基于网络的开放性大学物理实验教学管理系统应用

　　1、引言

　　大学物理实验课是高等学校对学生进行科学实验基本训练的一门独立的必修课程，通常也是学生接受高等教育系统实验方法和实验技能训练的开端.课程目的是为了让学生得到严格的和系统的基本实验技能的训练，以培养学生实践能力和创新能力.对于理工科专业一般只开设一个学年，共计五十五学时左右.传统排课方式是以班级为单位，以固定的时间、指定的教材和实验内容分组进行实验教学.随着学校招生规模不断扩大造成学校实验用房、仪器设备套数、实验指导教师总量等教育资源紧张的局面，有必要采用大学物理实验选课系统.通过改善大学物理实验的教学管理，可以缓解上面的招生规模和教学资源的不平衡的关系.

　　2、大学物理实验开放教学

　　长期以来，大学物理实验的教师往往处于教学中心的地位，是实验知识的灌输者，而学生的任务就是要理解教师讲授的内容，按照教师的讲解或实验指导书按部就班地做实验，学生是被动接受者，成为知识与经验的灌输对象.为了改变大学物理实验室开放程度低，学生主动参与机会不多，不能锻炼学生认识过程的主观能动性和创造性的状况，国内高校都在探索和研究大学物理实验开放教学，最早的上海交通大学、北方交通大学、清华大学、北京科技大学、同济大学、中南工业大学都按照本校特点进行大学物理实验开放性教学的实践.

　　大学物理实验开放性教学在贯彻建构主义学习理论的思想下普遍有以下特点：在教学内容上把实验划分为基础性物理实验、综合性物理实验、设计性物理实验、探究性物理实验；在教学方法和手段上实行教学有法、教无定法，改变注入式、教师全部包办的教学方法，采用引导，讨论，答辩等新型的教学方法，教学中使用投影仪、录像、计算机、网络等现代化的教学手段；在教学管理上学生拥有很大的自主性，实验项目的选择和实验时间的确定都由学生自己决定，打乱学生所在班级.利用计算机和网络在教学和管理中迅速普及，建立“开放式物理实验选课系统”，让学生任何时间和地点都可以预约实验，查询己选择的实验项目、时间、地点，有变动后还可以进行预约后的调课补课.同时教师也能在家或者学校的计算机上进行教学管理，有效地提高物理实验教学管理的效率和水平；在教学评价上不能只重视实验的结果，也要重视实验的过程，特别是实验过程中学生所表现的动手能力、分析问题能力、解决问题能力、创造能力、设计能力、查阅资料的能力等，总之，成绩评定的方式要多样化.

　　3、基于网络的开放性大学物理实验教学管理系统

　　大学物理实验开放性教学摆脱了传统封闭式实验教学的束缚，使得实验教学充满灵活,但是开放式实验教学的特点决定了在教学管理方面要面对的是教学对象、内容、时间等因素的不确定性，使得教学管理难度变大.利用基于网络的开放性实验教学管理系统可以很好地解决，同时也克服了大学物理实验传统式教学管理的缺点.以我们学校为例，物理实验传统式教学管理有下面三个方面的缺点：

　　（1）每学年大学物理实验中心要面对全校理工科约四十个班级学生，每次上课的学时数为三学时，这样上午三、四节课有其他理论课的班级就不能安排在上午一、二节课，同时周二、周三晚上全校有公共选修课，不能安排实验课，学校运动会、法定节假日、实习周都不能安排实验课，这样教务处安排物理实验课的难度很大，经常安排到周六周日上课，学生们周六周日也有自己的时间安排，从而造成了周末上课教学管理上的一些困难.

　　（2）在大学物理实验上课过程中，经常会碰到学生们生病，参加各项学科比赛，参加学生会活动，参加各种体育比赛等原因不能按时来到实验室上课，每次都需要重新安排到其他时间段来补做实验，因此给负责大学物理实验课程教学管理的老师也增加不少负担.

　　（3）实验课老师的上课强度也很不平衡，一周里面有时一天都不上课或者只上一次，有时一天需要上课三到四次（每次三学时），这种忽忙忽闲的上课节奏对于年轻的老师还可以承受，但是对于年纪大的或者身体较弱的老师就比较困难.

　　4、开放性大学物理实验教学管理系统的应用

　　选择基于网络的开放性大学物理实验教学管理系统要重点考虑系统的稳定性、可靠性、实用性、灵活性以及安全性.功能上教师、学生、系统管理员都是在客户端进行操作，用www浏览的方式实现交互功能，达到信息共享、文件传输和远程管理.为此我们选择使用的是合肥市中科大奥锐科技有限公司的产品《实验选课及教学管理系统V3.0》，这个系统总结了全国很多所高校实验中心的实际需要，在功能上不断改进，集实验教学排课、学生自主选课、师生交互、递交批改实验报告、成绩管理、智能统计等，系统充分体现了实验教学的开放性和交互性，体现以学生为主体、教师为主导的实验教学模式.

　　《实验选课及教学管理系统V3.0》中分别有系统管理员、课程管理员、教务管理员、教师、学生五种身份，系统管理员是操作本系统的最先入口，为一切操作准备基础数据，包括学期设置，实验室设置，院系班级设置，节假日设置，学生类别设置，教师及学生信息，课程信息等输入；课程管理员进行课程属性设置，任课教师设置，实验项目及分组，设置实验开课时间，排课表，实验课表一览，学生选课设置及查询，成绩管理及发布教学公告等功能；教务管理员可查看课程各项基本信息，发布教学通知公告，以图形或表格等形式对教师工作量、各学期学生成绩等进行自动统计和分析；教师可以查看及打印自己的课表，录入及查询学生成绩和考勤情况，以及自己的工作量；学生可以进行选课、查看课表、查询成绩.

　　我们针对部分班级和部分实验项目进行了具体地实践.实践班级选择上特别包含了教学情况比较特殊的理学院数理实验班，数理实验班的学生大一、大二是学习公共基础课阶段，大三、大四就根据自己的兴趣特长选择学校任何一个学院的专业方向继续学习，但是大一、大二的课程也包含了他们已经选择的学院专业方向的一些专业基础课程，因为大家既有集体共同修的课程，也有各自选择的专业方向的课程，所以教务处在安排他们上实验课时间困难比较大.实验项目也选择选做的近代综合磁学实验项目进行，这些综合性物理实验只对使用这个教学管理系统的班级开放.

　　经过一学期的尝试，系统充分发挥了网络化校园的优势，基本达到预期的开放性的实验教学管理的目的，在老师和学生中得到了肯定.在脱离教务处的课表下，学生们物理实验上课的时间安排更加科学合理，特别对于数理实验班的同学能够抽出更多时间去学习自己选择专业方向的一些专业基础课，而且对于临时调课的同学，也不至于总往实验室跑，可以在网上直接取消和修改自己的上课时间，同时教师自己的时间安排也比较灵活，使得每一天的工作量和工作强度都不至于太大，初步克服了前面提到的物理实验教学管理的三个缺点，系统让教师和学生们双方都受益.

　　5、结论

　　随着培养学生实践能力和创新能力越来越得到重视，开放式的大学物理实验教学模式是大势所趋，计算机以及网络技术的飞速发展和普及使得开放式的物理实验教学管理得以不断地完善和优化，从而为开放式的大学物理实验教学模式最大限度地打好了基础.

　　参考文献：
　　〔1〕陶淑芬,等.物理实验预习和预约管理系统的教学应用.科技信息,2012(5).
　　〔2〕黄柳宾,等.物理实验开放式教学改革及实验室建设.实验技术与管理,2003（20）:4.
　　〔3〕陆世杰.探讨开放式物理实验教学管理系统的设计.信息通信,2013(5).
　　〔4〕李幼真.大学物理实验的分阶段开放教学管理和实践.大学物理实验,2012(10).
　　〔5〕谭晓玲,等.大学物理实验教学模式的探索.大学物理实验,2009(6).