基础实验示范中心一体化网络教学平台的设计*

徐文娟，王 鑫，赵国臣

（黑龙江科技学院 工程训练与基础实验中心，黑龙江哈尔滨 150027）

基础实验示范中心一体化网络教学平台的设计*

徐文娟，王 鑫，赵国臣

（黑龙江科技学院 工程训练与基础实验中心，黑龙江哈尔滨 150027）

基于省级实验教学示范中心内涵建设，为学生提供一个完善的知识系统、可以打破时空界限自主的网络学习环境和良好的双向沟通、多向沟通平台，开发应用了集“大学物理实验”、“材料力学实验”以及“电工与电子技术实验”三门基础实验课程内容的一体化网络教学平台，并取得了比较好的效果。

示范中心；基础实验；网络平台

根据“新世纪高等教育教学改革工程”（教高[2000]1号）中提出的启动“基础课实验教学示范中心建设项目”，推进实验教学改革和实验室管理体制改革，不断提高基础课实验教学水平，以及黑龙江省“关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知”要求，围绕实验教学示范中心的功能，黑龙江科技学院于2006年整合资源组建了二级教学单位“工程训练与基础实验中心”。其中基础实验中心于2007年被评为黑龙江省高等学校实验教学示范中心。目前基础实验中心开设 “大学物理实验”、“材料力学实验”以及“电工与电子技术实验”三门独立设课的实验课程，其中“材料力学实验”和“大学物理实验”均为校级精品课程。

在整合三门课程独立网络资源基础上，我院开发应用了一体化的、能够充分拓展实验教学空间的、为学生提供全面课外学习并利于师生交流和互动的开放式黑龙江科技学院基础实验网络平台，该网络平台在2010年教育部教育管理信息中心主办的第十届全国多媒体课件大赛上被评为理科组一等奖。

一、一体化基础实验网络平台的内容设计

“大学物理实验”在我校人才培养方案中属于公共基础教育平台中的通用基础教育课程，是理工科类大学生在大学学习生活中接触到的第一门实验课程，“电工与电子技术实验”和“材料力学实验”则属于专业教育平台中相关专业的专业基础教育课程。这三门实验课基础性强、受众面宽、影响面大，在培养学生基本实验技能、动手操作能力、分析和解决实际问题能力等方面，具有其他教学环节无法替代的作用，在我校应用型人才培养中具有非常重要的地位。

这三门基础实验课程内容上存在着一定的关联性，为了利于学生建立系统的基础实验知识体系，为了教师能够打破实验界限，有针对性地了解其他两门实验课的相关实验内容，以便在不同专业每项实验的导课环节准确地介绍清楚本项实验与其他实验相关内容之间的内在联系，也为了更好地实现资源共享，提高本中心的辐射作用，基于省级实验教学示范中心内涵建设以及开展网络教学的实际需要，构建了一体化的基础实验网络平台内容体系。该网络平台主页上除日历及时钟显示、滚动图片窗口、综合窗口、网站公告、快速链接、网站导航以及预约系统、考试系统、师生互动和教学反馈等公共栏目外，还分别设置了三门实验课的入口。针对每门实验课分别设置了教学文件、虚拟实验、网络教学、教学指导、学术交流、教师队伍、课程建设、素质教育、拓展资源和资源下载共计十个专栏。这十个专栏分别提供了三门基础实验课程的教学大纲、授课计划、各种规章制度以及考核标准等教学文件；分别提供了每次实验课的电子教案、实验教学视频、PPT课件、仿真实验、原理动画、习题以及参考书目录等内容；分别提供了师资队伍情况，各种学术交流活动以及每门课程的建设情况，开展的教研、科研情况、素质教育活动以及取得的成果；提供了相关科学家简介以及工程应用实例等内容，从而构成了一个集三门实验课程内容为一体的立体化资源集成。

二、一体化基础实验网络平台的功能设计

构筑网络教学环境是网络教学活动开展的基础条件，而网络教学平台能为教、学与管理提供全面的环境支撑。[1]因此，本网络平台的功能主要针对两个方面进行设计，即学生的使用功能以及教师的使用和管理功能。

1.学生使用功能的设计

建设本网络平台的目的是为学生提供一个完善的知识系统、可以打破时空界限自主的网络学习环境和良好的双向沟通、多向沟通平台。因此，本网络平台的设计定位为不仅内容上要涵盖学生从预习、复习、自我检测到拓展学习所需要的全部知识，而且要具有互动功能。

每门实验，在绪论课上，教师要向学生专门介绍该网络平台的功能和使用要求，指导学生如何利用该网络平台进行预习、复习和自测，以及进行拓展资源内容的学习。这样，课前学生可以自行下载课程大纲和授课计划，了解实验要求，下载或在线学习相关实验文字材料 （教案、PPT等），观看同步法实验教学视频，然后通过3D模拟操作进行虚拟实验或通过仿真课件预演实验过程。学生通过实验预约系统来进行实验预约。实验课上，学生可以通过教师讲授重点学习那些难点及拓展知识，加深对实验目的、实验原理的理解，加深对实验仪器的使用和实验数据处理等基本技能的掌握。课后，学生可以利用网络平台进行复习，巩固实验课上所学的知识和技能。学生可以随时通过考试系统进行自测，了解自己的学习效果，并通过师生互动专栏进行提问，寻求教师的及时解答，实现教学效果的及时反馈。同样，学生可以通过互动专栏，就热点问题与其他学生进行跨地域、跨时空的探讨，交流学习经验。期末考试前，学生除了可以利用实验室开放进行操作复习外，还可以利用网络平台进行系统的全面的复习和自我检测。另外，学习过程中，学生可以根据自己的兴趣，选择相应拓展内容进行学习，除了针对本门课程进行纵向学习，还可以不受时空限制地对其他两门实验课程进行横向学习，进而构建系统的基础实验知识体系。比如，“大学物理实验”中的“静态拉伸法测金属丝的杨氏弹性模量”与“材料力学实验”中的E、μ值测定实验”，这两个实验的共同点是二者都测定材料的弹性模量，但前者利用光杠杆原理通过测量微小长度变化量进行测量，而后者则利用电测法通过载荷引起的应变片阻值变化进行测量，二者虽然测量方法不同，但相同材料的弹性模量应大致相同。[2]通过这两个实验可使学生掌握同一物理量的两种不同的测量方法，从而加深对材料弹性模量的理解。

总之，学生可以根据需要，有针对性地去学习其他两门实验课的相关内容，建立起相关实验内容之间的有机联系。因此，本网络平台为学生提供的是针对三门实验课程广域的立体学习环境。

2.教师使用和管理功能的设计

教师和学生是民主平等的师生关系，教师应教学民主，与学生共同讨论问题，教学相长，共勉共进；教师和学生要做到积极地发送信息和接收信息，倾听和应答，使关系融洽。[3]因此，为了更好地发挥网络平台的辅助教学功能，必须发挥教师的主导作用。对于教师来说，主要是通过该网络平台上传学生学习所需要的各种资料，及时发布消息，沟通和了解学生，为学生答疑解惑，以便更好地设计教学方案，更有针对性地开展课堂实验教学，指导学生更好的掌握相关实验知识和实验技能，培养学生的自学能力和知识整合能力。同时，教师也利用网络教学平台，打破实验界限，有针对性地了解其他两个实验室的实验内容，为己所用，实现三个实验室实验内容的有机融合和共享，同时为教师之间的交流合作提供了一个良好的沟通和学习的平台。

教师登录实验预约系统，可以全面了解学生选课情况；登录后台管理页面,输入帐号和密码可进行相应的管理操作，如进行师生互动管理、公告管理、友情链接管理、综合窗口的信息管理以及教学内容等资料管理，可以进行相应的添加和删除操作；可以对管理菜单进行编辑或删除；可以进行流量统计；进入考试系统管理页面可以对考试系统进行管理，如上传试题、添加学生、学生成绩分析等。还可以根据内容类别的不同，进行一级二级菜单的分类搜索，或根据添加的内容所属的实验室进行新闻归类。

三、结束语

应用实践表明，作为辅助教学手段，该基础实验网络平台拓展了教学空间，实现了立体化教学，使学生通过预习、复习、自测、相关拓展知识的学习等多种形式的个性化自主学习，与课堂学习互补，在掌握必要的、扎实的基础实验技能和科学的实验方法的同时，了解了实验的人文背景、发展前沿、工程应用等热点问题，开阔了视野，丰富了知识，愉悦了身心，科学思维和创新能力等素质得到了提高。本网络平台打破了地域和时空的界限，建立起了教师和教师、教师和学生、学生和学生、课内和课外、实际和虚拟之间的有机结合，充分体现了基础实验服务学生、服务专业做大做强的教学理念，提升了省级实验教学示范中心的辐射作用和影响力，大大促进了基础实验教学质量的提高。

[1]邸衍玲.大学网络教学平台建设策略的研究——以一所省属综合性大学作为个案[D].山东：聊城大学,2006.

[2]徐文娟,杨德生,苑鹏涛.基础实验项目分类设置的实践研究.黑龙江教育（高教研究与评估），2011(10):25-26.

[3]潘懋元,吴丽卿,黄锦汉.新编高等教育学[M].北京:北京师范大学出版社,1996:186-187.

（编辑：杨馥红）

G420

A

1673-8454(2012)01-0037-02

黑龙江科技学院教学研究项目重点课题“实验项目分类与设置的理论与实践研究”（JY10-89）；黑龙江科技学院教学研究项目一般课题“基础实验中心教学网站开发与建设”（JY10-92）。

注：同时参与课题实验的老师还有：程玲1，师楠1，池红岩1，赵岩岩2

（1.黑龙江科技学院工程训练与基础实验中心，黑龙江哈尔滨150027；2.黑龙江科技学院信息网络中心，黑龙江哈尔滨150027）