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1.開放實驗教學內容。在開放實驗室教學內容的構建方面,按照因材施教和符合學生認知規律的要求,充分考慮學科間的交叉滲透,根據人才培養的總體要求,加強科研、工程和企業應用的密切聯系,及時融入科技創新和實驗教學改革的成果;加大模擬仿真與工程訓練的教學內容,注重提高學生的工程實踐能力和研究創新能力。例如,根據重慶市重點實驗室的建設需要和石油工程等專業實驗教學的特點與專業特殊性,結合中心承擔的國家“863計劃”等重大科研項目,先后自主研制了部分設備并依據設備特點開發了相應的系列實驗項目,面向學生開放,在培養學生創新能力方面發揮了重要作用。
2.開放實驗教學方法。針對不同的石油工程專業實驗室開放形式,改進了相應的開放實驗教學方法。與傳統“教師怎么說,學生怎么做”的實驗教學方法不同,尤其是石油工程這種專業性較強的開放實驗室,對實驗教師的專業技能提出了很高的要求,促使實驗教師不斷提升自身技能,探索合適的、多樣化的實驗教學方法。注重以學生為本,注重課內外結合、教學科研結合和仿真實際結合,實現培養學生實踐與創新能力的目標。中心在開放實驗教學過程中,應用了師生互動的啟發式討論式教學、目標驅動開放實驗教學、案例教學開放實驗教學、漸進式教學等綜合教學方法,滿足了不同興趣、不同年級、不同專業方向和不同學歷層次學生的開放實驗教學。
3.開放實驗教學考核。針對不同的開放實驗課程或實驗項目,中心采用了實驗操作、匯報答辯、實驗報告(論文)等多種考核形式,注重過程考核和結果考核相結合,全方位評價學生的實驗成績。側重于從學生的創新實驗方法和結果、論文的發表、專利的申報、自主學習能力、團隊協作精神等方面綜合評價學生的能力。學生的個性和特長能得到發揮,對實驗室開放的興趣增加。
二、專業實驗室開放運行管理
中心隸屬于學校,實行校、院兩級管理和主任負責制,中心下設實驗分室、實踐教學基地和大型設備共享中心。中心教師實行專兼結合、相對穩定、定期評價、分類考核、合理交流的管理機制,由石油與天然氣工程學院管理,中心負責考核聘用,確保實踐教學尤其是實驗室開放工作的正常運行。
1.開放運行模式。中心所有儀器設備面向全校本專科生、研究生和教師開放,大型儀器、高精儀器面向社會開放。同時,實驗室實行每周7天和每天8+2小時運行,相關專業的本專科生、研究生和教師可以通過網上預約系統,然后在中心教師的協助下完成實驗。周末和節假日,中心安排專人值班,保證開放和運行。中心利用實驗室與實踐教學綜合管理系統中的實驗室開放管理功能模塊承擔各實驗室開放管理工作。開放分為“基于項目的開放”和“基于場地的開放”兩類。“基于項目的開放”流程是:中心開放項目申請→教師或學生申請項目→中心管理員審核→學生實驗→過程管理。“基于場地的開放”流程是:中心開放實驗室及項目→學生申請→中心管理員審核→學生實驗→過程管理。學生在進入開放實驗室前應預習與實驗內容有關的文獻資料,設計好實驗實施方案,做好實驗的各項準備工作。指導教師注重加強對學生實驗素質、實驗技能、創新思維方法和嚴謹的科學態度等方面的培養,并做好開放情況的記錄和實驗室安全工作。指導教師或實驗教師根據開放實驗和科技創新活動,在實驗室開放管理模塊中提交對應開放項目相關的成果。各個實驗室負責人于每學期期末提交本實驗室的開放總結。
2.開放管理制度。學校在保障實驗室開放運行管理方面制定了一系列制度,如《重慶科技學院實驗室開放管理辦法》、《重慶科技學院學生參加開放實驗須知》、《重慶科技學院儀器設備管理辦法》等制度,保證了實驗室開放的規范性。中心在學校教學管理制度的基礎上,制定了一系列有利于實驗室高效開放、規范運行的管理辦法與細則,如《實驗教學開放管理實施細則》、《大型設備共享管理辦法》、《青年教師參加實驗室建設工作管理辦法(試行)》、《對外合作交流實施辦法》、《低值易耗品采購與領用管理辦法》等制度,促進實驗室開放工作。在開放過程中,實行進入開放實驗室登記制度,要求進入實驗室人員嚴格遵守實驗室的各項規章制度,服從實驗室管理人員的管理。并且加強了大型儀器設備的管理,學生使用前應先接受培訓,取得上機資格后方能操作。對于損壞儀器設備的,按學校有關規章制度處理。同時,為鼓勵師生參與實驗室的開放工作,中心專門設置了實驗室開放基金,為實驗室開放提供必要的實驗材料費用和學生的獎勵費用,從物質方面激勵學生參與實驗室開放過程。
3.開放過程質量監控和考核。根據教學改革要求和石油行業發展需求,每學期由中心分批次組織相應學科的實驗教師和企業工程師共同審查開放實驗教學內容,保證開放實驗教學內容的質量。學生實驗預習、過程和結果均需老師簽字認可,對預習過程不認真和實驗結果與預期結果相差大的學生,要求重做或補做。每學期期中召開學生座談會,期末召開教師座談會,聽取教師和學生對開放實驗教學的意見或建議,及時改進開放實驗教學內容和教學方法。中心實行專職人員考勤制度,實行8小時坐班制,同時加強了考核。對于專職人員,在期末由考評小組根據考核辦法對其承擔的實驗教學任務、實驗設備維護以及實驗室日常管理工作,尤其是實驗室開放工作進行考核;對于兼職人員,要求每人負責1~2個專業實驗室,進行相應的實驗項目開發、開放實驗指導等工作,在期末主要考核其參與實驗室建設和指導實驗開放項目的情況,與績效工資掛鉤。4.開放過程中的安全管理。堅持以人為本、安全、環保的理念,制定了中心環境與安全管理規章制度,建立了嚴格的安全防范措施。實行實驗室開放安全目標責任制,確定安全總責任人,層次落實責任。實驗室規則和安全規程上墻,裝有自動滅火系統,配備了消防器材,走廊安裝有自動報警裝置,實現了防火、防爆、防盜、防破壞“四防”功能。同時,每學期對中心人員和學生進行消防安全教育并進行相應的考核,使所有人員熟知消防器材的擺放位置和使用方法。中心實驗室備有廢物廢液收集桶,廢物、廢液分類收集并集中處理,降低開放實驗過程中實驗廢物對環境的污染和人身危害。
三、初步效果
1.學生的積極性和主動性得到促進。由于開放實驗過程中學生處于主體地位,其自主性得到體現。同時,將開放實驗教學納入學分認定,使學生參與開放實驗的積極性得到了提高,從而產生了一批創新成果,如近三年,中心學生參與各級大學生創新性實驗項目55項,申請專利25項,獲得授權6項。
2.學生工程實踐能力得到提升。學生通過中心的開放實驗教學環節訓練,工程實踐能力得到了較大提高。如,近三年中心學生參加全國石油工程設計大賽,獲得全國一等獎1項,二等獎2項,三等獎18項,學生的工程設計能力得到一定程度的認可。同時,通過學校委托第三方公司對部分用人單位進行的畢業生質量調查結果顯示,石油企業對我校石油類畢業生的總體滿意度高,畢業生的工程實踐能力得到用人單位的廣泛認可和好評。3.實驗室設備得到較好利用。通過將臺套數多的實驗設備進行相對集中放置和開放,將精密、大型、貴重設備進行整合集中管理成立大型設備共享中心,對校內外開放共享,提高了儀器設備的使用效率。中心的實驗設備整體利用率達91%以上,較開放前有很大提高。
四、結語
1.專業實驗室的開放對提高學生的工程實踐能力和科技創新意識至關重要,對實驗室開放管理模式進行深入探索非常必要。
2.專業實驗室開放對實驗教師的教學水平與工作能力提出了更高的要求,需要教師更多的付出,同時需要加強教師和學生之間的互動。
園藝專業實驗室開放中的管理做法
制定完備的實驗室管理制度人們常說“無以規矩不成方圓”。為加強學生管理,根據學校和學院的要求,結合我們實驗室的實際情況,我們制定了各種實驗室管理制度,包括實驗室儀器設備管理辦法,實驗室學生實驗守則、實驗室安全與衛生管理制度、實驗室固定資產丟失、損壞和事故處理規定、精密貴重儀器和大型設備管理辦法、實驗室低值耐用品、易耗品管理辦法,使得在管理中發生的任何情況,都有章可循,使得管理更加規范。通過這些制度的建立,保證了實驗室開放工作的順利進行,使實驗室管理體系更加科學化、制度化、規范化。建立實驗室開放時間的預約制,保證園藝專業實驗室開放時間學生是實驗教學的中心,教師則是引導者和幫助者。由于實驗室空間有限,并不能一下滿足所有人的要求,在較多學生使用同一實驗室時,在實驗進行之前,學生應于實驗管理人員進行溝通,提出自己的實驗要求,由實驗管理人員根據學生的具體情況,做出統籌安排,確保所有的學生均能順利完成各自的實驗,最終使實驗室人性化地向學生開放。在實驗室開放的這段時間,學生帶著問題進行實驗研究,向實驗管理人員借自己所需的儀器,而有些需要指導的由指導老師親自指導,關于一些實驗技術問題可及時向實驗管理人員咨詢。建立資源預約制,保障園藝專業實驗室資源最大化開放實驗室開放是需要資源保障的,實驗室所需的儀器由實驗管理人員負責。由于學生的實驗目的不同,對儀器設備的借用時間也不一樣。為了最大限度地滿足學生的要求,通過建立資源的預約制,及時了解儀器設備的使用情況以及維修情況,可以更好地提高實驗室開放儀器的使用效率。
實驗室開放中管理問題與建議
關鍵詞:物聯網;開放實驗室;實驗室管理
一、引言
近年來,大數據、物聯網、人工智能等新興技術在高等學校的不斷深入應用為學校教育教學帶來了深刻變革,數字校園、智慧校園建設取得了突破性進展。長江師范學院實驗室建設過程中,以“創新、協調、綠色、開放、共享”的發展理念為指導,按照“智慧感知、服務教學、開放共享、科學決策”原則,以物聯網技術應用為基礎,以實驗室管理改革為重點,以實驗室開放共享為目的,通過實驗室開放管理平臺、實驗室信息化綜合管理系統和智慧門禁系統建設,實現了信息技術對實驗室管理的支撐,促進了學校教育教學改革和發展。
二、實驗室建設和管理中存在的問題
以長江師范學院為例,學校在實驗室建設和運行中發現,當前的實驗室管理過程存在如下問題:實驗室建設各自為政;實驗教學定時、定點、定內容、定輔導教師,個性化程度低;學生自主發展和實踐鍛煉的實踐、空間和資源有限;實驗教學質量評價機制不健全,不能有效調動師生的積極性。這些問題嚴重制約實踐教學體系和創新教育體系建設。結合學校信息化工作開展和以上問題的實際,學校在《長江師范學院事業發展“十三五”規劃》明確提出“大力實施信息化戰略,加快教育現代化進程”,部署了“優化信息化環境”、“推動教學模式創新”、“實現管理信息化”等3項重大工程,著力推進教育資源和教學環境信息化建設、信息技術與教育教學深度融合、治理體系現代化與信息服務能力同步提升。在這樣的背景下,打破實驗室建設、管理、使用壁壘,打造基于信息化環境的開放實驗室,是建設高水平應用型大學的必然要求,也是培養高素質應用型人才,提高學生實踐動手能力、科學研究能力和創新能力的客觀需要。
三、建設實驗室開放管理平臺可行性分析
1.體制機制保障為保證實驗室開放建設工作的開展,在學校網絡安全和信息化領導小組的統一領導下,教務處、資產管理中心、信息化辦公室、各二級學校實驗中心各司其職,分工協作,明確責任,對項目中提出的各項任務、重大決策與總體部署進行落實。通過開展實驗室開放平臺建設調研,定期召開建設工作會,探索實驗室開放平臺建設機制與應用模式,統籌協調實驗室開放平臺建設實施,開展實驗室開放宣傳普及與人員培訓。
2.實驗室開放建設經費保障依托學校智慧校園建設的經費投入,采取自籌、合作、項目申報等形式獲取各級財政支持,按照邊建邊受益、分步實施的原則投入。形成良性的、循序漸進的資金投入機制,實驗室開放建設持續穩定。
3.實驗室開放平臺政策保障建立校級領導研究實驗室開放共享管理工作機制,確保實驗室開放建設的規范運行。編制《長江師范學院實驗室共享管理平臺項目實施方案》,出臺《長江師范學院貴重儀器設備管理辦法》《長江師范學院儀器設備管理使用規程》《長江師范學院信息化數據管理辦法》《長江師范學院信息化項目管理辦法》等規章制度。為提高實驗室開放建設使用成效,教務處、信息化辦公室、各二級學院對教師、學生、試驗室管理人員開展培訓。
四、實驗室開放平臺架構
1.實驗室開放平臺架構基于物聯網技術的實驗室開放平臺搭建,需對實驗室人員、儀器設備、環境設施等有效感知識別,將視頻監控、圖像識別、人臉識別、門禁系統、傳感器采集、電源控制、無線網絡傳輸、RFID射頻技術、實驗管理等技術融合應用,實現考勤簽到、環境監測、視頻監控和遠程控制于一體的實驗室開放平臺。實驗室開放平臺架構主要由實驗室監控系統、實驗室門禁系統、實驗設備在線預約系統、實驗設備綜合管理系統、實驗課程綜合管理與分析系統等組成,如圖1所示。(1)實驗室監控系統實驗室監控系統由視頻攝像頭、紅外傳感器、GIS定位等組成,負責采集實驗室場地視頻數據,實時對實驗室監控、錄像、視頻動態感知、網絡聯動、存儲、備份、畫面分組等。是實驗室安全監控、采集、存儲重要保障,實現實驗室安全預警。(2)實驗室門禁系統實驗室門禁系統充分融合學校統一身份認證,拓展校園卡(碼)功能,運用IC卡射頻、人臉識別、指紋密碼、智能門禁終端、門禁控制器等,實現實驗室人員進出權限控制的有效管理。門禁系統與監控系統有效結合實現實時對實驗設備電源開啟關閉和實驗室視頻監視,驗證并保存記錄實驗室人員進出情況、實驗室內部設備操作過程。(3)實驗設備在線預約系統實驗設備在線預約系統實現無人值守實驗設備在線預約和管理。包括用戶管理、權限管理、儀器管理和各類數據的統計分析,對實驗室的儀器進行授權使用,對實際運行數據進行采集、監控和分析;管理者可通過統一身份驗證進行成員管理、在線預約管理、授權管理、送樣審批管理等管理工作。(4)實驗設備綜合管理系統實驗設備綜合管理系統實現實驗儀器相關基礎信息維護、授權維護、授權時段、預約規則定義、收費管理和成果與績效的管理等。包括儀器管理、儀器計費管理、成果管理和績效考核。(5)實驗課程綜合管理與分析系統實驗課程綜合管理與分析系統實現對實驗儀器設備使用人員的基本使用規范的控制,監控實驗過程,查詢儀器存放位置,保證儀器設備使用安全。包括用戶授權與經費、培訓、預約等多方面進行關聯,系統管理員實現對貴重儀器的實時監控,整合儀器信息與儀器分布地理信息,通過GIS地理監控程序在網頁瀏覽器上對儀器所在樓宇的地理信息進行直觀展現,項目成果與儀器的使用同步關聯,實時匯總績效考核信息與結果,自動生成儀器使用情況表等功能。
2.實驗室開放平臺關鍵技術方法(1)儀器設備管理控制開放實驗室核心端是儀器設備管理控制,按照預約的規則開啟和關閉,顯示設備信息、使用狀態、監控等。采用ZigBee協議無線傳輸,控制電源、讀卡器等,實現刷卡對多臺儀器或同一儀器多個組件進行同時控制。通過物聯網路由器接入到校園網中,實現與管理平臺軟件的數據聯通。考慮某些大型實驗設備是強電壓,儀器設備管理控制端,控制電流不低于30A,電壓不低于380V。在網絡出現脫機情況下,控制器仍能夠根據存儲信息進行訪問控制。(2)ZigBeeZigBee無線通信技術是基于蜜蜂相互間聯系的方式實現開放實驗室控制平臺、網絡傳輸、傳感器控制等通過互聯網通信與服務器、計算機(或終端)相連接。ZigBee無線通信技術是基于IEEE802.15.4無線標準,具有傳輸數據流量小、組網安全和GPS功能等特點。作為開放實驗室的無線通信技術選擇,ZigBee可實現對傳感節點網絡的組建和實驗設備的定位。(3)數據共享開放實驗室平臺建設與學校其他應用系統對接、共享是智慧校園(數字校園)建設中最重要的技術和管理問題,需要與校內人員信息、課程平臺、統一資源庫、校內視頻監控系統、一卡通系統、財務系統等對接,實現統一身份識別、監控統一管理、報賬結算和資源集中管理。數據共享要解決幾個關鍵問題,即數據標準的規范、中心數據庫設計、數據同步和對異常數據的處理。
五、實驗室開放平臺運行效果
1.改變實驗室管理模式通過實驗室開放管理平臺的建設,把原來各二級學院分散的管理轉變成學校集中統一的管理,實現實驗項目開設中除專業培養方案、課程教學大綱中要求的集中實驗項目外,教師、學生可自主申請開設和驗證實驗教學大綱外的實驗項目,拓展了學生的學習資源和空間,有效調動了師生進入實驗室的積極性,推進了實踐教學體系和創新教育體系建設。
2.數據分析支撐實驗室管理實驗室開放平臺可監控實驗室實驗過程,查詢儀器存放位置,保證儀器設備使用安全,如圖2所示。通過GIS地理監控程序在網頁瀏覽器上對儀器所在樓宇的地理信息進行直觀展現,如圖3所示。項目成果與儀器的使用同步關聯,實時匯總績效考核信息與結果,自動生成儀器使用情況表。
3.實驗室開放平臺建設促進學校信息化發展(1)部門聯動機制建立部門聯動機制的建立推進了高校治理體系和治理能力水平現代化。按照“總體規劃、明確責任、統一管理、分步實施”優化智慧校園建設體制機制,采取“責任分工、技術跟進、資源配合”原則開展實驗室開放推廣工作,明確各相關單位的職責和分工,積極培養技術團隊,保障實驗教學順利執行和實驗室開放平臺運行穩定,根據系統推廣需要,配置管理人員、經費、物資及政策等資源。(2)基礎數據共享機制建立以學校智慧校園平臺為基礎,按照教育部、省(市)級智慧校園建設要求規范管理設備編碼、人員、實驗項目、場地條件等數據,為智能化實驗開放提供基礎數據。智慧校園基礎平臺提供標準接口文檔,為不同的實驗室管理系統、平臺實現統一管理提供跨平臺應用環境,實現實驗室各類數據共享,推進學校信息化良性發展。實驗資源建設、管理及實驗教學體系從封閉走向開放,從分割走向共享,從統一要求走向自主創新,從儀器設備主導實驗項目走向需求主導實驗體系建設。(3)運用物聯網技術進行數據采集的長效機制建立一是充分利用系統管理功能,嚴把實驗項目、場地審核關。二是加強師生信息化能力培訓,提高數據采集質量。三是對實驗項目數據做分析,提升數據應用效果。通過物聯網技術、大數據分析和業務再造,實現實驗儀器管理、預約管理、自主實驗管理、事件管理和統計報表的自動化和智能化,促進實驗室開放和共享以及校內外實驗資源共享,提高儀器設備的利用率。
關鍵詞:經濟管理;開放實驗室;課程體系;師資建設;學生管理
作者簡介:盧安文(1970-),男,重慶人,博士,教授,主要研究方向為教育管理,博弈論與信息經濟學
項目名稱:[1]重慶市2013年高等學校教學改革研究重點項目,項目編號:132004;
[2]重慶市2012年教改重大課題,項目編號:1201004
0.引言
隨著我國經濟的高速發展,社會對人才的職業素養和創新能力提出了更高的需求,這就要求高校更加注重對大學生實踐能力和創新能力的培養。開放實驗室對促進學生創新意識,增強自學能力;強化學生基本技能和動手能力;培養學生合作精神和解決問題的能力;激發學生的科學探索精神等有著十分重要的意義。同時也有利于高校充分利用教學資源,提高教師的主觀能動性和創造性。
傳統的實驗教學大都是老師設計好實驗方案,準備好實驗用品,規定好時間,學生上課時“照方抓藥”的“封閉式”教學方式。開放型實驗教學是以學生為主體,探索研究式的學習模式,強調學生學習的主動性,實驗內容的多樣性,實驗時間的可選性,實驗對象的廣泛性等。這些都歸結為實驗教學課程體系和管理機制的靈活性,因此要讓開放實驗室取得應有的效果,必須首先建立適合開放實驗室的課程體系和科學的開放實驗室管理體制[1]。開放實驗室根據不同的學科有不同的課程體系和管理體制,本文對“重慶市實驗教學示范中心―重慶郵電大學經濟管理實驗中心”的開放實驗室的建設經驗和實際運行狀況進行了總結,提出了經管類開放實驗室的課程體系和管理體制的幾點建設策略。
1.開放實驗室課程體系的建設
1.1 開放實驗室課程體系分類
我們在原有的本科實驗教學課程體系基礎之上將開放實驗教學課程體系分成以下五大部分,分別對它們進行改革使之能更好的運用開放實驗的教學模式,實現應用性、創新性的人才培養目標。
(1)理論課課課程實驗:該類實驗是指某一門理論課程的配套實驗教學任務,一般是配合理論課程的教學進程對理論課程進行驗證性或者操練性的實驗。這類課程一般為專業基礎課,計算機語言類課程。對這類課程的開放性主要體現在完成基本教學任務的前提下,針對不同層次的學生進行分流。特別是計算機語言類課程盡早的分流有利于培養基礎好,有興趣的學生的編程能力得到更大的提高,而不是將所有的學生的目標都限定在通過期末考試和計算機等級考試。這類課程可以分成基本學分和高級學分,完成基本學分的同學可以選修《辦公自動化高級技能培訓》和《C語言高級編程培訓》等課程。
(2)獨立實訓類課程:獨立實訓類課程是教學計劃內獨立設置的實踐培訓類課程,這類課程在修完相應的理論課后完成,通過集中項目實訓或集中上機培訓等方式訓練學生的實際動手能力和職業技能。我院實驗中心開設了《網絡工程師培訓》、《數據庫系統工程師培訓》、《電子商務師培訓》等。這類課程全部在實驗室完成,有固定的課時和內容要求,并以通過相關機構職業技能認證為目標,提前通過者可以免修。對這類課程在滿足本專業學生需求的情況下,還可以向其它專業有需要的學生開放。
(3)課程綜合設計:課程綜合設計是在完成相應的專業基礎課后,綜合一門或者多門專業課的知識,根據教學計劃和專業培養目標,由老師安排一定的選題范圍,學生自主選題完成調研報告、項目策劃、系統分析與設計等的實驗教學。目前我院的綜合課程設計有《管理信息系統課程設計》、《電子商務網站課程設計》、《電信服務營銷課程設計》、《工程項目管理課程設計》等。課程設計由學生寫好論證報告和實施方案后,經指導老師審批,在專門的時間對學生給予方向指導和疑惑解答,學生在專業開放實驗室或者課外自主完成。
(4)模擬實習類實驗項目:此類課程通過微縮模型,虛擬軟件等模擬現實企業的生產運營管理環境,培養學生的職業技能和創新創業能力。我院實驗中心依托電子商務實驗室、ERP與金融實驗室、現代服務業外部環境模擬實驗室、業務運營仿真模擬實驗室,現代賣場與自動識別實驗室,分別承擔了《電子商務綜合運作模擬實驗》、《物流運營模擬實習》、《企業沙盤與ERP運作模擬》、《會計票證模擬實習》、《創業投資模擬實習》、《SP與運營商對抗模擬》、《外包業務與運營商模擬》、《自動識別與現代賣場模擬實習》等模擬實習課程。該類課程具有參與性、互動性、實戰性、競爭性的特點,是提高經濟管理類專業人才職業素養及實際操作技能的核心課程。學生在這類課程的完成過程中能夠體驗到較大的變化性,主動性和創新性,教師主要在理論依據、業務規則等方面予以指導,在模擬實習結果方面予以評價。
(5)創新創業實驗項目:此類項目鼓勵和支持大學生盡早開展科學研究、技術開發和社會實踐等活動,探索并建立以項目和課題為核心,以團隊和興趣小組為主體的教學模式。創新創業實驗項目以第二課堂實驗活動為主,并規定有一定的創新實踐學分。第二課堂實驗活動是學生創新能力培養的重要方面,也是促進開放實驗室建設和發展的重要因素。我校從2009年開始實行《重慶郵電大學大學生創新性實驗計劃項目管理辦法》,該辦法建立了以問題和課題為核心的教學模式,參與創新實驗計劃的學生可選擇申請B學分或申請替代實踐教學環節,對指導教師記教學工作量(20教日/年.組),并可作為評優評獎、職稱評審等的支撐材料,學校為各項目提供實驗場地、設備、經費等方面支持。在該管理辦法的支撐下,我院學生已完成《供應鏈企業間多期道德風險的激勵機制研究》、《基于校園C2C網絡交易平臺的運營模式探索》等二十余個項目。此外,學院還通過這些項目大力培養學生團隊,建立協作學習型教學模式,目前我院實驗中心已形成了以教師指導,研究生帶頭,本科生參與的如“ERP沙盤興趣小組”、“校當網興趣小組”、“MIS開發興趣小組”等多個課外科技活動小組,中心為他們提供場地進行自主學習和實驗。
1.2開放實驗室課程體系構成比例
對于上述五大課程類型,實驗中心根據各種不同的實驗類型采取必修加選修相關結合的方式進行實驗項目的設置,學生對前三種實驗項目實行必修,占50%左右;對于經管類專業學生,實習實踐經驗更加重要,因此我們對模擬實習類等提高型實驗項目設置了35%左右的項目進行選修,對研究創新型實驗項目根據學生的興趣愛好進行選修,占15%左右的比例。
1.3開放實驗室課程體系建設成果
學生在我院開放實驗教學項目和平臺的支撐下,從2006年至今,獲得了“挑戰杯”中國大學生創業計劃競賽全國銀獎、“高教社”全國大學生數學建模競賽全國一等獎,全國高校“創意、創新、創業”電子商務挑戰賽一等獎等30余項國家級獎項。在中心的指導和孵化下,還有在校學生成立了電子商務公司,在校內運營的基礎上,進駐重慶亞太商谷,并獲2010年度重慶市大學生優秀創業項目二等獎。在以上教學平臺及成果的支撐下,中心于2010年獲批重慶市電子商務創業人才培養模式創新實驗區。
2.開放實驗室管理體制建設
2.1開放實驗室的運行模式劃分
從實驗室的功能劃分、服務對象以及實驗內容決定了在哪個實驗室開放,什么時間開放,哪些課程開放,同一課程中哪個實驗開放,以什么樣的教學模式開放等。在時間方面,對公共計算機基礎、計算機語言類課程實行無限時的全天開放;對獨立實訓、模擬實習類課程和創新創業項目實行預約開放;對科技活動所需要的實驗室實行“特定時間開放”。在實驗內容方面,對特定課程的綜合性設計性實驗、課程綜合設計、模擬實習等內容執行“限定式開放”,學生可以在一定范圍選擇感興趣的內容,但必須完成規定的學分;對各種技能認證考試、職業資格考試、各種競賽活動和創新創業實驗項目等內容執行“自由式開放”,是學生自主選擇的學習內容。在實驗教學模式方面,根據不同實驗內容和培養目標可分為以小組為單位的協作型實驗教學模式、科研項目模式、科技活動競賽模式、創業實踐模式等。[2]
2.2開放實驗室更需要重視師資隊伍建設
師資隊伍是開放實驗室建設的核心工作,特別是對于學生的創新能力的培養,需要教師具有更高的業務素質和創新精神,開放實驗室的開放性和自由性也更需要教師的奉獻精神,需要經常犧牲自己的休息時間投身到開放實驗教學工作中去。
因此,除了要加強的師資的培訓外,還需要建立一套激勵機制提高實驗室指導教師和實驗管理人員的工作積極性。開放實驗項目很多是學生和老師利用課余時間完成的,所以負責開放實驗教學的老師工作量加大,應通過合適的方式(比如完善教師工作量核算方法)對他們的這部分工作進行評價和認定,這可大大激勵老師參加開放實驗工作的熱情和工作積極性。對參與開放實驗做出貢獻的指導教師在同等條件下,優先向學校推薦評優、評獎,建立起績效結合、獎勤罰懶的激勵機制。[2,3]
2.3開放實驗室更需要加強對學生的管理
開放實驗教學更需要學生的自覺性和主動性,但很多大學生還沒有形成良好的自我管理能力,因此一方面我們要加大實驗室的開放力度,另一方面也要通過嚴格的機制和管理規定限制學生的自由散漫,規范學生的學習習慣,激勵學生的積極性和主動性。首先要將開放實驗項目納入正常的教學體系考核中,參加開放實驗教學活動能以一定的評分標準進行評定,并獲得相應學分。其次對于一些重要課程的開放不等于完全的來去自由,在時間和內容可選的開放性環境下,必須要保證學生完成相應的課時,達到相應的要求,才能獲得相應的學分。 [4]
另外,需要建立開放實驗室信息管理系統,在技術上加強對開放實驗室的管理,在機房的管理模式上應徹底解放專人值守的工作方式,規范管理,減輕教師工作量。系統為每個學生分配登錄賬號,學生可以在網上下載學習資料、觀看學習視頻、進行交流和討論;系統與教務系統相連接,可以查詢課表,預約課程,可以通過賬號記錄學生的上機時間和學習進度,作為評定成績的依據;開放實驗室還應該通過網絡技術限制學生在實驗室玩游戲,聊天,上不良網站等。[5]
開放實驗室還需要學生自己能管理實驗室,院校可以采取學院,教師,學生三級負責制,先由學院統一制定開放實驗室管理方案,指導教師制定嚴格的開放實驗室學生管理辦法,從而建立一套比較完整的有利于大學生自我管理的開放實驗室管理制度[6]。
3.問題與展望
開放實驗室的目的是減少教學的強制性、統一性,增強教學的選擇性和開放性,實現以教為主、單向知識傳授的教學模式向以學為主、知識傳授與創新性教育相結合的教學模式的轉變,以發揮學生的學習主動性,培養團隊合作意識與獨立獲取知識的能力。隨著實驗教學改革的不斷深入,實驗室將進一步走向開放,高校的實驗室將不單純是實驗教學的場所、更是培養學生嚴謹的思維方式、創新意識和科學態度的場所[7]。但在實際操作中,我們發現,開放實驗教學的難點在于提高學生的主動性。目前,由于高校擴招,學生的學習主動性和自覺性都處于比較低的水平,無論是基礎類型的還是提高類型的開放實驗項目,能夠主動積極參與的學生都有限,我們不得不采取一些強制的辦法使學生參與進來,但這本身又違背了開放實驗室教學的特征。因此,如何針對現代大學生的特點,建立相應的開放實驗室教學模式和管理機制,是我們需要進一步深入思考和探索的問題。
參考文獻:
[1] 魏光輝.高等學校開放實驗室工作的探討[J].中國新技術新產品.2011年1期
[2]農正,賀忠華.計算機開放實驗室建設探析[J].廣西民族大學學報(自然科學版).2009年4期
[3] 李冬云,葛洪良.高校開放實驗室初探[J].中國科教創新導刊.2011年7期
[4] 楊毅.探索高校開放實驗室管理模式[J].計算機光盤軟件與應用.2010年16期
[5] 李瑜波,童燕青.計算機開放實驗室的實現目標與管理措施[J].實驗技術與管理.2003年5期
關鍵詞:計算機網絡;實驗教學;開放
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2007)16-31161-02
Discuss on the Open Style Experimental Training Course of Computer Network
LIU Bing
(Department of Computer and Information Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China)
Abstract:A great deal of problems existing to the computer network course experiment teaching at present, propose the teaching method of the open computer network course experiment, promote the improvement of the computer network course experiment teaching quality, train students' actual manipulative ability.
Key words:Computer network; experiment training; open
1 引言
計算機網絡課程是理論性與實踐性都很強的專業必修課,是必須在學習了計算機網絡基本原理和協議的基礎上,通過嚴格的實驗和實踐訓練后才可能熟練掌握。長期以來,計算機網絡課程在實驗教學中和其他課程的實驗一樣,按照教學大綱的要求進行,這樣只強調共性的發展,而忽視每個學生的個性發展,實驗教學被一種固定的模式所束縛。實驗教學的內容結合實際不夠、教學方法不夠科學、學生學習相同的教材、在規定的時間內,在相同的網絡實驗設備上完成相同的實驗。[1]
在這種傳統的實驗教學模式中,實驗時間通常是以班級為單位統一安排,靈活性較差,實驗設備利用率低,而且可開設的實驗數目也受場地和時間限制大打折扣;加之一些計算機網絡實驗設備不夠先進,很多網絡發展前沿的內容不能在網絡實驗中體現出來,這樣學生只能做一些驗證性實驗,而這些一成不變的實驗難以激發學生的實驗興趣,挫傷了學生做實驗的積極性,即不能真正促進計算機網絡課程實驗教學質量的提高,也不能增強學生的實際動手能力。
2 開放式實驗教學的目的
由于受到計算機網絡實驗設備和實驗教學學時的限制,傳統模式上的計算機網絡實驗教材對每一項實驗都給定完整的計算機網絡拓撲圖,并且由于害怕學生在實驗操作過程中對網絡實驗設備的損壞,在實驗之前都已由實驗員按照網絡實驗的要求把網絡拓撲連接完成,而且實驗中的每一個網絡設備都給出了非常詳細的配置命令,并規定了詳細、明確的實驗步驟,使學生幾乎可以不動腦筋就完成了實驗。最后的結果就是:只是簡單地記錄了一下實驗現象,驗證了一下實驗結果,這樣帶來的后果就是在實驗中出現的錯誤現象是不能進行判斷和改正的。
開放式實驗教學就是針對這種傳統的封閉式教學而言的,開放式實驗教學的初衷是想改變實驗教學模式,即以學生為主體,教師為主導,讓學生不受實驗室、實驗學時和實驗項目的限制,根據實驗要求設計實驗方案,自主選擇計算機網絡實驗設備,獨立完成網絡實驗。開放式實驗教學采取理論教學和學生自學相結合,教學內容結合計算機網絡的實際應用,并加入網絡工程的概念,有利于調動學生的積極性和主動性,提高學生分析問題和解決問題的能力。
3 計算機網絡課程開放式實驗教學模式
3.1 開放式實驗教學的開展方法
開放式實驗教學是一種新型實驗教學模式,這種模式下的實驗教學重點從傳授知識向培養學生能力和提高學生綜合素質轉移。
在計算機網絡課程的開放式實驗教學過程中,不給出網絡的拓撲圖、實驗所需的網絡設備、相關所用耗材、具體的實驗步驟等,而只給出實驗要求和相關注意事項,實驗時學生根據自己所學的計算機網絡知識以及實驗要求,獨立進行網絡方案設計,選擇適當的網絡設備并給出相關的實驗步驟,在整個實驗教學過程中,教師給予一定的指導和幫助。在種開放式實驗教學過程中學生就不是在被動地接受知識,而是積極主動地獲取知識,并給學生一個充分展現自我、發揮自我的空間,同時把學生放在實驗主置,讓學生自主學習和積極參與。
在這樣一種實驗教學模式下,對于開放式實驗室的管理與現行實驗模式會產生一些矛盾,但只要認真思考也是一定能克服這些矛盾的。另外在開放式實驗教學的開放從以下幾個方面體現:
(1)實驗室實行開放管理,學生根據自己學習安排和實驗室預約實驗時間,實現實驗時間開放,充分的開放時間是保證實驗教學質量的前提;
(2)準備足夠多的實驗項目或者多個實驗項目的組合,實現實驗內容開放;
(3)進行設計性實驗時,由學生自己設計不同的實驗方案,同一個實驗可以由學生在實驗室獨立采用不同的實驗方案完成,實現實驗過程開放。[2]
3.2 開放式實驗教學方法要是漸進的過程
在計算機網絡的實驗教學過程中,各個教學內容的重點都各不相同,而且隨著實驗教學的不斷深入,學生對實驗方法和實驗資源掌握的水平也在不斷提高。例如在一個交換機上劃分VLAN時,由于學生第一次接觸交換機,感覺實驗完成起來相當困難,但是在做其后續的跨交換機VLAN的實驗時,其感覺就會相當簡單。這樣就需要采用在教學實驗的不同時期,教學的深度和難度也應該隨之不斷變化,并且在不同的教學進度狀態下,所使用的實驗教學方法也應有所不同。
計算機網絡實驗教學的初始階段只能采用驗證式和模仿式的實驗教學方法。因為這個時期學生對于計算機網絡實驗室網絡實驗的設備和環境不熟悉,這就要安排一定數量的驗證和模仿式的實驗,學生按照實驗教程或指導書中給定的明確步驟、詳細網絡拓撲圖、詳細網絡設備配置命令設置網絡設備,最終驗證性地觀察、記錄出現的實驗現象或結果。通過這類實驗可使學生對網絡實驗設備、網絡實驗環境、網絡實驗過程、網絡實驗驗證方法獲得一些感性認識或體驗。
當學生對計算機網絡實驗室的設備、環境有了比較深刻的認識之后,就要逐步引導學生去進行設計性、綜合性和研究性這樣的實驗,在這個實驗教學階段應該采用開放式實驗教學方法,即只給出為達到不同網絡應用所需要的實驗要求,不指定實驗步驟,也不指定網絡拓撲圖和所需要的網絡實驗設備,要求學生根據網絡應用要求,自行設計實驗網絡拓撲圖,自行選擇為完成網絡拓撲所需要的網絡設備,并按照自行設計的網絡拓撲親手連接這些網絡設備,并在這些網絡設備上輸入相應的配置命令,以測試是否能達到相應的網絡應用要求。在這樣一個實驗過程中可能會出現很多異想不到的問題。這種開放式實驗方法要求學生要熟練掌握計算機網絡的基本原理、網絡設備的主要性能,在這樣的一個過程中可以訓練學生的實際動手能力,提高學生分析和解決計算機網絡出現問題的能力
3.3 開放式實驗教學的保障
3.3.1 加強開放式實驗室管理
在開放式實驗教學過程中,由于學生根據理論課的教學進度以及自己的空閑時間來預約和確定實驗時間,這會給實驗室的管理與準備帶來很多困難;而學生自行確定網絡拓撲,并且自行確定網絡設備和對網絡設備進行操作,有可能出現使網絡設備損壞等諸多問題。這一系列出現的新問題都需要一套強有力并且完善的實驗室管理辦法作保障,才能使得開放式實驗順利進行。這些管理辦法包括“開放式實驗管理規定”、“學生開放式實驗的申報流程”、“開放式實驗網絡設備管理辦法”、“開放式實驗學生須知”、“開放式實驗室老師責任”等,在這些管理辦法中明確規定出教師、學生、實驗技術人員的責任。
3.3.2 加強實驗技術隊伍的培養
開放式實驗教學對教師和實驗技術人員的專業水平提出了更高的要求。學生在開放式實驗過程中會遇到各種各樣的問題,作為教師和實驗技術人員,需要不斷學習新知識,不斷拓寬知識結構,以應對實驗過程中出現的各種問題。所以應采用對老師和實驗人員進行不定期培訓和與兄弟院校教師交流的方式,使教師和實驗技術人員的知識面更寬、知識更新更快,既要有扎實的理論基礎,又要有豐富的實踐經驗。
3.3.2 嚴格考核方法
對于計算機網絡開放實驗的考核辦法是保證開放式實驗教學效果的一個必不可少的重要組成部分。由于學生在學習過程中,普遍存在著一種墮性,如果考核方法不好,會使開放式實驗教學流于形式。我們的做法是采用單人單組的方式來實現網絡實驗考試,并根據實驗報告的質量、網絡實驗的考核成績和學生平時參與開放式實驗的表現來評定實驗課程的成績,如果該成績不及格,則計算機網絡這門課程就不及格。通過這樣嚴格考核方法,目的是促進學生多做實驗,做好實驗,為保證教學質量起到了積極的作用。
4 結束語
開放式計算機網絡課程實驗已經開展了一個學年,也出現過一些問題,但總的說來效果還是比較好的。總之,通過開放式計算機網絡課程實驗教學來促進實驗教學水平和質量的提高,全面培養學生的實際動手能力和創新精神,提高學生的綜合素質。
參考文獻: