“网络信息化”实践教学模式的探索与研究

张玉均 李玉东

河南理工大学电工电子实验中心 河南焦作 454000

“网络信息化”实践教学模式的探索与研究

张玉均 李玉东

河南理工大学电工电子实验中心 河南焦作 454000

实践教学是高校工科专业重要的教学环节，是提高人才培养质量的重要途径，但传统实践教学方式存在不足，阻碍着高等学校教育事业的发展。为了提高实践教学的质量，培养综合能力强的创新型人才，故提出了网络化预习、形象化教学、自主式预约和多样化考核的“网络信息化”实践教学新模式。在实践教学新模式的应用和实施中，学生的学习热情得到激发，创新能力不断提高，在各级学科竞赛中获得多项奖励。新的实践教学模式具备较好的应用价值，并已在其他单位得以推广，是高校教育事业改革的发展方向。

网络信息化；实践教学；管理；开放

近年来，随着科学技术的迅猛发展，社会对综合能力强的创新型人才需求日趋加剧，为适应新形势下高等教育的新需求，教育部于2010年制定了《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》，并启动了“卓越工程师教育培养计划”重大改革项目，进一步深化本科教育教学改革，提高本科教育教学质量，大力提升人才培养水平。[1-3]我校于2011年被教育部列入第二批“卓越工程师教育培养计划”试点高校，这为我校的教育事业发展提出了更高的要求和新的挑战。为了适应当前教育事业的新发展和人才培养的新改变，故提出了一种“网络信息化”的实践教学新模式。

1 “网络信息化”的实践教学模式

创新型人才培养是在保证共性培养的同时加强差异化，这就需要在实践教学的内容、方法和形式上进行改革。而“网络信息化”的实践教学模式则是利用实验室硬件资源和信息化管理平台实现网络化的实验预习、形象化的实验教学、自主式的实验预约、多样式的实验考核等功能，学生可以自主式和选择性地学习。这种新的实践教学模式能够充分调动学生的学习乐趣和积极性，为创新型人才的培养提供良好的保障。[4]

1.1 网络化教学平台构建

“网络信息化”实践教学模式主要是依托我校国家级电工电子实验中心的硬件资源和信息化的管理平台而建立的。电工电子实验中心于2006年获批国家级电工电子实验教学示范中心，具备良好的硬件资源，拥有仪器设备4 000多台(件)，实验室26个，其中标准化开放实验室8个。而信息化管理平台则是利用实验室开放信息管理系统和实验室网络教学管理系统构建，总体结构如图1所示。该平台教师端用户可以对教学信息、多媒体实验课件、实验教学视频、实验设备使用指南和网上虚拟实验等多种网络资源进行更新和管理，实现实验与教学的网络化管理。同时该平台学生端用户可以进行网上预约、网上预习、网上提交实验报告、网上互动交流、网上查询成绩以及下载课程教学资源等。[5]丰富的网络资源为新的教学模式实施打下了坚实基础。

图1 信息化管理平台总体结构图

1.2 网络化的教学资源

近几年，随着我校对实验室的建设，电工电子实验中心已是我校规模最大、设备台数最多的实验中心，也是我校第一个获批的国家级电工电子实验教学示范中心。但在实际的运行过程中发现，这些优秀的硬件资源不能被学生充分利用，造成了资源的极大浪费。[6]为了改变现有的实验室运行现状，中心构建了信息化的管理平台，而作为教师端的网络教学管理系统则是该平台的重要组成，如图2所示。实验专职教师利用该系统发布和更新实验教学相关的资源，包括：实验室简介、实验项目、实验指导书、实验课件、实验视频、设备使用书等，同时还要对实验室的开放时间、开放地点、设备台数、学生预约审批和网上答疑等开放信息进行及时管理，确保平台上的资源和信息准确有效，为实验资源共享和实验室完全开放提供保障。

图2 网络教学资源效果图

1.3 网络化的实验预习

学生在进行实验之前需要对实验内容进行预习，有的放矢地学习理论知识和了解实验注意事项。但在传统的实验预习中，学生只能通过阅读实验指导书完成，这种方式看不到实验设备，不能对实验过程全方位思考，实验预习的效果较差。而采用了信息化管理平台后，学生在网上可以查阅相应实验项目的所有资源，包括：实验指导书、所用设备照片、所用器件资料、实验课件和实验视频等。通过对这些实验资源的学习，学生可以初步了解所用到的理论知识和实验全过程，为顺利完成实验奠定基础。这种网络化的实验预习，学生可以随时随地到实验室进行实验，可以选择教学内容里的必做项目，也可以选择自己感兴趣的选做项目，大大提高了学生学习的自主性。这种实验预习方式改善了学生的学习方式，充分发挥了学生的学习主动性。[7]

1.4 形象化的实验教学

实验教学是具体化和形象化融一体的教学过程，而传统实验教学则只能完成具体化，形象化无法体现，教学效果较差。为实现实验教学的形象化，中心在信息管理平台上增设了多媒体实验课件和实验视频等形象化教学资源，把动画、视频运用到实验教学中。学生端用户通过观看教学资源可以将抽象的理论知识和复杂的实验过程联系起来，提高对知识点的感性认识，大大降低其难度。[8]例如在语音放大电路制作实验中，通过多媒体课件先讲解电路原理和所需的设备和器件，然后再通过视频演示，形象化地讲解实验过程和注意事项，使学生在后续的实验中能够独立、高效完成实验任务。

1.5 自主式的实验预约

在传统的实验教学过程中，实验教师是教学活动的主体，组织和制定实验教学活动，学生只能按照规定时间完成相同的实验内容，这种教学模式不利于教学改革和人才培养的要求，也不能使实验设备得到最大化利用。故在新实验教学模式下采用了网上预约平台，如图3所示。通过采用网上预约平台，学生成为实验教学活动的主体，可以根据实验教学计划和兴趣爱好选择必做项目和选做项目，也可以根据实验室开放时间选择自己的实验时间，实现了实验内容和实验时间的完全开放。通过网上预约平台的实施，学生能够方便进入实验室了解实验环境和硬件资源，发掘自己新的兴趣点，也能使实验室管理更加科学、高效，实验设备的利用率也得到提高，真正实现了实验教学活动弹性化、过程化和科学化的管理。[9]

图3 网上预约平台界面

1.6 多样式的实验考核

实验考核是实验教学活动的最后环节，是评价学生在实验教学中的学习效果，但传统的实验考核模式主要是对实验过程进行考核，不能体现实验效果，实验考核模式必须进行改革。[10-11]故在“网络信息化”实践教学模式下提出了多样式的实验考核模式。采用实验预习和现场提问相结合、实际操作与实验报告相结合、必做内容与选做内容相结合、期末考试与平时成绩相结合、科技创新与实验成绩相结合的考核模式，并根据不同课程对考核方式进行适当调整，多层次全方位考核学生的综合素质。以我校独立设课的电子技术实验为例，具体的考核办法为：总成绩=必做项目30%(基础型实验的预习、实际操作、网上实验报告等)+选做项目30%(综合设计性项目的作品选做，实际操作、研究报告等)+期末考试40%(理论测试、实际操作等)。并且，在实验考核中还提出了竞赛与创新课题免试激励政策，对于在电子竞赛中获得优异成绩的学生可以申请实验课的免试、并评定为优秀的奖励。通过多样式的考核模式和激励手段，可以大大激发学生的学习兴趣和创新思维，提高培养质量。

2 “网络信息化”实践教学模式的实施效果

电工电子实验中心依托“网络信息化”实践教学模式通过了2012年教育部对国家级示范中心的验收，并在验收中发挥了积极作用，取得了优异成绩。这种实践教学模式的实施已是我校教学改革的亮点，为我校教育事业的发展奠定基础。

2.1 学生培养方面

在新的实践教学模式下，学生成为实践教学的主体，能够合理地安排自己的学习时间和学习内容，有效地提高了学习效率。通过新实践教学模式的实施，学生进入实验室进行实验的完成速度、完成质量、课堂反馈效果以及实验分析能力都有所提升，能够独立、高效地完成实验教学任务。并且学生通过浏览中心网站上的网络资源还能学习到更多课程以外的知识，为后续创新能力的提高打下基础。[12]

近几年，随着新型实践教学模式的实施，学生的学习热情得到提高，部分学生能够积极参与各类科技竞赛活动，并不断取得优异成绩。以2012年为例，全校累计有近800名学生参与电类科技活动和学科竞赛，获省部级及以上奖励30余项，一批优秀的学生脱颖而出。

2.2 运用推广价值

“网络信息化”实践教学模式通过在我校电工电子实验中心的实施，提高了实验室的开放效果和设备利用率，激发了学生的学习兴趣，提升了学生的培养质量，为我校教育教学改革提供了必要支持。这种新型实践教学模式已在我校工程训练中心、电气工程实验中心等实践教学单位成功实施，并都取得了良好的应用效果。通过这些案例的实施可以看出，“网络信息化”实践教学模式是符合高校教育事业的改革方向，具备良好的运用推广价值。

3 结束语

我校电工电子实验中心教师经过多年努力，探索出了“网络信息化”实践教学模式，目标是建设一个适应多层次、多学科人才培养要求的实践教学体系，为我校高层次创新型人才培养提供有力支撑。这种教学模式已在部分单位得以推广，并希望在国内高校实验中心的建设中起到一定的影响作用。

[1] 王艳,樊立宏.多头并举 培养造就创新型科技人才——《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》解读[J].中国科学院院刊,2010(6):573-578.

[2] 扶慧娟,辛勇.推行“卓越工程师计划”培养实践型工程人才[J].实验技术与管理,2011(11):155-158.

[3] 沈超,袁兴国.人才强国战略与高校人才培养模式改革探析——基于高等教育个性化教育改革思路的视角[J].黑龙江高教研究,2011(8):71-73.

[4] 郭昉,段佳勇.高校“四位一体”实验教学模式的探索与实践[J].实验室研究与探索,2012(10):138-140.

[5] 刘践丰,曾建唐,许恩江.开放式电工电子工程实践平台的管理与探索[J].实验技术与管理,2010(11):365-366.

[6] 万桂怡.网络开放式实验教学资源管理系统的构建[J].实验室研究与探索,2009(11):204-206.

[7] 言秋莉,李丹,唐玉梅.标准化、网络化的大学物理实验预习系统的实现[J].大学物理实验,2011(10):105-107.

[8] 刘大年,史旺旺,孙贵根.“数字信号处理”课程的形象化教学方法探索[J].电气电子教学学报,2006(8):104-108.

[9] 王娴,刘畅,牛骁.实验教学及资源信息化管理平台的研究与实现[J].实验室研究与探索,2012(3):201-204.

[10] 吴建强,李琰.全开放、自主学习模式下实验教学考核方式的探索与实践[J].中国大学教学,2011(4):70-72.

[11] 朱红,王伟,原所佳.大学物理实验课程考核方式的探索和实践[J].实验科学与技术,2011(4):108-111.

[12] 梁伟.地方高校电子类专业实践创新教学体系的探索[J].实验技术与管理,2010(12):16-19.

Research on the Informatization Experimental Teaching Mode

Zhang Yujun， Li Yudong
Henan Polytechnic University， Jiaozuo， 454000， China

Experimental teaching is an important part of engineering colleges， and is important approach for advancing the quality of talents. But there are some shortcomings in the traditional experimental teaching， and they discourage the development of higher education. In order to improve experimental teaching and cultivate higher quality innovative talents， the ‘network information' new model of experimental teaching is proposed in this paper， which includes network preview， visualized teaching， free reservation， and diverse examine. By applying the ‘network information' model， the students are better able to learn. Their ability is improved continuously， and they can get some reward in the contest. The new model has been applied in the other units， and is the development direction of education reform in higher education.

network information； experimental teaching； management； opening

2014-11-13

张玉均，硕士，实验师，国家级电工电子实验中心教学部主任。

2012年度河南省教育科学“十二五”规划课题(编号：[2012]-JKGHAC-0109*)；河南省信息技术教育研究重点课题(编号：ITE12019)。