楊漢民，張艷

1中南民族大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院，武漢 430074

2中南民族大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與工程訓(xùn)練中心，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學(xué)院，武漢 430074

無(wú)機(jī)化學(xué)是普通高校化學(xué)、化工、輕工、材料、冶金、生物醫(yī)藥等相關(guān)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的第一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，是學(xué)生進(jìn)入高校學(xué)習(xí)的第一門(mén)化學(xué)專(zhuān)業(yè)課[1]。無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是無(wú)機(jī)化學(xué)課程的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的重要手段。教育部提出要加速推進(jìn)信息技術(shù)與教學(xué)的深層次融合，將互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)深度應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中[2]。云桌面技術(shù)是云計(jì)算的典型應(yīng)用，可通過(guò)瘦客戶端或其他任何與網(wǎng)絡(luò)相連的設(shè)備訪問(wèn)跨平臺(tái)的應(yīng)用程序及整個(gè)客戶桌面[3]。云桌面具有彈性擴(kuò)展、靈活多變、極大簡(jiǎn)化管理等特點(diǎn)，學(xué)生可不受時(shí)間、地點(diǎn)、設(shè)備和學(xué)時(shí)的限制，隨時(shí)隨地進(jìn)行自由學(xué)習(xí)和開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮了重要作用。我校無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程利用先進(jìn)的云桌面技術(shù)，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，探索云開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的諸多問(wèn)題，為無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展提供了思考和借鑒。

1 無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和內(nèi)容單一

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依附于理論教學(xué)，采用教師主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)課堂，詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)理論、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備示范操作，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果、批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告的模式。學(xué)生把實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)內(nèi)容照抄一遍，按照實(shí)驗(yàn)教材“照方抓藥”完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大多是對(duì)知識(shí)的驗(yàn)證，綜合性、設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少。學(xué)生缺乏獨(dú)立思考，分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力薄弱，開(kāi)展創(chuàng)新探究性實(shí)驗(yàn)的能力不足。

1.2 實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)不全面

實(shí)驗(yàn)教學(xué)按照固定的時(shí)間、實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備開(kāi)展，成績(jī)由實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課堂出勤綜合給出，有部分學(xué)生為了考勤應(yīng)付實(shí)驗(yàn)、抄襲他人實(shí)驗(yàn)報(bào)告的現(xiàn)象嚴(yán)重，從而降低了實(shí)驗(yàn)的效果?？己嗽u(píng)價(jià)以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為唯一評(píng)價(jià)依據(jù)，尤其是在分組實(shí)驗(yàn)情況下成績(jī)區(qū)分度非常低，缺乏科學(xué)有效的協(xié)作式、過(guò)程性評(píng)價(jià)機(jī)制[4]。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)結(jié)合不足

實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多采用多媒體教學(xué)，存在課程視頻、虛擬仿真等教學(xué)要素與實(shí)驗(yàn)空間結(jié)合不足的問(wèn)題，信息化教學(xué)程度不高，制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程興趣不高，缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2 基于云桌面的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

云技術(shù)作為一種新興技術(shù)被認(rèn)為是繼個(gè)人電腦、互聯(lián)網(wǎng)之后電子信息領(lǐng)域的又一重大變革，也正改變著IT業(yè)的結(jié)構(gòu)模式。它是基于互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算方式，共享軟硬件資源和信息，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需服務(wù)[5]。根據(jù)無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，借助云計(jì)算技術(shù)和云桌面服務(wù)搭建無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)以下功能目標(biāo)：建立共享、開(kāi)放、高效的云端教學(xué)環(huán)境；實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源最大化使用；隨時(shí)隨地的移動(dòng)教學(xué)；滿足實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目動(dòng)態(tài)更新；提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的針對(duì)性和有效性，促進(jìn)師生間的互動(dòng)交流和校企協(xié)同發(fā)展。

2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)建立

(1) 教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫(kù)。包括各種常用系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、課程電子教材和教案、教學(xué)PPT課件、課程教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、教學(xué)講義、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)、習(xí)題與在線試題庫(kù)、視頻資源庫(kù)、實(shí)驗(yàn)操作視頻、微課、在線課程、慕課平臺(tái)、仿真軟件、企業(yè)數(shù)據(jù)、教學(xué)和創(chuàng)業(yè)案例庫(kù)等教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)、企業(yè)、案例等教學(xué)資源的重構(gòu)。

(2) 綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)建設(shè)突出學(xué)科交叉性、選題應(yīng)用性、科研訓(xùn)練全程性，教師是引導(dǎo)者、協(xié)助者、組織者，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新活動(dòng)和創(chuàng)新思維能力[6]。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目庫(kù)由教師的科研課題、橫向課題、企業(yè)真實(shí)的項(xiàng)目和校企合作的項(xiàng)目等組成。

2.2 云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建

無(wú)機(jī)化學(xué)云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由云服務(wù)器、云端儀器設(shè)備、教學(xué)資源和管理平臺(tái)等要素組成，包括三個(gè)部分：云端虛擬層、管理層和客戶端，如圖1所示。

圖1 云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)架構(gòu)圖

虛擬層，是指在云終端上運(yùn)行虛擬化平臺(tái)，通過(guò)虛擬化平臺(tái)為云終端提供云桌面服務(wù)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源上傳到云端，實(shí)現(xiàn)云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建立。管理層，通過(guò)云主機(jī)管理平臺(tái)，對(duì)教學(xué)環(huán)境、云終端、存儲(chǔ)、配置策略等統(tǒng)一管理。客戶端，采用云終端一體化設(shè)計(jì)，學(xué)生通過(guò)移動(dòng)設(shè)備登錄云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。將實(shí)驗(yàn)章節(jié)資料、測(cè)試題、教師課件等教學(xué)資源放在教師云空間，供學(xué)生課前學(xué)習(xí)。云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)界面實(shí)例如圖2所示。

圖2 云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)界面實(shí)例

云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)虛擬桌面環(huán)境下的屏幕廣播、視頻廣播、學(xué)生演示、電子點(diǎn)名、遙控監(jiān)看、黑屏肅靜、屏幕錄制、屏幕回放、桌面切換等教學(xué)互動(dòng)功能。該平臺(tái)的建立，可將實(shí)驗(yàn)室環(huán)境搬到云端，搭建“桌面自服務(wù)平臺(tái)”，構(gòu)建線上線下雙擎教學(xué)模式，學(xué)生可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地跨地域、全天候獲取實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、科學(xué)研究，實(shí)現(xiàn)教學(xué)空間和時(shí)間的無(wú)限擴(kuò)展。

3 基于云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式

3.1 云開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式總體框架

無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)依據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中、實(shí)驗(yàn)后的學(xué)習(xí)規(guī)律，從實(shí)驗(yàn)課前傳遞信息、實(shí)驗(yàn)課堂吸收內(nèi)化、實(shí)驗(yàn)課后總結(jié)提升三方面，利用云桌面技術(shù)構(gòu)建了線上線下“云導(dǎo)學(xué)、云助學(xué)、云促學(xué)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，總體框架如圖3所示。

圖3 云開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式框架圖

(1) 云導(dǎo)學(xué)：教師通過(guò)云桌面發(fā)布實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生根據(jù)云端教學(xué)資源，包括課程視頻、課程教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、教學(xué)課件、在線試題庫(kù)等，通過(guò)使用PC機(jī)、手機(jī)、筆記本電腦或平板電腦，云端在線預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課程知識(shí)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理技能和規(guī)范操作，通過(guò)教師答疑板塊、論壇互動(dòng)，掌握線上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用方法，并上傳實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告。

(2) 云助學(xué)：教師通過(guò)在線會(huì)議平臺(tái)云端直播教學(xué)，學(xué)生以小組形式匯報(bào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的進(jìn)展，教師逐一點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行剖析。線上實(shí)驗(yàn)平臺(tái)全天為學(xué)生開(kāi)放，學(xué)生通過(guò)PC機(jī)、手機(jī)、筆記本電腦或平板電腦隨時(shí)隨地登錄云桌面線上學(xué)習(xí)，專(zhuān)人負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)在線答疑。實(shí)驗(yàn)課堂變成了師生、生生之間互動(dòng)的場(chǎng)所，將課堂教學(xué)由“單一主體知識(shí)教學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤岸嘀黧w知識(shí)互動(dòng)”，充分發(fā)揮對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)與激勵(lì)作用[7]。線上線下教學(xué)互補(bǔ)，從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并通過(guò)教師指導(dǎo)改進(jìn)獲得提升，外在的學(xué)習(xí)逐步吸收內(nèi)化為實(shí)踐能力提升和知識(shí)創(chuàng)新應(yīng)用。

(3) 云促學(xué)：實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供了大量教學(xué)數(shù)據(jù)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)行為數(shù)據(jù)，通過(guò)分析學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和考試信息，追蹤學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡，量化課程知識(shí)點(diǎn)的難度和操作技能訓(xùn)練等，這些真實(shí)的數(shù)據(jù)信息用于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)生管理，激勵(lì)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)和教師針對(duì)性教學(xué)。學(xué)生通過(guò)線上虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)M再到實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)操作，整個(gè)過(guò)程就是一個(gè)總結(jié)提升的演練。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)自教師的科研和企業(yè)真實(shí)的項(xiàng)目，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程就是一次全面科學(xué)研究的思想、方法和過(guò)程的訓(xùn)練。

云開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式建立，使教學(xué)授課環(huán)境根據(jù)實(shí)際授課要求靈活切換，數(shù)據(jù)資源集中在高性能服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫移動(dòng)和協(xié)同教學(xué)，提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性和針對(duì)性。

3.2 云桌面平臺(tái)實(shí)驗(yàn)流程

學(xué)生根據(jù)教師分配的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)要求，通過(guò)PC機(jī)、手機(jī)、筆記本電腦或平板電腦登錄云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)客戶端。學(xué)生通過(guò)云端虛擬仿真軟件線上預(yù)習(xí)，按照實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、溶液配制、儀器方法進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，軟件客戶端實(shí)時(shí)顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，在線判斷實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操作正確與否，出現(xiàn)錯(cuò)誤及時(shí)給出錯(cuò)誤提示，并自動(dòng)評(píng)判成績(jī)。線上實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生點(diǎn)擊鼠標(biāo)，與云服務(wù)器軟件之間進(jìn)行交互，讓學(xué)生得到“真實(shí)”環(huán)境的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，平臺(tái)試劑、操作方法、儀器顯示等與線下實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)流程一致，方便學(xué)生快速入門(mén)。實(shí)驗(yàn)安全教育和實(shí)驗(yàn)儀器基本操作兩部分內(nèi)容必須在線上完成，學(xué)生成績(jī)合格后方能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。線上實(shí)驗(yàn)流程如圖4所示。

圖4 線上實(shí)驗(yàn)流程圖

學(xué)生完成線上實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)后，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室集中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)操作。實(shí)驗(yàn)課程指導(dǎo)教師針對(duì)學(xué)生的操作規(guī)范和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行個(gè)別化的指導(dǎo)與差異化幫助，完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目驗(yàn)收，評(píng)定實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)。

3.3 實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核評(píng)價(jià)

實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核包括線上、線下實(shí)驗(yàn)兩方面，強(qiáng)化學(xué)習(xí)過(guò)程性評(píng)價(jià)。線上成績(jī)主要考核學(xué)生訪問(wèn)在線課程、觀看教學(xué)視頻、參與學(xué)習(xí)活動(dòng)、完成在線測(cè)驗(yàn)和提交預(yù)習(xí)報(bào)告等情況。包含章節(jié)測(cè)驗(yàn)、章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)、討論、作業(yè)、考試、簽到、課堂互動(dòng)等，占總成績(jī)的40%。線下成績(jī)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)課考勤、實(shí)驗(yàn)報(bào)告確定，占總成績(jī)60%。實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核評(píng)價(jià)最大限度地激勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)成績(jī)考核的準(zhǔn)確、客觀和公平。

實(shí)驗(yàn)課程通過(guò)線上和線下相結(jié)合的方式，課前學(xué)習(xí)云桌面教學(xué)資源，課中教師解決重點(diǎn)問(wèn)題，課后總結(jié)反饋，在32學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，線上學(xué)習(xí)節(jié)約了線下實(shí)驗(yàn)時(shí)間，不但沒(méi)有增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)，反而有效地督促學(xué)生平時(shí)認(rèn)真學(xué)習(xí)，提高了線下實(shí)驗(yàn)的效率，整體提升了實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果。

3.4 云開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式應(yīng)用案例

我校無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程利用云桌面平臺(tái)進(jìn)行探索和實(shí)踐，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目動(dòng)態(tài)更新調(diào)整，下面以“氯化鈉的提純”實(shí)驗(yàn)為例，闡述云開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的應(yīng)用。

云導(dǎo)學(xué)：教師發(fā)布線上預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生在云桌面平臺(tái)線上預(yù)習(xí)沉淀溶解平衡原理，定性檢出方法，濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾等固-液分離方法和操作。為了使學(xué)生掌握NaCl提純的化學(xué)原理和方法，溶液加熱、攪拌、濃縮、結(jié)晶、過(guò)濾等基本操作，通過(guò)線上師生問(wèn)答、論壇互動(dòng)模塊，學(xué)生可以與老師及其他同學(xué)交流溝通。通過(guò)教學(xué)資源的學(xué)習(xí)，撰寫(xiě)預(yù)習(xí)報(bào)告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作和儀器設(shè)備使用，并上傳云端。教師通過(guò)線上課程視頻、課程測(cè)驗(yàn)、學(xué)習(xí)次數(shù)、線上測(cè)試成績(jī)和預(yù)習(xí)報(bào)告，給出課前導(dǎo)學(xué)部分成績(jī)。學(xué)生按照觀看實(shí)驗(yàn)視頻、學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理和操作、完成線上測(cè)試、提交預(yù)習(xí)報(bào)告四個(gè)步驟完成線上學(xué)習(xí)。線上實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)流程如圖5所示。

圖5 氯化鈉的提純實(shí)驗(yàn)線上學(xué)習(xí)流程

云助學(xué)：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行粗鹽的溶解，除去SO42-，除去Ca2+、Mg2+和過(guò)量的Ba2+；除去CO32-和OH-；濃縮、結(jié)晶；質(zhì)量的定性檢驗(yàn)。教師通過(guò)觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理，小組、組間討論等考核學(xué)生和小組的表現(xiàn)，評(píng)定實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)。

云促學(xué)：學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器與藥品、實(shí)驗(yàn)步驟、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和制圖，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)后通過(guò)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，進(jìn)行知識(shí)整理和數(shù)據(jù)分析，并上傳云端，再通過(guò)查看教師對(duì)報(bào)告的批改，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)的掌握和對(duì)學(xué)習(xí)效果的總結(jié)提升。對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生要求以科研論文或者專(zhuān)利形式提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用和創(chuàng)新能力。教師通過(guò)云端教學(xué)平臺(tái)，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)次數(shù)、在線測(cè)驗(yàn)得分、作業(yè)統(tǒng)計(jì)等數(shù)據(jù)信息和硬件資源分析，安排實(shí)驗(yàn)操作，調(diào)整實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，全過(guò)程跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)，有力地促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

云開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式通過(guò)線上線下資源開(kāi)放、數(shù)據(jù)互通、共享學(xué)習(xí)、移動(dòng)教學(xué)和協(xié)作交流，激發(fā)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、復(fù)雜問(wèn)題解決能力和綜合實(shí)踐能力。

4 云桌面平臺(tái)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降膽?yīng)用效果

(1) 創(chuàng)新了教學(xué)理念。在“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念指導(dǎo)下，構(gòu)建了線上線下“云導(dǎo)學(xué)、云助學(xué)、云促學(xué)”的全新教學(xué)模式，形成新型的師生相互促進(jìn)的教學(xué)關(guān)系和共同成長(zhǎng)的學(xué)習(xí)共同體，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要平臺(tái)。該模式解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生參與度不強(qiáng)、師生互動(dòng)不足、個(gè)性化學(xué)習(xí)不夠的問(wèn)題，全面提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

(2) 創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。云桌面技術(shù)的教學(xué)模式，使學(xué)生在云端沉浸式教學(xué)環(huán)境下完成互動(dòng)探究、自主學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目主要來(lái)源于教師的科研和企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容貼近工作實(shí)際，打通了學(xué)生就業(yè)“最后一公里”。該模式有助于學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)實(shí)踐能力，大幅縮短人才的培養(yǎng)周期，縮減學(xué)生走上工作崗位后的適應(yīng)期和磨合期。

5 實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)踐與反饋

云開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在2021級(jí)化學(xué)類(lèi)和經(jīng)管類(lèi)學(xué)生中進(jìn)行?；瘜W(xué)類(lèi)和經(jīng)管類(lèi)學(xué)生借助云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)束后，對(duì)三個(gè)班學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查內(nèi)容主要包括對(duì)目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的滿意度、使用云桌面平臺(tái)對(duì)學(xué)習(xí)的影響、實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量等指標(biāo)。其中云桌面的內(nèi)容僅由使用云桌面平臺(tái)的學(xué)生填寫(xiě)。178份調(diào)查問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境滿意度方面，化學(xué)類(lèi)中有95.2%的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境滿意，經(jīng)管類(lèi)中有96.8%的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境滿意，資環(huán)類(lèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的滿意度為72.5%。在使用云桌面平臺(tái)對(duì)學(xué)習(xí)的影響方面，化學(xué)類(lèi)和經(jīng)管類(lèi)學(xué)生普遍認(rèn)為：能隨時(shí)隨地獲取資源，數(shù)據(jù)及時(shí)分析，思考與創(chuàng)新不受時(shí)空限制；可以用到海量數(shù)據(jù)的終端；可移動(dòng)學(xué)習(xí)，云桌面平臺(tái)具有無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)、計(jì)算和溝通；云桌面平臺(tái)上網(wǎng)流暢、存儲(chǔ)安全。在實(shí)驗(yàn)完成質(zhì)量方面，化學(xué)類(lèi)學(xué)生課下學(xué)習(xí)用時(shí)平均每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在1 h，經(jīng)管類(lèi)學(xué)生課下學(xué)習(xí)用時(shí)平均每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在1.2 h，而資環(huán)類(lèi)學(xué)生只用0.5 h；教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、現(xiàn)場(chǎng)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)，分為優(yōu)秀、良好、及格和不及格4個(gè)等級(jí)，化學(xué)類(lèi)、經(jīng)管類(lèi)和資環(huán)類(lèi)實(shí)驗(yàn)成績(jī)優(yōu)良率分別是85.2%、87.7%和70.4%?；瘜W(xué)類(lèi)、經(jīng)管類(lèi)學(xué)生對(duì)云桌面平臺(tái)的體驗(yàn)表示滿意，認(rèn)為云桌面平臺(tái)操作靈活、使用教學(xué)資源便捷、數(shù)據(jù)分析能力和個(gè)性化存儲(chǔ)空間方便了實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，提升了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維有幫助。總體來(lái)看，學(xué)生對(duì)使用云桌面技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍表現(xiàn)出極高認(rèn)可度。2021-2022第一學(xué)期末，對(duì)化學(xué)類(lèi)和資環(huán)類(lèi)的無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行考核，經(jīng)管類(lèi)的員工績(jī)效管理實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行考核。課程考核包括課前預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告三方面，表1反映了學(xué)生實(shí)驗(yàn)考核平均成績(jī)的差異。

表1 課程考核平均成績(jī)對(duì)比表

表1中可見(jiàn)，化學(xué)類(lèi)、經(jīng)管類(lèi)學(xué)生考核成績(jī)明顯優(yōu)于資環(huán)類(lèi)學(xué)生，這與學(xué)生課前實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)時(shí)間、課堂積極參與、課后鞏固練習(xí)、互動(dòng)交流時(shí)間的投入增加有極大關(guān)系。使用云桌面豐富了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加了貼近實(shí)際、綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)助力應(yīng)用型、復(fù)合型化學(xué)人才培養(yǎng)，表2所示為云桌面使用前后實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與教學(xué)模式的對(duì)比。

表2 云桌面使用前后實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與教學(xué)模式對(duì)比

將先進(jìn)的云桌面技術(shù)融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性和興趣，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)轉(zhuǎn)變：從傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂講解、學(xué)生實(shí)驗(yàn)向以學(xué)生為中心，利用線上線下教學(xué)資源完成實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變；實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程從固定時(shí)間、固定實(shí)驗(yàn)室向隨時(shí)隨地自主學(xué)習(xí)后再到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變；實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)從考勤成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)價(jià)，向利用云端大數(shù)據(jù)追蹤學(xué)生實(shí)驗(yàn)全過(guò)程、重在成果評(píng)價(jià)的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力。

6 結(jié)語(yǔ)

以云桌面技術(shù)和服務(wù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了無(wú)機(jī)化學(xué)云桌面實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在廣度深度上突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間空間的限制，實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得方便靈活，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源利用的最大化。云開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，重塑了師生關(guān)系，創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念和體系，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目，提升了實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)。今后要在開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、優(yōu)化課程體系、提高云桌面實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的利用率等方面積極探索，為無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供新思路。