基于WEB的开放式实践教学系统开发与设计

邱庆龄

（武汉商业服务学院，湖北武汉430056）

基于WEB的开放式实践教学系统开发与设计

邱庆龄

（武汉商业服务学院，湖北武汉430056）

随着当前教育改革的不断深化和发展，利用校园网络来辅助和支持教学过程的教学需求变得日益强烈。传统实践教学方式仍然以教师为中心，不能适应科教发展对学生能力培养的新需求，如何充分发挥网络在实践教学中的作用，是一个重要而迫切的问题。本文对基于网络的开放式实践教学系统进行研究，对该系统的开发理念和主要功能进行了阐述。

网络环境；开放式；实践教学改革；实践教学系统

一、前言

传统的高校实践教学往往是附属于课堂教学，这种现象直到今天也没有彻底改变，这也是导致目前高校学生“高分低能”的主要原因。这种旧的教学管理模式已经不能适应科教发展的新需求，需要构建以能力为培养目标的实践教学体系来解决这一问题。

现行的实践教学体系中存在几大难点：一是开门难，除了实验实训室按照教学计划安排教师的课程外，其余时间想进实验实训室难，即使进了实验室，管理员也不愿意提供必要服务（这其中涉及到工作量的计算问题等）：二是维护难，多数高校仪器设备购置后，对教学仪器设备后期使用维护费用不足，另一方面主管部门又要求有一定的完好率，因而直接导致不开或少开实验实训项目，设备利用率下降，对资源造成极大的浪费。三是协作难，由于受学校的分配机制所限，使本应正常协作的的实践教学却难以正常开展，而且院系各自为阵，重复投资，无法实现资源有效共享。四是考评难，由于参与实践学习的学生良莠不齐，不同教师的实验考核标准相差太大，难以订立统一的考评尺度，都给实践教学考评带来困难。

从上述分析可以看出，有效解决现行实践教学体系中存在问题的方法，就是实现实验实训室开放化管理。

二、开放式实践教学系统的组成

建立开放式实践教学模式，即在时间和空间上给学生一定的自由度，使他们能够独立思考、自己动手，激发学生的探索精神，培养学生的创新能力。同时，可以提高高校科研设备的利用率，实现科研仪器设备的投资效益，而且还可以提升社会服务功能，是双赢局面的有益探索。

目前高校都拥有自己的校内网络，将校内网络优势应用在实践教学上，来开展教学工作是当前最好的选择。基于网络的开放式实践教学系统正是在这种前提下开发的，它将所有实践教学资源呈现在师生面前，师生共同使用系统平台。基于网络的开放式实践教学系统原理框架如图所示。

三、系统实现的主要功能

本系统以校园网为基础，以WEB方式为整个实践教学过程的主要环节提供不同角度的网络服务，服务对象有学生、教师以及不同职能部门，如果接入广域网，则可以面向社会大众、企事业群体进行素质培训工作，搭建社会服务功能平台，实现科研设备资源共享。

如果高校校园一卡通系统功能整合齐全，完全可以和教务系统、人事管理系统、办公系统进行互访，则只需增加预约子系统、项目管理和设备管理子系统，就可以搭建基于WEB的开放式实践教学系统平台。

基于WEB的开放式实践教学系统原理框架图

系统核心是实验实训项目的构建，教师只有不断完善自身的知识结构与体系，构建合理的实验实训项目，才能完成社会新形势下对人才规格的培养新需求。实验实训项目可以是一个验证性实验、可以是一项具体的工作任务、可以是一项专业技能。系统的另一个重要环节是实验实训项目评价指标的确立，在WEB平台上，最大程度地调动学生学习的主动性、参与性，使其独立学习，独立思考，团结协作，发挥想象力和创造力，有效地锻炼和提高学生的社会能力、方法能力和综合职业能力。

系统不同于现在成熟的LIMS系统（实验仪器设备管理系统），她同样基于计算机技术和网络技术，利用网络管理平台，应用于实验实训室管理和实践教学中，不仅把实验实训室展示在全部师生乃至大众面前，同时把可开出实验实训项目、工位数等教学指标展示出来，接受学生预约实验实训、预约指导老师，进行实践教学工作；在教学过程中，学生被划分成若干个项目小组，按照项目任务的要求，通过小组的分工协作，学生独立制定计划并实施计划，完成项目任务。教师在整个教学活动中仅仅起一个指导和辅助的作用。学习结束时师生共同评价，教师完成学生成绩录入，最后学生可以通过终端查询结果。

（一）身份认证及预约子系统

目前多数高校已实现一卡通管理，而且可以和教学管理系统、实验仪器设备管理系统进行访问。本系统的身份认证可以借助现有的校园一卡通系统，凭用户名和密码进行登陆后，才能执行有关功能。主要用户有：各级教学管理人员、普通教师、学生三大类，具体的权限控制分得很细，可以在后台动态添加。而系统的登陆接口只分教师（含各级教学管理人员、普通教师）登陆接口、学生登陆接口两个，用户登陆后，系统会自动根据用户名去执行相应的功能。

实验实训预约子系统是用户进行开放式实践教学活动的纽带，学生用户登陆后，先会查询实验实训中心可开出项目的教学计划，然后根据课程教学要求进行预约相应的实践教学项目（包括专业必修及选修课程项目）、查询该项目指导教师、查询可执行时间、查询分组情况，并进行最终预约，确认预约订单，显示预约成功后，下载相应的项目指导书、联系小组成员，进行分工协作、制定项目计划，最后在预约时间内到实验实训中心与指导教师一起共同完成实验实训项目学习工作。

专职管理人员（实验员）登陆后，先会查询成功预约订单中的可执行项目使用设备及耗材情况，然后根据仪器设备管理系统中的设备及物料情况，合理分配调用设备，必要时预先调试设备，（遇到设备故障时，进行仪器设备常规管理工作流程）；项目实践教学执行完毕，负责进行仪器设备查询、统计、报表工作。

指导教师登陆后，先按照教学计划进行预约时间管理（初次需要修改个人信息），然后查询预约系统中成功预约订单信息后，在预约时间内，去实验实训室与学生一起共同完成实验实训项目教学工作，实施项目实践教学过程管理，并完成项目评价考核工作，最后完成项目成绩录入及统计报表工作。

实验实训项目完成后，学生可以通过终端查询最终结果，并在预约子系统中完成对指导教师的教学评价工作。

（二）项目管理子系统

项目管理子系统主要根据各专业教学计划，并结合现有的仪器设备资源情况，由各教研室会同教学团队共同拟定“可开出实验实训项目”，建立相应的项目资源库，以供学生预约选用。

验证型项目是为加强基本知识、基本操作、基本技能的训练而设置的。主要针对大一学生以及跨专业的学生，可以进行预约后去实验实训室进行技能学习，尽快达到基本要求。

提高型项目是为学有余力的学生而设置的。项目内容是由教师在各专业实验实训的基础上选择相对复杂、简单综合的知识和技能点，学生进行预约后去实验实训室进一步提高实验实训技能。

拓展型项目作为开放式实践教学的精髓，其内容是通过教师创造问题情景，以解决实际问题为主线，通过小组的分工协作，学生独立制定计划并实施计划，完成项目任务。

虚拟仿真型项目是该子系统的一个特例，其内容可以是软件虚拟仿真实验实训、也可以是硬件虚拟仿真实验实训，形式多样，是学生能力培养的另一个层面。

项目实践教学培养了学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，逐步培养其科学素养，力争在研究中有所发明、有所革新、有所创造，使学生在科研中获得乐趣、获得知识与能力的全面提高。

教师登陆子系统后，拟定可开出项目计划，预设不同类型的实践项目条件（如开设对象、人员分组、使用设备及耗材量、实践教学地点等等），上传相应的项目资源（包括项目指导书、项目评价指标、项目过程管理指标等），定期统计开出率，完成相关报表工作。

（三）设备管理子系统

按照“学科联合、功能归类”的方法，优化设备资源配置，可以实施系部或全校仪器设备的统一管理。

专职管理人员登录子系统后，按照不同权限，对仪器设备进行常规管理（如仪器设备申报、入库、维修、报损，安全、卫生、巡检等等），物料耗材出入库管理，项目教学设备管理，定期进行统计设备利用率，完成相关报表工作。

（四）教师管理子系统

教师管理子系统主要展示指导教师的个人信息，包括基本信息、教科研情况、可支配时间等。如果校园一卡通系统、教务系统或人事系统中教师信息齐全，则直接访问读取信息而不需要单独的教师管理子系统。

（五）实践教学管理子系统

实践教学管理子系统通常是教务系统的子系统，因实践教学的特殊性有别于常规教学，为方便管理而另设的子系统。

该子系统的功能有：专业实践教学计划管理、实践教学过程指标管理、实践教学评价指标管理、实践教学工作量管理、实践教学成本管理、各种相关数据统计报表管理。实践教学计划、过程管理指标和评价指标由专业教研室提供录入，其他管理项目由教学管理人员实施。

指导教师登录子系统后，按照过程管理指标实施项目实践教学过程管理，项目教学工作结束后，完成项目评价考核及成绩评定、录入工作。

四、结束语

一个成功的网络教学支持平台必须能够在教学的过程中，充分发挥现有校园网络的作用，在教学管理上能切实提高效率，在教学开展方面，能多方位提升成效。本系统不仅仅是从技术手段上搭建起一个网络化的信息技术平台，也希望以此为基础，作一个教学探索，让教师在这个平台上更好的去实施“任务驱动教学法”、“项目导向教学法”等突出学生能力培养和正视学生个性的教学方法，有利于实现从传统的以教师为中心的教学模式过渡到以教师为主导，以学生为主体的教学模式，进而真正在提高学生的综合素质上下功夫。我们相信网络教学支持平台，在推进教育教学改革方面能真正起到一定的“支持”作用，在学校的教学管理和教学实施中得到越来越广泛的应用，发挥愈来愈重要的作用。

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Web-based Open System Development and Design of Practical Teaching

QIU Qing-ling
(Wuhan Commercial Service College,Wuhan,Hubei,430056,China)

With the deepening of the current educational reform and development,the use of the campus network to assist and support the teaching needs of the teaching process has become increasingly strong.The tradition practices a teaching method to still keep taking teacher as center,can not adapt to a section to teach to develop the ability is to the student development of new need,how well develop a network the function is an important but urgent problem in the middle of practicing teaching.In this paper,By studying an open Web-based system of practice teaching,the development of the system concept and main features are described.

Network environment;Open type;Teaching reform of Practice;Practice teaching system

G642

A

1009-2277（2011）01-0074-04

2011-01-07

邱庆龄（1976—），武汉商业服务学院机电工程系教师，硕士，研究方向为能源与动力。

责任编校：邓小妮