转型背景下高校实践教学信息化管理平台建设

衣智平，黄凤远，侯 嘉，刘丹梅

(辽东学院 教务处，辽宁 丹东 118000)

实践教学是高等教育的重要教学环节之一，是指导学生理论联系实际、培养学生综合素质与创新意识的重要途径，是培养应用型人才不可缺少的重要教学环节.内容包括实验、实习、实训、社会实践、课程设计、毕业论文等，与理论教学相比，实践教学地点比较分散、形式多样，管理存在很大难度.随着学校深化改革、转型发展的深入，传统的实践教学管理模式已经无法适应实践教学管理本身发展的需要[1].为了更好地发挥实践教学在人才培养中的作用，切实提高学校的整体办学水平，实践教学信息化管理平台建设的研究具有重要意义.

1 高校实践教学管理现状及存在的问题

1.1 实践教学管理信息化严重滞后

国内大多数高校教学管理使用了教务管理系统，但在实验室管理和实践教学管理方面，大多数高校一直使用手工操作，即通过手动人工方式进行项目分配和计划划分，工作环节非常繁琐.由于各高校的实践环节差别较大，市场化标准化流程的实践教学管理软件又不能满足需求，因此与高校整体信息化建设程度相比较，实践教学管理信息化是严重滞后的，较大程度上制约了学校教学管理的整体信息化和实验室开放的实施[2].

1.2 实践教学数据报表工作量增大

在大数据分析的时代，每年各高校都需要完成教育部、省教育厅各种数据报表，目前均是独立手工统计，数据量大，工作繁重，而且数据信息存在不连续和不完整的问题，亟需信息化手段解决这样的问题[3].目前部分高校使用了自行研发或购置了信息平台，但大都只能完成部分管理工作[4-6].

实践教学工作中需要大量的数据报表，不仅要完成上级部门的数据报送，同时学校的教师和教务管理人员需要利用这些数据对整个实践教学过程进行有效的监控，各环节的历史信息要做到可回溯，实践成果、实践效果以及各种数据统计报表需要以友好的形式予以反映[7].

1.3 转型发展背景下实践教学环节增加

在学校深化改革、转型发展的过程中，实践教学所占比例越来越高，大部分专业达到30%～40%，部分理工类专业实践教学学分已经达到50%以上.对于这样的实践教学工作，如果没有合适的信息化平台支持，将极大影响学校应用型人才培养的整体设计与实践教学环节的实施与管理.

针对以上问题，实践教学信息化管理平台应具有信息化程度高、兼容性好、操作便捷、对高校实践教学管理适应性强、对实验室开放提供智能化支撑等功能.

2 实践教学信息化平台的设计思路

2.1 平台设计思路

实践教学管理平台结合实践教学内容体系进行分类构建，图1为实践教学平台整体架构.平台的设计思路为：

(1)对全校实践教学各环节进行梳理，结合实践业务流程建立综合管理信息系统，使实践教学业务数据标准化、持久化，实现信息化平台的针对性设计.

(2)与学校已建立的一卡通身份认证系统和教务管理系统建立数据接口，实时取得基础数据，并在校领导、各院系、实验室管理员、教务处、教师、学生等多个层面建立用户权限，利用校园网支持各用户终端访问.

(3)实践教学管理信息化平台分为门户网站、实践教学平台和实验室智能管理3个大的模块系统，相互支撑联络，形成一个完整的数据链.

(4)通过设计—实施—再改进等3个阶段的持续建设，形成实践平台服务于实践教学，实践教学提升实践平台处理能力的良性循环，使信息化管理平台迭代式发展，有效促进了平台的实用性和有效改进.

图1 辽东学院实践教学信息化管理平台设计思路

2.2 平台设计原则

实践教学管理平台的设计在满足软件开发设计基本原则的同时，充分考虑了平台的操作便捷性、系统安全性、系统集成性、系统扩展性以及跨平台高性能系统架构等.

(1)操作便捷性.平台在开发过程中尽量减少复杂的操作模式，使用简单的高性能自定义封装控件进行系统的开发，使得表单操作方式单一，易于快速熟练掌握平台各业务模块的使用，节省了大量的培训成本.

(2)系统安全性.平台具有完善的权限体系，为实践教学各业务模块建立了横向、纵向的权限管理模式，使平台的数据安全得到有效保障.同时建设了完备的平台日志管理模块，使得管理员及授权用户可随时查看系统登录、增删改查数据的操作日志，追溯用户使用平台的全过程.

(3)系统集成性.平台建设初期，充分考虑到与本校现有信息系统的集成问题，使得平台上线后各系统中数据不存在冗余情况，并且具有灵活的数据同步策略，可保证多系统中基础数据的一致性.

(4)系统扩展性.平台的整体架构为模块化设计，如需增加实践教学业务模块甚至其他它息管理系统、监控系统、物联硬件系统等均可便捷接入、二次开发，使得平台具有很强的扩展性.

(5)跨平台高性能系统架构.在移动办公越来越普及的今天，移动应用的建设是必须的，平台框架整体设计为跨平台架构，通过数据服务总线为移动端应用(包括微信端、安卓端、苹果端)提供统一的数据支撑，使多平台数据具有事物特性[8].

3 实践教学信息化平台的建设

3.1 全面实现实践教学的信息化流程管理

实践教学信息化系统是该平台建设的核心，主要完成了实验教学管理、实习管理和毕业论文管理等功能，实践教学管理的设计流程见图2所示.该系统从教务管理系统中获取院系、专业、班级、教师、学生等基础数据，建立以实验室和校外实习基地为核心的实践教学基础信息平台，实现了校内实验课程、教学实习、毕业实习以及毕业论文的流程管理，每个学期的教学数据可以直接生成各类数据报表，从而实现了学校自身实践教学数据统计分析，并完成了向教育部和省教育厅等上级机构报送各类数据报表的任务.

(1)实验教学管理流程.从基础信息模块中获取各类信息，包括院系信息、专业信息、班级信息、学生信息、教师信息、实验室信息、实验室设备信息及其管理和维护信息.在实验教学流程管理模块，实现实验项目卡片整理和发布、实验教学开设任务书的审批和发布、实验课程开出情况、实验项目开出情况的管理等.以实验室为单位建立实验项目卡，授课教师每学期在实验室已有的实验项目卡中点选项目，构成学期实验课的实验教学任务书并提交.

实验室开放预约管理系统可以完成的主要功能是，实验室管理人员对实验教学进行宏观调控，合理安排实验时间、实验场地、实验设备及辅导教师；学生根据自己的实际情况，在实验室开放时间内自行选择实验时间和实验项目；实验辅导教师能够发布预约信息并及时获得实验预约结果，据此安排必要的实验准备工作等.

实验室设备信息管理模块，可实现实验室设备或者实验室大型设备数据导入功能，并可添加、修改设备信息.

(2)实习实训管理流程.建立校外实践教育基地的数据库，并由各学院进行维护更新，在此基础上，安排教学实习和毕业实习等工作；实践周课程管理模块，能完成实践周教学安排，以校外基地完成的实习为主，生成实践学期教学工作日程安排；毕业实习管理模块，完成毕业实习数据的填报和维护.

(3)毕业论文管理流程.设计毕业论文管理模块，完成毕业论文数据的填报和维护，主要包括指导教师、课题汇总、选题汇总、成绩登记等几个方面.

图3中展示的是平台首页和数据报表的界面.

图3 实践教学信息化平台功能图示

3.2 有效建立实验室管理、设备管理、智能安防之间的远程联系

将实践教学智能化支撑系统运用于平台中，以视频安防、门禁考勤、设备远控和物联监测等方式实现了对实验室和设备的远程监控与管理，有效建立了实验室开放的保障系统，见图4.

图4 实验室智能管理模块系统功能

(1)视频安防.实验室综合视频智能监控硬件系统建设是实验室在线管理、异常情况捕获、实验室安防智能化实现的基础支撑.包括前端的网络摄像机、视频信号的传输及监控中心的集中存储、显示和控制几个部分.系统实现实时的视频监控、录像存储调用和智能分析等功能.学校因多校区，除了在校区建立一个主监控室，供保卫处使用外，其余用户均可通过平台查看监控.

(2)门禁考勤.实验室、仪器设备室等区域的教师和学生进出需要进行有效的管理，通过在这些区域设置门禁管理系统实现学生的权限管理和考勤.门禁系统与学校的一卡通系统相关联，识别教师和学生的身份.该子系统可以对使用者授予不同的进出权限，进行多级控制；同时对项目内不同的区域及特定的门及通道进行进出管制，本系统可联网实时监控.

(3)设备远控.利用了大型仪器设备供电智能管理系统，主要针对大型仪器设备以及部分实验室整体供电系统进行远程控制，学生可以通过平台请求启动设备，教师可以远程启动电控系统.这为实验室开放过程中部分大型设备的规范管理奠定了基础.

(4)物联监测.对实验室的烟雾、水侵、人员非法入侵、空气质量(温湿度、PM2.5、VOC、甲醛)、化学药品库易燃易爆有机物等进行实时采集，实时监测各种数据参数，实现环境探测和入侵检测等重要安防功能，保证实践资源的安全高效运行.部分探头已安装在我校化学药品库，在实验室安全管理上起到了重要的作用.

4 结束语

辽东学院实践教学信息化平台自2015年建设完成，运行至今，各平台模块的兼容性好、界面简单友好、用户界限清晰、系统运行稳定，较好地提高了实践教学管理的质量和效率，为学校信息化建设和内部质量保障体系的构建提供了必要的保障.