应用信息化技术推动高校“互联网＋”实验教学改革

刘枣 汪超 吕文平 钟晓凌

摘要：以培养应用型人才为目的，利用“互联网+”的优势，积极推进信息化技术与实验教学的深度融合，对实验教学体系、教学指导方式、教学学习模式、教学指导模式等方面进行了改革，构建实验教学信息智能管理平台，发挥互联网的优势，助推实验教学质量建设。

关键词：互联网+;实验教学;改革;信息化技术

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2020）22-0208-02

一、引言

党的十九大报告提出建设教育强国的战略任务和宏伟目标，深化教育改革，办好人民满意的教育，成为新时代高等教育现代化事业改革发展的努力方向之一。对于培养什么样的学生、如何培养学生这一基本任务要有清醒的认识和思路，重点需要关注教育过程本身和人才培养的基本职能，要善于从细节入手。实验教学作为培养学生实践与创新能力的重要环节[1]，从实践层面积极推进信息化技术与实验教学的深度融合显得尤为重要。

二、实时把脉实验教学体系

从实验课程设置、实验教学模式、实验方法、实验考核方式四个方面了解传统实验教学体系中存在的弊端，从而达到理顺目前实验教学课程体系的目的。传统实验教学主要以固定的实验教材为中心、以实验室为中心、以教师为中心，而学生则是被动灌输的对象，在某种程度上限制了学生的自由发挥，而在实验考核方面往往“只重实验结果，不惟实验操作”[2]，考核方式单一。

随着信息技术的快速发展，“互联网+”已渗透到各行各业中，传统的实验教学模式已不能满足创新人才的需求[3]。随着“卓越计划”的深度推进，高等工程教育教学改革也进入了一个崭新的层次，要积极构建以信息化为导向、以能力和创新精神培养为核心的实验教学体系，迈出教育现代化课程体系改革坚实的步伐。

三、全面构建“互联网+”实验教学体系

在“互联网+”实验教学体系建设摸索的过程中，通过构建信息化实验教学平台，实现实验教学指导模式、实验教学学习模式以及实验教学考核模式的转变，更好的服务于本科教学，为“互联网+”实验教学体系的构建提供新的思路与现实依据。具体模式构建框架见图1。

（一）构建实验教学信息智能管理平台

以我校生物工程与食品学院实验教学中心为试点，初步构建由两个模块组成的实验教学信息智能管理平台。模块一，实验教学数据信息化管理，其内容包括实验室安全管理制度、理论测试、实验准备、实验过程、实验结果、实验教学、预约实验室、设备借出、个人信息和答疑室;模块二，实验教学模式信息化管理，依托现有的虚拟仿真实验室和高分辨显微镜网络集成实验室建立互联网教学互动平台。实验教学信息化平台构建模块具体见图2。

由此可实现以信息化手段来建设和管理实验室，将理论教学、实践教学和网络教学有机结合在一起，为构建实验教学信息化体系提供有力支撑。

（二）依托平台实现实验教学指导模式转变

可利用平台实现多形式实验教学，不再局限于实验室教学。将学院中所有本科生的实验教学全部录像，上传至平台服务器上。以生物工程发酵工艺实验课程为例，以往局限于实验室中的教师课堂教学，工艺流程往往花费几个学时也许都讲不彻底，学生听不明白，其涉及的仪器设备较多，分散在各个实验平台，有些中试设备只能在小型车间配置，在课堂讲解太抽象，学生理解不透彻，但有了互联网，我们可以利用多媒体技术将工艺流程用到的实验设备、处理方法一一呈现，包括实验中需要注意的环节、遇到的特殊情况、应急预案如何处理等都可以通过学生感兴趣的动漫形式展现出来，不仅丰富了学生在实验教学过程中的感性认识，提升了教学的趣味性，同时也保障了实验的安全运行。

（三）依托平台实现实验教学学习模式转变

互联网时代必然催生教育网络化，网络技术的发展，为学生的自主学习提供了最丰富的信息资源[4]，使学生获取知识的来源更广泛、更具体、更自由，真正实现学生自主学习。依托平台我们可以将实验教学共享设立三大版块。

1.实验教学视频资料。我们可将学院中所有本科实验教学课程录成视频资料上传至平台，基于互联网学生可通过网站或手机扫描课程视频二维码随时随地观看，用于课前预习和课后复习，移动学习终端和移动互联网的融合让学生认识到自主学习成为日常生活不可缺少的内容。

2.虚拟仿真教学。以自主学习为主，教师讲解为辅，学生可在实验教学中心虚拟仿真实验室进行实验操作仿真学习。在教学中，该模块采用多媒体技术、情景动画、3D仿真技术等信息技术手段，生成教学案例供学生学习，然后设置实验场所、实验耗材、实验设备等场景，以供学生操作体验，学生可以采用小组的形式，根据讨论得出的实验方案，选择实验耗材、实验设备，按照方案步骤进行仿真操作，其间可再次讨论分析，修改实验方案，直至得出实验结论，切实提升了学生实践水平以及自主创新能力。

3.预约开放实验。依托平台可实时查询实验室使用情况，并结合预约实验室机制，便于统筹规划、集中管理，提高实验室的利用率，同时学生也可根据自己的兴趣以及未来的发展方向挑选实验项目，激发学生的求知欲望，有效地提升了学生的实践水平和创新能力。

4.实验互动平台。以高分辨数字显微镜网络集成系统为基础建设的显微互动平台教学为例，教师通过教师机实时监控，观察所有学生在显微镜下的图像，实时了解每个学生的实验进度以及使用显微镜的熟练程度，对于出现的问题，教师可以锁定某位同学的电脑屏幕，及时进行个性化指导，也可与其他同学共享代表性问题，进行全面性指导。

（四）依托平臺实现实验教学考核模式转变

考核方式的改革，源于教师教学理念和学生学习理念的改革[5]。原有的考核主要是通过实验报告和期末笔试对学生进行实验评价，这种考核评价方法难以反映学生的实验技能。为此我们将依托信息平台增加过程性考核，引入课堂评价APP软件，教师在实验过程中利用互联网或手机终端完成对学生实验过程和数据分析的批改和评价，调动了学生的积极性，切实有效地提高了实验教学质量。

四、结语

实验教学信息化建设是当前高校实验教学改革发展的必然趋势，以提高人才培养质量为核心，以信息化技术推动实验教学新标准、新方法、新模式的创建，建立“互联网+”实验教学信息平台，彰显我校“质量立校、人才强校、科技兴校、开放活校、依法治校”的办学理念，充分发挥实验教学中心的作用，发挥互联网的优势，逐步完善实验教学评估保障体系，助推我校质量文化建设。

参考文献：

[1]宫亮，冯杰.高校实验室管理与建设在科研中的地位和作用[J].长春师范学院学报，2012，31（12）：112-114.

[2]韩慧，倪荣军，赵明波，姚艳芝.互动式实验教学平台的实践与探索[J].时代教育，2015（1）：165-167.

[3]杨晓，施於人，王国超.“互联网+实验教学”的建设问题研究[J].现代教育技术，2016，26（7）：106-112.

[4]秦虹，张武升.“互联网+教育”的本质特点与发展趋向[J].教育研究，2016，37（06）：8-10.

[5]王彦芳，张颖颖，车萍，郑志娟，田原.以能力为导向的医学微生物学与免疫学实验考核方式改革的研究[J].教育教学论坛， 2018（9）：127-128.

Application of Information Technology to Promote the "Internet +" Experiment

Teaching Reform in Universities

LIU Zao， WANG Chao， L? Wen-ping， ZHONG Xiao-ling

（Hubei University of Technology， Wuhan， Hubei 430068， China）

Abstract： For the purpose of training applied talents， "Internet +" is applied to actively promote an in-depth integration of information technology and experiment teaching. Reform is made from the experiment teaching system， teaching approaches， studying assessment， and student evaluation to build an intelligent management platform for experiment teaching， which gives full play to the Internet and improves the experiment teaching quality.

Key words： Internet +; experiment teaching; reform; information technology

收稿日期：2019-09-05

基金项目：2016年湖北省高校实验室工作研究会立项课题“以信息化为导向的高校实验室管理体系的构建”（编号：HBSY2016-31）

作者简介：刘枣（1982-），女（漢族），湖北武汉人，硕士，实验师，生物工程与食品学院教学实验中心主任，研究方向：实验室安全管理。

通信作者：钟晓凌（1962-），女（汉族），湖北广水人，本科，高级实验师，生物工程与食品学院实验中心主任，研究方向：实验室平台建设。