蔡金燕 顏雪琴 陳琳

摘? 要：為響應(yīng)國(guó)家教育信息化改革與發(fā)展要求，結(jié)合兵團(tuán)高職院校實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn)，以高職“分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程為例，設(shè)計(jì)研究新型“智能盒子”，以促進(jìn)高職“分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程信息化教學(xué)，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室信息化有效管理，使實(shí)驗(yàn)室教學(xué)及管理智能化條件有所改善。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué);實(shí)驗(yàn)課;智能盒子;信息化

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）07-0118-03

Abstract：In response to the requirements of national education informatization reform and development，combined with the characteristics of laboratories in higher vocational colleges of the corps，a new type of “intelligent box” was designed and studied for the experimental course of analytical chemistry in higher vocational colleges，in order to promote the informatization teaching of “Analytical Chemistry Experiments” in higher vocational colleges，promote the effective management of laboratory informatization，and improve the conditions of laboratory teaching and management intellectualization.

Keywords：analytical chemistry;experimental course;intelligent box;informatization

0? 引? 言

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)“智能盒子”的設(shè)計(jì)理念在于能做一個(gè)承載信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理信息化實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)，智能和高效是該設(shè)計(jì)的重點(diǎn)?！爸悄芎凶印钡拈_(kāi)發(fā)能有效實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)信息化和實(shí)驗(yàn)室管理信息化，對(duì)當(dāng)前教育信息化改革與發(fā)展起到促進(jìn)作用。

1? 實(shí)驗(yàn)類(lèi)課程信息化建設(shè)現(xiàn)狀及實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀調(diào)查

在對(duì)新疆石河子職業(yè)技術(shù)學(xué)院當(dāng)前開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課程的專(zhuān)業(yè)的學(xué)生進(jìn)行的調(diào)研中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前90%以上的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程仍然采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生手抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師提前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)儀器，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)前對(duì)本實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)及任務(wù)并不十分明確，也沒(méi)有感性直觀的認(rèn)識(shí)，學(xué)生雖喜好動(dòng)手操作，卻也是按部就班，毫無(wú)新意。在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室的管理中，實(shí)驗(yàn)藥品的領(lǐng)取與歸還需要人工手動(dòng)記載，且教師對(duì)本次實(shí)驗(yàn)藥品的使用量并無(wú)估量，使用中學(xué)生的浪費(fèi)會(huì)使得藥品發(fā)生二次領(lǐng)取，增加了管理實(shí)驗(yàn)室教師的工作量，使得實(shí)驗(yàn)室的使用率并不高。故而，開(kāi)發(fā)新時(shí)代新理念下的“智能盒子”，對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)及管理都具有積極的意義。

2? 實(shí)驗(yàn)課程及實(shí)驗(yàn)室管理信息化需求分析

2.1? 教育信息化的需要

縱觀世界，在信息化浪潮下，各國(guó)在教育信息化政策文件中都將教育信息化提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，教育信息化已成為教育改革與發(fā)展的重要推動(dòng)力量。我國(guó)教育部發(fā)布《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》，其中提到了未來(lái)五年對(duì)教育信息化的規(guī)劃：在教學(xué)中融入信息化元素，通過(guò)信息技術(shù)促進(jìn)各學(xué)科教學(xué)內(nèi)容和模式的變革。這一指導(dǎo)意見(jiàn)再次證明了教學(xué)方式變革、教學(xué)理念更新是信息時(shí)代教育教學(xué)的必然要求。所以教育技術(shù)的應(yīng)用和推廣成為了教育信息化不可或缺的部分，教育信息化需要有優(yōu)質(zhì)資源和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境的支撐。

2.2? 職業(yè)院校實(shí)驗(yàn)課程改革的需要

高職院校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室作為培養(yǎng)合格“職業(yè)人”的必經(jīng)之路，它是承擔(dān)著學(xué)校教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等的重要基地，是學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)、開(kāi)發(fā)產(chǎn)品、驗(yàn)證成果的重要場(chǎng)地。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)枯燥乏味，無(wú)法充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，和開(kāi)拓創(chuàng)新意識(shí)，因此，建立信息化實(shí)驗(yàn)課程，以信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)推動(dòng)教育技術(shù)的應(yīng)用，提供優(yōu)質(zhì)資源和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境，幫助教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)類(lèi)課程信息化教學(xué)創(chuàng)新，提升學(xué)生積極動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢?shí)現(xiàn)零距離的就業(yè)，為進(jìn)一步促進(jìn)教育信息化做貢獻(xiàn)，為兵團(tuán)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)技術(shù)技能型人才打基礎(chǔ)。

2.3? 實(shí)驗(yàn)室信息化管理的需要

隨著教育信息化浪潮的推進(jìn)，高職院校不論從硬件設(shè)施和軟件資源上都有了實(shí)質(zhì)上的飛躍，職業(yè)教育的改革迫在眉睫，使得越來(lái)越多的學(xué)生和老師對(duì)實(shí)驗(yàn)室的要求越來(lái)越髙，學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的力度也越來(lái)越大，使得實(shí)驗(yàn)室管理難度不斷增大，工作強(qiáng)度也越來(lái)越大，這在無(wú)形之中就增加了人工管理實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的難度，許多以前不曾出現(xiàn)的問(wèn)題也暴露出來(lái)了，所以，開(kāi)發(fā)出適合職業(yè)院校實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理的信息系統(tǒng)是很有必要的，既可以提高管理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的效率，又能減輕實(shí)驗(yàn)室管理人員的負(fù)擔(dān)。

3? 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)“智能盒子”設(shè)計(jì)的重要性分析

實(shí)驗(yàn)室是完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)、科研任務(wù)、學(xué)生自主創(chuàng)新的重要實(shí)踐場(chǎng)所，實(shí)驗(yàn)課程信息化和實(shí)驗(yàn)管理信息化是保證能夠順利開(kāi)展教學(xué)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)研究工作的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)現(xiàn)代職業(yè)教育合格技術(shù)人才的重中之重，如何高質(zhì)量講授實(shí)驗(yàn)課、高效率管理實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)變成一個(gè)需要迫切解決的問(wèn)題，本研究的重點(diǎn)在于解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化和實(shí)驗(yàn)管理信息化兩方面問(wèn)題，通過(guò)新開(kāi)發(fā)的“智能盒子”，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課程教育信息化，實(shí)現(xiàn)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的分類(lèi)管理和實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用記錄的快速采集。利用“智能盒子”實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)追蹤記錄、統(tǒng)計(jì)和核對(duì)，減輕實(shí)驗(yàn)室管理人員工作壓力，對(duì)學(xué)校的信息化、數(shù)字化建設(shè)起到良好推動(dòng)作用。

3.1? 當(dāng)前實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

課題組成員通過(guò)在職業(yè)院校教學(xué)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)類(lèi)課程教學(xué)過(guò)程中很少使用信息化課程資源，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不夠高，信息化實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)水平有待提升的問(wèn)題。

3.2? 當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室管理現(xiàn)狀分析

在實(shí)驗(yàn)室管理方面，部分院?；ㄙM(fèi)高昂價(jià)格購(gòu)買(mǎi)的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，卻因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室利用率的低下造成了極大的浪費(fèi)，而沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)的院校，在管理實(shí)驗(yàn)室藥品、儀器設(shè)備出入庫(kù)記錄等方面需花費(fèi)大量的時(shí)間去進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

4? 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)“智能盒子”的研究?jī)r(jià)值

4.1? 推動(dòng)“分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教育信息化建設(shè)

傳統(tǒng)的教學(xué)方法和模式難以達(dá)到實(shí)驗(yàn)課程和現(xiàn)代信息技術(shù)的融合，在培養(yǎng)合格的職業(yè)能力方面效果不理想，這說(shuō)明傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)環(huán)境已不能適應(yīng)信息化社會(huì)發(fā)展的需要，借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，以“分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程為例，開(kāi)發(fā)“智能盒子”，為學(xué)生提供自主探究的學(xué)習(xí)環(huán)境和認(rèn)知工具，制定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)劃、提供理論指導(dǎo)和資源?！爸悄芎凶印钡拈_(kāi)發(fā)，有利于推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室課程教育信息化改革，學(xué)生通過(guò)掃描二維碼即可獲得每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、使用儀器、操作步驟及相應(yīng)視頻，操作注意事項(xiàng)等資源，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)探究學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的技能水平。

4.2? 有效推進(jìn)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室信息化管理

高校實(shí)驗(yàn)室管理雖然有很多高技術(shù)水平的管理軟件，但其功能很多不適用于學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的管理，且購(gòu)買(mǎi)和維護(hù)費(fèi)用高，“智能盒子”則具有普遍適用性。根據(jù)“分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)出統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)出“分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的“智能盒子”，學(xué)生可以通過(guò)智能手機(jī)識(shí)讀二維碼打開(kāi)“智能盒子”，方便學(xué)生實(shí)時(shí)獲取相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識(shí);“智能盒子”能夠跟蹤實(shí)驗(yàn)藥品、儀器的外借、歸還、使用、破損各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室管理信息化和網(wǎng)絡(luò)化，提高實(shí)驗(yàn)室資源的利用效率。當(dāng)遇到實(shí)驗(yàn)室中增加或刪除實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，只需在“智能盒子”中增加或刪除實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目即可。這種辦法對(duì)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目開(kāi)出統(tǒng)計(jì)，實(shí)驗(yàn)室儀器藥品出入庫(kù)記錄，使用數(shù)量，均可進(jìn)行核算，推動(dòng)了學(xué)校內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、規(guī)范化管理及數(shù)字化運(yùn)行。

4.3? 節(jié)約實(shí)驗(yàn)消耗和實(shí)驗(yàn)室管理成本

“智能盒子”可以核算出每個(gè)實(shí)驗(yàn)室的所能開(kāi)出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目所需實(shí)驗(yàn)試劑種類(lèi)及數(shù)量，實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器，這就意味著“智能盒子”固定了一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中一個(gè)工位所消耗的全部耗材，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和專(zhuān)業(yè)學(xué)生人數(shù)的統(tǒng)計(jì)，就能核算出一個(gè)實(shí)驗(yàn)室一學(xué)期所開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)所需的全部費(fèi)用，這樣在每年申報(bào)實(shí)驗(yàn)耗材時(shí)，就能避免多報(bào)、重復(fù)報(bào)或者漏報(bào)等現(xiàn)象，規(guī)范了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)出，避免了實(shí)驗(yàn)室耗材的浪費(fèi)，合理的利用實(shí)驗(yàn)室中的全部設(shè)備，減輕了實(shí)驗(yàn)室信息化管理者的勞動(dòng)強(qiáng)度，極大地節(jié)約了實(shí)驗(yàn)室的管理成本和實(shí)驗(yàn)消耗成本。

5? 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)“智能盒子”設(shè)計(jì)思路

信息時(shí)代下的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)充分利用高端的信息技術(shù)，讓實(shí)驗(yàn)室的信息化教學(xué)管理變得井然有序。故本課題提出“智能盒子”的概念，建立分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)“智能盒子”。所謂“智能盒子”，是以高職“分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中涉及的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容為依據(jù)，以一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為單元，制作一個(gè)二維碼，將所有實(shí)驗(yàn)的二維碼放入“智能盒子”中，該盒子記錄了所有分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的名稱(chēng)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備、試劑種類(lèi)及數(shù)量。課前，學(xué)生掃描二維碼，獲取實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過(guò)“智能盒子”向老師提交實(shí)驗(yàn)所需儀器、試劑的種類(lèi)及數(shù)量的申請(qǐng)，待教師通過(guò)審核后，分發(fā)實(shí)驗(yàn)用品。通過(guò)“智能盒子”，學(xué)生課前對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，對(duì)所用的實(shí)驗(yàn)儀器有所了解，通過(guò)微課、視頻、動(dòng)畫(huà)了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程的關(guān)鍵控制要點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生通過(guò)平臺(tái)提交歸還儀器的種類(lèi)及數(shù)量，使用試劑的種類(lèi)及重量，如遇儀器損壞，則提交破損儀器的名稱(chēng)及數(shù)量。做到誰(shuí)領(lǐng)取、誰(shuí)歸還，誰(shuí)損壞、誰(shuí)賠償?shù)膰?yán)謹(jǐn)管理制度。通過(guò)“智能盒子”理念的建立，省去了藥品儀器出庫(kù)入庫(kù)登記的麻煩，同時(shí)對(duì)儀器的損壞也能進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控?！爸悄芎凶印闭_的使用，就必須要求學(xué)生課前對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行充分的預(yù)習(xí)和了解，否則申請(qǐng)不到正確的儀器和試劑，就無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)。故而“智能盒子”在提升實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量、提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和實(shí)驗(yàn)室管理中都能發(fā)揮積極作用。智能盒子設(shè)計(jì)技術(shù)路線圖，如圖1所示。

6? 結(jié)? 論

本研究以高職“分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程為例，通過(guò)文獻(xiàn)研究、教育實(shí)踐和問(wèn)卷調(diào)查的方法，開(kāi)發(fā)“智能盒子”，并將“智能盒子”應(yīng)用于“分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)過(guò)程中，研究其對(duì)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的影響，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課程的興趣，提高課堂教學(xué)水平，借助“智能盒子”的自動(dòng)記錄和統(tǒng)計(jì)功能，實(shí)現(xiàn)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室藥品設(shè)備出入庫(kù)記錄、破損等信息化管理。這也是當(dāng)代教學(xué)發(fā)展的需求。

基于以上分析，筆者認(rèn)為，在教育信息化背景下，為有效促進(jìn)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的進(jìn)行，對(duì)實(shí)驗(yàn)類(lèi)信息化課程資源的建設(shè)及應(yīng)用應(yīng)予以重視，“智能盒子”的開(kāi)發(fā)能夠很好地滿(mǎn)足現(xiàn)代職業(yè)教育實(shí)驗(yàn)課程的改革需要，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程數(shù)據(jù)庫(kù)的建立實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室信息化管理，減輕教師管理勞動(dòng)強(qiáng)度，提高實(shí)驗(yàn)室管理效率，降低實(shí)驗(yàn)室管理成本，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)在實(shí)驗(yàn)耗材申報(bào)數(shù)量、成本等方面的控制具有一定指導(dǎo)意義。

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作者簡(jiǎn)介：蔡金燕（1987.05-），女，漢族，湖北武漢人，講師，碩士，主要研究方向：化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程信息化教學(xué)與管理。