江蘇省研究生教育教學(xué)改革研究與實踐課題申報書

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附件3-2-1： 江蘇省研究生教育教學(xué)改革 研究與實踐課題申報表 課題名稱： 基于互聯(lián)網(wǎng)+視角下的研究生 實驗實踐教學(xué)研究 主 持 人： 所在單位： 南京理工大學(xué) 申報類型：□重點課題 □一般課題 課題類別：□理論研究類 □實踐創(chuàng)新類 江蘇省學(xué)位委員會 制表 江蘇省教育廳 二O一六年五月 一、課題組基本情況 主持人情況 姓 名 性 別 男 出生年月 工作單位 南京理工大學(xué) 國有資產(chǎn)與實驗室管理處 行政職務(wù) 專業(yè)領(lǐng)域 實驗室管理 實驗實踐教學(xué) 專業(yè)技術(shù) 職 務(wù) 電子信箱 聯(lián)系電話 課題組成員情況 姓 名 專業(yè)技術(shù) 職 務(wù) 工 作 單 位 專業(yè)領(lǐng)域 項目組中的分工 石磊 助理研究員 南京理工大學(xué) 國有資產(chǎn)與實驗室管理處 實驗室建設(shè) 實驗實踐教學(xué) 安全管理 調(diào)研、分析、總結(jié) 孫欣 助理研究員 南京理工大學(xué) 國有資產(chǎn)與實驗室管理處 實驗室建設(shè) 實驗實踐教學(xué) 安全管理 調(diào)研、分析、總結(jié) 注：允許跨單位組織有關(guān)人員聯(lián)合申報課題 二、課題研究設(shè)計與論證報告 （一）課題的核心概念及其界定科技展望2016 /10 研究生實驗實踐教學(xué)是培養(yǎng)具備綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力人才的重要環(huán)節(jié)，隨著高等教育改革的深入，實驗實踐教學(xué)也面臨著升級改革?；ヂ?lián)網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的高速傳輸處理以及高效互連，已經(jīng)改變了諸多傳統(tǒng)行業(yè)形態(tài)，其中也包括教育行業(yè)。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+ ”成為國家戰(zhàn)略，研究生實驗實踐教學(xué)基于互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成為迫切的要求。充分運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”這一領(lǐng)先理念，可以實現(xiàn)高校實驗實踐教學(xué)的科學(xué)化、人性化、智能化管理。 一、實驗實踐教學(xué) 實驗、實踐教學(xué)是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，它在培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面所起到的重要作用是其他任何教學(xué)形式都無法替代的，它可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維，增長學(xué)生的創(chuàng)新技能，涵養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新品格。國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010一2020年)強(qiáng)調(diào)要提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。如何從學(xué)校層面加強(qiáng)實驗、實踐教學(xué)的頂層設(shè)計及其管理，是提高實驗、實踐教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在，而建立與管理創(chuàng)新型的實驗室是實現(xiàn)良好的實驗實踐教學(xué)的熱門途徑。 二、“互聯(lián)網(wǎng)+”與教育的結(jié)合 “互聯(lián)網(wǎng)+”指的是“互聯(lián)網(wǎng)+各個傳統(tǒng)行業(yè)”，但這并不是簡單的兩者相加，而是利用信息通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)平臺，讓互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行深度融合，創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)。就像第二次工業(yè)革命中，電力的出現(xiàn)讓很多行業(yè)發(fā)生翻天覆地的變化，互聯(lián)網(wǎng)也會像電力一樣，作為一種工具，大幅度提高每一個行業(yè)的效率。同樣，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”并不僅僅意味著目前引人注目的在線視頻教學(xué)，“互聯(lián)網(wǎng)+”在教育的各個方面還有更多的潛力可以發(fā)掘。 隨著我國高校人數(shù)的擴(kuò)招，研究生數(shù)量逐年增加，高校研究生的實驗實踐能力的培養(yǎng)面臨著艱巨的挑戰(zhàn)。越來越多的高校試圖通過創(chuàng)新型實驗室的建設(shè)來增強(qiáng)學(xué)生的實踐動手能力，這在培養(yǎng)學(xué)生上起到了非常良好的效果，但是可以看到，目前來講很多高校的實驗室都還為得到充分的應(yīng)用，如果能將“互聯(lián)網(wǎng)+”這一概念應(yīng)用到高校的創(chuàng)新型實驗室的建設(shè)中，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行虛擬實驗教學(xué)以及實驗室預(yù)約、管理、評價等工作，使高校研究生能夠更加便捷的使用實驗室，同時方便實驗室的管理工作，這對實驗室利用效率的提高具有非常大的幫助。 （二）國內(nèi)外同一研究領(lǐng)域現(xiàn)狀與研究的價值 一、研究領(lǐng)域現(xiàn)狀 1. 虛擬實驗教學(xué)的實現(xiàn) 網(wǎng)上虛擬實驗教學(xué)是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把實驗教學(xué)中的選課、教學(xué)、虛擬實驗操作、測試與實時答疑等教學(xué)環(huán)節(jié)在網(wǎng)上實現(xiàn)，為開放式實驗教學(xué)服務(wù)。虛擬實驗教學(xué)可采用集中式管理，即一個學(xué)校甚至幾個學(xué)?？梢允褂靡粋€網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，由專門的網(wǎng)絡(luò)管理員統(tǒng)一管理，可靠性大大增強(qiáng)，維護(hù)費用大大降低。 虛擬實驗教學(xué)的特點是開放性，它能提供給學(xué)生最大的自由度和靈活性，由于基于互聯(lián)網(wǎng)，任何學(xué)生只要在接入互聯(lián)網(wǎng)的任一終端上便能隨時隨地使用該系統(tǒng)。學(xué)生可方便地在網(wǎng)上進(jìn)行任一專業(yè)、任一課程的實驗學(xué)習(xí)，并及時獲取與實驗教學(xué)及管理有關(guān)的各種信息。值得注意的是虛擬實驗是實驗教學(xué)的輔助手段，決不能取代實際實驗操作。對于校內(nèi)學(xué)生的實驗，學(xué)生可以在網(wǎng)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，在實際操作中教師負(fù)責(zé)現(xiàn)場巡視答疑，學(xué)生遇到問題也可以即時到網(wǎng)上詢問或由教師指導(dǎo)。 吉林大學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)實驗中心和校實驗室管理處是較早從事實驗課計算機(jī)輔助教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的研究與試點的院校。隨著計算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展．網(wǎng)絡(luò)教學(xué)日益成為普及教育的有效手段。目前也有很多高校建立了校園網(wǎng)并通過中國教育科研網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)，但大多數(shù)校園網(wǎng)上的軟件匱乏，用于實驗實踐教學(xué)與管理的實用軟件很少，建立虛擬實驗教學(xué)中心正是利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的功能實現(xiàn)了分散實驗教學(xué)的集中網(wǎng)絡(luò)化管理，不僅有力支持了開放實驗教學(xué)，而且網(wǎng)上虛擬實驗教學(xué)中心的建立也充分利用了校園網(wǎng)的資源，具有很高的實用價值和重要的現(xiàn)實意義。 2. 云實驗中心的建立 目前高校實驗資源主要還是以現(xiàn)場實驗為主，實驗資源利用率低，實驗維護(hù)成本高，實驗更新?lián)Q代難以和技術(shù)發(fā)展有效協(xié)同發(fā)展，實驗也多數(shù)為驗證性實驗，少量為綜合性、設(shè)計性實驗，一定程度上束縛學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)與發(fā)展，利用互聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)來優(yōu)化高校實驗教學(xué)環(huán)節(jié)迫在眉睫。 國內(nèi)北京航天航空大學(xué)利用互聯(lián)網(wǎng)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用，從實驗教學(xué)角度，建立了云實驗中心，通過建立服務(wù)器池，搭建桌面虛擬機(jī)環(huán)境，在同一系統(tǒng)上同時運(yùn)行多臺虛擬機(jī)，快速部署操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，構(gòu)建了靈活可靠的虛擬實驗教學(xué)環(huán)境。 云實驗中心的可以起到實驗室宣傳介紹的功能，有些高校實驗室不為學(xué)生熟悉，不知道哪些實驗室可以做哪些實驗和研究，不知道實驗室是否對學(xué)生開放，不知道每個實驗室具體的開放時間，建立云實驗中心就是形成了一個有效的展示平臺。對各個實驗室的進(jìn)行全方位的介紹，包括實驗室的成立背景和成立時間，實驗室所取得的成就，實驗室目前的人員組成以及實驗?zāi)壳八哂械膶嶒炘O(shè)備，實驗室可以做哪些實驗。實驗室相應(yīng)的實驗指導(dǎo)數(shù)據(jù)資料以及實驗指導(dǎo)老師等。在實驗室的主頁上列出實驗室開放的時間以及預(yù)約情況。 云實驗中心的建立還可以形成先進(jìn)有效的管理系統(tǒng)。實驗室的使用和維護(hù)一直是非常繁瑣和復(fù)雜的，在進(jìn)行排課的過程中實驗室的使用往往需要各個任課老師進(jìn)行協(xié)調(diào)，由于實驗的安排需要統(tǒng)籌專業(yè)、人數(shù)以及任課老師上課的時間以及相互之間的上課時間之間的沖突。利用互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)實驗室管理系統(tǒng)可以有效的解決這一問題，通過統(tǒng)一的排課安排的平臺任課老師可以在該平臺上進(jìn)行排課，排課的過程中自動規(guī)避排課各種因素所造成的沖突。這大大的解決實驗室排課難的問題。在實驗室實驗的過程中還存在著對實驗室設(shè)備的管理問題，通過該實驗室管理系統(tǒng)也可以對實驗室現(xiàn)存的設(shè)備以及設(shè)備的狀態(tài)使用的次數(shù)時間以及地點和個人進(jìn)行詳細(xì)的記錄，這在很大程度上減少了實驗室在使用過程中對實驗設(shè)備實驗的記錄所存在的流于形式的問題，使得實驗設(shè)備得到了較好的保護(hù)。 3. 交流互動平臺的形成 互聯(lián)網(wǎng)和社交平臺可以營造出教師、學(xué)生、管理人員、技術(shù)人員的實時在線互動空間。利用社交平臺和應(yīng)用進(jìn)行實驗室管理和實驗教學(xué)信息的實時推送。發(fā)揮師生主動參與意識，豐富實驗教學(xué)資源，加強(qiáng)信息交互和資源共享，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)泛在性實驗教學(xué)環(huán)境，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和協(xié)作創(chuàng)新意識。通過這樣的平臺，教師或者和學(xué)生都可以提問題，并且可以回答問題，由于沒有了上課發(fā)言的約束，學(xué)生的思路較為開闊，通過討論能夠更加透徹的理解實驗，能夠更加明白實驗的原理與實驗的過程，并且通過互聯(lián)網(wǎng)的交流平臺學(xué)生可以發(fā)布一些自己的想法，然后將自己做實驗的結(jié)果和其他同學(xué)或者是老師進(jìn)行分享。除此之外，學(xué)生可對實驗項目進(jìn)行評價，用戶可查看實驗課程中各實驗項目的評分走勢圖，點擊評分，可查看該實驗項目下所有學(xué)生評分的詳細(xì)內(nèi)容。教師可設(shè)置滿分成績( 數(shù)值) 、合格成績( 數(shù)值) 、主觀成績( 權(quán)重) 、實驗成績( 權(quán)重) 和作業(yè)成績( 權(quán)重) ，其中實驗成績包括老師成績、學(xué)生互評成績、預(yù)習(xí)報告成績、實驗報告成績，教師可設(shè)置各子成績所占的比例值。 二、研究價值 通過“互聯(lián)網(wǎng)+”建立創(chuàng)新性的實驗實踐教學(xué)模式是目前高校教育的必然趨勢。 1.響應(yīng)國家“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃 在2015 年3 月5 日召開的第十二屆全國人民代表大會第三次會議上，國務(wù)院總理李克強(qiáng)在政府工作報告中首次將“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃提升為國家戰(zhàn)略。2015 年7 月1 日，國務(wù)院頒布《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+ ”行動的指導(dǎo)意見》( 國發(fā)［2015］40號) ，提出了“互聯(lián)網(wǎng)+ ”十一項重點行動計劃，針對教育領(lǐng)域，該文件提出要探索新型教育服務(wù)供給方式，鼓勵互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)與社會教育機(jī)構(gòu)根據(jù)市場需求開發(fā)數(shù)字教育資源，提供網(wǎng)絡(luò)化教育服務(wù)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”與教育行業(yè)的融合將會為教育行業(yè)帶來新的曙光。 2.傳統(tǒng)教育模式的升級需求 互聯(lián)網(wǎng)時代，社會發(fā)展迅速，研究生入學(xué)數(shù)量不斷增多，傳統(tǒng)教育在研究生實驗實踐能力的培養(yǎng)上已經(jīng)顯現(xiàn)出不足，面臨著各種挑戰(zhàn)，如果不能及時升級改革，學(xué)生的實驗實踐能力可能會與社會脫節(jié)。利用“互聯(lián)網(wǎng)+”新理念為師生及時提供遠(yuǎn)程實驗教學(xué)資源，實現(xiàn)實驗資源共享，通過虛擬仿真實驗解決實驗教學(xué)過程中軟件升級和維護(hù)成本高、過程管理和質(zhì)量監(jiān)控缺失的問題，是提高實驗資源利用率，提高實驗教學(xué)水平的必要手段。 3.增進(jìn)學(xué)術(shù)交流與科技創(chuàng)新 在“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念下建立的創(chuàng)新性實驗室平臺，能夠提供一個及時的學(xué)術(shù)交流平臺，不僅有利于新思想、新理念的誕生，而且有利于學(xué)科交叉與融合。不同研究領(lǐng)域的研究生帶來不同的測試課題要求，實驗室技術(shù)人員面對新情況和新問題，將不斷研究和創(chuàng)新的測試方法，對實驗實踐教學(xué)認(rèn)識和了解會在解決新問題的過程中不斷深入和得到強(qiáng)化，從而為開展技術(shù)創(chuàng)新積累了必要的經(jīng)驗和技能，使得實驗室的科技創(chuàng)新成為可能。 注：本表可附頁 （三）研究與實踐的目標(biāo)、內(nèi)容（或子課題設(shè)計）與重點 一、研究目標(biāo) 通過對國內(nèi)外高校開展實驗實踐教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，研究推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與實驗實踐教學(xué)相適應(yīng)的方式方法，研究制約因素，分析問題根源，結(jié)合理工科大學(xué)的特點，研究通過互聯(lián)網(wǎng)、移動媒體技術(shù)等手段對實驗實踐教學(xué)工作的推進(jìn)和改革提出有效措施。 二、研究內(nèi)容與重點 1. 虛擬實驗平臺的創(chuàng)建； 2. 云實驗室理念的推廣； 3. 實驗交流平臺的形成； 4.構(gòu)建理工大學(xué)的實驗室安全教育平臺。 （四）研究與實踐的思路、過程與方法 一、研究思路 1.對國內(nèi)外高校開展實驗實踐教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研，通過對理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究概念內(nèi)涵。 2.研究推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與實驗實踐教學(xué)相適應(yīng)的方式方法，研究制約因素，分析問題根源。 3.在前面分析問題的基礎(chǔ)上，結(jié)合理工科大學(xué)的特點，研究通過互聯(lián)網(wǎng)、移動媒體技術(shù)等手段對實驗實踐教學(xué)工作的推進(jìn)和改革提出有效措施。 二、研究方法 1.文獻(xiàn)法 通過文獻(xiàn)的閱讀與梳理，理清了當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)時代關(guān)于高校研究生實驗實踐教學(xué)發(fā)展的趨勢，并對影響和阻礙共享的因素有了明確的認(rèn)識，為接下來的研究提供了基礎(chǔ)。 2.歸納分析法和規(guī)范分析法 歸納的方法就是通過對現(xiàn)有的客觀事實觀察并加以分類，然后考察它們之間的關(guān)系。規(guī)范分析法是屬于方法論的一種，不僅闡述事物的客觀事實，描述事物應(yīng)該是一個什么樣的狀態(tài)，并得出自己的結(jié)論。 注：本表可附頁 （五）主要觀點與可能的創(chuàng)新之處 1.建設(shè)“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的實驗實踐教學(xué)平臺。通過與互聯(lián)網(wǎng)的，使實驗實踐教學(xué)平臺服務(wù)于更廣泛的用戶，憑借自身教學(xué)的優(yōu)勢，大規(guī)模發(fā)展教學(xué)服務(wù)，在升級線上的同時也要升級線下，并借助大數(shù)據(jù)，推動實驗實踐教學(xué)的發(fā)展。 2.推動整個實驗教學(xué)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。因為有了實驗室和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，學(xué)生有了更多的學(xué)習(xí)渠道，他們不僅在線上得到教學(xué)，也在線下得到更好的教學(xué)與服務(wù)。我們不僅能夠把傳統(tǒng)的教學(xué)做得更好，同時也能夠讓實驗、實踐等平臺上的教學(xué)做得更好，讓學(xué)生有更大的收獲，讓各學(xué)科的教師、設(shè)備產(chǎn)品受益，以服務(wù)學(xué)生為目的.推動整個實驗教學(xué)的轉(zhuǎn)型發(fā)展。 3.實施實驗室安全準(zhǔn)入制度。安全教育學(xué)習(xí)與考試模塊也是綜合性教育教學(xué)服務(wù)平臺的一大亮點，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”來實現(xiàn)實驗室安全準(zhǔn)入制度的實施，該平臺可構(gòu)建實驗室安全教育在線培訓(xùn)體系，通過在線考試的方式加強(qiáng)學(xué)生對安全知識的學(xué)習(xí)和掌握。 （六）預(yù)期研究成果及實踐成效 成果名稱 成果形式 完成時間 負(fù)責(zé)人 階段成果（限5項） 國內(nèi)高校實驗實踐教學(xué)現(xiàn)狀 調(diào)查報告 2017年6月 石磊 推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+實驗教學(xué)”建設(shè)的影響因素 調(diào)查報告 2017年6月 石磊 初步建立實驗室安全教學(xué)與考試在線系統(tǒng) 擬上線測試并 形成試運(yùn)行報告 2017年3月 孫欣 最終成果（限3項） 基于互聯(lián)網(wǎng)+視角下理工科高校實驗實踐教學(xué)與創(chuàng)新 發(fā)表文章 2018年6月 建立實驗室安全知識教育與考試在線系統(tǒng) 全校范圍內(nèi)上線 2017年6月 孫欣 （七）完成研究與實踐任務(wù)的可行性分析（包括：①課題組核心成員的學(xué)術(shù)或?qū)W科背景、研究經(jīng)歷、研究能力、研究成果；②圍繞本課題所開展的前期準(zhǔn)備工作，包括文獻(xiàn)搜集工作、調(diào)研工作等；③完成研究任務(wù)的保障條件，包括研究資料的獲得、研究經(jīng)費的籌措、研究時間的保障等。） 一、課題組成員研究情況 課題組成員均為學(xué)校國有資產(chǎn)與實驗室管理處人員，具有豐富的實驗室管理經(jīng)驗。XXX、XXX長期從事實驗室管理，熟悉和了解高校實驗室管理現(xiàn)狀以及實踐教學(xué)的開展情況，是學(xué)校大型儀器設(shè)備共享的推動者；XXX從事實驗室安全管理工作，具有一定的理論基礎(chǔ)。 二、文獻(xiàn)收集情況 [1]. 覃力立.“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下傳媒實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)性變革--論全媒體實驗室“教學(xué)云”平臺的建設(shè)與管理[J].新聞愛好者，2016，(1)：81-83 [2]. 周洋.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”在高校實驗教學(xué)中的探索與應(yīng)用[J].科技展望，2016，10：214 [3]. 范建林. 互聯(lián)網(wǎng)+高校創(chuàng)新型實驗室建設(shè)的研究與探索[J].科教導(dǎo)刊，2016，1：184-185 [4]. 張躍.高校實驗實踐教學(xué)管理體系的構(gòu)建--以廣東培正學(xué)院為例[J].赤峰學(xué)院學(xué)報，2014，30（2）:170-172 [5]. 楊雪，周淑紅，包方華. 基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬實驗教學(xué)中心的構(gòu)建[J].中國高教研究，2001（1） [6]. 朱志敏.深化高校實驗實踐教學(xué)改革的思考[J].江蘇高教， 2001(4) [7]. 王勇民.“互聯(lián)網(wǎng)+”給高校教學(xué)帶來的影響[J].科教導(dǎo)刊，2015，12：13-14 [8]. 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