高校教学实验室运行记录管理信息化的研究

2015-01-15浙江湖州师范学院计培良王培良施跃健顾红光

当代教育实践与教学研究 2015年4期

关键词：记录本仪器设备分组

浙江湖州师范学院计培良王培良施跃健顾红光

高校教学实验室运行记录管理信息化的研究

浙江湖州师范学院计培良王培良施跃健顾红光

本文分析了实验室运行记录管理信息化的现状，提出了基于智能移动终端设备的实验室运行记录信息化管理方案，介绍了该方案的主要环节及其内容，分析了实施条件和进一步扩展的方向。

实验室运行记录信息化

实验室是高校进行实验教学的重要场所，在基本技能训练、提高动手能力等方面发挥着十分重要的作用。近年来，为更好地培养实践创新人才，各高校普遍开展了实验教学模式改革，在为学生服务方面进行了有益的探索，例如网络化预约形式的实验室开放就受到了学生的欢迎。随着信息技术发展和高校信息化管理应用日趋广泛，实验室管理信息化是实验室建设与管理的改革方向。

实验室运行记录一般要包含实验课程、实验项目、教师、同组实验者、设备使用情况、时间和地点等方面的信息。要求每个分组每次实验记录一次，即数据应精确到分组。这些记录是实验室管理中重要的基础数据，是实验室效益评价不可缺的要素。传统的以手工、纸质记录本方式为主的管理模式已经无法满足当前的需要，纸质记录本上信息无法直接进行运算统计，实现信息化管理势在必行。

实验室运行记录数据量大，其数据收集是一项繁琐的工作，涉及包括学生、实验室管理员和实验教师等在内的众多人员，而且需要长期积累。因此探索一种工作效率高、成本低、数据可信、流程简单的具体方案是实验室管理研究的重要内容。

一、现状分析

随着信息技术的发展和高校数字化校园建设的推进，当前最常见的方式是由校园一卡通系统进行身份认证，以刷卡的方式进行签到，从而实现实验室使用自动实时记录。对于大型仪器设备，使用了专门的电控设备，实现单个设备的联网控制，提高了仪器设备的使用率，基本满足了大型仪器管理的需求；对于一般的普通教学实验室使用内置门禁系统的读卡器实现单个实验室场地联网控制。一方面，门禁系统读卡器无法实现按实验分组进行记录，因此在功能上不如传统纸质记录本，不能很好地满足实验室运行记录管理的要求；另一方面，普通教学实验室中低价值的仪器设备数量众多，若都使用电控设备，资金投入非常大，同时还会导致实验室改造困难等问题。

二、系统组成

实验室运行记录管理系统是实验室综合管理平台的一个子系统，它以实验大纲管理、实验项目管理、实验教学任务管理、实验排课管理、教学仪器设备管理为基础的应用扩展。通过网络通讯技术，把移动终端（智能手机、Pad等）作为主要的数据采集终端，从而有效达到实验室运行记录信息化管理的目的，系统机构如下图所示：

实验室运行记录管理系统主要包含实验分组编号管理、仪器设备分组管理、课堂管理、数据查询统计等功能模块。实验分组编号管理主要是指为每个实验场地分配若干全校唯一的编号，一个编号代表一个实验分组，学生用编号登记到实验分组。仪器设备分组管理主要是指管理某个编号所代表的实验分组所拥有的具体设备，设备编号是设备的标识。课堂管理主要是为教师提供在课堂管理的平台，包括检查核实学生到课情况，对学生实时评价等功能。

从形式上看，它类似于传统的纸质记录本方式，用移动终端替代纸质记录本，通过移动终端访问软件系统提供的登记服务实现登记。由于智能手机已经普及，因此在课堂上，学生利用自己的手机，可以并行进行登记操作；特殊情况下，学生还可借用教师专用的Pad进行登记操作。教师使用专用Pad进行课堂教学管理。软件系统为B/S结构，便于兼容不通类型的终端访问。除软件系统需专门开发外，硬件投入非常少，只需购置一定数量的教师用Pad即可，教师用Pad可在不同实验室内流动。

三、主要环节

在传统的记录本模式下，实验技术人员在实验准备阶段为每个实验分组配发一个专门的记录本，学生到实验室后在记录本上记录同组实验者、实验时间、仪器设备编号、型号等信息，实验结束时，教师检查同意后学生离开。因此实验室运行记录主要是由学生完成的。

与传统模式不同，实验室运行记录管理系统是一个教师、学生协同工作的平台，主要分5个环节，按时间先后顺序看分别是分组编号设定、设备分组、学生登记、课堂管理和实验结束。

1.分组编号设定。确定一个全校性的编号规则，使得每个编号校内唯一，例如，1-101-1，代表1幢101室1号实验分组，最大编号无限制。每个场地一般只需设定一次，需要增加时可以扩展。

2.设备分组。在实验准备阶段，实验技术人员会根据实验内容和教学安排，调试好实验仪器设备并按实验分组摆放到实验台；然后为每个实验分组选择一个已经在软件系统中设定的分组编号，并以某种形式（如桌牌）陈列在实验台上；最后在系统中将分组编号与该分组拥有的仪器设备关联。至此，软件系统中地设定与现实完全相符。

一般教学实验室，其功能相对稳定，因此这种设定相应的也具有稳定性，仅在第一次设定时工作量较大。

3.学生登记。学生进入实验室后，通过手机登陆到系统，系统按课表引导学生进入相应的实验室并呈现该学生可选的实验分组编号，学生根据实验台上的分组编号选择相应的分组完成登记。特殊情况下，学生可利用教师的终端设备完成登记。在该过程中，学生可核对设备清单与摆放实验台上的设备是否相符，与传统方式相比，工作量明显下降，记录到系统的信息更为正确、可靠。

4.课堂管理。教师登陆系统完成签到，借助系统可以动态地看到学生的登记情况，发现异常时可及时介入。引入游戏大厅的设计理念，系统可以呈现学生的照片等诸多信息，教师可以获得非常好的用户体验。学生可以实时反馈仪器设备使用异常等情况。

5.实验结束。在实验结束时，教师根据教学需要对各实验分组给予评价，评价结果实时进入系统。学生在获得教师同意后可以离场，若条件允许，还可以要求学生刷校园一卡通确认（刷卡点按实验楼少量设置即可）。

四、实施条件

1.数据采集终端。学生把自己的手机作为主要的操作终端，教师主要使用Pad。当然，在条件允许的情况下，为学生备用少量终端更好。把智能手机、Pad等移动设备作为主要的数据采集终端，有利于实现减少投入和简化系统维护的目标。经调查，绝大部分学生均有智能手机，因此只要做好教育引导工作，学生用终端无需额外投入，且无需统一维护。教师用Pad可以根据经费条件选择固定方式或流动方式配置，若以流动方式配置，则只需配置少量即可。

2.校园网络。由于智能手机、Pad等移动设备以WiFi方式接入校园网络最为便捷，因此，校园网无线接入设施是必要的。目前，大部分高校已实现无线校园全覆盖。

3.软件平台。实验室综合管理平台、短信平台等。短信平台有助于系统与用户间的信息互通，特别有益于改善学生的用户体验。短信平台可以与本地移动通讯提供商合作，设备一般情况下无需投入，需要短信资费，但集团用户费率较低。

4.配套制度。主要是网络化的实验室使用登记制度。由于系统是多方协作的平台，因此各角色形成共识并对其行为进行规范是必须的，对工作的正常开展是关键性的。