張玉均 李玉東

河南理工大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心 河南焦作 454000

“網(wǎng)絡(luò)信息化”實(shí)踐教學(xué)模式的探索與研究

張玉均 李玉東

河南理工大學(xué)電工電子實(shí)驗(yàn)中心 河南焦作 454000

實(shí)踐教學(xué)是高校工科專業(yè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑，但傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)方式存在不足，阻礙著高等學(xué)校教育事業(yè)的發(fā)展。為了提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)綜合能力強(qiáng)的創(chuàng)新型人才，故提出了網(wǎng)絡(luò)化預(yù)習(xí)、形象化教學(xué)、自主式預(yù)約和多樣化考核的“網(wǎng)絡(luò)信息化”實(shí)踐教學(xué)新模式。在實(shí)踐教學(xué)新模式的應(yīng)用和實(shí)施中，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到激發(fā)，創(chuàng)新能力不斷提高，在各級學(xué)科競賽中獲得多項(xiàng)獎勵。新的實(shí)踐教學(xué)模式具備較好的應(yīng)用價值，并已在其他單位得以推廣，是高校教育事業(yè)改革的發(fā)展方向。

網(wǎng)絡(luò)信息化；實(shí)踐教學(xué)；管理；開放

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，社會對綜合能力強(qiáng)的創(chuàng)新型人才需求日趨加劇，為適應(yīng)新形勢下高等教育的新需求，教育部于2010年制定了《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》，并啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”重大改革項(xiàng)目，進(jìn)一步深化本科教育教學(xué)改革，提高本科教育教學(xué)質(zhì)量，大力提升人才培養(yǎng)水平。[1-3]我校于2011年被教育部列入第二批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”試點(diǎn)高校，這為我校的教育事業(yè)發(fā)展提出了更高的要求和新的挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)當(dāng)前教育事業(yè)的新發(fā)展和人才培養(yǎng)的新改變，故提出了一種“網(wǎng)絡(luò)信息化”的實(shí)踐教學(xué)新模式。

1 “網(wǎng)絡(luò)信息化”的實(shí)踐教學(xué)模式

創(chuàng)新型人才培養(yǎng)是在保證共性培養(yǎng)的同時加強(qiáng)差異化，這就需要在實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容、方法和形式上進(jìn)行改革。而“網(wǎng)絡(luò)信息化”的實(shí)踐教學(xué)模式則是利用實(shí)驗(yàn)室硬件資源和信息化管理平臺實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、形象化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、自主式的實(shí)驗(yàn)預(yù)約、多樣式的實(shí)驗(yàn)考核等功能，學(xué)生可以自主式和選擇性地學(xué)習(xí)。這種新的實(shí)踐教學(xué)模式能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣和積極性，為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供良好的保障。[4]

1.1 網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺構(gòu)建

“網(wǎng)絡(luò)信息化”實(shí)踐教學(xué)模式主要是依托我校國家級電工電子實(shí)驗(yàn)中心的硬件資源和信息化的管理平臺而建立的。電工電子實(shí)驗(yàn)中心于2006年獲批國家級電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，具備良好的硬件資源，擁有儀器設(shè)備4 000多臺(件)，實(shí)驗(yàn)室26個，其中標(biāo)準(zhǔn)化開放實(shí)驗(yàn)室8個。而信息化管理平臺則是利用實(shí)驗(yàn)室開放信息管理系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)構(gòu)建，總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。該平臺教師端用戶可以對教學(xué)信息、多媒體實(shí)驗(yàn)課件、實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用指南和網(wǎng)上虛擬實(shí)驗(yàn)等多種網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行更新和管理，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化管理。同時該平臺學(xué)生端用戶可以進(jìn)行網(wǎng)上預(yù)約、網(wǎng)上預(yù)習(xí)、網(wǎng)上提交實(shí)驗(yàn)報告、網(wǎng)上互動交流、網(wǎng)上查詢成績以及下載課程教學(xué)資源等。[5]豐富的網(wǎng)絡(luò)資源為新的教學(xué)模式實(shí)施打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。

圖1 信息化管理平臺總體結(jié)構(gòu)圖

1.2 網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)資源

近幾年，隨著我校對實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，電工電子實(shí)驗(yàn)中心已是我校規(guī)模最大、設(shè)備臺數(shù)最多的實(shí)驗(yàn)中心，也是我校第一個獲批的國家級電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心。但在實(shí)際的運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)，這些優(yōu)秀的硬件資源不能被學(xué)生充分利用，造成了資源的極大浪費(fèi)。[6]為了改變現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行現(xiàn)狀，中心構(gòu)建了信息化的管理平臺，而作為教師端的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)則是該平臺的重要組成，如圖2所示。實(shí)驗(yàn)專職教師利用該系統(tǒng)發(fā)布和更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的資源，包括：實(shí)驗(yàn)室簡介、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)課件、實(shí)驗(yàn)視頻、設(shè)備使用書等，同時還要對實(shí)驗(yàn)室的開放時間、開放地點(diǎn)、設(shè)備臺數(shù)、學(xué)生預(yù)約審批和網(wǎng)上答疑等開放信息進(jìn)行及時管理，確保平臺上的資源和信息準(zhǔn)確有效，為實(shí)驗(yàn)資源共享和實(shí)驗(yàn)室完全開放提供保障。

圖2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源效果圖

1.3 網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)

學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前需要對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，有的放矢地學(xué)習(xí)理論知識和了解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。但在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)中，學(xué)生只能通過閱讀實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書完成，這種方式看不到實(shí)驗(yàn)設(shè)備，不能對實(shí)驗(yàn)過程全方位思考，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的效果較差。而采用了信息化管理平臺后，學(xué)生在網(wǎng)上可以查閱相應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的所有資源，包括：實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、所用設(shè)備照片、所用器件資料、實(shí)驗(yàn)課件和實(shí)驗(yàn)視頻等。通過對這些實(shí)驗(yàn)資源的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以初步了解所用到的理論知識和實(shí)驗(yàn)全過程，為順利完成實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。這種網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，學(xué)生可以隨時隨地到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以選擇教學(xué)內(nèi)容里的必做項(xiàng)目，也可以選擇自己感興趣的選做項(xiàng)目，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。這種實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)方式改善了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，充分發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。[7]

1.4 形象化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是具體化和形象化融一體的教學(xué)過程，而傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)則只能完成具體化，形象化無法體現(xiàn)，教學(xué)效果較差。為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形象化，中心在信息管理平臺上增設(shè)了多媒體實(shí)驗(yàn)課件和實(shí)驗(yàn)視頻等形象化教學(xué)資源，把動畫、視頻運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。學(xué)生端用戶通過觀看教學(xué)資源可以將抽象的理論知識和復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過程聯(lián)系起來，提高對知識點(diǎn)的感性認(rèn)識，大大降低其難度。[8]例如在語音放大電路制作實(shí)驗(yàn)中，通過多媒體課件先講解電路原理和所需的設(shè)備和器件，然后再通過視頻演示，形象化地講解實(shí)驗(yàn)過程和注意事項(xiàng)，使學(xué)生在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中能夠獨(dú)立、高效完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

1.5 自主式的實(shí)驗(yàn)預(yù)約

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教師是教學(xué)活動的主體，組織和制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動，學(xué)生只能按照規(guī)定時間完成相同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這種教學(xué)模式不利于教學(xué)改革和人才培養(yǎng)的要求，也不能使實(shí)驗(yàn)設(shè)備得到最大化利用。故在新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下采用了網(wǎng)上預(yù)約平臺，如圖3所示。通過采用網(wǎng)上預(yù)約平臺，學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動的主體，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)計劃和興趣愛好選擇必做項(xiàng)目和選做項(xiàng)目，也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)室開放時間選擇自己的實(shí)驗(yàn)時間，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)時間的完全開放。通過網(wǎng)上預(yù)約平臺的實(shí)施，學(xué)生能夠方便進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室了解實(shí)驗(yàn)環(huán)境和硬件資源，發(fā)掘自己新的興趣點(diǎn)，也能使實(shí)驗(yàn)室管理更加科學(xué)、高效，實(shí)驗(yàn)設(shè)備的利用率也得到提高，真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動彈性化、過程化和科學(xué)化的管理。[9]

圖3 網(wǎng)上預(yù)約平臺界面

1.6 多樣式的實(shí)驗(yàn)考核

實(shí)驗(yàn)考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動的最后環(huán)節(jié)，是評價學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的學(xué)習(xí)效果，但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核模式主要是對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行考核，不能體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效果，實(shí)驗(yàn)考核模式必須進(jìn)行改革。[10-11]故在“網(wǎng)絡(luò)信息化”實(shí)踐教學(xué)模式下提出了多樣式的實(shí)驗(yàn)考核模式。采用實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和現(xiàn)場提問相結(jié)合、實(shí)際操作與實(shí)驗(yàn)報告相結(jié)合、必做內(nèi)容與選做內(nèi)容相結(jié)合、期末考試與平時成績相結(jié)合、科技創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)成績相結(jié)合的考核模式，并根據(jù)不同課程對考核方式進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，多層次全方位考核學(xué)生的綜合素質(zhì)。以我校獨(dú)立設(shè)課的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)為例，具體的考核辦法為：總成績=必做項(xiàng)目30%(基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、實(shí)際操作、網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)報告等)+選做項(xiàng)目30%(綜合設(shè)計性項(xiàng)目的作品選做，實(shí)際操作、研究報告等)+期末考試40%(理論測試、實(shí)際操作等)。并且，在實(shí)驗(yàn)考核中還提出了競賽與創(chuàng)新課題免試激勵政策，對于在電子競賽中獲得優(yōu)異成績的學(xué)生可以申請實(shí)驗(yàn)課的免試、并評定為優(yōu)秀的獎勵。通過多樣式的考核模式和激勵手段，可以大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維，提高培養(yǎng)質(zhì)量。

2 “網(wǎng)絡(luò)信息化”實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施效果

電工電子實(shí)驗(yàn)中心依托“網(wǎng)絡(luò)信息化”實(shí)踐教學(xué)模式通過了2012年教育部對國家級示范中心的驗(yàn)收，并在驗(yàn)收中發(fā)揮了積極作用，取得了優(yōu)異成績。這種實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施已是我校教學(xué)改革的亮點(diǎn)，為我校教育事業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.1 學(xué)生培養(yǎng)方面

在新的實(shí)踐教學(xué)模式下，學(xué)生成為實(shí)踐教學(xué)的主體，能夠合理地安排自己的學(xué)習(xí)時間和學(xué)習(xí)內(nèi)容，有效地提高了學(xué)習(xí)效率。通過新實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施，學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的完成速度、完成質(zhì)量、課堂反饋效果以及實(shí)驗(yàn)分析能力都有所提升，能夠獨(dú)立、高效地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。并且學(xué)生通過瀏覽中心網(wǎng)站上的網(wǎng)絡(luò)資源還能學(xué)習(xí)到更多課程以外的知識，為后續(xù)創(chuàng)新能力的提高打下基礎(chǔ)。[12]

近幾年，隨著新型實(shí)踐教學(xué)模式的實(shí)施，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到提高，部分學(xué)生能夠積極參與各類科技競賽活動，并不斷取得優(yōu)異成績。以2012年為例，全校累計有近800名學(xué)生參與電類科技活動和學(xué)科競賽，獲省部級及以上獎勵30余項(xiàng)，一批優(yōu)秀的學(xué)生脫穎而出。

2.2 運(yùn)用推廣價值

“網(wǎng)絡(luò)信息化”實(shí)踐教學(xué)模式通過在我校電工電子實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)施，提高了實(shí)驗(yàn)室的開放效果和設(shè)備利用率，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，為我校教育教學(xué)改革提供了必要支持。這種新型實(shí)踐教學(xué)模式已在我校工程訓(xùn)練中心、電氣工程實(shí)驗(yàn)中心等實(shí)踐教學(xué)單位成功實(shí)施，并都取得了良好的應(yīng)用效果。通過這些案例的實(shí)施可以看出，“網(wǎng)絡(luò)信息化”實(shí)踐教學(xué)模式是符合高校教育事業(yè)的改革方向，具備良好的運(yùn)用推廣價值。

3 結(jié)束語

我校電工電子實(shí)驗(yàn)中心教師經(jīng)過多年努力，探索出了“網(wǎng)絡(luò)信息化”實(shí)踐教學(xué)模式，目標(biāo)是建設(shè)一個適應(yīng)多層次、多學(xué)科人才培養(yǎng)要求的實(shí)踐教學(xué)體系，為我校高層次創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供有力支撐。這種教學(xué)模式已在部分單位得以推廣，并希望在國內(nèi)高校實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)中起到一定的影響作用。

[1] 王艷,樊立宏.多頭并舉 培養(yǎng)造就創(chuàng)新型科技人才——《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》解讀[J].中國科學(xué)院院刊,2010(6):573-578.

[2] 扶慧娟,辛勇.推行“卓越工程師計劃”培養(yǎng)實(shí)踐型工程人才[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011(11):155-158.

[3] 沈超,袁興國.人才強(qiáng)國戰(zhàn)略與高校人才培養(yǎng)模式改革探析——基于高等教育個性化教育改革思路的視角[J].黑龍江高教研究,2011(8):71-73.

[4] 郭昉,段佳勇.高校“四位一體”實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2012(10):138-140.

[5] 劉踐豐,曾建唐,許恩江.開放式電工電子工程實(shí)踐平臺的管理與探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010(11):365-366.

[6] 萬桂怡.網(wǎng)絡(luò)開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源管理系統(tǒng)的構(gòu)建[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009(11):204-206.

[7] 言秋莉,李丹,唐玉梅.標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2011(10):105-107.

[8] 劉大年,史旺旺,孫貴根.“數(shù)字信號處理”課程的形象化教學(xué)方法探索[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2006(8):104-108.

[9] 王嫻,劉暢,牛驍.實(shí)驗(yàn)教學(xué)及資源信息化管理平臺的研究與實(shí)現(xiàn)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2012(3):201-204.

[10] 吳建強(qiáng),李琰.全開放、自主學(xué)習(xí)模式下實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式的探索與實(shí)踐[J].中國大學(xué)教學(xué),2011(4):70-72.

[11] 朱紅,王偉,原所佳.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程考核方式的探索和實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2011(4):108-111.

[12] 梁偉.地方高校電子類專業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)體系的探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,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

張玉均，碩士，實(shí)驗(yàn)師，國家級電工電子實(shí)驗(yàn)中心教學(xué)部主任。

2012年度河南省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題(編號：[2012]-JKGHAC-0109*)；河南省信息技術(shù)教育研究重點(diǎn)課題(編號：ITE12019)。