第40卷第6期2019年12月DOI：10.13933/j.cnki.2096-2134.2019.06.018喀什大学学报JournalofKashiUniversityVol.40No.6Dec.2019基于预约系统的实验教学模式研究周申培1，陈云2，张清勇1，黄珍1（武汉理工大学1.自动化学院，2.管理学院；湖北武汉430070）摘要：基于自主开发的实验预约系统，采用比较研究方法从横向和纵向两个角度对实验教学模式的进行了研究.结果表明，基于预约系统的实验教学模式实现了实验资源、实验内容、实验对象、教学组织和教学评价的开放，有助于学生开展探索性、开放性、创新性和性实验.关键词：实验教学模式；预约系统；教育比较中图分类号：G2.423文献标识码：A文章编号：2096-2134（2019）06-093-04建设，针对新工科的实践教学，发布了《关于2017年2月以来，教育部积极推进新工科开展新工科研究与实践的通知》和《关于推进新工科研究与实践项目的通知》，为努力培养造就一大批多样化、创新型卓越工程科技人才和我国产业发展和国际竞争力提升奠定了支撑.为了探索新工科发展模式，进一步推动教育网络信息化，我们设计开发出一款基于Andriod平台的实验预约系统APP，以实现高校实验教学资源的整合和共享，以方便进行实验教学的开放式管理和促进学生的自主化学习.在此基础上，我们采用比较研究方法开展实验教学模式的研究，努力探索领跑全球工程教育的中国模式和中国经验.图1功能模块结构图1基于预约系统的实验教学模式建构基于Andriod平台的实验预约系统主要包含管理员子系统、教师子系统和学生子系统等三大功能模块，各模块下又包括多个子功能.系统具体功能模块结构如图1所示.管理员子系统主要负责教师信息管理、学生信息管理、通知公告发布和系统数据管理任务，其中系统数据管理主要用于对重要数据信息进行备份操作，以方便系统故障时进行数据还原.教师子系统主要负责课程预约审核、实验课程管理、实验报告批改和实验成绩录入等任务，其中实验课程管理主要是对实验内容、实验资料、指导老师、实验地点、实验室简介和开放时间进行管理.收稿日期：2019-10-08基金项目：国家社会科学基金资助项目（17BGL230），武汉理工大学重点教学研究项目（2018410215）.作者简介：周申培（1979-），女，湖南汉寿人，博士，副教授，主要从事模式识别和智能系统的教学和研究工作.E-mail:algxbv@163.com·94·喀什大学学报第40卷学生子系统主要负责实验课程预约、实验资料下载、实验报告提交和实验成绩查看等任务，其中教师审核课程预约后，系统会自动发送确认邮件通知学生.而实验课程论坛作为学生和教师之间的桥梁，方便学生和教师就实验内容进行交流探讨，学生也可对实验课程提出建议或进行评价.2基于预约系统的实验教学模式与传统实验教学模式、国内外实验教学模式的比较所谓开放教学模式，即强调以学生为中心，以个性化学习为主要形式，依靠先进的技术手段和灵活开放的管理制度实现学校、教师和学生之间互动探讨的一种先进教学模式[1]在教育研究中，比较研究作为一种重要的.思维方法，贯穿于教育研究的全过程.教育比较研究主要分为同类比较研究与异类比较研究、纵向比较研究与横向比较研究、定性分析比较研究与定量分析比较研究三种，其中纵向和横向比较思维的培养和运用在教育教学中相当重要，也是研究教育教学过程的常用方法.纵向比较研究主要比较同一事物在不同时期内的发展变化，强调从事物的发展过程来研究教育教学的发展规律，是以动态观点来研究现状，揭示其历史演化性，从而弄清楚其发展的来龙去脉.而横向比较研究是对同时存在的教育教学现象进行比较，是按照空间结构的横断面展开的，强调在相对静止状态中研究事物的异同，分析其原因[2]对一个复杂问题的研究，通常既要进行纵.向比较研究，又要进行横向比较研究.下面我们在预约系统的基础上，通过横向比较研究和纵向比较研究对实验教学模式进行比较分析，探索开放教学在国内的演变历程，并在与国外发展现状的对比上寻求一种适合我国发展的实验教学新模式2.1纵向比较研究——.—与传统教学模式对比目前，国内众多高校的实验教学均是在传统教学模式下进行的，即以教师为中心进行单向灌输、学生被动接受的“被动式教育”.不可否认，在特定的历史条件下产生的传统教学模式，也曾对我国教育的发展和社会的进步起到了关键的推动作用.但在高校实验教学中，传统实验教学模式也存在着众多问题，具体表现在以下方面：（1）实验教学资源闲置，使用率低.高校实验室多采用封闭式管理，主要服务于教师科研和学生实验课程教学；实验教学资源未能开放共享，学生在课余时间缺乏动手实践的平台，极大遏制了学生兴趣和特长的发展.（2）实验教学内容简单，教学方式单一.传统的实验教学内容多为理论验证性实验，缺乏创新性和多元化，把学生作为实验教学的被动接受者，无法充分调动学生动手实践、积极探索和自主创新等主观能动性.（3）缺乏灵活开放的实验教学管理制度.传统实验教学以课程和班级为单位进行管理，学生不能自主进行设计性、综合性和创新性的实验，且遇到问题无法及时与教师进行交流互动[3]基于.Andriod平台的实验预约系统充分改善了高校实验教学的组织和管理，贯彻实验开放教学模式的主要思想，即以学生为主体、以教师为主导的新型教学模式.该预约系统主要实现了在实验资源、实验内容、实验对象、教学组织和教学评价上的开放[4]的开放是指实验设备和实验室的开放，学生可.其中，实验资源上自主选择实验时间、地点和所需要的实验设备；实验内容上的开放是指学生既可选择课内验证性项目，也可进行课外设计性实验和创新性实验；实验对象上的开放是指不学生专业进行实验；教学组织上的开放实现了实验时间和内容的可选择，充分调动学生的主观性和积极性；而教学评价上的开放使实验成绩评定不单单依据实验开始成绩，还要根据选做开放性和设计性实验的情况，对学生实际能力进行全面的评价.基于该预约系统的实验教学模式与传统的实验教学模式相比，其教学组织和管理方式更为灵活开放，能够使高校实验室资源得到合理化利用，实现资源共享；同时，能为学生提供开放化的实验内容，帮助学生和教师建立实验课程论坛，促进学生自主探索式学习，为培养综合素质型和创新型人才奠定了基础2.2横向比较研究———与国内外教学模式.对比通过对目前普遍采用的教学管理模式的分析探讨可以发现，各教学管理模式之间尽管存第6期周申培，陈云，张清勇，黄珍:基于预约系统的实验教学模式研究·95·在着差异，但也或多或少的遵循一定的规律；从时间的发展顺序看国外高校教学管理模式的发展，会发现也都有着明确的阶段性变化.同时，由于政治、经济、文化等因素的影响，每个地区都会出现适应于自身发展的教学模式，例如以英国为代表的社团型高校教学管理模式、以欧洲（法、德）为代表的科层型高校教学管理模式和以美国为代表的市场型高校教学管理模式是国外最为普遍的三种分类[5]学管理模式规律同样是可以移植和应用到国内.而这些教的，且有助于我们在自身发展中做到有所借鉴，少走弯路.（1）与国外的实验教学模式对比.国外的实验教学模式与国内的实验教学模式可谓大相径庭.国外的实验教学中大多都是学生进行的.首先，学生在进入实验室之前，必须通过老师认证的实验仪器设备使用合格证明的培训，获得实验操作资格；其次，学生在进入实验室后，要进行实验项目的设计，包括实验方案、实验设备和实验步骤等；再次，实验教师要指导学生发现实验中所存在的问题，而具体的实验操作过程则完全由学生完成；最后，教师评判实验结果的真实有效性，学生课下完成实验分析报告[6]在实验室的组织管理方面，国外实验室的.设立秉持着一种“资源共享”的理念.国外实验室并不单纯是为了课程学习的目的而设立，也不依赖于某个具体的课程而存在，而承担着教师和学生的科研任务.尽管国外的实验课仅限于实验基础课部分，但这并不意味着空课时间段的实验室就处于一种资源浪费的闲置状态；相反，在这里，实验室的开放性和通用性使其价值发挥的淋漓尽致，给学生提供了充足的实验条件，真正体现了一种科学永不止步的探索精神.反观国内实验教学，大多是按照固定的操作步骤和试验方法进行理论验证性实验，缺少设计性实验供学生自由发挥和探索Andriod充足的实验条件，学生预约即可使用，能够充平台的实验预约系统能够提.然而，供给基于学生分满足学生的设计探索需求，充分调动学生的主观能动性.但与国外的实验教学模式相比，基于该预约系统的实验教学模式还无法实现对学生实验可操作资格的培训和评定，可能存在实验设备常遭学生损坏的问题.（2）与国内的实验教学模式对比.随着我国高校办学规模不断扩大，尽管教育思想和教育观念发生了重大转变，高等教育事业呈现出前所未有的发展趋势，但同时也应该清醒地看到，我国高校教学管理中存在着许多迫切需要解决的问题.对于理工科院校和各综合类高校来讲，实验课是必开的公共基础课，因此，当前高校工科实验教学改革的焦点无疑是实行开放式实验教学，保证实验资源投入的回报率.所谓开放实验教学就意味着实验课不再全部按照教务课表统一进行排课，而是学生通过预约上课、学生自主选择上课内容和上课时间，教师不再跟班上课.在这样一场变革中，教师担任的只是一个扮演者的角色，而学生才是真正的主体.然而在现实中，国内高校的实验教学大多是以“传授”的模式进行，是一个以教师经验为中心的教学管理模式，实验内容也有专门的，既不利于发现学生理论学习所存在的问题，也不利于培养学生自己发现问题的能力.我们常见的实验过程即是：在实验前的准备阶段，学生按照实验命题参看《实验指导书》中的相应内容；上实验课时，教师先演示一遍实验过程，然后学生按照演示过程或《实验指导书》上所列的实验步骤和内容去“完成”实验.大家所做的内容和过程完全一样，实验几乎等同于实习，实验目的相当于是要记录数据.这样的实验必然导致学生在没有实验“命题”或《实验指导书》的情况下，到实验室后无处下手，遇到问题也不知道该如何解决，因为学生从未经历过该如何正确开展实验的锻炼，根本就没有想过实验到底是怎么“做”出来的.这就是问题的关键所在，也是学生动手能力差的根本原因.而在基础实验室主要是针对低年级公共基础类课程开办，仪器设备也是针对这些基础类课程去配备，实验室在开课学期利用率可以较高，而非开课学期利用率却很低；专业实验室主要是针对高年级专业类课程开办，仪器设备也是针对某个专业课程进行配置，因此实验室也是有课程实验时才使用，无课时则闲置.然而，在基于预约系统的实验教学模式中，学生预约且通过审核后可进入实验室开展实“命题”·96·喀什大学学报第40卷验，实验内容基本不受，有效发挥了学生的创新思维和探索精神；实验室处于开放状态，实验资源能够实现开放共享，闲置浪费的情况将大幅度降低.参考文献：[1]关玉红.现代远程开放教育模式下终身学习动态循[2]威廉·维尔斯马，斯蒂芬·G.于尔斯.教育研究方法导论[3]刘海军，王霞，杨宏志，等.高等院校实验室开放教[4]赵文敏，胡华，周怡.开放实验教学模式的研究与探[5]李冰.中外高校教学管理模式比较与思考[J].学理[6]史悦.转变思想开拓学生能力培养新途径———国实验技术与管理，2014，31（6）：206-209.论，2014，（27）：181-182.讨[J].实验室研究与探索，2006，25（9）：1117-1119.（10）：109-111.[M].袁振国，译.教育科学出版社，2010.环体系建设[J].中国成人教育，2018，（17）：15-18.3结论学模式的研究与实践[J].农产品加工（学刊），2010，基于Andriod平台预约系统的实验教学模式，解决了国内实验教学中实验资源闲置、学生创新性和探索性思维得不到充分发挥的问题；在该实验教学模式中，学生预约且通过审核后，即可开展探索性、开放性、创新性和性实验.但与国外实验教学模式相比，该实验教学模式暂时无法实现对学生实验可操作资格的培训和评定，可能存在实验设备常遭学生损坏的问题.这些问题的存在，需要我们进一步不断探索，完善和优化实验预约系统平台.内高校实验教学效果不佳原因的分析与对策[J].ResearchonOpenTeachingModelBasedonExperimentalReservationSystemZHOUShen-pei1，CHENYun2，ZHANGQing-yong1，HUANGZhen1（1.SchoolofAutomation，2.SchoolofManagement，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430070，Hubei，China）Abstract：Basedontheexperimentalreservationsystemdevelopedindependently,theopenteachingmodeisstudiedfrombothhorizontalandverticalperspectivesbyusingthecomparativeresearchmethodineducationalscience.Theresultsshowthattheopenteachingmodebasedontheexperimentalreservationsystemrealizestheopeningofexperimentalresources,experimentalcontent,experimentalobjects,teachingorganizationandteachingevaluation,andhelpsstudentstocarryoutexploratory,open,innovativeandindependentexperiments.Keywords：experimentalteachingmode；reservationsystem；thecomparativeresearchmethodineducationalscience
