浅谈开放实验室教学信息管理系统的研究与实践

浅谈开放实验室教学信息管理系统的研究与实践
【摘要】现代教育重视开发学生的创造性思维和创新性能力，提倡培养学生的实践和动手能力，实验室教学就是达到此目的的有效途径。

但当前的实验室多仅仅用来做实验，非实验时间，学生一般很难入内。

因此，实验室的利用效率极低。

本文针对开放实验室教学信息管理系统的相关问题进行具体分析，希望对当前行业有所帮助。

【关键词】开放；实验室教学；信息；管理系统
实验室是集科研、教学为一体的单位，是提高学生实践能力、动手能力的前沿阵地，是实现素质教育、培养学生创新意识的基地。

当前实验室具有规模巨大化、功能多样化、多层次化、多开放化的特点，并依托于日渐成熟的科学技术，使得实验室的发展更加完善。

但是，调查发现，不少实验室只是进行了硬件设备的管理，如实验室的建设、管理、设备配置等，而没有对实验室教学进行管理，大部分的实验室在非实验室时间学生是很难进入并使用的，因此实验室的利用效率不高，资源浪费严重。

随着现代教育对实验室教学的重视，学生自主学习的需求也在不断增加，所以迫切的需要打破传统的实验室利用和教学模式，以实现信息化的实验室教学管理。

1 实验室教学管理现状
实验室教学是培养学生动手能力和实践能力的基地，是学生获取知识的第二课堂。

当前的实验室教学管理存在的问题较多，可以概括为三个方面。

首先，实验室整体利用率低下。

传统的实验室教学管理模式流程是这样的：申请者填写书面预约申请——部门审核——不冲突则预约成功。

这样的管理模式不仅增加了工作人员的工作负担，且大大降低了实验室管理的时效性和实验室的使用效率。

包括大量的专业性实验室，在非教学时段是不开放的，学生无法利用现有的实验平台，设备严重浪费；其次，实验室教学课程管理缺乏弹性。

实验教学一般分为两类，即专门的实验课程教学和理论加实验课程教学。

专门的实验可能一般可以保证实验时间，但是对于理论加实验课程，由于一般情况下，实验要安排在理论可能之后进行，但是由于教学进度的改变等原因，会使得后续的实验部分不能正常开展或直接被忽视；最后，实验室的各类统计报表无法自动生成。

当前的实验记录一般还会采用手写打印表格、图表的格式，不能自动生成综合性的报表，加上实验室教学的信息数据量大，就使得传统的手工统计无法准确、及时、有效的对数据进行处理，降低了实验室教学的管理水平。

2 开放实验室教学概述
2.1 开放实验室的内涵
在解释开放实验室内涵之前，需要区分开放实验室与实验室开放两者的不同含义。

实验室开放不仅注重知识的传授，更加注重学生对知识的运用和掌握，同
时学生不仅可以在规定的时间进入实验室学习，还可以在非既定时间，按照非既定方式去完成实验，学生可以自由的接触实验设备和仪器，自主设计实验方案，极大的调动了学生的积极性和主动性。

而开放实验室是指学校在利用实验室完成既定的教学任务之后，面向广大师生开放现有的师资、仪器、设备等。

开放实验室不再遵循传统实验室以验证、训练为目的的教学模式，而是努力因材施教、鼓励学生发挥主观能动性，自主学习、设计、制作完成实验内容，更加注重学生的个性化发展，有效推动了学生素质教育的开展。

2.2 开放实验室教学的优点
开放实验室教学的优点可以从任务安排、实验预习、速度控制、学习途径、重难点理解、报告提交、课程安排等方面阐述。

传统的实验室教学，学生通过教材或实验指导学来进行实验预习，实验任务由老师在课堂安排，重难点也由老师在课堂讲解，试验进度和课程安排等都依据老师的教学计划而制定。

而开放实验室教学，学生可以在线浏览实验项目、指导书或教学课件，并通过查阅相关资料确定自己的实验方案，对于重难点的理解，可以通过查看动画演示、实验模拟或者与老师交流的方式进行理解，对于课程的安排，也可以在网上对教学计划、实验项目安排等进行了解后自己和老师协商制定。

这样的教学模式体现了当代教学中以“学生为主，教学并重”的思想，打破了教学方法和教学手段的单一，满足了不同层次学生在不同的时间对学习和研究的需求，激发了学生学习的主动性。

3 开放实验室教学信息管理系统的研究
3.1 开放实验室教学信息管理系统的总体框架
开放实验室教学信息管理系统应该有五个分系统组成，即系统管理、设备管理、试验管理、实验规划和综合查询与分析。

五个系统的工作是相辅相承的。

系统管理分系统由权限管理、口令管理、数据备份与导出、系统信息初始化等模块组成，主要对系统进行前期的综合管理以及数据的处理；设备管理分系统主要是进行实验设备的基础管理，包括使用、维修和保护等；试验管理分系统主要有实验任务管理、实验设备配套管理、实验预习信息发布与管理模块组成，主要是对实验部分负责；实验规划分系统主要是管理实验室开放的时间、预约申请等；综合查询与分析分系统包括任何与实验室相关部分的查询与分析，如设备清单查询、设备故障查询等。

3.2 开放实验室教学信息管理系统的功能模块设计
开放实验室教学信息管理系统的各个分系统功能各不相同。

其中，系统管理分系统主要负责管理系统使用者的基本信息或授权信息；设备管理分系统主要管理设备的基本使用、维护、借调等；实验管理分系统主要负责实验者进行实验的整个过程；实验规划分系统主要支持实验管理人员对实验室使用情况的相关管理；综合查询与分析分系统能够为实验室管理者提供方便快捷的数据查询服务，包括设备清单查询、设备故障查询、可调用设备查询等，也支持管理者进行实验室相关数据的处理等。

4 总结
综上所述，开放实验室教学信息管理系统的研发和实践是促使实验室开放教学的有效途径和有利支撑，可以进一步深化教学改革的进程，大大方便了师生获取知识进行实验，提高了实验教学的质量和实验设备的利用率，真正做到了一举多得。

参考文献：
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