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多校区计算机实验室发展新模式探索

时间:2006-04-26 09:54来源:教育装备采购网 作者:bioguider 阅读:

      一、引言 
      为了全面贯彻落实《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》文件精神,进一步提高高等学校基础课实验室的建设和管理水平,推进实验教学改革,保证教学质量,教育部拟在高等学校建设100个左右具有辐射、示范作用的基础课实验教学示范中心,为高等学校培养适应新世纪国家建设与社会发展需要的、具有国际竞争能力的高素质创新、实践性人才创造条件。

  我校目前的教学管理模式为多校区管理模式,四所学校合为一校后,学校的办校规模、师资队伍、物质资源及人力资源比起原来在总量指标上有了明显的优势,但是合并后学校在建设和发展上也面临许多新情况和新问题,如:在校生人数众多,教学资源重复设置,管理模式不统一等,急需要打破原有格局重新造就一个有生机、有活力、可持续发展的新大学。

  面对新时期的挑战,作为高校最大也是最早成立的计算机实验室,计算中心的建设经验对于在高校内合理配置教学资源,促进资源共享,保证教学质量,对于指导并规范学校基础课实验室的建设和管理,推进实验室体制和实验教学改革,都有着借鉴意义。而我校计算中心由原四个学校计算中心构成,地理位置分布在四个不同校区,主要承担全校非计算机专业本科生的计算机公共基础课程的教学任务,是全国最早开设计算机公共课程的四个大学之一。拥有千台教学仪器设备,固定资产上千万,它在学校基础课实验室的建设中占有举足轻重的地位。如何有效地进行管理影射出整个学校的教学管理方式及教学管理水平。

  借着信息技术特别是网络技术的强劲推动,高校数字化建设已成为高等教育发展过程中一种必然趋势。目前,中国教育科研网下一代互联网主干网CERNET2正在蓬勃发展,全国各地的高校校园网建设颇具规模,光纤到户成为事实。我校去年年底光纤已牵到学生宿舍。网络技术的发展为高校数字化建设带来了契机,作为培养具有创新能力和业务能力的人才基地,高校实验室建设也步入了一个新阶段。如何建设好实验室,充分发挥其功能,是教育改革的重要组成部分,也是提高实验教学质量和科研水平的基础。因此,必须实现实验室管理体制创新,才能适应新形势下高校实验室建设发展。

  鉴于以上原因,本文对当前形势下多校区计算机实验室建设模式及应注意的问题进行了探讨。

  二、实验室建设发展新模式

  1.建立健全管理体制和统一发展规划

  合并前各区实验室在发展目标、管理方式、办学资源等方面存在差异,合并后建立健全统一的计算机实验室管理制度,严格计算机实验室各项规章制度是做好计算机实验室管理的关键。我们中心制订了《计算机实验室安全管理制度》、《学生上机守则》、《计算机实验室使用与维修制度》、《学生上机处罚条例》等规章制度,明确了计算机实验室工作人员、实验教师、以及学生的共同行为规范。有了统一严格的管理,经过几年运作,秩序井然。加强实验室管理还应制定符合实际情况的实验教学和实验技能创新的量化考核指标,及设备使用、更新、维修、管理、报废等方面的定量考核指标,对各实验室的情况进行定期评估、检查,目的是便于大家相互学习,相互促进,推进全面发展。

  计算机是一门更新换代很快的技术,其发展呈几何级数地增长。要跟上时代的步伐,符合教学改革的需要,必须全面制订实验室发展建设规划,统一协调基础设施建设,适当更新设备仪器,同时,又要提高有限资金的利用率,保证教学资源的合理使用。

  2.加强实验技术队伍的建设

  由于实验室各项工作的评估机制不健全,使实验室工作没有一套完整的考核体系,无法调动实验室工作人员的积极性, 因此,需要更新观念,引入竞争、激励机制,建立一支综合素质好、技术水平高、结构合理的实验技术队伍。实验技术人员可实行聘任制,按照设置的岗位,明确岗位职责与基本要求,全校公布,实行公开、公正、公平招聘,实行双向选择,最后以劳动合同的方式,双方共同认可其权利、义务和责任等,制定必要的激励办法和相应的政策, 多方选拔、推荐高层次人才参与建设管理实验室。同时,可通过聘用本科生、研究生做助教、助管工作,以提高他们的动手能力,也可以节约办学成本。现代科学技术高速发展,现代科教仪器高技术程度加快,对实验技术人员的要求也高了,对实验技术人员进行定期地培训,以提高实验技术队伍整体水平,能更好地为教学服务。这不仅调动实验人员的积极性和创造性,也给实验室的建设和发展注入了新的生机和活力。

3.数字化实验教学资源,全方位开放实验室

  (1)全方位开放实验室

  实验室管理可以建立以IC卡划卡为基础的实验上机管理系统,开发适合自身的“计算机开放实验室综合管理系统”, 对四个校区进行统一规范地全自动化管理,实现时间、空间和实验项目等全方位开放。使用该系统,用户可以通过WEB进行用户登记、信息查询,查看自己的机时情况,查看不同校区实验室各机房空闲情况。该系统还可以统计各机房使用率,作为考核各区工作量的依据;在该系统中设置实验设备使用管理模块,专门用于对各区仪器设备的数量、在用状态、维护情况进行详细管理。

  示范中心要求为学生开设提高、研究创新型实验,并应在全部实验项目中占有一定的比例。而目前基础课实验多为验证性实验,这种方式对于全面培养学生的科学作风、实验技能以及综合分析、发现和解决问题的能力已明显不足。要使学生具有创新、创业精神和实践能力,可实行开放式教学,由实验室提供选题,学生根据自身情况自选题目,实验室为学生提供技术指导等全方位服务;也可由学生自发成立兴趣小组,开发一些有创意的实验,实验教师从旁指导等。

  (2)数字化实验教学资源

  为了避免教学资源的重复建设,可建立四区共享的资源服务器,存放所需的计算机教学学习软件、辅助教学实验软件和多媒体教学课件。可利用流媒体技术,配合WEB服务和多媒体文件实施的VOD网络教学,在VOD网络教学中,学生通过点播多媒体课件可以达到最好的教学效果,从而提高教学效率。学生可通过在线的实验教学大纲、实验教程、实验指导书进行实验预习,了解一个实验的实验目的、基本的实验内容,基本掌握实验仪器、设备的操作方法,明确实验最终要达到的要求及实验成绩评定的方式、方法、时间等。并且可将完成的实验报告进行网上提交,由实验教师审阅后及时反馈给学生,放在服务器中作为学生平时成绩。我中心的实验上机考试系统已运行几年,考试服务器上存放着每次测验的成绩及期末上机考试的成绩,为学生成绩评定提供了重要依据。

  (3)构建虚拟的实验教学环境

  “推广运用虚拟、仿真等实验技术手段,同时对于必要的实验要促进虚拟、仿真实验与实际实验相结合。”这是对示范中心建设提出的要求。近年来,由于虚拟仪器理论和网络技术的飞速发展,通过网络来构建虚拟实验室已经成为可能,因此基于WEB的虚拟实验室的构建就提到教育工作者的议事日程上来。

  虚拟实验室是一种异构的问题解决环境,通过计算机网络系统,研究人员或学生不受时空的限制,使用虚拟仪器设备、共享数据和计算资源以及获取其他信息,与同行进行研讨或得到教师的远程指导;处于不同位置的学习者可以同时对一个实验项目进行实验工作,从而做到了真正意义上的开放,也符合多校区实验室的发展方向。它具有导航、自测、自评的助学功能:学习者通过网上实验教学资源了解实验要求,便可在实验室内完成全部实验步骤。虚拟实验室系统向实验者提供一个观察实验过程的视频窗口,学习者可以一边操作、一边观察实验现象。实验室还可提供图文并茂的实验预备知识、丰富多彩的实验相关资料、操作灵活的实验交互过程、即时方便的实验操作指导,使实验者在完成实验的过程中获得真实的感受,实验者只要通过自己的努力即可完成实验,达到教学大纲的要求。同时,实验室无需教师在场,学习者和指导教师可以进行在线式的或者异步方式的讨论(如电子邮件)。在线式同步方式:学习者之间、教师与学习者之间可以实时地相互感知对方是否在线上,进行即时的通信,就像学习者和老师都在一个虚拟教室里上课一样;异步方式:学习者可以在在线思考讨论区里发表评论、提出问题。 

  虚拟实验室以其能够实现跨时空跨学科的仪器设备远程共享,甚至远程控制,满足科研教学对分布式实验系统的要求,同时解决棘手的教学资源紧张问题。国外的很多科研院所已经进行了相关的有益尝试:如Carnegie-Mellon大学的Carnegie Mellon虚拟实验室,Johns Hopkins大学的虚拟工程与科学实验室,以及Tennessee大学的网上工程实验室是其中的比较成功的范例。这对于我们来说是很好的借鉴。

(责任编辑:泉水)
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