理工大學 電工電子實驗中心，河南 焦作 454000)

0 引 言

國家教育部于2005年5月啟動了高校實驗教學示范中心建設和評審工作，經過8年的建設，現已有國家級實驗教學示范中心721個，涵蓋物理、化學、生物、力學、機械、電子、計算機、醫學、經濟管理、傳媒和綜合性工程訓練中心等20多個學科類別[1]。國家級實驗教學示范中心的評審工作帶動了各省、自治區、直轄市實驗教學示范中心的建設，數千個省級實驗教學示范中心應運而生。我校電工電子實驗中心(簡稱實驗中心)于2006年通過教育部評審，被評為國家級實驗教學示范中心，并于2013年順利通過教育部國家級實驗教學示范中心專家組驗收。

隨著信息網絡技術的發展，高校校園網建設進一步完善，并將信息化網絡化建設與應用作為其評審和驗收的重要指標之一[2]。目前，國家級實驗教學示范中心信息化建設的評價指標：①建成網絡化實驗教學和實驗室管理信息平臺，②具有豐富的網絡實驗教學資源，③實現網上輔助教學和網絡化、智能化管理，④實現實驗室開放信息和過程網絡化管理。在充分調研和分析了國內各大高校實驗教學和實驗室管理信息化建設成果的基礎上，實驗中心從實驗管理、實驗資源、實驗手段、實驗開放等方面開展信息網絡化建設工作。同時，充分考慮了電工電子實驗中心的實驗教學軟硬件設施、實驗學時分配、指導教師層次以及校園網平臺配置等多方面客觀因素，探索出了一條適合實驗中心實情的具體建設路線。經過近7年的建設與實踐，實驗中心的信息化建設工作已經取得了顯著成果，基本實現了實驗管理、實驗資源、實驗手段等方面的信息網絡化，初步構建了多個方面相互滲透、互為補充、相輔相成的集成化信息平臺，該平臺在實際應用中取得了良好的效果。

1 國內高校實驗教學與管理信息化建設現狀

近幾年來，國家級質量工程項目的實施和學科競賽的開展，帶動了國內各高校積極開展實驗教學改革和人才培養模式創新，加大對實驗教學的投入和建設力度。信息化建設是一種推動實驗教學體系和管理模式改革創新的有效途徑，受到了各高校的普遍重視。如清華大學開發了一套全校范圍的集實驗教學管理、網上預約、網上排課選課、學生評價等實驗教學教務管理為一體的實驗教學系統；北京國網中電自動化技術有限公司開發了集實驗室開放門戶、開放平臺門戶內容、開放資源綜合、開放過程、實時監控、教學質量評價管理及各類報表等功能為一體的實驗室開放管理系統；上海交通大學物理實驗教學中心從2004年開發了一套基于XML的開放式學習系統，包括了近200項物理實驗，實驗項目的開放為學生預習及課外學習提供了便利等等。這些系統都各具特色，充分發揮了它們的特色，提高了實驗教學質量和教學資源利用率。

電工電子實驗中心重視實驗教學改革與實驗教學信息網絡化系統的建設和使用。自2006年以來，為提高實驗教學質量和教學資源利用率，加大實驗室開放力度，依據科學性、合理性、可利用性等特點要求，實驗中心從實驗管理、實驗資源、實驗手段等方面開展信息網絡化建設與使用效果顯著。

2 實驗中心教學信息化建設

為了實現信息化和網絡化管理，提高工作效率與實驗室管理水平，實驗中心于2011年完善了資源豐富的網絡化實驗教學管理信息平臺。該平臺包括實驗中心網站信息、實驗教學與實驗設備管理信息、實驗室開放信息管理系統和實驗教學過程監控系統。

2.1 網絡化基礎平臺搭建

隨著計算機技術的不斷發展，以Web技術為基礎的B/S模式正日益顯現出先進性；與傳統的ASP相比，ASP.NET在構建Web應用程序方面具有很大的優勢，主要表現在：更快的運行速度、更高的穩定性、更高的安全性和保密性及更易于開發和維護。因此，本網站平臺是采用的基于ASP.NET開發B/S模式的信息化管理平臺。其結構拓撲如圖1所示。網站平臺信息主要包括實驗中心概況、實驗中心新聞與公告、實驗教學、師資隊伍、規章制度、學科競賽、視頻監控、網上資源庫、師生互動等欄目。其中，視頻監控連接于實驗室監視系統，可隨時查看實驗中心各實驗室的運行狀況、開放情況等。網站首頁如圖2所示。

圖1 網站平臺拓撲圖

圖2 網站平臺首頁

2.2 實驗教學管理信息化建設

實驗教學管理信息信息化建設內容主要包括實驗教學管理、資源管理、實驗室開放管理、報表統計等內容。該信息化系統包括基礎實驗教學和科技創新實踐教學兩大部分。主要實現：①學生網上預約、網上選課、自選實驗、提交實驗報告、對教師教學效果評價以及通過網絡查詢設備的使用等功能；②教師網上發布教學信息與網上成績錄入、成績查詢。

2.3 實驗教學資源及設備信息建設

實驗教學資源管理系統包括網上實驗資源和實驗設備信息系統兩大部分。網上實驗資源主要實驗課件、視頻資源、常用集成電路、常用畫圖及仿真軟件、實驗指導書、實驗儀器設備使用說明書等，如圖3所示。

圖3 網上實驗資源系統

實驗設備信息管理信息系統主要包括儀器設備入庫管理、儀器設備信息管理、儀器設備信息查詢、儀器設備歸屬管理、儀器設備借用歸還管理、儀器設備維護信息、維修記錄、預報廢管理、儀器設備報表管理等內容。

2.4 實驗教學過程監控系統

監控系統用于監視各實驗室的運行情況，及時反饋各類教學信息，便于老師掌控實驗室的運行狀態，同時為學生提供實驗室運行信息及設備使用情況。實驗室監控系統如圖4所示。

圖4 實驗室監控系統

3 信息化建設成效與展望

實驗中心信息化平臺運行3年來，效果顯著。學生普遍反映該平臺的Web頁面制作精良、美觀、簡潔，圖、文、動畫并茂，人機界面友好，學習資源非常豐富；預約系統操作簡便且互動性強；平臺的應用拓寬了學生獲取知識的空間，激發了學生自主學習的積極性。教師認為平臺的應用極大地減輕了實驗指導教師和實驗技術人員的日常工作負擔，各個系統操作簡單易用，教師可以有更多的精力投入到一線的教學中去；同時也為教師素質與能力的提高和實驗中心的可持續發展提供了空間。學校、電氣學院、教務處、國有資產管理處等部門也對實驗中心信息化平臺的整體水平和構思給予了較高的評價。2013年4月實驗中心主任在“2013年國家級實驗教學示范中心聯席會電子學科組工作會議”作了“網絡化實驗教學管理和實驗室管理信息平臺的應用”報告，受到與會代表的高度關注，一致認為：實驗中心的網絡信息化建設切實發揮了培養人才、開放交流、輻射地方的作用。

隨著網絡技術的進一步發展及中心教學改革的深入，中心的網絡信息化平臺建設還應不斷地深入下去，做到與時俱進，擴大中心的輻射范圍、豐富實驗教學手段與日常維護。中心的網絡信息化平臺的輻射范圍目前主要還僅限于河南省部分高校，作為國家級實驗教學示范中心，應增強與教育部門和兄弟院校的交流與合作，增加信息來源的途徑，擴大中心在國內外的示范與輻射作用，逐步建成高度信息化、立體化、開放化的國家級電工電子實驗教學示范中心。

4 結 語

實驗教學已在高等教育教學改革中受到了高度關注。示范中心擁有優質的實驗教學資源，是高校深化教學改革，推進素質教育，培養學生的創新意識、創新能力和實踐能力，全面提高學生的綜合素質的主要陣地。實驗中心在網絡信息化建設中，從功能定位及內容建設上作了前瞻性的規劃與設計并付諸實施，從科學實驗管理、充實實驗資源、豐富實驗手段等方面開展針對性的建設，初步建成了一個功能齊備、性能穩定、可持續性的網絡信息化平臺，實現了教與學的雙贏。

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