工程实验实训中心网络平台的构建研究
2015-02-27刘斯津
刘斯津
(长春师范大学工程学院,吉林长春 130032)
工程实验实训中心网络平台的构建研究
刘斯津
(长春师范大学工程学院,吉林长春 130032)
实验实训中心网络平台是高等学校工科专业实验教学的重要支撑平台。本文论述了网络平台在信息化实验实训教学中的作用,探索了工程实验实训中心网络平台建设的意义、建设目标及构建原则。从平台建设与维护模式、实验实训资源管理模块、实验实训教务管理模块、实验实训开放项目管理模块等方面提出了相应的设计思路及构建建议。
实验实训中心网络平台;网络教学管理;管理模块
实验实训教学是高等教育工科专业实践教学中一个非常重要的环节,对培养学生工程实践能力以及创新能力有着积极的影响。为进一步加快工程实验实训中心建设,促进实验教学的改革创新,加紧建设工程实验实训中心网络平台的建设显得尤为重要。但目前国内的工科实验实训网络平台建设存在着诸多瓶颈:针对单一学科的平台建设较为成熟,但缺乏学科的扩展性和开放性;实验实训网络平台的管理范畴局限于实验教学;只重视网络平台技术层面的建设,缺少实验实训课程内涵的整合。针对这些问题,本文将从构建通用型工程实验实训中心网络平台的角度进行初步研究,剖析该网络平台的建设目标与构建原则,并提出及各模块实现过程中的设计思路及建议。
1 工程实验实训中心网络平台的建设目标及构建原则
工程实验实训中心网络平台的建设目标主要分为三个层次:一是脱离单一和平面的实验实训中心管理模式,减轻教师及实验员队伍的管理工作压力,让教师有更多的时间转向教学研究工作;二是科学规划实验实训教学流程,逐步实施层次化教学方式,使实验实训教学流程更规范合理。同时,利用网络平台的交互性和资源共享的优势来发挥学生的主体作用,使学生形成协作学习、基于WebQuest的探究性学习方式①;三是针对开放实验实训项目、大学生创新创业项目的申报和管理应更加规范透明。针对这样的建设目标,工程实验实训中心网络平台的构建原则主要包含以下几个方面。
1.1 构建科学合理的管理模块,完善网络管理功能
通过构建网络身份认证系统和网络模块管理系统,实现技术、应用、维护等各个方面的在线工作,简化管理流程。实现实验实训网络平台建设与维护的大众化,支持各项目的动态信息管理;同时根据教学的需求设置合理的功能模块和管理体系,完善相关功能。在实验实训教学体系、师资队伍建设、实验实训教学改革、课程内容与方法等方面建成一个基础牢固、远瞻前沿、资源整合、管理科学的实验实训网络平台。
1.2 完备教学信息,强化网络教学管理
开放的实验实训中心网络平台不但可以为校内的教师和学生提供各种学习信息和资源,也能够成为校内外工科实验实训教学工作的交流平台。因此,该网络平台必须包含丰富且完备的实验实训教学信息,例如各类实验实训课程的基本内容简介、主讲教师及其基础课程、实验实训资料以及实验实训轮流表等。除此之外,利用网络平台的交互性优势,实时发布实验实训课程信息,体现实验实训中心网络平台中的教学管理。
1.3 实现教学资源开放共享,转变实验实训教学模式
致力打造信息化开放实验实训平台,完善开放体系,实行网上预约、登记与指导制度,通过实验实训中心网络平台的学生实践预约系统,提高实验设备的利用率,为学生课余时间的实践学习创造有利条件。依托网络交互性,加强师生、生生之间的信息交流,使学生自觉组成协作学习小组,实现基于网络的实验实训探究团队,进一步转变实验实训教学模式。
1.4 保障网络信息的公开透明,完善大学生创业创新实践项目平台
利用网络平台实现大学生创业创新实践项目的申报、审批、监控和评估过程。与此同时,网络信息的公开透明可以为学生展开自主研究性学习提供有力支撑。在实验实训中心网络平台上提供大学生创业创新实践项目的实施案例,为学生实验方案拟定、实验数据采集与分析提供依据。同时建立网络平台上的指导教师队伍,实时为学生书写总结报告、撰写科技论文提供建议。
2 工程实验实训中心网络平台的架构设计
工程实验实训中心网络平台的建设应基于校园网络,为保证系统稳定运行,还应采用基于.NE的Web应用三层结构设计技术②。“三层结构”分别是表示层、应用逻辑层和数据层。(1)表示层:采用ASP.NET Web Forms框架,能够解决ASP模式的不足。它建立并使用可重用的用户界面控件,封装常用的功能,减少页面书写代码的工作量,同时给开发者提供结构清晰、风格井然的页面逻辑。(2)应用逻辑层:即应用服务层,负责处理用户输入的信息,或者将这些信息发送给数据库层进行保存。(3)数据库层:.NET框架使用ADO.NET完成对数据库的访问,实现对数据的保存和读取操作。
基于上述技术设想,工程实验实训中心网络平台架构如图1所示。在此架构图中,实验实训中心网络平台共分四个模块——中心简介、资源管理、教务管理、开放项目,每一模块下的运行机制和管理机制各有不同。
图1 工程实验实训中心网络平台架构图
3 实验实训中心网络平台主要模块管理模式的设计思路
针对网络平台的不同用户群,系统分别为访客、管理员、教师、学生设置不同的模块和认证系统。下面将对主要管理模块的设计思路进行阐释。
3.1 资源管理模块
资源管理模块主要分为两个子模块:“仪器设备”管理模块和“教学资源”管理模块。其中“仪器设备”子模块包含了管理员的认证系统,管理员可以在自己的数据库中针对仪器设备的参数信息、设备使用率、维护保养、更新检修等方面作详实的记录与更新。而访客可以在该子模块中浏览现有的大型仪器设备,查询相应的设备基础参数和开放使用时间。平台还提供了仪器设备的使用说明和技术支撑,可以让访客简要了解各项设备的使用方法。“教学资源”子模块主要面向访客访问。由于平台使各项教学资源开放共享,访客们可以通过下载得到相应的开课安排、课件,间接地访问与课程相关的国内外知识库。
3.2 教务管理模块
教务管理模块需要对用户身份进行认证,主要针对管理员、学生、教师三类人群。管理员的职责范围在于发布各类实验实训信息、教务和设备等资源的上传下载以及各类课程的安排。
当用户以学生身份进入系统后,能够查询个人课表并进行选退课,查看自己的实验实训成绩,并与同学和教师进行在线交流。最重要的是,网络平台提供了“实验预约“服务,这项服务专门针对学生。在普通的实验室管理中,如果学生在非实验时间进行实验练习或实训操作,所耗费的人力和物力(实验准备、实训监控)都是非常巨大的,同时指导教师也要花费更多教学之外的时间重复指导实验。而网络平台上的“实验预约”功能可以智能地统计预约人数、需要开设的实验实训种类等,并根据学生和教师共同的时间段安排实验实训。这样既节约了时间,又节省了资源,还能够帮助学生强化实践操作能力。教师身份在平台中运作的范畴主要是对个人实验实训课表的调整和查阅,同时进行成绩的录入,并在系统中与学生进行互动交流。
3.3 开放项目管理模块
开放项目管理模块主要针对大学生创新创业项目以及开放实验室项目的申报。由于添加了“项目分类介绍”和“竞赛信息”等相关内容,学生可以在初次申报时深入了解各类项目的主要申报条件、研究目的、相关奖励机制等。这种公开透明的信息能够激发学生创新创业实践的热情,对培养学生的探索创新精神具有积极意义。
与此同时,“审批公告”可以公开各类项目的审批流程,做到审批信息公开化,有助于教师和学生根据自己的实际情况制定详实的研究和实践计划。
4 结语
目前,工程实验实训中心网络平台的建设已逐渐成为高等院校提升教学质量、落实教学改革的重要举措。本文结合实验实训中心网络平台构建的意义,深入探讨了该网络平台的建设目标和构建原则,在相应原则下设计了网络平台的基本架构,并针对关键技术问题和模块设计提出了设计意见。这既是工程实验实训中心内涵式建设过程中信息化实践教育教学工作的构想和完善,也对未来实验实训网络平台的开发提供了相应的理论依据。
[注 释]
①WebQuest译为网络调查探究,是一种利用网络资源进行研究学习的教学模式,可以使学生在这种环境中充分培养高水平思维能力。
②.NET Framework是新一代基于Internet的分布式计算应用开发平台。
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[2]苏东伟,韦德圣,黄奕翔.基于WEB的高等学校实验中心网络平台的构建[J].信息技术,2011(3):182-183.
[3]陈蕾.高等学校实验中心网络平台构建[J].中国教育信息化,2007(2):43.
[4]胡迎橙,彭利文,池楚兵.基于.NET的Web应用三层结构设计技术[J].计算机工程,2003(8):174.
2015-03-06
刘斯津(1982- ),男,吉林长春人,长春师范大学工程学院实验师,硕士,从事实验室及实训中心建设研究。
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2095-7602(2015)04-0104-03