第一篇:談機械工程CDIO實驗室建設與研究論文
實驗室建設及實驗教學現(xiàn)狀
我國高校實驗室建設項目主要通過國家財政投入,其建設過程就是購買實驗設備,開設相應實驗項目,其中實驗項目類型分為基本型、綜合設計型和研究創(chuàng)新型,根據(jù)各個高校的層次差異,其項目類型之間的比例會有較大不同,一般情況下,基本型實驗項目約占50%以上,綜合設計型實驗項目占35% 左右,研究創(chuàng)新性實驗項目主要結(jié)合重點實驗室的高端儀器設備或教師科研最新成果而轉(zhuǎn)化的實驗項目,其比例相對較少。教學活動分為實驗教學和理論教學,傳統(tǒng)實驗室建設主要目的是滿足實驗教學的需要,為理論教學服務。一般為課內(nèi)實驗,其實驗成績作為整門課程總成績的一部分;也有單獨設立學分的實驗課程,其比例較小。
綜合分析實驗室建設和實驗教學的現(xiàn)狀,其存在如下弊端:
(1)傳統(tǒng)實驗室建設主要工作是根據(jù)實驗室的專業(yè)性質(zhì),購買相應設備;根據(jù)設備情況開設相應的實驗項目,其設備共享困難,設備利用率低下。
(2)實驗項目的設立主要滿足理論課程知識點的訓練,對專業(yè)體系的掌控能力和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)基本未涉及;即實驗項目主要是對知識點的訓練,線、面的訓練很少,基于真實工程環(huán)境下的以項目式或問題式的實驗解決方案未能開展,難以真正培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和解決工程實際問題的能力。為解決上述問題,必須提出能培養(yǎng)學生在具備在現(xiàn)代團隊開發(fā)環(huán)境中構思、設計、實施和運作具有創(chuàng)新價值的復雜工程系統(tǒng)的能力的實驗室建設和實驗教學體系,而結(jié)合CDIO 高等工程教育模式以構思、設計、實施及運作全過程為載體來培養(yǎng)學生的工程能力而建立的實驗室能滿足此要求。機械工程CDIO 實驗室的建設
基于CDIO 工程教育大綱,機械工程專業(yè)實驗教學要實現(xiàn)四方面的職能: ①培養(yǎng)學生解決工程問題的基本實驗能力,包括問題建模、實驗設計、數(shù)據(jù)分析與歸納、實驗結(jié)果交流與溝通等能力;②培養(yǎng)學生具備良好的大工程觀的工程基本素養(yǎng);③培養(yǎng)學生具備基于系統(tǒng)和創(chuàng)新思維的機械工程系統(tǒng)構思、設計、實施、運作等單元能力;④培養(yǎng)學生具備機械工程系統(tǒng)構思、設計、實施、運作等多學科、多目標集成的能力。論文闡述的機械工程CDIO 實驗室是在機械工程原有實驗室基礎上衍生的為學生全面實行項目式實驗教學模式,自主申報主題項目,掌握機械產(chǎn)品和系統(tǒng)生命周期四個階段的工程實踐與創(chuàng)新能力提供平臺。
2.1 實驗室建設的指導思想
(1)采用基于CDIO 工程教育大綱的學生指導體系。實施項目式教學,學生特長互補,自由組合的方式,結(jié)成項目團隊。以項目為中心、以學生團隊為主體,課程教學組負責實驗教學的指導任務,項目實施階段負責技術咨詢和指導、過程監(jiān)管和結(jié)果評定。
(2)以提升開放服務質(zhì)量為中心,優(yōu)化實驗室的管理及運行體制。
(3)努力擴大實驗室的受益面,推進實驗室資源的共享,提高資源利用率。
(4)實驗室提供必要的作業(yè)空間、加工平臺、原材料及標準的零部件,為學生個性化的項目式教學提供保障。
2.2 實驗室建設的硬件條件
機械工程CDIO 實驗室主要包括認知產(chǎn)品、產(chǎn)品構思設計平臺、加工平臺、裝配測試平臺及原材料領用倉庫等五大類,為保證機械工程CDIO 實驗教學的正常開展提供了良好平臺。為學生的主體項目實踐提供加工基本加工設備,提高學生動手能力。
2.3 機械工程CDIO 實驗教學體系
機械工程CDIO 實驗教學體系緊密結(jié)合浙江省特色產(chǎn)業(yè)集特別是制造業(yè)工程背景;遵從循認知到構思、從構思到設計、從設計到加工、從加工到裝配、從裝配到調(diào)試等工程實際實現(xiàn)過程,全部過程完全由學生為主體,具體如下:
(1)大一新生以認知教學為主,認知對象為具有浙江省產(chǎn)業(yè)特色的工程實際產(chǎn)品,如電動工具、汽車零部件、紡織機械等。
(2)大二學生組成項目團隊自主提出主題設計項目,根據(jù)所學知識,對其進行構思和設計。
(3)高年級學生在構思設計基礎上,完成對設計內(nèi)容的制作和裝配,并對其進行調(diào)試,完成工程實際產(chǎn)品的開發(fā)。
(4)教師和學生在實驗項目中扮演的角色發(fā)生較大改變,要求學生自主設計和完成實驗項目內(nèi)容,實現(xiàn)被動接受教育到學生自主創(chuàng)新、設計和實施的轉(zhuǎn)變。
(5)運用項目管理知識體系對學生主題項目進行管理和考核。
2.4 機械工程CDIO 實驗室的特點及優(yōu)勢
機械工程CDIO 實驗室的建設以項目式實驗教學模式為主線,注重學生解決工程實際問題的能力,培養(yǎng)學生團隊協(xié)作精神,應用項目管理知識對實驗項目進行管理和考核,注重過程管理績效,加強學生在實驗項目的主體性和主觀能動性。面向機械工程領域問題,提出解決工程實際問題的構思方案,并根據(jù)方案進行設計和開發(fā),并最終對其進行實施的過程。機械工程CDIO 實驗室主要提供實驗項目的構思、設計、開發(fā)和實施的平臺,具有通用性,設備利用率大大提高,真正做到實驗室開放。機械工程CDIO 實驗室的運行機制
3.1 積極做好實驗室的開放
機械工程CDIO 實驗室做到全年每天開放,上班時間有專職教師及技術工人現(xiàn)場答疑及處理項目實施過程中的問題,其余時間安排專人值班。并做好原材料的領用。
3.2 實驗室管理制度
為保證實驗室的正常運作和規(guī)范管理,制定了10 項規(guī)章制度,其中“加工設備上崗管理制度”、“材料采購制度”和“材料領用制度”。
3.3 做好實驗項目的管理
每個項目要嚴格按照項目管理的知識體系來實施,做好每個實驗項目的時間、成本、人力資源等安排。機械工程CDIO 實驗室的實驗項目,與傳統(tǒng)的實驗項目具有較大的不同。其自主申報主題項目,具有一定的開放性,結(jié)果不唯一,必須加強實驗項目過程管理,完善能真實反映實驗項目本質(zhì)的項目評價體系。結(jié)語
通過CDIO 實驗項目能較好地融合了“構想-設計-實施-操作”的指導思想,提高了學生分析和解決實際問題的能力。培養(yǎng)在現(xiàn)代工程環(huán)境下的創(chuàng)新實踐能力,使學生具備一定專業(yè)級別的知識、能力和素質(zhì),使他們初步具備在現(xiàn)代工程環(huán)境下的團隊協(xié)作精神、交流溝通能力和多學科、大系統(tǒng)掌控能力。實驗室努力做好實行學生自主管理的全開放式模式,在全校范圍內(nèi)實現(xiàn)實驗室共享。機械工程CDIO 實驗室的建設打破了傳統(tǒng)實驗室建設的理念,改革了實驗教學模式,提升了實驗教學效果。
第二篇:機械工程應用型人才培養(yǎng)研究論文
摘要:智能制造是多種先進制造系統(tǒng)和模式的結(jié)合體。本文針對機械工程專業(yè)學生的工程應用能力培養(yǎng)問題,通過對智能制造的技術特征和關鍵技術分析,提出了在智能制造背景下機械工程專業(yè)人才能力的新要求。通過對應用型本科機械類專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀的分析,研究了符合人才培養(yǎng)要求的應用型本科機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式,提出了產(chǎn)教融合、校企合作培養(yǎng)面向智能制造的應用型人才的新實施方案。為培養(yǎng)高素質(zhì)的、符合企業(yè)要求的智能制造應用型人才提供了參考建議。
關鍵詞:智能制造;地方本科院校;應用型人才;產(chǎn)教融合隨著《中國制造2025》規(guī)劃的深入實施,智能制造已提升為國家主攻戰(zhàn)略方向,伴隨著國家智能制造示范區(qū)和和制造業(yè)創(chuàng)新中心的建設,應加大智能制造需要的智力投入和人才培養(yǎng)[1]。而培養(yǎng)大量適應智能制造的技術技能人才正是應用型本科院校的機械工程專業(yè)應承擔的人才培養(yǎng)任務。本文系統(tǒng)分析了機械行業(yè)智能制造技術技能人才培養(yǎng)特點和素質(zhì)要求,研究了產(chǎn)教融合、校企合作培養(yǎng)滿足智能制造要求的技術技能人才的實施思路。
1、智能制造人才的能力需求分析
機械行業(yè)智能制造分為五大領域,即智能裝備制造、智能控制系統(tǒng)、智能工業(yè)網(wǎng)絡、智能制造技術和智能管理,是集成了制造技術創(chuàng)新、管理模式創(chuàng)新和組織方式創(chuàng)新的先進制造技術,是數(shù)字化制造、精益生產(chǎn)、網(wǎng)絡化制造、虛擬制造、敏捷制造和綠色制造等多種先進制造系統(tǒng)和模式的結(jié)合體[1];智能制造技術的核心是將新型傳感器、智能控制系統(tǒng)、工業(yè)機器人、自動化成套設備通過互聯(lián)網(wǎng)技術形成一個“智慧工廠”[2]。智能制造的關鍵技術主要包括:現(xiàn)代傳感技術、裝備制造技術、自動化與控制技術、網(wǎng)絡技術、工業(yè)機器人技術和物聯(lián)網(wǎng)技術、數(shù)控編程技術、數(shù)字化制造技術、虛擬現(xiàn)實與擬人化智能技術等。是裝備制造技術與智能技術、信息技術的集成與融合。因此,智能制造對機械工程專業(yè)大學畢業(yè)生提出了如下新技術技能要求[3]:
(1)具有數(shù)字化設計和制造的知識技能如CAD、CAM、CAE等以及相關的實踐經(jīng)驗。
(2)需要掌握更多的傳感技術、信息技術、智能技術和網(wǎng)絡技術。
(3)需要更多地關注工藝布局、工藝實施、工藝優(yōu)化,掌握CAPP、PDM、加工過程動態(tài)仿真這些新技能。(4)需要具備智能管理的知識和能力,如生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES)、企業(yè)資源計劃(ERP)等工具的運用。
2、應用型本科機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題
地方本科院校在應用型人才培養(yǎng)的過程中,仍有許多不足之處,無法適應智能制造業(yè)的人才所要求的知識、能力和素質(zhì)需求。首先,危機意識不足,推進力度參差不齊,各校普遍認為智能制造還遠未開始。我國制造業(yè)大多處于工業(yè)2.0水平,部分接近或達到工業(yè)3.0水平,因此,我國制造業(yè)普及工業(yè)2.0的路還沒有完成、補齊工業(yè)3.0的基礎還沒有夯實,在如此低水平的基礎上推行工業(yè)4.0,瞻前顧后并止步不前。因此,對接智能制造、調(diào)整人才培養(yǎng)模式,進行卓有成效的改革與建設,任務十分艱巨。其次,一些新設立的地方本科院校不愿放下身段,無視其應用型、地方型、技術技能型的特色定位,將學科體系片面傾向于學術型和研究性人才培養(yǎng),與企業(yè)合作的廣度、深度不夠。由于雙師型師資缺乏和實習實踐基地建設薄弱,學生的工程實踐能力、實操技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力得不到有效培養(yǎng)。另一些學校雖然開辦了針對智能制造的專業(yè)方向,或在專業(yè)選修課上增加了若干智能制造的相關課程,但由于目標崗位能力需求不明確,無法充分對接地方和區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求。最后,智能制造涉及機械、電子、信息、人工智能和系統(tǒng)管理等新知識與新技術,學科的綜合性廣、跨度大,而各校工科各專業(yè)普遍以教學學院為單位分設,盡管一些學校建立了跨學科的教學與實踐大平臺,但教學學院的傳統(tǒng)建制造成了師資、技術和資源的割裂,不利于復合型智能制造人才的培養(yǎng)。教師參與地方企業(yè)的科研活動少,實踐經(jīng)驗不足,對地方智能制造關鍵技術缺少了解,造成很多專業(yè)的課程教學、實踐與企業(yè)的人才需求嚴重脫節(jié)。
3、面向智能制造的人才培養(yǎng)方案實施建議
3.1 開展校企合作,創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)模式在近年的辦學過程中,大部分地方本科院校的地方型、應用型和技術技能的定位逐漸清晰,但與用人單位對于畢業(yè)生的知識、能力和素質(zhì)的需求之間仍然存在較大的差距,對于高等學校來說解決這一問題的的有效措施在于人才培養(yǎng)模式的改革和創(chuàng)新。首先,應借鑒國外人才培養(yǎng)的有效實踐,建立能力導向的教學目標、開設應用導向的課程[1]、注重實踐的教學過程、開展形式多樣的校企合作。其次,地方本科院校應調(diào)整與轉(zhuǎn)變校企合作思路,打破校企合作壁壘,拓展多邊協(xié)作,將產(chǎn)業(yè)的理念、技術、資源整合到高校的課程、實訓以及師資中,從機制、理念、課程體系、培養(yǎng)路徑、質(zhì)量評價標準、企業(yè)參與程度等多方面,對人才培養(yǎng)體系進行創(chuàng)新升級和深度變革。同時將高校培養(yǎng)的畢業(yè)生、科研成果以及雙創(chuàng)成果帶給產(chǎn)業(yè),滿足其對人才和創(chuàng)新的需求。
3.2 統(tǒng)籌通與專的關系,優(yōu)化專業(yè)人才培養(yǎng)方案首先,夯實機械類學科的專業(yè)基礎,拓展智能制造相關技術知識。應用型本科機械類專業(yè)要圍繞應用型人才成長必備的學科、專業(yè)基礎理論知識,整合教學內(nèi)容,在傳統(tǒng)機械設計理論和機械制造技術的基礎上,適度增加計算機技術、數(shù)字化技術、人工智能技術和信息技術基礎知識,構建適合智能制造發(fā)展方向的機械類專業(yè)學科、專業(yè)大平臺。其次,以智能制造對應用型人才能力的需求為導向,細分專業(yè)方向。智能制造涉及的技術面廣、跨度大,面面俱到、全面學習與掌握智能制造的知識和技術是不可能的。因此,學校應著力于面向區(qū)域和地方智能制造企業(yè)對應用型人才的需求開展針對性和適應性培養(yǎng),抓住核心技術,明確能力培養(yǎng)目標,優(yōu)化培養(yǎng)方案;正確處理好“通與?!苯虒W內(nèi)容,既要保證所有學生對智能制造有一個全面的初步了解,又要細分智能制造領域應用型人才的目標崗位群,針對關鍵技術應用開設不同專業(yè)方向。
3.3 改革教學方法和手段,提升教育教學質(zhì)量。首先,教育應以學生為中心,圍繞應用型人才培養(yǎng)特點,積極探索PBL、項目教學法等。讓教師從“知識傳播者”向“知識引領者、技能培訓者、人才開發(fā)者、職業(yè)教練和心靈導師”轉(zhuǎn)變,實現(xiàn)“以學習者為中心”的新型教學模式[4];其次,利用現(xiàn)代化信息技術,采用網(wǎng)絡在線課程和虛擬現(xiàn)實等數(shù)字化教學方式,為專業(yè)基礎課程和面向智能制造的專業(yè)課程教學的融合搭建平臺,如MOOC、SPOC、微格教學等;最后,鼓勵學生充分利用網(wǎng)絡資源自學,通過輔導、引導最后考核,提高學生自我管理和學習能力,變被動學習為主動學習。3.4圍繞關鍵技術,構建互聯(lián)網(wǎng)+智能制造實訓平臺應用型人才培養(yǎng)強調(diào)“應用性和實踐性”,應構建知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)的育人模式和理論教學與實踐教學協(xié)同的培養(yǎng)過程,強化智能制造關鍵技術應用,重構實踐教學能力培養(yǎng)目標,構建以能力培養(yǎng)為主線并持續(xù)全部培養(yǎng)過程的實踐教學體系[5]。通過產(chǎn)教融合計劃,與知名智能制造企業(yè)如SIEMENS、ABB、GE和FANUC等建設并利用互聯(lián)網(wǎng)+智能制造實訓平臺,開展工業(yè)機器人示教編程、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)(SCADA)、邏輯控制系統(tǒng)(PLC)、離散控制系統(tǒng)(DCS)、生產(chǎn)過程執(zhí)行管理系統(tǒng)(MES)等智能制造相關項目的實訓[6],實現(xiàn)智能制造、機器人、自動化、信息與通信的技術的融合應用和學生機械設計能力、開發(fā)編程能力和實踐動手能力的綜合提升[7]。
4、結(jié)語
智能制造是制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然趨勢,對人才的培養(yǎng)模式和知識能力結(jié)構提出了新要求。地方本科高校機械專業(yè)教育應準確把握應用型、地方型、技術技能型的特色定位,主動適應智能制造產(chǎn)業(yè)的新變化、滿足智能制造人才知識能力的新需求。為此,本文針對智能制造的技術特征和關鍵技術,通過分析應用型本科機械工程專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題,提出了創(chuàng)新校企合作模式,統(tǒng)籌通與專的關系,改革教學方法和手段,開展產(chǎn)教融合,構建互聯(lián)網(wǎng)+智能制造實訓平臺等改革思路,以培養(yǎng)出滿足智能制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的復合型專業(yè)技術人才。
第三篇:談機械工程專業(yè)開放式人才培養(yǎng)模式研究與實踐論文(本站推薦)
現(xiàn)代社會對機械專業(yè)技術人才的需求呈現(xiàn)出多樣化、個性化的趨勢,注重培養(yǎng)“寬口徑、厚基礎、倡個性、重創(chuàng)新”的復合型技術人才。開放式人才教學培養(yǎng)與以互連網(wǎng)絡信息技術為核心的現(xiàn)代教育技術的興起和應用有著密切的關系,針對傳統(tǒng)教學靈活性缺乏、專業(yè)技能深化不足、自主學習不足等缺點,結(jié)合當前卓越工程師培養(yǎng)規(guī)劃,探索更具開放性的專業(yè)人才培養(yǎng)模式,以贏得更廣闊的學習空間和更靈活的學習方式,激發(fā)自主性學習和研究性學習的熱情,是極大提高高等教育質(zhì)量,實現(xiàn)培養(yǎng)新型專業(yè)創(chuàng)新型人才的必由之路。“機械工程及自動化”是武漢理工大學具有明顯特色和優(yōu)勢的專業(yè)之一,是國家特色專業(yè),湖北省品牌專業(yè),本文以機械工程學科為對象,分析開放式人才培養(yǎng)目標,探索提出卓越背景下的機械工程開放式人才培養(yǎng)模式及實踐策略。
一、開放式人才培養(yǎng)目標
“綜合性、開放式、研究型”是當前中國高校定位發(fā)展的三要素。開放式應立足于學生的動手能力、知識創(chuàng)新能力和技術創(chuàng)新能力的培養(yǎng),更要面向社會、面向行業(yè)、面向教學過程和面向未來實施開放,即強調(diào)時間與空間的開放,更要注重教學體制、教學內(nèi)容與方法、教學手段與觀念的開放,體現(xiàn)出以人為本、重在培養(yǎng)的核心內(nèi)容。其結(jié)果在于能為師生提供一個優(yōu)良的教學、科研環(huán)境,實現(xiàn)教學與科研的融合,為培養(yǎng)學生獨立分析、解決問題的能力,增強創(chuàng)新意識,開發(fā)創(chuàng)新潛能建立一個平臺,使其變成思維、探求、感悟的實踐過程。
二、人才培養(yǎng)模式改革主要內(nèi)容
機械工程開放式人才培養(yǎng)模式改革是一個集資源、平臺、管理與服務于一體的系統(tǒng)性工程。既要多方參與、集思廣益和共同謀劃,也要遵循系統(tǒng)論方法,融文秘站:合信息科學技術應用。
(1)雙鏈式人才培養(yǎng)模式教學體系改革
結(jié)合專業(yè)特色,提出“雙鏈式”教學體系改革框架,即由“課程理論教學——基礎性實驗——綜合型設計性實驗——課程設計——實習——畢業(yè)設計”構成的基本工程能力形成教學鏈,旨在通過教學實現(xiàn)從知識到能力的轉(zhuǎn)化,使學生形成動手能力、綜合運用知識的能力、分析解決問題的能力、工程設計能力等基本工程能力;以及由“基礎訓練——工程訓練——能力拓展訓練——創(chuàng)新設計訓練”構成的工程能力訓練拓展教學鏈,旨在通過教學拓展學生的現(xiàn)代工程能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、提高創(chuàng)新能力。
基于此,機械工程開放式人才培養(yǎng)模式應從“自主性、研究性和創(chuàng)新性”人才培養(yǎng)體系整體出發(fā),在對各教學環(huán)節(jié)整體優(yōu)化與提高的基礎上,建立以設計、制造、控制為主線,分層次、多模塊、相互銜接的網(wǎng)絡結(jié)構教學體系,如圖2所示,該體系強調(diào)學生的基礎理論教學、專業(yè)理論教學以及因材施教的課程理論與實驗教學,將自主性、研究性和創(chuàng)新性貫穿教學全過程、體現(xiàn)實踐能力培養(yǎng)的漸進性和以學生為主體的多課程融合的創(chuàng)新教學體系。
(2)開放式機械專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系研究
按照“雙鏈式”教學體系框架改革要求,發(fā)揮機械學科群的軟硬件配置優(yōu)勢,結(jié)合學科建設及專業(yè)建設規(guī)劃,按照分層次、模塊化、開放式、綜合性的教學改革思路,開展了開放式機械工程及自動化專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系與教學方法改革,在課程體系改革方面:
整合了課程內(nèi)容,優(yōu)化了課程結(jié)構。在課程內(nèi)容上,對傳統(tǒng)的課程進行了合并;對多門課程重復的內(nèi)容進行刪減;根據(jù)現(xiàn)代專業(yè)技術增加了新的教學內(nèi)容。在課程結(jié)構上,增加了人文科學的課程和教學環(huán)節(jié);增加了培養(yǎng)學生專業(yè)興趣和素質(zhì)的課程;新增了與現(xiàn)代機械技術相關的課程;增加了實踐性教學內(nèi)容,特別是培養(yǎng)學生綜合和創(chuàng)新能力的實踐教學內(nèi)容;使課程結(jié)構更加適應社會和科技發(fā)展對本專業(yè)人才的知識和能力結(jié)構的要求。
課程體系建設以專業(yè)技術課程即機械設計-機械工藝-機械加工等為主線,優(yōu)化整合課程內(nèi)容體系;完善以設計、制造和控制為主線的立體化、多模塊和開放式的實踐實驗教學課程體系,形成了以CAD/CAM及數(shù)控加工綜合性實驗、機械性能測試設計性實驗、機電系統(tǒng)基礎技術綜合設計性實驗,和組合夾具綜合設計性實驗為主要內(nèi)容的工程實踐創(chuàng)新平臺,有機的將理論教學、實踐教學和科學研究融為一體。
● 公共基礎性理論
通過基礎理論的學習,使學生系統(tǒng)掌握高等數(shù)學的基本理論,并能利用數(shù)學手段去解決工程技術問題,掌握物理的基本理論和實驗方法,掌握與本專業(yè)有關的機械原理及其分析方法。主要有如下課程:大學英語、高等數(shù)學、大學物理、物理實驗、線性代數(shù)、概率與數(shù)理統(tǒng)計、C++與數(shù)據(jù)結(jié)構等。
● 學科基礎理論
通過這一課程系列的學習,使學生系統(tǒng)掌握機械工程的基礎知識,培養(yǎng)學生的實際工作能力;系統(tǒng)掌握力學的基本原理和分析方法,能對機械結(jié)構進行力學抽象和分析。屬于這一課程系列的課程如下:專業(yè)導論、工程圖學、工程材料、理論力學、材料力學、電工與電子技術、機械原理、機械設計、測試技術等。
● 專業(yè)知識與技術
通過這一課程系列的學習,使學生掌握各類結(jié)構和常用結(jié)構的設計、加工方法,具有選擇結(jié)構方案的基本能力,了解機械加工的方法和基本理論,具備從事技術和管理工作的能力。屬于這一課程系列的課程如下:金屬工藝學、互換性與測量技術、控制工程、數(shù)控技術、機械制造技術基礎、機械制造裝備設計、機電傳動控制、精密加工與特種加工、單片機應用系統(tǒng)設計、機械CAD/CAM技術等。
● 實踐與技能
為讓學生獲得充分的實踐機會,在實踐中運用和檢驗所學知識,訓練分析解決問題的能力,以獲得實踐技能的訓練,增設了基礎能力強化訓練教學環(huán)節(jié)、能力拓展訓練教學環(huán)節(jié),增加機械創(chuàng)新設計課程體系。
(3)“立體化、多層次、開放式”實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)模式改革研究
大學教學應是理論教學、實踐教學和科學研究的三元一體,在培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神方面,實驗實踐教學具有十分重要的意義和作用。遵循“由淺入深,由低級到高級,循序漸進”的認識規(guī)律,進一步整體優(yōu)化實驗實踐性教學環(huán)節(jié)計劃,建立以能力培養(yǎng)為主線的“四大實訓平臺、三個層次”的開放式人才培養(yǎng)實訓教學體系,構建CAD/CAM及數(shù)控加工綜合設計性實驗、機械性能測試設計性實驗、機電系統(tǒng)基礎技術綜合設計性實驗和組合夾具綜合設計性實驗,形成貫穿教學全過程、體現(xiàn)實踐能力培養(yǎng)的漸進性和以學生為主體的工程實踐創(chuàng)新平臺。
層次化實驗教學形式以演示型、驗證型等基礎實驗為基石,搭建綜合性設計性拓展實驗層,在此基礎上,開發(fā)自主設計、自主研究的綜合實踐能力應用,并形成形式各異的科研實踐應用層,促進師生實驗實踐能力的全面提升,如圖2所示。
在實踐過程中,不拘泥于單一的實驗實踐形式,既能進行仿真模擬實驗如MasterCAM的模擬加工,也能進行實物的搭試與拆裝實驗如減速箱的拆裝實驗,更能進行自主設計與研究探索型的實驗,形成多樣化實驗教學形式。在教學過程中將傳統(tǒng)儀器與現(xiàn)代技術相結(jié)合、實物操作與虛擬仿真相結(jié)合、現(xiàn)場授課與多媒體課件相結(jié)合等多種教學方法和手段,激發(fā)學生實習的積極性和創(chuàng)造性。
圖3:層次化的實驗教學形式
(4)基于Web形式的組件開放式教學支持平臺建設
開放式人才培養(yǎng)教學支持平臺是基于Web的B/S結(jié)構解決方案,面向?qū)W生、學校教師、企業(yè)指導教師三類角色實施管理,使得學生可以隨時隨地按照自己的意愿與時間空間安排進行開放式學習,包括在線答疑、分組討論、網(wǎng)上測試、問題發(fā)布等;教師可以方便地發(fā)布教學信息、發(fā)布創(chuàng)新訓練計劃、建設維護課程內(nèi)容、對學生開放學習進行測評,實時掌握學生的學習情況,與學生互通溝通;企業(yè)指導教師,通過平臺與學校教師、學生以問題驅(qū)動方式進行溝通、測評學生學習主動性、和學習的效果。目前該項目已經(jīng)申請國家計算機軟件著作權證書(2012R11L069834),系統(tǒng)的功能架構如圖3所示, 系統(tǒng)主界面如圖4所示。
三、結(jié)論
卓越背景下的機械工程及其自動化專業(yè)開放式人才培養(yǎng)模式研究與實踐,其研究成果能為師生的民主交流、學生的自主學習、課堂的時空擴展、教學與工程實踐、與科學研究的融合提供一個開放性環(huán)境;為培養(yǎng)學生獨立分析、解決實際問題的能力,運用現(xiàn)代化學習手段進行自主學習和終身學習的能力,增強創(chuàng)新意識,開發(fā)創(chuàng)新潛能建立一個平臺;使教學過程變成思維、探求、感悟的實踐過程。項目的研究對適應現(xiàn)代素質(zhì)教育、創(chuàng)新意識教育的改革趨勢,具有重要的理論指導意義和實踐應用價值。
第四篇:實驗室建設存在問題與對策研究
實驗室建設存在問題與對策研究
廖 耘
摘 要 本文分析了當前實驗室建設中存在的主要問題,結(jié)合當前教育改革的形勢,研究加
強實驗室建設的措施與辦法。
關鍵詞 實驗室建設 問題 對策
根據(jù)《中華人民共和國高等教育法》總則的精神,高等教育的任務是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才,發(fā)展科學文化,促進社會主義現(xiàn)代化建設。這一論述,標明了高等教育不僅要培養(yǎng)學生學好基礎理論和專業(yè)知識,而且還要讓學生具備“實踐能力”。高等學校必須站在為社會培養(yǎng)合格人才這一高度,進一步深化改革,全力推進實驗室的建設和發(fā)展,為多出人才、快出人才、出好人才奠定良好基礎。1.目前高等學校實驗室建設和發(fā)展中存在的問題
建國50年來,國家在高等教育實驗室建設和發(fā)展上,投入了大量的人力、物力和財力,高等學校實驗室建設取得了長足的進步。特別是黨的十一屆三中全會以來,國家恢復了高等學校招生的全國統(tǒng)一考試,隨著國家對高等教育投資的逐步加大,高等學校實驗室建設穩(wěn)步發(fā)展,一大批綜合性的、在國內(nèi)甚至在國際上居于領先地位的實驗逐步建立起來,為國家工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防以及人民生活的改善作出了巨大的貢獻。但另一方面,我們不能不看到:隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,社會對人才要求的不斷提高,實驗室建設難以滿足培養(yǎng)人才的需要。這主要表現(xiàn)在:
(1)對實驗室建設重視不夠。在高等學校的建設和發(fā)展過程中,一些學校的領導和二級單位的負責人,對實驗室的建設和發(fā)展未引起足夠的重視,而且在一些科研比較薄弱的單位,這種現(xiàn)象更為普遍。他們片面的認為:學校是教學單位,只要搞好教學就行,沒有必要過分地強調(diào)實驗室建設。由于這種認識不同程度的存在,以致影響到了實驗室的投資建設。據(jù)筆者向幾所工科大學的實驗室管理部門調(diào)查,結(jié)果表明,除個別實驗室建設資金得到保證外(這部分實驗室大多有省、部科研項目或橫向科研資助項目),大部分實驗室建設資金匱乏,有的實驗室連設備基本維修費都難以到位,整個實驗室建設處于停滯狀態(tài),嚴重影響了實驗教學的開展,影響了培養(yǎng)人才的質(zhì)量。
(2)實驗室建設缺少整體規(guī)劃。高等學校實驗室建設一般都是以實驗室(包括教研室)為主體進行規(guī)劃的。這種模式存在的弊端較多。一是缺少長遠規(guī)劃,匆忙決策,倉促上馬,實驗室建設類似于小生產(chǎn)的小作坊,小而全,制約了實驗室的建設和發(fā)展。二是缺乏整體性,各實驗室之間不能整體協(xié)調(diào),各自為政,設備的利用率低,投資效益差,結(jié)果是學校有限的資金不能集中使用,有限的資源不能合理配置,制約了邊緣學科和新興學科的發(fā)展。
(3)實驗技術人員隊伍參差不齊。由于實驗室管理體制、實驗室建設投資體制不合理性,使得許多有較高學術水準的人在實驗室留不住,又加上環(huán)境、待遇、設備等諸因素的影響,實驗室難以引進比較優(yōu)秀的人才,以致無法形成合理的梯隊結(jié)構。特別是有時將實驗室人員的安排視為照顧性措施,致使實驗室人員整體素質(zhì)偏低,無法較好地配合教學、科研來完成實驗任務,更沒
有辦法來進行科技項目開發(fā)。
(4)實驗室對外開放交流不夠。由于實驗室經(jīng)費和人員方面的原因,實驗室無法做到全天候開放,較難讓學生在實驗室里人人動手,體驗實驗過程,鍛煉實驗技能,提高實驗動腦動手能力。由于實驗室本身條件的諸多限制,很難接納高水平的學者來進行學術交流、合作研究,換言之,學科建設、學術領域的最新信息知識不能及時地引入到學生的實踐環(huán)節(jié)中。
2.高等學校實驗室建設面臨的形勢
21世紀是知識經(jīng)濟時代,科學技術是第一生產(chǎn)力,學科的傳播、進步和發(fā)展依賴于教育發(fā)展的基礎,尤其是作為教育最高層次的高等教育和科學技術關系更為密切。高等學校的實驗室是出人才、出成果的重要基地,毋庸置疑,在當前的經(jīng)濟建設中,將發(fā)揮越來越大的作用,這一觀點,已被諸多事實所證明,并在很多人的心中形成共識。
(1)科學技術的發(fā)展突飛猛進。臨近世紀之交,展望21世紀,我們生活的空間,無一不是被瞬息萬變的信息所包圍。隨著時代的發(fā)展,科學技術的發(fā)展日趨復雜化、集體化、國際合作化,特別是知識經(jīng)濟和數(shù)字經(jīng)濟迅猛發(fā)展的趨勢,預示著知識經(jīng)濟和數(shù)字經(jīng)濟時代的來臨。從全球范圍看,企業(yè)或企業(yè)集團的發(fā)展、壯大,最終走向產(chǎn)、學、研一體化。如日本的株式會社、美國的通用汽車公司、國內(nèi)的海爾集團等。高等學校的實驗室是教學、科研的重要基地,其特殊地位決
定了它在知識經(jīng)濟時代的重要作用。
(2)科教興國促進國家經(jīng)濟的飛速發(fā)展。國家經(jīng)濟的發(fā)展科學技術是關鍵?!翱平膛d國”的戰(zhàn)略是振興國家經(jīng)濟的根本措施。高等學校是“科教興國”的主力軍。新型科學技術的創(chuàng)造與發(fā)明,都從實驗室開始做起。因而高等學校實驗室建設在國家經(jīng)濟建設中,起著非常重要的作用,因此,實驗室建設必須面對和適應科技發(fā)展和國民經(jīng)濟建設的主戰(zhàn)場。
(3)社會理性化發(fā)展給實驗室建設提供了更為廣闊的發(fā)展前景。未來社會的發(fā)展時,一個重大的決策,都要經(jīng)過一系列科學分析過程,其中包括目標假定與建立、信息綜合、數(shù)據(jù)采集、科學論證、決策實施,所有過程監(jiān)控必須是智能化、自動化、網(wǎng)絡信息化??梢赃@樣說,實驗室既是高度物質(zhì)文明的探索基地,也是高度精神文明的實踐基地。可以斷言,實驗室將越來越多地參與國家和地區(qū)的決策,在發(fā)展經(jīng)濟和推動社會進步上成為領導的思想庫和智囊團的研究基地,最有力的佐證便是舉世聞名的“三峽工程”。決策實施之前,各方專家、學者運用實驗手段,從技術、經(jīng)濟、生態(tài)、水文地質(zhì)、人文、社會政治等多個側(cè)面進行系統(tǒng)地分析比較,從而得出正確的結(jié)論??梢?,現(xiàn)代社會理性化的發(fā)展,為實驗室的建設和發(fā)展提供了廣闊的前景。
3.狠抓落實,全力推進實驗室建設
《中國教育改革和發(fā)展綱要》中指出:“從現(xiàn)在起到2000年,不同類型不同層次的高等學校應有不同的發(fā)展目標和重點,辦出特色”?!氨究平逃阎攸c放在提高質(zhì)量,要重視培養(yǎng)社會主義急需的高層次應用型和復合型人才。”1992年,原國家教委頒布了《高等學校實驗室工作規(guī)程》,使實驗室建設進一步走上科學化、規(guī)范化、制度化的軌道。臨近世紀之交,面向21世紀,我們必須對實驗室建設在高等教育、科技發(fā)展和國民經(jīng)濟建設中地位和作用重新認識,更新觀念,用改革的精神抓好實驗室建設,以保證培養(yǎng)人才的需要。
(1)強化實驗教學在整個教學過程中的地位。對實驗教學在整個教學中的地位,首先,一定要克服一種不良傾向,即認為實驗教學是理論課程教學的附屬,或淡化、或認為可有可無。要提高思想認識,要清醒地認識到實驗教學是科學技術研究、人才培養(yǎng)的重要手段;是科研成果向生產(chǎn)轉(zhuǎn)化雛形;是工農(nóng)業(yè)、國防工業(yè)新產(chǎn)品誕生的基地。其次,要不斷深化實驗教學的改革。側(cè)重點改善那種驗證性實驗,在教學計劃和教學大綱中,逐步增加獨立性課程實驗課。要充分體現(xiàn)出整個教學體系中理論教學和實驗教學這兩條不同的但又平等的教學途徑,改變實驗教學的附屬地位。只有充分認識到實驗教學在培養(yǎng)人才過程中的地位和作用,才能從思想上重視實驗室建設,把實驗室建設擺到應有的位置。
(2)理順關系,建立有效的投資體制?!陡叩葘W校實驗室工作規(guī)程》明確指出:“高等學校實驗室逐步實行以校、系管理為主的兩級管理體制,并由一名院(校)長主管全院實驗室工作。”這種工作規(guī)程,改變了過去那種實驗室附屬于教研室、小而全、各自為政、投資效益低、設備利用率低的狀況。為了加強實驗室建設,高等學校應該著手建立一批院(校)直管或系主管的實驗中心或重點實驗室,從而逐步達到所有實驗室的校、系二級管理,使實驗室管理過渡到更高的層次。另一方面,對實驗室建設的投資體制應考慮,一是滿足實驗教學的需要,保證正常的運轉(zhuǎn);二是根據(jù)學科學位建設和發(fā)展,重點扶持部分實驗室,促進學科學位建設不斷發(fā)展;三是力求投資效益,對那些涉及到國民經(jīng)濟生產(chǎn)實際問題研究的實驗室或?qū)嶒烅椖?,要有目的地進行投資,保證資金到位。總之,對實驗室建設的投資要克服那種沒有重點、撒糊椒面的投資方式、甚至不問其投資效果的傾向,要在保證實驗室基本運轉(zhuǎn)情況下,圍繞學科學位建設,有計劃、有目標、有效
益地進行投資。
(3)造就一支業(yè)務水準高、奉獻意識強、富有團結(jié)協(xié)作精神的實驗室工程技術人員隊伍。鑒于當前大多數(shù)實驗室工作人員學歷、水平、能力偏低這一狀況,必須采取近期目標和長遠規(guī)劃相結(jié)合辦法,培養(yǎng)一支好的實驗室工作人員隊伍。一是要積極引進一些高層次人員來實驗室工作,包括博士生甚至博士后,堅決克服那種輕實踐的陋習陳規(guī)。事實上,國內(nèi)、國際上一些重大發(fā)現(xiàn)、重要科研成果的取得,幾乎都是在實驗室里研究出來的,實驗室是成才的沃土。二是要有良好的政策激勵機制,打破實驗教學人員和教學人員的人為界限,鼓勵雙向交流,即實驗教學人員和教學人員可互換工作崗位,并在職稱晉升等方面一視同仁,不允許在政策上存在厚此薄彼現(xiàn)象。三是加強實驗人員的素質(zhì)訓練,對不適合在實驗技術崗位上工作予以調(diào)離,對學歷層次達不到要求
者限期達到要求,對實驗技
作者單位:長沙鐵道學院機電工程學院 410075
第五篇:淺談教學實驗室信息化管理研究與建設
論文關鍵詞:教學 實驗室 信息化管理 系統(tǒng)設計
論文摘要:實驗室信息化建設是校園數(shù)字化建設的重要組成部分,也是提高實驗、實訓的教學質(zhì)量、優(yōu)化資源配置和提升管理水平的有效途徑和手段。本文針對籌建浙江農(nóng)業(yè)商貿(mào)職業(yè)學院的契機,提出實驗室建設中信息化平臺的定位和設計原則,綜合利用網(wǎng)絡技術,構建集網(wǎng)絡平臺、硬件平臺和軟件平臺于一體的高度自動化、立體化、開放化的教學和管理體系,更好地服務于學校的教學與管理。
一、教學實驗室信息管理系統(tǒng)簡述
實驗室信息管理系統(tǒng)是通過計算機網(wǎng)絡,采用科學的管理思想和先進的數(shù)據(jù)庫技術對實驗室的各種信息進行全面管理的計算機軟、硬件系統(tǒng);是計算機技術、管理科學和分析測試技術的集合體,是一個包括信號采集設備、數(shù)據(jù)通訊軟件、數(shù)據(jù)庫管理軟件、實驗室的內(nèi)部管理在內(nèi)的高效集成的管理系統(tǒng)。它以實驗室樣品分析數(shù)據(jù)的采集、錄入、處理、檢查、判定、存儲、傳輸、共享、報告發(fā)布以及業(yè)務工作流程管理為核心,將實驗室的人員、材料、設備、技術、方法、資料檔案等資源有機結(jié)合起來,組成一個全面、規(guī)范的管理體系,為實現(xiàn)測試資料自動采集、網(wǎng)上調(diào)度、實驗信息安全共享、人員量化考核、實驗室管理水平整體提高等各方而提供技術支持。同時它也是連接實驗室、管理部門及用戶的信息平臺。
二、教學實驗室信息管理系統(tǒng)的設計
1.信息化平臺的定位
實驗室作為實驗教學的平臺和載體,其建設和管理水平直接決定著實驗教學質(zhì)量的高低,因此,實驗室建設的指導思想應定位于實用、高效、節(jié)約,著眼于構筑與時代發(fā)展相適應的信息化環(huán)境,確保實驗室內(nèi)部知識信息從創(chuàng)新到應用各環(huán)節(jié)問相互協(xié)調(diào)與高效運作。建設的核心是將教學資源、教學軟件、實驗室儀器設備等采用現(xiàn)代化的手段加以科學管理,為實驗室管理者提供有效的網(wǎng)絡管理環(huán)境,為教師提供有效的網(wǎng)絡教學和科研環(huán)境,為學生提供有效的網(wǎng)絡學習環(huán)境。
實驗室信息化平臺,服務于“以學生為本,知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的實驗教育理念和“以能力培養(yǎng)為核心”的實驗教學觀念,是一個開放、深度、學術、實戰(zhàn)多方面結(jié)合的平臺,是一個提供全面系統(tǒng)的知識產(chǎn)品和知識服務的平臺,是一個既重理論更重實踐的平臺,也是一個服務于知識經(jīng)濟、知識傳播、知識分享、知識學習、知識創(chuàng)新和所有知識者的平臺。該平臺打破了傳統(tǒng)的實驗室管理模式和實驗教學方式,充分體現(xiàn)以內(nèi)容為主、學生優(yōu)先、師生互動、資源共享的原則。
2.總體規(guī)劃
系統(tǒng)所運行的平臺是以網(wǎng)絡為基礎,利用先進的信息化手段和工具,實現(xiàn)實驗室數(shù)據(jù)信息資源的全部數(shù)字化,在傳統(tǒng)的管理基礎上構建一個數(shù)字空間以拓展現(xiàn)實信息管理的空間維度,從而提升了傳統(tǒng)管理方法的效率,擴展了傳統(tǒng)管理方式的功能,最終實現(xiàn)全面信息化。實驗室信息管理系統(tǒng)的建設是分階段、分層次的,它經(jīng)歷的是由硬到軟、由下而上、螺旋上升的建設過程。其體系結(jié)構可以用一系列同心圓表示,內(nèi)圓是核心,是基礎,外圓是在內(nèi)圓的基礎上提供的更進一步的服務。按照功能劃分,可以分為四層:[!--empirenews.page--](1)網(wǎng)絡基礎。網(wǎng)絡是校園綜合信息平臺最基礎的硬件設施,沒有相應的網(wǎng)絡基礎設施,信息不能流動,就不可能形成信息空間。[1][2][3]下一頁(2)數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)倉庫是整個信息平臺的信息基礎是由若干個數(shù)據(jù)庫等信息資源組合而成,不同的數(shù)據(jù)庫之間有很強的相關性,在數(shù)據(jù)倉庫的基礎之上,可以進行更高級的應用擴展。
(3)基礎信息服務?;A信息服務是信息流動的軟件基礎,包括電子郵件、文件傳輸、信息發(fā)布等。
(4)高級應用服務。高級應用服務是在基礎信息服務基礎之上,對數(shù)據(jù)倉庫的應用挖掘,生成的各個應用系統(tǒng)直接管理各種信息資源,并根據(jù)相關的邏輯提供給用戶使用。
3.系統(tǒng)采用的模式
軟件結(jié)構采用瀏覽器/服務器(B/S)結(jié)構,即瀏覽器和服務器結(jié)構。它是隨著Internet技術的興起,對C/S結(jié)構的一種變化或者改進。在這種結(jié)構下,用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實現(xiàn),極少部分事務邏輯在前端(BrOWSer)實現(xiàn),但是主要事務邏輯在服務器端(Server)實現(xiàn),形成所謂三層3一tier結(jié)構。這樣就大大簡化了客戶端電腦載荷,減輕了系統(tǒng)維護與升級的成本和工作量,降低了用戶的總體成本。
以目前的技術看,局域網(wǎng)建立B/S結(jié)構的網(wǎng)絡應用,并通過Internet/lntranet模式下數(shù)據(jù)庫應用,相對易于把握、成本也是較低的。它是一次性到位的開發(fā),能實現(xiàn)不同的人員,從不同的地點,以不同的接入方式(~HLAN,WAN,Internet/Intranet等)訪問和操作共同的數(shù)據(jù)庫;它能有效地保護數(shù)據(jù)平臺和管理訪問權限,服務器數(shù)據(jù)庫也很安全。特別是在JAVA這樣的跨平臺語言出現(xiàn)之后,B/S架構管理軟件更是方便、快捷、高效。目前,軟件系統(tǒng)的改進和升級越來越頻繁,B/S架構的產(chǎn)品明顯體現(xiàn)著更為方便的特性。對一個稍微大一點單位來說,系統(tǒng)管理人員如果需要在幾百甚至上千部電腦之間來回奔跑,效率和工作量是可想而知的,但B/S架構的軟件只需要管理服務器就行了,所有的客戶端只是瀏覽器,根本不需要做任何的維護。無論用戶的規(guī)模有多大,有多少分支機構都不會增加任何維護升級的工作量,所有的操作只需要針對服務器進行;如果是異地,只需要把服務器連接專網(wǎng)即可,實現(xiàn)遠程維護、升級和共享。
4.信息化平臺的構成實驗室管理與教學信息化平臺是一個高度集成的平臺,由網(wǎng)絡平臺、硬件平臺和軟件平臺共同組成。(1)網(wǎng)絡平臺。隨著高校數(shù)字化校園建設的日益完善,校園信息化、網(wǎng)絡化逐步實現(xiàn),計算機實驗室已成為數(shù)字化校園的重要組成部分。為便于管理和維護,每個實驗室分別組建局域網(wǎng),通過校園網(wǎng)接入CERNET和Internet,從而使實驗室在教學、科研、信息服務、資源共享等方面發(fā)揮了巨大作用。
(2)硬件平臺。計算機實驗室以教師和學生上機實驗為主,兼顧多媒體教學,因此在硬件設備方面,除微機之外,還配備有服務器、交換機、功放和音箱等設備,從而為各種應用提供強力的支持。為了防止計算機病毒的侵襲,以及避免由于學生誤操作或其它原因引起的硬盤數(shù)據(jù)混亂或丟失,實驗室采用硬件控制方法,即通過海光藍卡來保障硬盤的數(shù)據(jù)安全。[!--empirenews.page--](3)軟件平臺。網(wǎng)絡平臺和硬件平臺的建設是計算機實驗室存在和發(fā)展的物質(zhì)基礎,軟件平臺的建設則是實驗室提高教學質(zhì)量和管理水平的核心。軟件平臺包括系統(tǒng)軟件、教學應用軟件以及實驗室門戶網(wǎng)站、實驗教學論壇、多媒體教學系統(tǒng)、實驗設備管理信息系統(tǒng)、開放機房自動化管理系統(tǒng)等應用系統(tǒng)平臺,其中,應用系統(tǒng)平臺的建設是軟件平臺建設的關鍵。上一頁[1][2][3]下一頁 5.應用系統(tǒng)平臺的建設
應用系統(tǒng)平臺采用面向構件的、基于總線的、開放式的三層體系架構,以實驗室門戶網(wǎng)站為載體,集成其它應用系統(tǒng),建立一個松散連接的、可預測的分布式系統(tǒng)平臺,實現(xiàn)各種教學資源和信息的整合和高度共享。
(1)實驗室門戶網(wǎng)站。實驗室門戶網(wǎng)站是實驗室信息化平臺的重要組成部分,是實驗室對外宣傳的窗口。網(wǎng)站以用戶體驗為中心,采用多線索的信息組織方式,整合信息發(fā)布、實驗室建設、實驗教學、管理體制、規(guī)章制度、教研成果、在線留言、在線調(diào)查、內(nèi)容檢索、教學論壇、實驗設備管理等功能模塊于一體,為實驗教學、科研、社會服務和管理等各項工作提供數(shù)字化資源共享環(huán)境。
(2)實驗教學論壇。論壇是一個以交互形式為師生提供信息服務的交流平臺,其特點是:網(wǎng)絡用戶均可以利用其功能進行信息交流,包括提供新聞和各種信息、表達自己的觀點和意見、回應別人的觀點和意見等。實驗教學論壇按照實驗課程的不同分為多個主題版塊,由實驗教師擔任相應課程版塊的版主,協(xié)助管理員管理該版塊的秩序,活躍版塊討論和交流氣氛,為專家學者以及師生之間建立和維護一個良好的學術交流和觀點辯論的樂土。教師通過論壇上傳豐富的教學資源,包括課件、參考資料、習題、課程錄像等,學生可以不受時間、地點限制下載資源,進行課后學習、作業(yè)提交、在線測試、網(wǎng)上討論等,教師根據(jù)學生的反饋信息調(diào)整教學進度,修訂教學計劃,并進行在線答疑。
(3)多媒體教學系統(tǒng)。為了提高實驗教學質(zhì)量和教學效率,滿足實驗教學過程中講解和演示實驗的需求,計算機實驗室安裝了洪恩多媒體網(wǎng)絡教室系統(tǒng)。它是基于局域網(wǎng)的多媒體教學管理軟件,能夠構造強大的多媒體網(wǎng)絡教室及教學環(huán)境,實現(xiàn)純軟件方式的廣播教學、教學示范、遙控輔導、師生對講、分組討論、電子搶答、文件傳送、遠程管理等網(wǎng)絡教室教學功能。洪恩多媒體網(wǎng)絡教室,徹底解決了以往網(wǎng)絡教室建設中存在的成本高、周期長、操作復雜等一系列難以解決的問題。
(4)實驗設備管理信息系統(tǒng)。實驗室采用基于Web的實驗設備管理信息系統(tǒng)實現(xiàn)對實驗設備的登記、管理、規(guī)劃、調(diào)配、報廢等整個生命周期的監(jiān)控,減輕了實驗室管理人員工作量和工作繁瑣程度,提高了工作效率。通過該系統(tǒng)的實施,提高了實驗設備利用率,減少了庫存的無謂積壓和重復購置;能夠及時、準確地提供各種統(tǒng)計數(shù)據(jù),自動生成用戶所需要的各類報表,為各級領導提供有力的決策信息支持;同時,使異地辦公成為可能,實現(xiàn)了特定范圍內(nèi)的資源共享。
(5)開放機房自動化管理系統(tǒng)。實驗時間和實驗周期固定的傳統(tǒng)實驗教學模式,無法保證實驗過程的連續(xù)性,不利于提高學生獨立思考和獨立操作能力及從事實驗研究的興趣。因此,實驗室采用安圣開放機房自動化管理系統(tǒng)實現(xiàn)實驗室從時間、空問上全面對學生開放。系統(tǒng)采用c/s架構,基于TCP/IP協(xié)議通信,支持課表上機、自由(課時)上機、自費上機等多種上機模式,通過校園IC卡可以實現(xiàn)對上課、上機過程的全自動化管理,包括安排課時上機任務、自費機時的預收費、贈送學生自由機時、學生卡片管理、機房值班管理等。管理人員通過系統(tǒng)及時掌握開放機房的使用情況和學生課內(nèi)外上機情況,從而合理安排實驗教學任務和開放時間,為學生提供一個寬松、自由的學習環(huán)境。實驗室的開放,尊重了學生在實驗教學中的主體地位,極大地調(diào)動了學生學習的主動性和積極參與意識,為學生走進實驗室創(chuàng)造了更多的機會,是知識型、綜合型、研究設計型實驗正常開展的必要條件,也是實驗室資源能夠得到更充分、更合理地利用的有效手段。[!--empirenews.page--]
三、結(jié)束語
在教學實驗室中使用信息化管理技術,是實驗室的必然發(fā)展趨勢,將會對實驗室管理產(chǎn)生較大的影響。建立實驗室信息管理平臺的目的,首先要發(fā)揮系統(tǒng)的質(zhì)量控制和質(zhì)量管理功能,其次是提高實驗室整體的自動化水平,同時提高實驗室的管理水平和學術水平,促進教學模式、教學體系、教學內(nèi)容和教學方法的改革,加速了教育手段的現(xiàn)代化。