网络环境下海洋生物数字实验教学资源建设

郭伟良 周永灿 孙云 王永强 李红 齐兴柱 王嫣 陈雪芬

摘要 随着计算机、电子信息、多媒体和网络技术的快速发展，网络化数字教学已成为实验教学的重要方式和手段。海洋生物国家级实验教学示范中心（海南大学）开展数字化实验教学管理，将现有的传统教学资源数字化并融合创新，逐步地建设基础实验教学资源、仪器设备使用操作教程、实验操作教程和拓展性实验教学资料的数字化资源，并将这些资源通过中心网站进行应用与共享，提高中心实验教学质量。

关键词 网络化数字实验教学;海洋生物;实验教学质量

中图分类号 S-01 文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）01-0264-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.01.069

Abstract With the rapid development of computer，electronic information，multimedia and network technology，web-based digital teaching has become an important mean of experimental teaching.Experimental Teaching Demonstration Center of Marine Biology（Hainan University） carried out digital experiment teaching management，digitized and integrated the existing traditional teaching resources，gradually developed the digital experiment teaching resources such as basic experiment teaching resources，instrument and equipment operation tutorials，experiment operation tutorials and expansion experiment teaching resources.These resources were applied and shared on the website of the center，so as to improve the quality of experiment teaching.

Key words Web-based digital experiment teaching;Marine biology;Quality of experiment teaching

随着计算机科学、电子信息技术、互联网技术和多媒体技术的快速发展，数字化教学在教育领域中的应用逐渐普及[1-2]。数字化教学包括数字化教学管理、数字化教学资源和数字化教学应用帮助系统等[3-4]。通过数字化教学管理可以实现智能化教学管理，辅助和提高教学管理效率。数字化教学资源包括采用文本、图形、图像、2D/3D动画、视频、音频和虚拟仿真等多形式的教学大纲、教学计划、教学进度、教案、教材、教学知识点注释、课件、教学视频、讲座、微课、试题库、答疑、知识点案例库、实验素材库等数字化资料。数字化教学应用帮助系统则可为师生掌握数字化教学资源提供帮助。数字化教学为高校实验教学管理、仪器设备管理和实验教学带来了全新的、方便快捷的管理方法和技术手段，为开发开放式数字化实验教学平台奠定了基础[5-6]。数字化实验教学可使现实中的实验环境与资源在空间与时间上得以延伸，满足多功能、多方式、多媒体、多层次的教学需求，成为课堂理论讲授与线下实验的桥梁，丰富教师的教学手段和学生的学习方法，更好地解决当前实验教学存在的诸多问题，促进学生主动学习和创新型思维的培养[7-8]。同时，大规模在线开放课程（massive open online courses，MOOC）在全球迅速兴起，对数字化学习的发展起到推波助澜的作用，带来一场深刻的教育改革[1]。《国家中长期教育改革和发展规划纲要》（2010—2020年）提出“信息技术对教育的发展具有革命性的影响，必须予以高度重视”，为此各高校开展了数字化教学探索[9]。海洋生物国家级实验教学示范中心（海南大学）（以下简称“中心”）将现有的传统教学资源进行数字化并融合创新，突出海南热带、海洋特色，开展数字化实验教学，累积基础实验教学资料、仪器设备使用操作教程、实验操作教程和拓展性实验教学资源等数字化实验教学资源，并将这些资源通过中心网站进行应用与共享，提高中心实验教学水平，发挥中心的示范辐射作用。

1 数字化智能实验教学管理

1.1 实验课堂的数字化管理 采用指纹签到系统替代传统的手写纸签到，不仅避免了学生替签问题，而且可以准确记录学生签到时间，将师生签到数字化信息导入计算机，可永久保存，且方便统计学生到课率、迟到率、早退率等数据。

1.2 教学实验室及其仪器设备的数字化管理

依托中心网络平台，将中心所有教学实验室的管理教师和使用计划等信息以及仪器设备生产厂家、型号、购买日期、性能参数、管理教师、使用情况、损坏情况和存放地点等详细信息共享，建設教学实验室和仪器设备网络预约系统，师生可根据发布的教学实验室及其仪器设备信息，通过预约系统进行预约。

1.3 开放性实验室的数字化智能管理

采用门禁系统、智能化仪器管理系统和视频监控系统进行开放性实验室管理，师生需向专任管理教师申请开放性实验室及其仪器设备的使用权限，审批通过后方可凭指纹进出开放性实验室并使用其中的仪器设备，系统会自动记录师生进出开放性实验室和仪器设备使用的详细信息，将这些数字化信息导入计算机，永久保存，可用于实验事故和仪器设备损坏等事件的追溯，也可用于开放性实验室及其仪器设备的使用率、损坏率等数据分析，为实验室的下一步建设、规划提供依据。通过对开放性实验室的数字化智能管理，可实现开放性实验室全天候开放，提高其使用效率。

6 结论

实验教学是培养学生实践动手能力、创新能力和综合能力不可或缺的教学环节[10]，虽然依托于数字化的教材、教案、课件、试题库、培养方案、教学计划、仪器设备使用操作教程、实验操作教程和拓展性实验教学资源等实验教学资源的数字化实验教学不能完全代替线下实验教学，但其作为线下实验课的补充，可延伸线下实验课的空间与时间，能更好地调动学生的科学思维、提高学生的学习兴趣和学习效率、拓展学生的知识和视野、增强学生的创新意识和创新能力，是现代教育发展的主流趋势。因此，系统完善数字化实验教学资源是势在必行的，中心逐步完善数字化实验教学资源体系，为学生提供生动、形象和富有趣味性的数字化实验教学资源，丰富学生的学习方法和教师的教学手段，提高中心实验教学质量。

参考文献

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[2]柯红岩，钱大益，刘云，等.国家级实验教学示范中心的数字化实验室建设[J].实验技术与管理，2011，28（11）：99-101.

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[10]王曉兰，关洪斌.把实验室建成培养学生动手能力和创新意识的摇篮[J].实验室研究与探索，2007，26（8）：4-5，32.