高校一体化实验教学平台建设研究

黎刚

摘要：高校一体化实验教学平台应在一定的硬件、软件和技术基础上，依据实用性、简洁性、易用性、高效性原则，以最大限度提升实验教学效果为目的进行建设。平台建设内容应包含教学、学习、交流、资源、服务、搜索、推送、管理等模块。

关键词：实验；教学；平台建设；高校；一体化

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）15-0128-02

Research on Construction of Integrated Experimental Teaching System of Universities

LI Gang

（Educational Technology Center， Experimental Teaching Center，Guangdong University of Foreign Studies， Guangzhou 510006， China）

Abstract： Construction of Integrated Experimental Teaching System of Universities should be based on certain hardware， software and technology， which should be according to the principles of practicality， simplicity， ease of use， high efficiency， with the purpose of maximizing the experiment teaching effect. The content of system construction should include modules such as teaching， learning， communication， resources， service， search， push and management.

Key words： experiment； teaching； system construction； Universities； integration

实验教学是高校课程教学重要组成部分。大多数高校都已为开设的课程建设了各种相关的实验教学平台，在一定程度上提升了实验教学效果。[1]然而，由于各高校各种实验教学平台数量多且功能单一，平台之间相对独立，难以联结成一体化的综合平台，使得教师和学生用户难以连贯使用。因此，建设一体化实验教学平台有待研究。

1 高校一体化实验教学平台建设基础

1.1 硬件基础

高校一体化实验教学平台的建设和运行离不开强大的硬件基础支撑。用于平台运行的服务器应具备高性能中央处理器（CPU）以及大容量内存（RAM），能够进行多任务快速处理，短时间内处理完成客户端请求以及服务端响应；同时还应具备大容量硬盘，对平台数据库和实验教学文件进行储存和备份。此外，平台运行环境还应具备高带宽网络，确保客户端和服务端数据能稳定高速交互。

1.2 软件基础

平台除了需要硬件支撑外，还需与之相匹配的软件来支持其建设和运行。[2]从开发便捷性、开发调试兼容性、平台运行安全性等方面考虑，开发到部署运行应采用同一个公司生产且版本较新的软件工具，如操作系统采用Microsoft Windows Server 2016 r2以上版本，数据库软件采用Microsoft SQL Server 2016以上版本，开发工具采用 Microsoft Visual Studio 2016以上版本等。

1.3 技术基础

技术基础主要是指开发、使用、及管理平台技术人员软硬件专业素养。一般情况下，平台技术管理人员应为计算机相关专业毕业的人员，并且在平台开发、使用和管理等方面有一定经验，能够从专业角度去管理平台，熟练处理平台出现的问题等。

2 高校一体化实验教学平台建设原则

2.1 实用性原则

高校一体化实验教学平台的建设应以实用为首要原则，即平台能为师生在教学、学习及参与教过程管理等方面提供丰富实用的功能。[3]对于一些不必要，基本不可能用到的，或者具有重复性的功能坚决不设计、不开发，这样开发出来的都是必须用到的功能，有利于体现平台的实用性。

2.2 简洁性原则

平台界面设计应遵循简洁性原则，功能按钮、内容展示区域等应布局合理，常用功能一目了然。[4]功能图标应设计较为简洁的图案以突出功能主题，使用户一看便能知道其主要作用。整个平台简洁的设计可提升用户使用协调感，降低平台使用难度，有利于教师和学生高效参与实验教学活动。

2.3 易用性原则

平台的功能设计应充分考虑操作简易性，能够简化繁琐的操作步骤，使平台使用能够尽量简单，用户能够尽量采用最少的操作，在最短的时间内完成相应教学活动。切忌将重要的功能设计在深层菜单中，让用户难以寻找而增加操作的复杂度，达不到易用的效果。

2.4 高效性原则

师生使用平台参与实验教学活动时，应能够相对于不使用任何平台时效率更高。高效性主要体现在从师生实验教学活动准备工作开始到实验完成的整个过程中，各个环节均能以高效的形式去完成，例如：用更少的时间取得相同的实验教学效果，或者用相等的时间取得更好的实验教学效果等。

3 高校一体化实验教学平台建设目的

以性能優越的软硬件平台以及强大的技术支持为基础，以最大限度地提升实验教学效果为最终目的[5]， 在力求实现优质教学资源数字共建共享化基础上，根据实用、简洁、易用、高效的原则，将非信息化建设与管理的各种实验教学活动内容数字化有机统一，建成具有教学、学习、交流、资源建设、实验室预约、智能搜索推送、管理等模块的一体化高校实验教学平台。

4 高校一体化实验教学平台建设内容

4.1 教学模块

教学模块主要包括课程简介、实验室简介、教学微视频、作业批改功能。其中，课程介绍功能用于展示实验课程的简单介绍，如授课教师简介、课程内容简介、教学进度安排、考核方式等；实验室简介功能用于呈现实验室名称、实验室内的设备及使用说明、软件及其说明、已开设实验的介绍、实验室360度全景图等内容；教学微视频功能主要用来展示按知识点拆分，便于学生快速找到所需，有针对性地学习的微视频；作业批改功能旨在让教师随时登录平台对学生作业批改评分及写评语。

4.2 学习模块

学习模块包含实验引导、在线笔记、作业提交、学习空间功能。实验引导功能用于引导学生进行试验，所展现内容包括做实验应掌握的知识点、实验目的、实验要求、操作流程、注意事项、实验操作步骤指导等；在线笔记功能用于学生学习同时以文字、图片、音频等形式记录相关内容，还可将内容导出线下保存；作业提交功能用于学生以附件形式在线提交作业；学习空间功能用于学生分享自己的学习心得，记录学习过程，可供他人查看借鉴。

4.3 交流模块

交流模块包括一对一即时交流、集體即时交流功能。一对一即时交流用于学生与学生之间、教师与学生之间、教师与教师之间在平台内以文字、语音、视频等形式进行即时通讯交流；集体即时交流功能是为3个或以上的用户提供的集体交流群组功能，组内用户能够以文字、语音、视频等形式进行集体即时交流，并能传输常见类型的文件。

4.4 资源模块

资源模块包含名词术语库、素材库、软件工具、参考资料库、最新研究成果、学生作品展示、自测题库功能。名词术语库，用于教师对学科专业术语定义、释义及实例的建设；素材库主要用于储存实验教学需要的图片、视频等高清素材，可由教师或学生自行拍摄或者录制；软件工具包括实验所需软件安装包等；参考资料库包括相应电子书籍、电子期刊、视频、音频、图片资料等；最新研究成果功能用于展示相关学科领域最新研究成果，供师生借鉴学习；学生作品展示功能用于展示优秀学生作品；自测题库功能用于学生对所学知识掌握程度的检测。

4.5 服务模块

服务模块包含实验室预约、实验室实时状态功能。其中，实验室预约可让学生在线预约实验室和实验设备，系统能根据预约信息分配相应的实验室并通过短信或微信平台通知学生；实验室实时状态功能可实时显示实验室名称、当前实验项目、当前实验人数、当前设备使用情况、当前实验所需时间，当前实验室已使用时长等信息。

4.6 智能搜索模块

在该模块中，可全站式搜索平台中任何信息，如资源库里所有文字材料（也包含单个文件中的文字信息，不仅仅局限于文件名），图片材料，系统界面上任何文字信息等。

4.7 智能推送模块

该模块用于收集学生学习行为习惯等信息，为其推荐相应学习资源。

4.8 管理功能模块

管理功能模块包含用户管理、资源管理、资源监督、成绩管理功能。其中，用户管理功能用于管理所有教师和学生用户个人信息；资源管理功能用于教师或学生进行资源上传、更新、修改等；资源监督功能用于管理员对资源进行抽查监督；成绩管理用于对实验成绩进行统计分析等。

参考文献：

[1] 王德利， 汤海峰， 孟威， 等. 数字化实验教学平台的构建[J]. 实验技术与管理， 2014（12）： 152-154.

[2] 朱燕红， 史美萍， 谢海斌. 研究生实验教学平台的数字化建设与实践[J]. 实验室研究与探索， 2014（9）： 215-219.

[3] 景涛. 计算机实验教学平台的构建与管理分析[J]. 智能城市. 2016， 7（2）： 306.

[4] 陈展荣， 全渝娟， 何万宁. 大学计算机实验教学平台建设与资源共享研究[J]. 中国教育信息化， 2015（5）： 41-43.

[5] 刘庆. 在线教学平台行为统计系统的设计与实现[J]. 电脑知识与技术， 2016， 23（12）： 59-60， 69.