水利港口实验教学管理信息化平台创建

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摘要:鉴于信息技术的飞速发展,以及实验教学改革和实验室管理科学化的迫切需要,信息化建设已成为实验室建设发展的必要环节.以水利港口实验室为例,探索实验教学管理信息平台的建设.通过对平台的清晰定位,运用先进的信息技术进行了实验教学、仪器设备、规章制度、学习互动等8个模块的构建,促进了实验资源的开放共享,推动了实验教学和实验教学管理模式的改革,取得了显著的应用成效.

关键词:水利港口实验室;信息化平台;实验教学管理

随着信息技术的飞速发展,其在教学管理领域的运用愈加广泛,信息化实验教学管理平台的建设,也已成为实验教学科学管理和实验教学改革、发展的迫切需要[1G2].信息化平台的建设可以进一步优化管理流程、提高管理水平,适应全面开放的实验教学模式[3].由于水利港口实验室的专业特点,实验设备体积大、仪器种类多,且学科交互性强,实验信息化平台的建设更有助于其实现大型仪器资源的跨专业共享.

1水利港口实验教学管理信息化平台的建设

1．1平台的定位

水利港口实验教学管理信息化平台的建设,旨在通过信息技术与先进教学理念的融合,提升实验管理水平,促进实验教学的优化改革[4G5].因此,平台的设计应以辅助实验教学为中心,以扩大实验室开放为目标,以提高实验管理工作水平为主线,以实验教学资源为支撑,使实验信息平台建设成为学校、教师、学生、实验室之间连通的桥梁,建立健全实验教学管理体系,促进水利港口实验室的发展[6G8].

1．2平台建设采用的技术

经调查研究,本实验教学管理信息化平台的建设采用了HTML5和CSS3等网站建设的前沿技术[9G10].其中,HTML为构成网页的主要语言.通过这种语言,我们可以向计算机说明网页格式、内容、显示效果等,而CSS则是专门用来控制网页显示效果的语言.HTML5和CSS3是HTML和CSS的最新版本.建设中另外引入了Javascript和jQuery技术创造出细致入微的浏览体验[11G12].视觉形象上向先进化和现代化靠拢,色彩和图形交变运用以展现实验室专业、开放的学术风貌.网站的后端采用基于Python的WSGI模块驱动,保证数据传输的顺畅自如[13].同时实现了先进、高定制的管理后台,使网站管理无比便捷.

1．3平台的模块结构

基于对实验教学、实验室开放和实验室管理规划等实验室工作的综合考虑,将水利港口实验教学管理信息化平台分为8个模块。

(1)首页.平台首页作为用户浏览的第一站,是网站的门面,应清晰体现平台的逻辑架构,并直观展示实验室整体概况.因此,本平台的首页采用水利港口实验室的多张图片作为背景铺陈,辅以实验室简介,用图文结合形式将实验室概况立体地呈现给用户,如图2所示.另外,更站在使用者角度,根据用户浏览思路,按信息了解到实验申请的逻辑顺序,将平台各模块由上而下展开介绍,增强了首页导航的高效性,提升了访问体验度.

(2)实验教学.实验教学作为实验工作的核心内容,也是平台建设的重中之重.目前同济大学水利港口实验室已为本科生开设了14门教学实验课程,实验量大,涉及内容多.通过实验教学模块的建设,可整合教学实验资源,辅助实验教学的顺利开展.实验教学模块分为3个子模块,学生可通过统一身份认证系统,在线进行每学期实验课表的查询,了解各实验课程的内容,并进行实验大纲和实验指导书等资源的下载.在实验课程介绍的子模块中,添加了各实验所用仪器的图片及链接,一方面保证了用户获取信息的连贯性,让用户可以更全面便捷地了解实验,另一方面更好地展示了仪器的应用领域,为开放实验的申请者提供借鉴参考.

(3)仪器设备.仪器设备是实验重要的硬件支持,目前水利港口实验室的仪器设备总价已达到700余万元,包含多台国际先进仪器和大型设备,资源量大,专业性强,但始终缺少进行仪器展示和信息交互的平台,极大阻碍了仪器资源的利用共享.仪器设备模块的建设很好地解决了这一问题.仪器设备模块包含两个子模块:其一,仪器设备简介模块将仪器信息进行归类汇总,并以图文并茂的形式对仪器设备的应用领域和基本参数加以说明,另附以完整的中英文仪器操作手册等相关资源,可供用户下载,大大提高了仪器信息共享度;其二,自行开发了仪器使用及开放实验申请预约平台,用户可远程登录查看仪器使用情况及实验进度安排,并进行在线登记预约,使仪器及开放实验管理更加方便和快捷.

(4)师资队伍.师资队伍模块中,对实验室教师及各实验课程任课教师均做了详细介绍,明晰了实验室教学管理人员结构,并着重介绍教师的研究方向及实验研究成果,为本科生开放创新实验的导师申请提供帮助参考.

(5)通知公告.实验教学作为教学体系中培养学生创新实践能力的重要一环,始终受到学校层面的高度重视,经常出台有关实验教学工作和实验设备管理的各类政策公告,以及实验教改项目、精品实验项目及实验开放测试基金等申请通知,介于信息的繁杂性和即时性等特点,平台以通知公告模块作为连接学校与本系师生间统一的信息公布平台,可有针对性地为本系师生筛选有效信息,促进实验室工作更加准确和高效地开展.

(6)规章制度.规章制度作为实验室各项工作的纲领,也必然成为了实验信息化平台不可或缺的一部分.其中设置了实验室管理制度、各类工作流程图和相关表格下载3个子模块.首先,为配合实验信息化平台的建设得到更好的应用效果,专门重新编制了关于实验申请、管理收费、试样及装置处理、仪器租赁和实验安全等方面一系列管理办法,使实验室管理更加规范化;其次,绘制了开放实验申请、仪器申购、维修、报废、开放测试基金申请及使用流程等工作的流程图,将繁冗的办事流程化繁为简;最后,将申请实验前需提交的实验方案模板、实验申请、实验安全守则等文件共享于平台,供实验申请者自行下载.

(7)成果展示.水利港口实验室一直坚持以本科实验教学为重心,大力支持本科生开展创新实验,积极参与教改建设.此模块中,将近年来实验室所承担的各国家级、省市级的创新大赛、实验教改项目及精品实验项目等成果进行展示,勉励实验室及师生不断探索创新.

(8)学习论坛.学习论坛中建设了师生互动平台和实验学习论坛3个子模块.师生互动平台为师生的实验学习交流提供专业化的互动服务,采用账号登录,开发了公共交流论坛、群组讨论和一对一对话3种互动方式,并另外开发了建议留言板模块,鼓励学生将实验中发现的各类问题或规划设想反馈给实验室,帮助实验室发展建设.此外,特别搜集整合了各仪器设备相关的讨论社区和优秀实验、论文的资源链接,帮助感兴趣的学生开阔视野,建立实验探索精神.

2水利港口实验教学管理信息化平台的应用成效

水利港口实验教学管理信息化平台的应用成效显著.

2．1推动了实验教学模式的改革

第一,调动学生的主观能动性,提升了学生在实验教学中的主体地位.以往的教学模式大多是以教师为主导,采用灌输型的教学方法,学生缺乏自主学习的平台,学习主动性不能得到很好的发挥.实验信息化平台的建设将实验大纲、实验指导书和仪器设备使用介绍等实验教学资源共享,鼓励学生进行自我训练,推动了实验教学模式的改革.第二,创建了“课前、课中、课后”多元的学习环境,使教学时间得到延伸.实验教学中,常因课堂时间有限,学生的实践能力和创新思维能力来不及得到很好的训练.信息化平台的建设,填补了学生课余时间进行实验学习的空白,学生可随时进行远程登录,在课前下载实验大纲和实验指导书进行实验内容的学习,并了解所用仪器的相关信息,这样不但提高了实验教学效果和课堂效率,更使学生有了更多自主思考和动手实践的时间.第三,破除了空间壁垒,为师生创建了课堂以外的交流平台.目前,学生和教师间的互动交流大部分仅限于课堂时间,但学生往往在课下预习或温故知新,自主思考的意识更强烈,问题也更多.介于此,开设的师生互动平台,帮助师生间、学生间可随时随地答疑解惑、交流学习心得,更好地提高学习效率、提升实验教学效果.

2．2促进了实验室的扩大开放

第一,为实验资源提供展示平台,增加了用户对实验室的了解,扩大了实验室开放面.信息化平台通过图文等多元的形式,对仪器设备、实验教学、实验成果等信息进行展示,摆脱了因缺乏展示平台导致的大部分仪器设备少有人知而闲置的尴尬,有助于提高仪器的利用率.实验成果的展示也能使学生见贤思齐,调动其申请开放实验的积极性,激发思维创新.第二,便捷的开放实验在线申请平台及完善的开放实验管理办法的建立,形成了健全、高效的实验室开放体系.以往师生申请开放实验,常因不了解开放实验的申请流程、实验进度安排以及申请材料的递交审核等事项要多次往返于实验室与相关各部门之间,耗费时间、精力且办事效率低.信息化平台的建设使实验申请人与实验室管理人员可直接通过网络进行信息交互.申请人可通过信息化平台直接了解开放实验的各项信息,并进行实验进度的查询,自主选择实验时间、在线申请预约、提交申请材料,极大简化了办事流程,加速了实验室开放进程.

2．3实现了实验室管理模式的转变

第一,管理制度的和实验工作的在线管理,使实验室的管理更加规范和便捷.利用信息化平台信息传播高效、覆盖面广的特点,将管理制度广而告之,让各项工作有规可循,使实验室管理变得更加规范、透明.而实验室工作的在线管理也使各项工作数据的统计更加高效便捷,便于实验室工作情况的监管和分析.第二,实验室的管理由单向管理转变为多向交互式管理.一直以来实验室都是沿用学校、实验室、教师、学生单向逐级管理的传统模式,这种模式信息交互性差,管理效率低.将实验管理融入信息化手段后,彻底打破了这种单一的管理格局.首先,学校不仅可对实验室进行管理,更可在线实时了解实验室的使用情况,获取同步数据;其次,教师和学生均可通过信息化平台直接获得即时的实验室公告、查询实验资源及课表等信息,远程进行业务办理,教师更可信息进行实验教学的双向管理;此外,增加了学生建议留言板块,了解学生对实验室的意见及期待,让学生成为实验室建设的参与者,促进实验室的完善和发展.

3结语

以我校水利港口实验室为例,对实验教学管理信息化平台的建设进行了探索和研究.实践证明,信息化平台的建设,以网络技术手段打破了传统实验教学时间和空间的壁垒,创建了更多元的学习环境,推动了实验教学模式的改革,促进了实验室的扩大开放,加速了实验室管理模式的转变.信息化平台获得了良好的应用成效,与此同时,我们也意识到,一个优秀的信息平台的建设,离不开丰富的仪器资源及先进的管理体制的支撑.因此,水利港口实验室将继续努力完善硬件设备及管理体制的建设,优化实验教学管理信息化平台,不断推动实验室建设发展的步伐.

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作者：沈超 刘曙光 蔡奕 鲁安麒 单位：同济大学土木工程学院水利工程系