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(二)《高錳酸鉀制取氧氣》的實驗目的
(1)通過虛擬實驗中的文本展示工具,使學習者了解實驗目的、原理和方法。
(2)通過對虛擬實驗的操作,掌握藥品的選擇以及儀器連接的先后順序,能夠動手制取氧氣。
(3)通過對實驗過程、現象的觀察、分析實驗反應機制,加深對實驗的認知和理解。
(三)《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗活動設計
學生要完成虛擬實驗首先需要安裝Secondlife客戶端,進入Secondlife虛擬環境,通過以下流程完成整個虛擬實驗。
(1)準備階段:學習者通過Secondlife提供的地圖工具搜索到虛擬實驗室地標并通過瞬間移動工具進入虛擬實驗室。
(2)實驗階段:學習者通過人-機交互選擇事先通過3D建模工具創建好的虛擬實驗儀器、藥品并通過資源工具查詢相關儀器的使用方法及實驗裝置圖,完成實驗儀器的裝置;點擊各個實驗儀器、添加藥品來完成實驗。
(3)評價反饋階段:教師根據學生提交的實驗報告和學習者的學習記錄對學習者本次實驗進行一個綜合評價,并將評價結果通過評價反饋系統及時反饋給學習者。
二、《高錳酸鉀制取氧氣》的虛擬實驗環境設計
本研究以《高錳酸鉀制取氧氣》為例設計的虛擬實驗環境。以實驗過程的設計為理論基礎從場景及模型設計、交互設計、支持工具設計、特效設計、評價設計這幾方面設計三維虛擬實驗環境。
(一)實驗環境的場景及模型主要虛擬教室、虛擬實驗室和儀器設備組成
虛擬教室由講臺、桌椅、多媒體系統、音響設備、電子白板、書柜、書、電腦組成,供學習者實驗后進行交流、報告、探究、形成實驗結論。虛擬實驗室主要由實驗環境、實驗操作臺、水池、藥品柜、滅火設備為為學習者完成實驗并獲取實驗數據。儀器設備主要是酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽、鐵夾、燒杯。藥品耗材主要是高錳酸鉀等。
(二)交互系統設計
(1)人機交互設計:在實驗中通過操作交互,學習者能夠感受到實驗設備的控制感和體驗感。在Secondlife中,利用創建工具可以實現簡單的“點擊”“移動”“坐在上面”等操作,Secondlife提供的林登腳本語言可以設置改變物體的性質、運動方式、運動軌跡、對外力的反應等等,能夠較好地支持學習者的操作交互。
(2)交流工具:學習者在實驗過程中和老師、同伴交流的方式主要有在線的同步交流和異步交流。
(三)支持工具設計
實驗支持工具是指支持學習者完成實驗的所有工具,本研究的支持工具主要包括搜索工具、資源工具、實驗認知工具、評價反饋工具等。搜索工具主要是地圖工具和瞬間移動工具通過它們是搜索定位各種學習場所、用戶,并瞬間移動到目的地。資源工具包含Secondlife內部資源和外部資源。內部資源主要是3D瀏覽器;外部資源包括各大搜索引擎。這些工具可以搜索Secondlife內部和外部各種信息資源實驗認知工具主要包括3D建模工具、拍攝工具、記事本工具主要為為實驗過程中學習者觀察記錄實驗現象、采集數據提供支持。評價反饋工具主要包括問卷系統(choicer、Quizchair)、學習記錄系統(Tracker)、Web-Intercom,為實驗后學習者自評、反思以及教師評價反饋提供支持。
(四)特效設計
在Secondlife中,通過粒子系統結合林登腳本語言可以營造煙霧、火焰、氣體、雪花等各種現象。在本實驗中酒精燈加熱的火焰、水槽里面的氣泡、集氣瓶中的氧氣、反應過程中的煙霧、藥品晶體的狀態變化等效果都可以通過粒子系統來實現。
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數字圖書館與虛擬學習環境的整合是將學生的學習資源、教師的課件資源和圖書館的數字資源融合在一起。學生通過教學過程獲取知識的方式和通過圖書館獲取信息的方式均發生了巨大變化,導致了圖書館服務從傳統服務向虛擬服務的擴展。
1.1 有利于圖書館服務角色的改變
圖書館的服務從傳統對圖書資料的開發利用,重視對教師課件資源和考卷資源的開發,到承擔起利用元數據對其組織、描述、加工和整理的任務,將學生的學習資源、教師的課件資源和圖書館資源與服務融合在一起,并建立一個統一的信息訪問平臺。對來源各異、不同媒體的信息資源進行整合,利用統一的界面為讀者提供一個一站式學習、無縫檢索的數字化學習環境。
1.2 拓展了圖書館的服務模式
數字圖書館的建設是為了高效率利用圖書館資源,解決傳統圖書館信息搜集、整理、加工服務過程中的局限性和低效率,以滿足讀者對圖書館信息資源的需求。與傳統圖書館的服務相比,數字圖書館與虛擬學習環境的整合建立起了以數字圖書館為平臺發展起來的虛擬服務、個性化服務、虛擬參考服務、網絡導航服務。它包括:館際互借與電子文獻的傳播、公共書目查詢、數字資源全文的獲取、在線閱讀、用戶培訓課件等等。如:一個讀者想續借、預約、館際互借圖書,這些都可以在網上通過圖書館網頁得以完成。
1.3 有利于培養學生的學習能力
虛擬學習環境是在網絡條件下產生的,它具有明顯的特征:技術性、開放性、學習資源的豐富性及共享性、學習的自主性等等。數字圖書館與虛擬學習環境的整合可以滿足不同讀者的不同的學習需求。數字圖書館具有的便于儲存、組織、檢索、復制和傳輸等特點,使讀者可以按照自己的意愿來進行,沒有了條條框框的束縛。通過網絡虛擬學習調動讀者的感官認識,使其產生學習興趣,并能變被動為主動。借助網絡這個平臺,大家在這種學習環境中,可以借助于各種先進的學習軟件、工具和平臺,對共同感興趣的東西和學習過程中遇到的難題,進行自由交流、互動、討論和協作,共享彼此的觀點、思想、資源、知識、學習經驗和集體智慧。不僅學習到了知識,而且獲得了學習能力的提升。
1.4 有利于同學之間,學生與教師之間的交流
傳統的教育方式是受教育者與施教者,兩者之間根本不可能實現所有學生與教師之間的互動。虛擬學習環境下,教育不再是單純的只在校園或者在教室內的行為模式,學生對教師的依賴性減少了。雖然虛擬學習環境中學生與教師在空間上是分離的,但他們通過電子郵件、語音聊天等諸多形式相互聯系,甚至可以在網上組織學習小組。在這個學習環境中,他們可以很自由的和老師、同學進行在線交流,相互學習。學生可以向老師提出問題,尋求老師的幫助。老師也可以隨時抽查學生作業,并對作業提出意見和要求。所以說虛擬學習環境更能啟發學生的創造性、互動性。
2 數字圖書館與虛擬學習環境整合中存在的問題
2.1 技術層次低
虛擬學習環境依托于數字圖書館的發展,但數字圖書館涉及到圖書館本身結構的數字化以及管理程序、信息傳遞過程的數字化。它的形成必須依靠館藏信息資源的信息數字化。數字圖書館是以數字化的形式,將文字、圖像、聲音、動畫等多種形式的信息存儲在光、磁等非紙質載體上,通過計算機和其它外部設備再現的信息資源。在發展過程中一些技術問題還不夠完善。如:信息編碼技術、通訊技術、服務器技術和用戶接口技術等。這些技術問題涉及到資源的內容、結構,造成了讀者下載資料困難。可獲取的資源太少,因而不能真正提供“一站式”的服務。
2.2 資源有限
數字圖書館與虛擬學習環境的整合是為了讓讀者獲取更多圖書館資源,為讀者提供經數字化處理的多樣化、全球共享的學習材料和學習對象。而在具體使用過程中,由于受到各種因素的制約,如:圖書館經費制約、傳統圖書館的制約、知識產權等等,造成向讀者提供資源有限。目前,高校館藏數字化主要集中在學位論文、會議論文等電子資源(電子期刊、電子圖書等),對多媒體資源及網絡資源收集加工比較少,對圖片、音頻、視頻、光盤等類型的資源提供的檢索途徑比較少。
2.3 讀者利用的效率不高
在虛擬學習環境中,數字化學習平臺與圖書館管理系統的整合面臨較大困難,如果不對他們進行整合,或者整合不合理,都會給讀者造成極大的不便。目前國內許多圖書館資源與服務分布較散,一站式信息服務未能實現。一方面高校數字圖書館在資源整合過程中普遍存著數據缺乏規范,造成用戶獲取資料困難;另一方面圖書館資源內容采集不全,有些數據庫的期刊在整合系統中沒有收集。這些都是造成讀者利用效率不高的重要原因。
3 加強數字圖書館與虛擬學習環境整合的舉措
3.1 提高整合技術,完善整合后的系統功能
3.1.1 信息資源整合
信息資源的整合應以館藏書目資源為核心,選擇本校特色主題制作成獨具特色的文獻數據庫或者專題數據庫,對數目數據庫、全文數據庫和一些免費提供短期服務的數據庫、自建數據庫等多種載體進行全方位的提示與整合。對讀者比較常用的資源,如電子期刊、電子圖書、學位論文、會議論文等數字資源通過圖書館主頁提供給讀者。
3.1.2教師課件的整合
對全校優秀教師的教學方法、課程需要的資源等加以整合,以充實到虛擬學習環境中。
3.1.3 建立信息資源導航庫
根據讀者需求,搜索、選擇、挖掘internet中的信息資源,下載到本館或本地網絡中,經過分類、標引、組織,通過網絡或其他方式提供給用戶。
圖書館將這些整合出來的數字資源,通過一定的檢索方法,如關鍵詞、題名以及學科分類等檢索點提供給讀者。對數據庫的檢索界面應遵循簡單、友好的原則。對于教師課件參考文獻及教學參考書目與圖書館目錄建立技術上的鏈接,達到虛擬學習環境和數字圖書館相融合的結合體。
3.2 加強讀者信息檢索技能的培訓
對讀者群的培訓。從低年級的入館教育到高年級的文獻檢索課的教育要分層次逐步開展,以達到即對學生進行培訓,又對圖書館資源起到宣傳作用。目前高校文獻檢索課還不普及,而且大都是選修課,參加的人數不多。為拓展圖書館的宣傳力度,培養學生利用文獻信息資源的主動性,應在全校范圍內提高文獻檢索課教學力度,將文獻檢索課納入必修的范疇,讓文獻信息檢索知識成為學生走向社會后必不可少的知識點。
加強對讀者檢索能力的培訓。培訓內容包括具體的操作,如計算機檢索、網絡查詢及網絡通訊方法等方面。使光盤數據庫、多媒體網絡資源成為讀者獲取信息的主要渠道。
3.3 對讀者信息需求的分析
3.3.1依賴心理
隨著圖書館服務的更新,讀者可以通過計算機、網絡等技術查找他所需要資料。但讀者還是希望通過一個界面能方便快捷的查找資料以及教學課件等。
3.3.2 求便心里
讀者在利用虛擬學習環境時,傾向于手續簡便、網絡搜索引擎與入口提供單一的檢索點。
3.3.3 求新心里
由于信息量大,更新快,讀者在利用時希望獲取的是最新的、經過篩選、具有高質量的資源與環境。
對讀者信息需求的分析,是了解讀者在虛擬學習環境中學習過程的一般需要,以便在虛擬學習環境的創建中更好地整合各種數字資源、教學資源,做到有的放矢。
3.4 館員素質能力的提高
數字圖書館與虛擬學習環境的整合,改變了圖書館員原有的服務模式。如何改變傳統的工作方法,需要進行一定的嘗試。
3.4.1 改變工作模式
圖書館原有的工作主要是對圖書館購買的資源進行整理加工,然后提供給讀者使用。現在要重視對教師的課件資源、學校優秀論文、學術動態進行收集、整理、描述和加工。使讀者能夠像利用圖書館資源一樣很方便利用網絡資源、教師的課件資源和與課程相關的參考資料。
3.4.2 改變服務模式
在虛擬學習環境中,學生的學習方式跨出了傳統的課堂授課模式,學生的學習能力在這一環境中得到了培養和鍛煉。圖書館的服務模式也由過去通過圖書流通、閱覽、咨詢等實體服務而轉向通過網絡向讀者提供形式多樣的虛擬服務,圖書館員要主動參與,發揮圖書館信息資源優勢。
虛擬學習環境是新興的、不斷發展的信息服務體系,教師、圖書館員和學生在這一學習環境過程中,將對數字圖書館和虛擬學習環境提出更多、更高的要求。
參考文獻:
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1 數字圖書館與虛擬學習環境整合概述
1.1 有利于圖書館服務角色的改變
圖書館的服務從傳統對圖書資料的開發利用,重視對教師課件資源和考卷資源的開發,到承擔起利用元數據對其組織、描述、加工和整理的任務,將學生的學習資源、教師的課件資源和圖書館資源與服務融合在一起,并建立一個統一的信息訪問平臺。對來源各異、不同媒體的信息資源進行整合,利用統一的界面為讀者提供一個一站式學習、無縫檢索的數字化學習環境。
1.2 拓展了圖書館的服務模式
數字圖書館的建設是為了高效率利用圖書館資源,解決傳統圖書館信息搜集、整理、加工服務過程中的局限性和低效率,以滿足讀者對圖書館信息資源的需求。與傳統圖書館的服務相比,數字圖書館與虛擬學習環境的整合建立起了以數字圖書館為平臺發展起來的虛擬服務、個性化服務、虛擬參考服務、網絡導航服務。
1.3 有利于培養學生的學習能力
虛擬學習環境是在網絡條件下產生的,它具有明顯的特征:技術性、開放性、學習資源的豐富性及共享性、學習的自主性等等。數字圖書館與虛擬學習環境的整合可以滿足不同讀者的不同的學習需求。通過網絡虛擬學習調動讀者的感官認識,使其產生學習興趣,并能變被動為主動。不僅學習到了知識,而且獲得了學習能力的提升。
1.4 有利于同學之間,學生與教師之間的交流
傳統的教育方式是受教育者與施教者,兩者之間根本不可能實現所有學生與教師之間的互動。虛擬學習環境下,教育不再是單純的只在校園或者在教室內的行為模式,學生對教師的依賴性減少了。學生可以向老師提出問題,尋求老師的幫助。老師也可以隨時抽查學生作業,并對作業提出意見和要求。所以說虛擬學習環境更能啟發學生的創造性、互動性。
2 數字圖書館與虛擬學習環境整合中存在的問題
2.1 技術層次低
虛擬學習環境依托于數字圖書館的發展,但數字圖書館涉及到圖書館本身結構的數字化以及管理程序、信息傳遞過程的數字化。它的形成必須依靠館藏信息資源的信息數字化。數字圖書館是以數字化的形式,通過計算機和其它外部設備再現的信息資源。在發展過程中一些技術問題還不夠完善,造成了讀者下載資料困難。可獲取的資源太少,因而不能真正提供“一站式”的服務。
2.2 資源有限
數字圖書館與虛擬學習環境的整合是為了讓讀者獲取更多圖書館資源,為讀者提供經數字化處理的多樣化、全球共享的學習材料和學習對象。而在具體使用過程中,由于受到各種因素的制約,造成向讀者提供資源有限。目前,高校館藏數字化主要集中在學位論文、會議論文等電子資源(電子期刊、電子圖書等),對多媒體資源及網絡資源收集加工比較少,對圖片、音頻、視頻、光盤等類型的資源提供的檢索途徑比較少。
2.3 讀者利用的效率不高
目前國內許多圖書館資源與服務分布較散,一站式信息服務未能實現。一方面高校數字圖書館在資源整合過程中普遍存著數據缺乏規范,造成用戶獲取資料困難;另一方面圖書館資源內容采集不全,有些數據庫的期刊在整合系統中沒有收集。這些都是造成讀者利用效率不高的重要原因。
3 加強數字圖書館與虛擬學習環境整合的舉措
3.1 提高整合技術,完善整合后的系統功能
3.1.1 信息資源整合。信息資源的整合應以館藏書目資源為核心,選擇本校特色主題制作成獨具特色的文獻數據庫或者專題數據庫,對數目數據庫、全文數據庫和一些免費提供短期服務的數據庫、自建數據庫等多種載體進行全方位的提示與整合。對讀者比較常用的資源,如電子期刊、電子圖書、學位論文、會議論文等數字資源通過圖書館主頁提供給讀者。
3.1.2教師課件的整合。對全校優秀教師的教學方法、課程需要的資源等加以整合,以充實到虛擬學習環境中。
3.1.3 建立信息資源導航庫 。根據讀者需求,搜索、選擇、挖掘Internet中的信息資源,下載到本館或本地網絡中,經過分類、標引、組織,通過網絡或其他方式提供給用戶。圖書館將這些整合出來的數字資源,通過一定的檢索方法提供給讀者。對于教師課件參考文獻及教學參考書目與圖書館目錄建立技術上的鏈接,達到虛擬學習環境和數字圖書館相融合的結合體。
3.2 加強讀者信息檢索技能的培訓
對讀者群的培訓。從低年級的入館教育到高年級的文獻檢索課的教育要分層次逐步開展,以達到即對學生進行培訓,又對圖書館資源起到宣傳作用。在全校范圍內提高文獻檢索課教學力度,將文獻檢索課納入必修的范疇,讓文獻信息檢索知識成為學生走向社會后必不可少的知識點。
3.3 對讀者信息需求的分析
3.3.1依賴心理。隨著圖書館服務的更新,讀者可以通過計算機、網絡等技術查找他所需要資料。但讀者還是希望通過一個界面能方便快捷的查找資料以及教學課件等。
3.3.2 求便心里。讀者在利用虛擬學習環境時,傾向于手續簡便、網絡搜索引擎與入口提供單一的檢索點。
3.3.3 求新心里。由于信息量大,更新快,讀者在利用時希望獲取的是最新的、經過篩選、具有高質量的資源與環境。
對讀者信息需求的分析,是了解讀者在虛擬學習環境中學習過程的一般需要,以便在虛擬學習環境的創建中更好地整合各種數字資源、教學資源,做到有的放矢。
虛擬學習環境是新興的、不斷發展的信息服務體系,教師、圖書館員和學生在這一學習環境過程中,將對數字圖書館和虛擬學習環境提出更多、更高的要求。
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1.1技術簡介
虛擬現實技術(vR)是以計算機技術為依托,綜合多媒體技術、傳感器技術、人工智能、人機接 口技術、實時計算、工程仿真技術等多學科為一體的前沿技術,它能生成逼真的視、聽、觸覺一體化的人工虛擬環境,用戶能以自然的方式與虛擬環境中的對象進行交互【l1。它具有 3個特征:逼真的臨場感、自然的交互、提高學習者思維認知。vR突破了人類認識的時空限制,大大拓寬了人類對現實世界及未知世界的感覺和認識 ,為人們的實踐活動提供了嶄新的環境和手段。在軍事、制造、醫學、設計、藝術、娛樂等領域,vR都有廣闊的應用前景。
1.2教育頷域應用現狀及前墨
對教育領域而言,運用 VR能夠通過計算機將三維空間或實物模型的意念清楚地表示出來,能使學習者直接 、自然地與虛擬環境中的各種對象進行交互,并通過多種形式參與事件的發展變化過程,從而獲得最大的控制、操作整個環境的自由度[21。這種呈現多維度信息的虛擬學習和培訓環境,以最直觀、最有意義的方式為學習者掌握一門新知識、新技能提供嶄新途徑。 普遍意義上講,完整的 vR系統需要高級計算機、頭盔式顯示器、數據手套、洞穴式投影等昂貴的硬件支持設備 ,這對于大多數教育教學單位都是難以承受的,從而嚴重制約了VR系統在教育教學中的推廣應用。但在科技多樣化發展的今天,VR系統也呈現出多樣化的發展趨勢,vR系統配置可以根據目標需求而定。設備投資大、開發周期長的復雜VR系統,一般應用于高校或航天軍事等高端技術工作領域。而桌面型vR系統僅使用電腦單機,顯示器是學習者觀察虛擬環境的一個窗口,學習者可通過使用簡單的外設(如鼠標、立體眼鏡等)來駕馭虛擬環境和操縱虛擬物體,雖缺乏完全沉浸功能,但其結構簡單、硬件成本低的特點非常適合在我國的普教、職教領域推廣應用。
2 VR在職教個性化教學實驗中應用的可行性
2.1 職教學情現狀
在各類職業學校中,普遍存在的問題是學生學習興趣不高,特別是在枯燥、乏味的理論知識學習中,這一問題尤為突出。但學生對于新穎事物具有強烈的好奇心和較高的動手愿望 ,因此, 在講授理論知識時,輔以演示、實驗、實訓 ,并使人人都能動手參與,將會激發學生學習興趣,從而提高教學質量。但這種教學方法存在一些問題:模型、設備、實驗、實訓條件有限,特別是一些價格昂貴的設備 ,不可能人人都能動手操作;盲 目操作會導致設備損壞,需要一定維修費用;在同一個地方完成理論、實踐教學并不現實。
2.2 個性化學習
個性化學習是一種新的學習觀,是伴隨近年來教育改革發展,針對傳統教育大統一的弊端提出來的。它是以學生原有的知識經驗和個性特征為基礎 ,以學生內在需求為核心 。以每個學生學習能力與個性的自由、充分、和諧發展為目標而實施的學習活動_l1。個性化學習中,師生處于分離或準分離狀態,教師由傳統教育中的主導者變為可利用的教育資源,成為教學資源中的一個組合因素,而學生也從被動接受教育的對象變為教育資源的選擇者和利用者。由此可見,最為簡單、易行的個性化學習載體就是基于web的學習動手實踐,B/S模式、互動操作,可激發學生興趣,從而自定義完成學習、實踐任務。
2.3虛擬教學模型在個性化教學實驗中的應用價值
就教師而言,實現了從傳統講授一簡單圖文課件講授一簡單圖文課件+虛擬教學模型講授的轉變。既充實了教學內容,又豐富了教學手段和形式。同時,虛擬教學模型是使用計算機模擬出的實物形態,其使用同課件一樣方便,既能達到直觀教學的效果,也能使師生獲得臨場感,增強師生互動。
就學生而言,在計算機屏幕上觀察到的是用vR技術數字化后的實物,只要有網絡環境或在家登陸學校的模型web服務器,學生就可動手操作,同時有了直觀模型的臨場體驗后,學生在面對實物操作時也易上手,杜絕了盲目操作。學生也可以通過協作探究解決問題。此外,衛生職業院校還承擔著成人教育的培訓任務 ,對于一些短訓班或遠程教學,在授課時演示或在web上一些虛擬教學模型,可幫助學員理解知識,并在一定程度上解決實驗課中存在的問題。
虛擬教學模型可以通過編程定制、更新內容 ,節省了教學成本,有利于職教事業的可持續發展。另外,虛擬教學模型還可虛擬出一些新型的裝備用于教研活動,體現出教學的前瞻性和創新性,如虛擬科學實驗室、虛擬校園、特殊教育、仿真實驗、專業實訓等。
3衛生職教虛擬平臺建模方案
針對衛生職教的教學特點,可以開發 4類桌面型虛擬現實應用 :模型演示、過程仿真、場景展示、儀器操作。為滿足個性化教學需求,均采用B/S的模式。
3.1模型演示(人體解剖學、口腔解剖學教學)
功能需求 :虛擬口腔模型、器官模型在屏幕中三維立體顯示 ,可用鼠標進行任意角度的調整觀察 ,配合講解,使學生獲取最近乎于真實的感受。
可行性技術方案:Java Applet、Java 3D技術配合使用 3D模型輔助設計軟件 (設計需導出 VRML2.0或 OBJ格式文件 ,如3D SMAX)。
論證:由需求可知,這種三維設計是基于圖形建模的,可選用 VRML和 Java 3D技術在 web上 3D圖像 。與傳統VRML相比,Java 3D的功能和可編程性更強,具有 Java豐富類庫的支持和良好的跨平臺性,考慮構建 3D簡單模型,并配合專業 3D模型設計軟件構建復雜模型。客戶端提供用戶實驗的環境主要采用 Java Applet來實現,使用 Java Applet編寫圖形用戶界面,仿真計算任務由瀏覽器的 Java Applet完成 ,使用 Jav3D實現虛擬實驗場景的3D顯示,兩者嵌入 HTML文件網頁構成用戶的前臺操作界面,支持 web方式。
3.2 過程仿真(虛擬化學實驗、虛擬口腔設備操作與維修)
功能需求:用戶可直接操作 web中虛擬的化學實驗裝置和化學藥品,完成實驗。
可行性技術方案:同 3.1,但需考慮場景和復雜的操作交互 ,其程序編制較 3.1復雜。
3.3場舞展示(口腔診所布局、ICU布局)
功能需求:真實再現室內環境格局、設備布局 ,可由鼠標控制,轉動到任意視角瀏覽 ,用戶有臨場感。
可行性技術方案 :超廣角鏡頭轉臺攝影+靜態圖象 360。全景拼合顯示技術(QTVR或 Java編程)。
論證:由需求可知 ,最簡便的方法是基于靜態圖象進行建模。QTVR運用相機拍攝的真實全景圖像來構建虛擬現實空間與計算機圖形設計或其他 VR技術相比,其制作相對簡單、制作周期縮短、成本低廉、且由于照片清晰度高,細節不會被遺漏觀察場景時有身臨其境感覺。由于數據量小 ,觀察起來也非常流暢。另有使用 Java編程來實現靜態全景拼接的方式,需Jav虛擬機支持。
3.4儀器操作(心電監護儀操作、心電擻據教學)
功能需求:心電監護儀器功能與實物一致,但數據不是現場實測,而是調用專家庫中的臨床教學心電數據資料,學生能通過鼠標點擊虛擬心電監護儀相應按鈕,得到相應結果,從而熟悉儀器操作,掌握相關臨床知識。
可行技術方案:Windows平臺下的 Lab View 8.0虛擬儀器軟件設計(無須數據采集卡)。 論證:美國 NI公司的 Lab View圖形化程序設計語言(G語言)是專門用于設計虛擬儀器的。它是用框圖連線來替代傳統的代碼編寫,而且內置 了豐富的儀器儀表控件(表盤、開關、旋鈕、波形現實等),可在虛擬前面板上根據需要自由組合D1。另外,它的數學分析、信號處理函數庫功能強大,能夠輕松完成臨床教學心電數據的分析、處理、顯示,并可根據所需功能對儀器快速原型化 。Lab View 8.0的Remote Panel功能支持 web方式。
4拓展、開發和意義
4.1 拓展、開發
(1)建立和累積可定期更新的開放型醫學數據專家庫。如心電臨床數據、醫學影像數據、口腔臨床數據、設備維修數據等。依托網絡通訊平臺,實現教學素材的群體共享,為開展優質的教學工作做好充分的知識儲備。
(2)建立和累積可定期更新的開放型教師評價專家庫。廣泛收集教師群體智慧、經驗 ,將評價依據收納到計算機教師評價專家庫中,變教師個體評價為群體評判,這種評價更具客觀性和綜合性,而且依托網絡通信平臺,將教學評價機制進行共享,可提升教學質量 ,并為教學創新帶來巨大益處。
(3)基于醫學數據專家庫、教師評價專家庫 ,引入并應用人工智能技術,對于學生提交的實踐作業 ,采用計算機自動評分一方面保證了評價的綜合性、客觀性;另一方面使學生成績得到最快的反饋,進而及時進行自我調節,提高學習效果。
4.2 意義
(1)變經驗重復型教研組織形式為經驗研究型。這種基于智能專家庫的架構大幅降低了教師的工作強度,取消了其重復勞動,教師可以充分利用教研時間,專注研究那些計算機無法得出結論的學生個性實例或計算機提取的學生共性、典型實例,從而不斷更新、完善專家庫內容,類似問題可在下次計算機評判中得以解決。
(2)為電子學檔體系服務。電子學檔(ELP)是指在信息技術環境下,學習者運用信息手段表現和展示學習者在學習過程中關于學習目的、學習活動、學習成果、學習業績、學習付出、學業進步以及學習過程和學習結果進行反思的有關學習的一種集合體,主要用于現代學習活動中對學習和知識的管理、評價、討論、設計等 。智能專家庫評價體系是依托先進的計算機和網絡技術構建的,能與電子學檔建立數據交換接口,從而為教研評價分析積累充足的資料、為電子學檔體系服務,對目前尚處于起步階段的電子學檔體系的完善和發展起到極大的推動作用。
(3)可進一步增強虛擬教學模型的網絡協同實驗功能。
參考文獻:
【1】何克抗.教育技術學.北京:北京師范大學出版社,2007.
【2】湯躍明.虛擬現實技術在教育中的應用【M】.北京:科學出版社,2007.
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目前,虛擬現實技術已在航空航天、醫學實習、建筑設計、軍事訓練、體育訓練、娛樂游戲等許多領域得到廣泛應用。‘在國外,虛擬現實技術已應用于課堂教學。虛擬現實技術作為新的教學媒體,它的出現無疑將對現代教育教學產生深遠的影響。
一、虛擬現實技術在現代教育中的具體應用
虛擬現實技術在各方面都展現出了強大的應用可能性,蘊藏了無限生機,它能夠為學生提供生動、逼真的學習環境,學生能夠成為虛擬環境的一名參與者,在虛擬環境中扮演一個角色,這對調動學生的學習積極性,突破教學的重點、難點,培養學生的技能都將起到積極的作用。新興的教育形式必將因其優越的一面而在未來教育領域中占有一席之地。
虛擬現實技術在現代教育教學中的應用主要有以下六個方面。
1、科技研究
當前許多高校都在積極研究虛擬現實技術及其應用,并相繼建起了虛擬現實與系統仿真的研究室,將科研成果迅速轉化實用技術,如北京航天航空大學在分布式飛行模擬方面的應甩浙江大學在建筑方面進行虛擬規劃、虛擬設計的應用;哈爾濱工業大學在人機交互方面的應用;清華大學對臨場感的研究等都頗具特色 。
2、虛擬學 習環境
虛擬現實技術能夠為學生提供生動、逼真的學習環境,如建造人體模型、電腦太空旅行、化合物分子結構顯示等,在廣泛的科目領域提供無限的虛擬體驗,從而加速和鞏固學生學習知識的過程。親身去經歷、親身去感受比空洞抽象的說教更具說服力,主動地去交互與被動的灌輸,有本質的差別。
3、虛擬實驗
利用虛擬現實技術,可以建立各種虛擬實驗室,如地理、物理、化學、生物實驗室等等,擁有傳統實驗室難以比擬的優勢,不僅可以節省成本,還可以規避真實實驗或操作往往會帶來各種危險。
4、虛擬 實訓基地
利用虛擬現實技術建立起來的虛擬實訓基地,其 “設備”與 “部件”多是虛擬的,可以根據隨時生成新的設備。教學內容可以不斷更新,使實踐訓練及時跟上技術的發展。
5、虛擬仿真校 園
教育部在一系列相關的文件中,多次涉及到了虛擬校園,闡明了虛擬校園的地位和作用。虛擬校園也是虛擬現實技術在現代教育中最早的具體應用,它由淺至深有三個應用層面,分別適應學校不同程度的需求:
(1)、簡單的虛擬我們的校園環境供游客瀏覽。
(2)、基于教學、教務、校園生活,功能相對完整的三維可視化虛擬校園。
(3)、以學員為中心,加入一系列人性化的功能,以虛擬現實技術作為遠程教育基礎平臺 (包括虛擬考場)。
6、虛擬遠程教育
虛擬現實技術使得Internet的一片平面世界首次出現了的三維場景,它剛一問世,便引起了極大的反響,得到眾多的軟硬件廠商的支持,成為了Internet是最具發展前景的新興技術。虛擬現實在各方面都展現 出了強大的應用可 能性 ,蘊藏了無 限生機 ,在教育領域中WEB站 點中,它可廣泛用于學習情景創設,增加學習內容的形象性和趣味性;可視化的導航自然的人機界面等方面。如:創建網上三維圖書館。
二、虛擬現實技術在現代教育中的優勢分析
1.彌補遠程教學條件的不足。在實際教學中,往往會因為實驗設備、實驗場地、教學經費等方面的原因,而使一些應該開設的教學實驗無法進行。利用虛擬現實系統,可以彌補這些方面的不足學生足不出戶便可以做各種各樣的實驗,獲得與真實實驗一樣的體會,從而豐富感性認識 ,加深對教學內容的理解。
2.避免真實實驗或操作所帶來的各種危險。以往對于危險的或對人體健康有危害的實驗,一般采用電視錄像的方式來取代實驗,學生無法直接參與實驗,獲得感性認識。利用虛擬現實技術進行虛擬實驗 ,則可以免除這種顧慮,學生在虛擬實驗環境中,可以放心地去做各種危險的或危害人體的實驗。例如:虛擬的化學實驗,可以避免化學反應所產生的燃燒、爆炸所帶來的危險。
3.徹底打破空間、時間的限制。利用虛擬現實技術,可以徹底打破空間的限制。大到宇宙天體,小至原子粒子,學生都可以進入這些物體的內部進行觀察。例如學生可以進入虛擬發電廠內,考察發電機的每個部件的工作情況以及每個部件之間的相互聯系,了解整個發電過程,這是電視錄像媒體和實物媒體所無法比擬的。虛擬技術還可以突破時間的限制,一些需要幾十年甚至上百年才能觀察的變化過程,通過虛擬現實技術,可以在很短的時間內呈現給學生觀察。例如,生物中的孟德爾遺傳定律,用果蠅做實驗往往要幾個月的時間,而虛擬技術在一堂課內就可以實現。
4.可以虛擬人物形象。虛擬現實系統可以虛擬歷史人物、偉人、名人、教師、學生、醫生等各種人物形象,創設一個人性化的學習環境,使遠教學生能夠在自然、親切的氣氛中進行學習。例如,在虛擬的課堂學習氣氛中,遠教學生可以與虛擬的教師、學生一起交流、討論,共同探討學習中的各種問題,進行協作化學習目前,盡管虛擬現實系統的硬件設備還比較昂貴,虛擬現實技術尚未能普及,但是,隨著虛擬現實技術的不斷發展和完善,以及硬件設備價格的不斷降低,我們有理由相信,與多媒體技術、網絡技術并駕齊驅的虛擬現實技術作為一種全新的媒體,必將具有更加廣闊的應用領域和發展前景,同時在現代教育領域,以其 自身強大的教學優勢和潛力,也將會逐漸受到教育工作者的重視和青睞。我們需要緊密關注,大膽探索與應用,最終使虛擬現實技術在現代教育領域得到廣泛應用和推廣并發揮其重要作用。
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2搭建虛擬實驗室平臺,為學生創造更多的實踐機會
精細化學品化學的實驗教學內容具有理論和實踐結合緊密、知識性和趣味性強等特點,在化學化工類各本科專業創立之初,《精細化學品化學實驗》就被列入培養計劃,作為一門專業必修課程。然而隨著專業定位的轉變,我校應用化學專業所學的精細化學品化學實驗僅僅是《現代化學實驗技術》中小部分內容,所分配的教學課時非常有限。課時的大量壓縮,導致我們不得不重新篩選實驗項目,盡量考慮耗時短的實驗,否則很難在規定時間內完成既定的實驗目標;此外,學生人數太多,實驗儀器設備及場所的配置不到位,也會造成多個學生一組共同完成實驗,使部分學生難以進行有效的操作,得不到充分的鍛煉。隨著計算機、多媒體技術、互聯網技術的飛速發展和應用,虛擬實驗室將成為一種新的發展趨勢,它可以解決傳統教學方法、教學手段中存在的問題,是對傳統教學模式的補充和完善。針對精細化學品化學實驗教學過程中所面臨的問題,可借助各種多媒體應用軟件,結合精細化學品化學實驗內容,通過建立“以虛代實”、“以軟代硬”的虛擬實驗室,為學生提供一個不受實驗教學課時、實驗場所、實驗人員及實驗條件限制,并能提高實驗技能、培養創新能力和個性化發展的實驗教學交流平臺。通過大量人機交互實驗操作,大大提高學生的學習興趣和創新能力。與此同時,建立學生自主創新機制。針對某些與生活特別貼近的章節,如化妝品、食品添加劑等,可建議學生事先收集一些配方,在此基礎上研究各組分的作用及原理,并借助虛擬實驗室創新性地研制出新的配方,最后將配方付諸實際,利用各種手段分析所得產品的性能。如此,學生的動手能力得到提高,實驗教學將取得良好的教學效果。
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(2)教學科研模塊分為各地教育網站、課程改革研究、教育類期刊和教學研究論文等4個子模塊;
(3)教學資源部分按平時教學實踐的需要,又將其分為教案下載、課件下載、試題下載、教學圖片、高考專欄和其他資源等六個子模塊,在其他資源子模塊中包含了軟件下載網站、高中網站、大學網站和常用數據庫網站四類;
(4)環境保護匯集了國內外主要環境保護網站、政府環境保護部門和環保論文的的站點;
(5)學生沙龍匯集了以創新、趣味實驗為主的學科教學網站,供學生根據個人興趣愛好,查閱、搜索各種學科實驗的設計、過程和現象。
(6)國外資源分為網上圖書館、網上化學手冊、各國化學會及虛擬社區和其他教學資源(含有各國科學教學、2061計劃以及諾貝爾化學獎等);
(7)優秀站點推薦此模塊對國外優秀學科網站進行了仔細篩選,收集了部分信息資源含量大的優秀網站,并給出即時提示。同時進行了科學分類,以方便教學研究、雙語教學和學科最新進展資源的查詢。主要有美國化學會、Discovery(中英文)、Chemistry coach、網絡化學網站(Chemistry Webercises Directory)、安全與健康等網站。
3 “化學導航”查詢系統的特點
(1)信息量大匯集了國內外近70個比較著名的搜索引擎。多種有效的搜索引擎能供使用者作擴展性的查詢,使用方便,快捷。這樣,以不同的搜索引擎,運用不同的搜索技術,可以得到較為全面的信息。而在其他的資源子模塊中,還提供了相當多的相關鏈接;
(2)科學分類按教學功能和活動類型,分為七大模塊,在每個模塊中,再分成若干相應的子模塊。綜合性較強的內容歸類于“其他資源”子模塊中。使得系統具有鮮明的教學實踐、教學研究的特征;
(3)針對性強在整個查詢系統中,幾乎所有內容都應和化學教學有關,特別適用于中學化學的教與學。還根據網站所涉及的不同化學教學內容,進行適當的子模塊分類,能在最短的時間查找到最新的資料;
(4)易于傳播整個查詢系統的大小只有1.省略”免費索取。
參考文獻:
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在遠程教育的教學中,畢業設計(論文)是完成專業培養目標最重要的教學環節,也是培養學生綜合運用所學基本理論、基本知識提高分析問題和解決問題能力的重要手段。現代遠程教育主要利用計算機網絡通信技術和計算機多媒體技術,以及運用這些技術所建立的具有雙向交互功能的教學平臺進行教學。經過幾年的建設,各遠程院校已廣泛運用遠程教育平臺進行課程教學,為學生的自主學習提供支持服務。但開展網。卜畢業論文指導還很少研究,基本還是采用傳統面對面的教學模式。本文給出了遠程畢業設計(論文)輔導解決方案,并對傳統模式和遠程模式進行了比較研究。、
二、系統需求說明
本系統采用面向對象開發模型,為每一個使用者構建方便完整的虛擬使用環境。系統以用戶為導向進行針對性設計,主要的用戶有:學生、指導教師、評閱教師、答辯教師、教學管理員、教務管理員、系統管理員,系統主要的用例圖參見圖1。下面給出各類人員相應的系統功能:
1.學生
個人信息的自我管理。按階段完成以下流程:根據自身情況完成選題,題目可以是根據實際情況自定或指導教師給定選擇范圍選定,選定后提交審核;開題階段,根據指導教師的任務書完成開題報告、知識準備、任務的初步調研;提交中期報告,完成任務的大部分主體,并提交審核;根據論文格式要求完成論文和設計,并提交指導教師審核,按照規范提交評閱教師評閱,通過后參加答辯;通過答辯后,根據教務要求完成相應的提交工作;整個過程中電子資料的利用,以前課件的翻閱,論壇交流、多媒體的實時交互。
2.指導教師
個人信息的自我管理。按階段完成以下流程:根據自己所長給學生提供選題.跟學生交互后確定學生選題,并制定任務書,對小組給出分工:輔導階段,為學生營造好的學習氛圍,相關電子資料、網站論壇的推薦,樣例提供,實時非實時地與學生溝通.給學員答疑,參與論壇討論,以及多媒體交互;控制學員進度,根據情況允許學生進入下一階段,并對每一階段給出得分和評語;對學生進行開題評審、中期評審以及終期初審。
3.評閱教師
系統后期把學生論文匿名提交評閱教師進行評價,由評閱教師匿名給出評論,學生根據評閱情況作出修改,并最終影響最后成績;展示優秀作品。
4.答辯教師
利用系統對參加答辯學生的情況進行翻閱、擬定提問草稿;參與網上答辯,和學生進行文字、音頻、視頻白板、文檔等交互進行答辯,并給出成績和評語,同時對突出答辯過程進行評論,并提交展示。
5.教學管理員
對學生選題進行審核,并形成報表,查看進度,對進度進行監督,適時安排評閱教師和答辯教師參與工作;收集開題報告、中期報告及最終的論文和設計作品,并對過程進行定量分析,如指導教師的論壇發帖數,提交電子資料的引用數等;對論壇進行監管;對教學公告進行管理。
6.教務管理員
對參加畢業設計(論文)的學生進行審核,向系統提交參與學生的基本信息,向系統提交專業指導教師、評閱教師、答辯教師的基本信息;對過程中的開題、中期及評閱、答辯的成績評語進行整理;對必要的資料數據進行存檔。
7.系統管理員
負責權限分配,對學生、指導教師、評閱教師、答辯教師、教學管理員、教務管理員的使用權限進行管理;對數據庫進行管理,做好備份和維護工作;對各類信息進行管理,制作調查表,收集各種數據,并提交教務教學管理員進行分析;收集系統運行情況,及時改進系統性能。
三、系統結構
系統采用B/S模式運行,系統軟件體系結構如圖2所示。系統包括:客戶層、應用訪問層、企業應用集成、數據處理和系統結構基礎層等。
客戶層主要是指滿足用戶請求的各種方式,系統可以支持SOAP和其他的客戶機應用軟件等。能支持現階段所有符合HTTP標準的WEB瀏覽器,使客戶只要會使用任何一種WEB瀏覽器,就可以對訪問系統平臺和向系統平臺提交個性化請求,而無需學習和安裝任何客戶應用。
應用訪問層構建于HTTP和XML技術,主要用于接收來自用戶的不同請求,采用應用請求中間件技術可以支持客戶層的多種協議請求。
企業應用集成主要以JAVA為核心技術,大量采用中間件技術、多層結構體系,使不同應用可以無需考慮部署在什么硬件平臺上,使用什么數據庫,透過多少復雜的網絡,或是同一主機的不同應用系統。系統還能提供基于不同平臺豐富的開發接口、支持流行的開發工具、支持流行的異構互連接口標準。系統主要通過JBOSS+TOMCAT來建立。
數據處理系統是本系統平臺的最重要組成部分,數據處理系統主要采用開放的MYSOL來實現。
四、技術方案及實現
1.開發工具
前臺開發采用Macromedia Dreamweaver MX和E―clipse等完成。
Macromedia Dreamweaver MX是一款專業的HTML編輯器,用于對Web站點、Web頁和Web應用程序進行設計、編碼和開發。利用Dreamweaver中的可視化編輯功能,您可以快速地創建頁面而無需編寫任何代碼。Dreamweaver還包括多種與編碼相關的工具和功能,其中包括代碼視圖中的代碼編輯工具(如代碼加色和標簽完成),有關HTML、CSS、JayaScript、CFML、ASP和JSP的參考資料以及一個JavaScript調試器。在本項目中用來作為JSP的編輯工具,同時利用fwasi_vtfs_de.mxp插件進行STRUTS輔助開發。
Eclipse是一個開放源代碼的、基于Java的可擴展開發平臺,其本身是一個框架和一組服務,用于通過插件組件構建開發環境。Eclipse附帶了一個標準的插件集,包括Java開發工具(Java Devclopment Tools,JDT)。Eclipse支持Java語言,也支持諸如C、C++、COBOL、PLl等編程語言。在該集成開發環境可開發EJB組件、了AVA程序、C程序、WEB站點等各種不同類型的應用。其中Lomboz是一個免費的Eclipse插件,它將很多Java應用服務器、J2EE組件和Wcb應用開發集成到Eclipse中,可以幫助Java開發者使用Eclipse建立、測 試、部署J2EE應用。在此Lomboz上加上org.easYstruts.eclipse_0.6.4可很方便地完成STRUTS的開發。
2.應用服務器和數據庫選型
后臺采用開放應用服務器JBoss+Tomcat和MYSQL完成。
JBoss是一個開放源碼、功能強大的Java應用服務器,支持EJB 1.1和EJB 2.0的規范,是一個為管理EJB的容器和服務器,也是目前最受Java開發者歡迎的Java應用服務器。一方面,因為JBoss具有精良的、基于JMX的總線架構,這使得它在開發者中更加流行和實用;另一方面,JBoss Group本身積極參與J2EE相關規范的制定和相關技術的研究,這使得JBoss應用服務器本身能夠遵循和推動J2EE規范的革新。借助于JMX,JBoss應用服務器的一切都是模塊化的。tom―cat是iakarta項目中的一個重要的子項目,是sun公司官方推薦的servlet和isp容器,servlet和isp的最新規范都可以在tomcat的新版本中得到實現。JBoss+Tom―cat已經成為一個免費的開源的穩定的J2EE服務器。
MySOL是一個真正的多用戶、多線程SOL數據庫服務器。MvSOL是以一個客戶機/服務器的結構實現,它由一個服務器守護程序mysqld和很多不同的客戶程序和庫組成。MySOL主要目標是快速、健壯和易用。
3.J2EE技術及實現
本系統采用J2EE技術體系完成開發、實施和管理。采用的開發和實施架構是eclipse-SDK―3.0.1―win32+lomboz.301 (開發工具)+iboss―3.2.1 tomcat―4.1.24(中間件應用服務器+Servlet)+Apache(WEB服務器)+mvsql-administrator-1.0.19-win-noinstall(后臺數據庫管理系統)。J2EE技術的基礎就是核心JAVA平臺或者JAVA2平臺的企業版。它具有跨平臺性和易移植性,方便存取后臺數據庫,在Internet具有保護數據的安全模式,同時其多層次結構也保證了新系統高可靠性及可擴充性、靈活性、易維護性、穩定的可用性等。
4.相關數據庫
(1)輔導數據庫。有學生基本信息表、教師信息表、管理員信息表、輔導日志表、選題表、開題表、中期表、終期初審表、評閱表、答辯表、成績表、主要參與人員基本信息、過程各階段性成果信息。
(2)論壇數據庫。按主題專業劃分成多個表。)
(3)資料數據庫。提供各種文件、論文樣例和電子圖書資料。
(4)多媒體數據庫。用于存放各類實時的語音、視頻數據。
5.創建科學的成績評價體系
畢業設計是一個科學研究過程,即經過知識準備、研究階段、豁然開朗、完成幾大階段。對學生的最終評價應該是一種過程評價,而不是一評制或者是答辯定成績的情況。
本系統基于對學生、參與教師的嚴格過程管理,把最終評分分到各個環節。選題、開題、中期、終期預評、論文評閱和答辯,再加上論壇參與的積極性等人氣指數,最終形成總分,以期為學生形成良好過程習慣,對參與教師也有明確的監督作用。用公式表示如下:
最終成績=過程成績+評閱成績+答辯成績+人氣指數
五、相對傳統模式的優勢
傳統的畢業設計(論文)輔導是一種面對面、言傳身教、師徒式的模式,該方式存在不少弊端,學員視野受導師影響,是一種近距離的交流,不適合遠程教學。指導教師的精力有限,發揮作用有限,各種好的經驗只能產生小范圍的效果,人力物力資源共享不高。遠程系統具有以下相對優勢:
1.為系統的每一個參與者量身定做虛擬環境
利用遠程輔導系統,指導教師可以方便地為學生創建良好的學習情境:提供已學課程的課件、參考的電子圖書、相關的專業網站、相關的熱點論壇、相關的電子文檔,甚至開通相關的國家電子圖書館以供翻閱,努力反映當代科技發展水平,讓學生了解、把握國內外在該研究領域的最新成果和發展動態。通過遠程系統的論壇,創建針對性的論壇,指導學生瀏覽相關網頁和資源,并對所得信息進行去偽存真、去粗存精。通過實時工具跟學生進行會話和協作溝通,經過引導,使學生在已有的知識上形成新的理論觀點。遠程系統也利于指導教師重整理論體系和知識結構,形成新的教學科研支點。
2.過程監督機制和科學的評分系統
傳統模式容易出現學校缺乏對教師的真正有效監督機制和獎懲制度。教師對畢業設計的指導工作重視不夠,導致計劃和進度不能落實等實際情況。遠程輔導系統嚴格按照選題、開題、中期報告、終期初審、論文評閱和答辯幾個環節順序進行,學生只有完成一個環節,才能進入下一階段,而每一階段都應該有指導教師和相關人員的審核評分,不然學生就不能進入下一階段。在此基礎上建立科學的評分體系,學生的最后成績也不再是一票制,而是綜合評分。同時利用遠程系統能有效控制過程方式,能較好控制進度,對過程建立科學的量化指標,甚至學校可根據自己情況讓學生提早啟動畢業設計進程,以應對學生最后學期忙于找工作或考研而精力投入不足的問題。
3.遠程輔導系統能使資源共享最大化
近年來高校擴招后學生規模擴大,指導教師精力投人不足,學生數量大幅增長,同時,高校的大多數指導教師同時還要承擔有大量的教學和科研任務。由于畢業設計時間過于集中,以至于有的教師在畢業論文環節上投入的時間、精力非常有限,直接影響了畢業設計的質量。指導教師可以向遠程系統提供相關課件、教學過程中的相關資料、網絡索引鏈接、往年的論文設計樣例等供學生參考。學生可以以訪客身份參觀其他同學的畢業進程和老師評價情況。專業教師可以通過論壇提出一些看法觀點,對實時互動進行記錄形成文件供全體同學進行觀摩。通過這些創建良好的學習氛圍,使教學資源得到最大的共享。
4.能培養學生的計算機應用能力和信息處理能力
現今的信息社會離不開計算機的使用,計算機的使用能力是畢業生的綜合素質的重要組成部分,通過遠程系統,學生可以得到資料檢索、上傳下載、文件處理、論壇交流、即時通訊等多種信息處理能力的強化訓練,為以后打下良好的基礎,也為以后的無紙辦公、電子商務工作創造條件。
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一、當前的實驗課程體系
藥學是基于實踐基礎上發展而來的學科,因而其課程體系構成中實驗為最主要的教學內容之一。我校培養方案中,將藥學專業課程分為學科基礎課程、專業核心課程、專業拓展課程。其中,學科基礎課程包括有藥用無機化學、藥用物理化學、藥用有機化學、藥用分析化學、人體解剖生理學、微生物學與免疫學以及生物化學與分子生物學,專業核心課程主要包括藥用植物學、生藥學、藥理學、藥物代謝動力學、藥物化學、藥物分析學、藥物毒理學、藥劑學以及天然藥物化學等,學生需經過論文答辯方能畢業。相比臨床醫學專業,藥學實驗所占比例較大,因而實驗內容設置呈現傳統化。選定統編實驗教材,確定統一的實驗內容,通過統一的實驗講授和演示讓學員明確學習過程,按部就班完成實驗操作,并將其結果以實驗報告形式呈現給教師。標準化的操作,簡化了實驗準備工作,保障了實驗的成功率,對學員的基本操作能力起到了一定訓練作用。然而,我校藥學專業新辦不久,師資、實驗設備和場所均較為有限,不能滿足學生畢業答辯的需求。基于實際教學條件,我校一方面對多個課程增加綜合性、設計性實驗,另一方面對藥學專業實施了從大學一年級就開始的全程導師制培養模式。通過導師制來補充實驗教學之不足,同時也解決了學生論文答辯的要求。
二、存在的問題
目前,我校藥學專業各實驗課程普遍存在的問題是:1.實驗內容呆板陳舊,以驗證性實驗為主,學生沒有選擇的機會和創新思維的必要。2.實驗教學過程傳統,從實驗的項目、實驗的講義、實驗的教授,直到實驗數據處理和報告撰寫,均為教師負責全程指導、規范,學生僅是按預先設定好的程序機械性勞動。3.各實驗課程各自為戰,實驗內容、操作技術等銜接缺乏,整體滲透交叉缺乏。4.對實驗教學成果評價不規范。目前評價學生動手能力的主要依據是實驗報告中的數據,學生不認真處理和分析實驗數據,教師也簡單以撰寫完整性、整潔性為主要評判依據。驗證性實驗、低水平重復性實驗數量過多;實驗過程中學生表現為默默按照老師安排進行實驗操作,很少提出個人見解,積極性主動性實驗興趣均不高;實驗報告普遍存在抄襲、敷衍現象。因此,經典的實驗不利于訓練學生的綜合性思維和實驗技能,不利于培養學生的創新性思維。
三、建立新型實驗課程體系
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1 “技術型”工業工程人才的定位
“技術型”工業工程人才是掌握系統的工業工程專業知識和豐富從事行業專業知識,熟悉企業生產實踐,具有系統思維能力的復合型專門人才,具有未來成為企業管理團隊中技術專家的潛力。
“技術型”工業工程人才除應具備每一個高級人才的思想道德素質、文化素質、科學素質和身心素質外,還應該具備如下職業能力:
(1)豐富的企業生產實踐:具有熟悉企業生產產品及工藝流程,及時把握企業發展脈搏的能力;
(2)系統思維能力:具備全局思考能力、系統性思維能力;
(3)深厚的業務素質:物流系統、生產系統和工作環境優化能力;
(4)價值創造能力:資本運作、資源管理、資源配置能力。
2 “技術型”工業工程人才培養方案設計
培養方案是人才培養模式的核心,決定著人才培養的質量。“技術型”工業工程專業人才培養模式綜合改革要求改革傳統的“管理型”工業工程人才培養方案,緊跟學術和實務前沿,構筑動態專業框架。
2.1 整體優化人才培養方案
與傳統的“管理型”工業工程人才培養模式相比,主要突出“技術型”的復合型人才知識結構,包括形成專業理念、專業能力的基石性的專業知識;把握企業生產實踐的行業專業領域知識;決定先進管理理念、管理知識和管理能力,創造高經濟效率和高經濟效益的管理學知識;促進具備宏觀經濟形勢的判斷能力形成的經濟學知識;令培養對象諳熟為企業爭取更多發展所需要資源的金融市場的金融學知識;保障掃除發展中的障礙,拓展企業疆界的社交能力的相關知識;適應國際化、決定涉外能力高低的外語知識;素質教育、決定“技術型”工業工程人才魅力的人文知識等。
(1)增設“工程與管理結合”的學科交叉課程。在基礎工業工程、物流工程、人因工程、質量工程學、生產計劃與控制、經濟學、管理學、管理統計學等專業和專業選修課的基礎上,逐步增設專業研究方法入門、專業案例研究、ERP軟件操作、ERP沙盤模擬實驗、企業過程再造、系統建模與仿真等交叉學科選修課程,充分發揮學科交叉性課程的知識整合作用。
(2)增設創新學分,強化競課外科技活動和競賽教育。在培養方案中增設創新學分,引導學生參加社會實踐活動,參與每年舉行的“希望杯”、“挑戰杯”、“沙盤大賽”等競賽,開展“競賽教育”。“競賽教育”在促使參賽學生圍繞競賽范圍梳理、整合所學知識從而優化學生知識結構的同時,能夠提升學生理論能力、創新能力。
(3)持續的教學方法改革。深入開展教學方法和方式研究,通過開展“案例式教學”、“設問式教學”大作業考核等教學模式形成學生主導的授課體系,調動學生學習積極性和主動性,通過導師制和創新團隊建設,以申請專利為目標,激發學生的創新意識。
2.2 創新型的實踐教學環節,增強學生實踐能力
以培養持續創新能力的工業工程師為指導,加強實踐教學力度,形成理論教學和實踐教學的協同建設;課內實驗、課程設計、實習、虛擬工業工程師訓練營等實踐教學環節的協同發展,將人才培養與資格認證相結合。
(1)以課內實驗為基礎,保證學生的動手能力。分階段開設階段性和綜合性模擬實訓課程,提高學生的動手能力。開設《動作分析模擬實驗》、《質量工程模擬實驗》、《物流模擬實驗》、《生產綜合模擬實驗》、《ERP沙盤模擬訓練》等。通過這些實訓課程,逐步提升學生的實訓能力,實現對從企業設立到企業破產全流程所需知識的綜合。
(2)以實習為依托,使學生在企業實務中提高實踐能力。聘請一些實習效果好的大中型企業的生產總監、經理等作學生的實務導師,對學生認識實習、專業實習、畢業實習和畢業論文進行指導,安排學生在實習期間和寒暑假期間到實務導師單位實踐鍛煉,應用專業知識協助實務導師做一些具體工作,協助解決一些具體業務問題以增強學生的適應能力。
(3)以課程設計為補充,培養學生的綜合實踐能力。對每一門主干專業課都開設有課程設計,將課程中設計的知識點融入一個綜合的案例。
(4)以畢業論文為綜合,綜合鍛煉學生解決實際問題的能力。做好畢業論文選題與導師的實際科研課題實際問題結合起來,使學生將大學所學全部知識綜合起來進一步提高學生的分析問題和解決問題的能力,培養本科生科研能力。
(5)推出“工業工程專題”系列講座。每學期至少聘請3-5名大中型企業生產總監和技術、管理人員或校友就熱點問題和成功經驗講學,一個學生在大學4年共8個學期期間有足夠機會取得企業生產總監和技術、管理人員的現身說法,激發學生關心企業實際問題的積極性,極大地豐富學生分析、解決實際問題的能力,激發學生關心企業實際問題的積極性。
(6)虛擬工業工程師培養是利用虛擬實驗室、設計虛擬生產中心,借助虛擬外設,按照工業工程師考核要求,讓學生扮演工業工程師角色,對虛擬生產中心進行改善,以考核學生理論知識的實踐應用能力。
3 “技術型”工業工程人才培養方案
根據以上分析,設計了如下的“技術型”工業工程人才培養方案(圖1)。
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篇12
1.引言
隨著計算機技術的快速發展,有效地推動了數字化校園的建設和發展,特別是數字化學習港的建設,為學校的人才培養、學科建設和學科研究服務提供了堅實的技術支持。隨著各種應用系統的不斷增加,校園網服務器數量越來越多,這就帶來了校園網服務器管理復雜、資源利用率低和數據備份困難等問題。如何更加合理地分配資源,提高服務器的利用率,是數字化校園建設中必須認真解決的一個突出問題。
2.服務器系統應用現狀
經過多年的發展,我校的網絡中心已有各類服務器30多臺,組成了龐大的服務器系統。隨著服務器設備的不斷增加,系統配置管理的時間增多,維護費用增加、靈活性和可靠性降低,系統資源閑置的問題日益明顯。服務器系統實際利用率平均在35%左右。經過研究和分析認為,造成服務器系統適應能力差、利用率低下的主要有以下四種原因:
1)缺乏統一規劃。隨著學校教學工作的不斷深入,很多教學系統、管理系統都需要增加服務器以支持其新的應用,結果導致服務器數量不斷上升。各新增系統往往都采用單獨的服務器部署,而實際應用服務所占用的系統資源容量比服務器計劃訂購的資源容量小很多。
2)軟硬件資源配備復雜多樣。多種多樣的硬件平臺、操作系統和應用程序,衍生了紛雜的信息服務系統論文參考文獻格式。一些傳統的應用程序使用老式的操作系統數字化校園,通常這些應用在編寫的時候就已經確定了不能與其他應用共享一臺服務器。必然造成部分系統資源被閑置。
3)學校的快速發展與服務系統的升級脫節。隨著遠程開放教育的不斷發展,學員數量不斷增加,同時網上考試的科目越來越多,給現有的服務器資源帶來了巨大的壓力,另一方面,利用率低的獨立服務器造成資源閑置,但又無法投入使用。
面臨系統架構越來越復雜的現狀,單純機械的堆積服務器是不能解決應用增加與服務系統部分資源閑置的問題的,最有效的辦法就是進行服務器虛擬化。服務器虛擬化技術是當今信息產業界最受關注的新技術之一,其價值已在許多環境中得到驗證,越來越多的高校開始考慮借助虛擬化技術提高服務系統的處理效率。
3.服務器虛擬化技術簡介
3.1服務器虛擬化的概念
服務器虛擬化(Server Virtualization)是指多個操作系統在同一時間運行在同一臺主機上。通過這種技術,在一臺機器上可以支持Linux,Windows,UNIX等操作系統同時運行,而不需要重啟機器就能切換操作系統。簡單地講,就是將物理機器、操作系統及其應用程序“打包”成為一個文件,稱之為虛擬機。
圖1 服務器虛擬化模型
服務器虛擬化技術的實質是一種方法,通過區分資源的優先次序并隨時隨地將服務器資源分配給最需要它們工作的負載,來簡化管理和提高效率,從而減少為單個工作負載峰值而儲備資源的方法。它從兩方向入手,幫助服務器更加合理地實現資源的分配。一種方向是將服務器物理資源抽象成邏輯資源,讓一臺服務器變成幾臺甚至上百臺相互隔離的虛擬服務器,用戶可以在這些看似獨立的虛擬服務器上運行不同的操作系統和應用程序;另一個方向就是把若干分散的物理服務器虛擬成一臺大的邏輯服務器,使用戶可以像使用同一臺服務器的資源一樣來支配這些物理上獨立的服務器,從而達到最大化利用資源的目的。
目前,服務器虛擬化技術分為硬件層次的完全虛擬化技術和操作系統層次的虛擬化。完全虛擬化是以VMware為代表,這種虛擬化使用一個虛擬機,在客戶操作系統和原始硬件之間進行協調,完成虛擬化所需要的工作,完全虛擬化的最大優點是操作系統無需任何修改就可以直接運行,但缺點是操作系統必須要支持底層硬件。操作系統虛擬化位于操作系統的頂部,在操作系統之上實現服務器的虛擬化,主操作系統負責多個虛擬服務器的資源分配,并讓這些服務器相互獨立。
3.2服務器虛擬化技術的現實意義
1)減少服務器的數量,虛擬化技術可以支持實現物理資源和資源池的動態共享,可通過動態資源配置提高服務系統對應用的靈活適應力數字化校園,滿足不斷變化的應用需求,將極大的提高每臺服務器的利用率,從而降低整個服務器基礎架構的總體擁有成本。
2)降低管理復雜度,通過服務器虛擬化減少了物理服務器的數量,也就減少了相應的物理資源管理;隱藏物理資源的部分復雜性;簡化了服務器部署、管理和維護工作,降低了管理費用。通過實現自動化、獲得更好的信息和實現中央管理來簡化公共管理任務;實現負載管理自動化。
3) 提高數據備份的可靠性,支持快速轉移和復制虛擬服務器,提供一種簡單便捷的災難恢復解決方案,虛擬化技術可以實現較簡單的共享機制無法實現的隔離和劃分,可實現對數據和服務進行可控和安全的訪問,帶來具有透明負載均衡、動態遷移、故障自動隔離、系統自動重構的高可靠服務器應用環境。
4.構建高效數字化校園服務器虛擬化系統
校園信息化建設經過十多年的持續發展,已經進入了服務器的更新期。目前有兩種選擇,一是購買一兩臺高性能的服務器;二是按常規購買6~7臺普通的服務器。前者采用虛擬化技術就能達到后者所能提供的性能和存儲要求,并能實現簡化管理、降低運行和維護成本、提高效率的目的。服務器虛擬化的優點的顯而易見的,從主機到主流,服務器虛擬化已經是大勢所趨,是數字化校園建設和發展面臨的新挑戰和機遇論文參考文獻格式。
4.1服務器虛擬化的架構設計
針對各種數字化信息資源數據庫種類和信息服務方式等特點,規劃數字化校園網服務器虛擬化實施步驟,具體包括以下幾個方面:
1)按照不同的操作系統的應用服務進行物理服務器分類,建立Windows、UNIX、Linux等物理服務器,在此基礎上建立各自的虛擬服務器。
2)的物理服務器上根據各個數據庫應用負載、存儲空間、并發用戶數和用戶滿足度等各項參數,配置相應的小你服務器,包括分配CPU、內存、硬盤大小及虛擬網絡類型等,建立冗余的虛擬應用環境,既滿足數據的快速拷貝,又能滿足數據系統的災難恢復的需要。
3)將需要用到的Oracle、SQL Server等數據庫電子資源數據庫進行整合,利用虛擬工具中的遷移助手將多個不同物理服務器中的系統遷移到虛擬服務器上,建立獨立的數據庫集群虛擬機,這樣既可以保證了數據庫后臺的高可用性,同事也極大地提高了服務器的實際使用率,提升了應用平臺的整體性能和降低了過來復雜度。
4)根據休息資源種類不同,將功能相同或相近的應用進行整合,建立虛擬服務器機群,如Web服務、FTP服務、APP服務、E-Mail服務等轉移到相同的虛擬機上,使用虛擬IP地址,提高系統安全性能。
5)根據傳統應用使老式操作系統機這些應用在編寫時就必須獨占服務器的特點數字化校園,利用虛擬化技術合并傳統應用,使服務器能夠快速頻繁地重新分配。
4.2服務器虛擬化方案
本方案拓撲架構如圖2所示:硬件采用聯想萬全R630 G7服務器,每臺服務器均配置雙HBA卡,通過兩臺光纖交換機分別連接到Lenovo-HDSAMS2100存儲陣列的雙控制器上,保證了整個硬件平臺的冗余。軟件選用VMware vSphere4.0 Enterprise版本,提供了諸如HA、DRS、Vmotion的高級功能特性,方便用戶快速調整虛擬機的分布、資源的利用及當故障出現時的快速恢復能力,配合其提供的Data Recovery或者VCB備份接口功能則可對虛擬機文件進行快速的備份及恢復,另外虛擬化所具備的克隆技術則可以大大縮短新的業務平臺或測試平臺建設時間。獨立的虛擬機管理服務器則提供了對整個虛擬化平臺的集中化管理能力,通過集中化管理來大大提升整個平臺的管理效率。通過虛擬化技術的使用也解決了很多數據中心存在的硬件設備資源利用低及大量硬件設備所造成的數據中心供電、散熱等問題,保護用戶投資。
圖2 服務器虛擬化拓樸結構圖
5.結束語
服務器虛擬化技術雖然不算是新技術,但是對于很多人來說,還是要有一個了解和接受的過程。在過去的數字化校園建設重在IT基礎架構建設,現在和未來必將側重于建設領先的虛擬化IT環境。服務器虛擬化技術在飛速發展的同時,虛擬化的基礎架構也受到了很大的挑戰,突出的問題是一個籃子里放了太多的雞蛋是否安全?如果運行著10臺虛擬服務器的主機出了故障,造成的損失能否補救?其實,這個問題已經有了很多的解決辦法,不久的將來還會有新的解決方案供用戶選擇。相信在虛擬化廠商和用戶的不懈努力下,虛擬化過程遇到的困難和問題鄢會一一被解決,虛擬化的明天必將更美好。
[參考文獻]
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篇13
一、建設目標與定位
冶金工程實踐教育示范中心由蘇州大學沙鋼鋼鐵學院和沙鋼集團聯合建立,以提升大學生的創新能力和實踐能力,培養適應冶金企業需求的高素質創新性人才為目標,新模式深化實踐教學改革、創建校企合作培養人才和合作建設實踐教學平臺,將實踐教育中心向更高層次推進,為建設國家級的冶金工程實驗教學示范中心奠定基礎,并在相關領域發揮重要的示范與引領作用。
中心為冶金人才培養提供工程實踐訓練和崗位實踐訓練的平臺,從而滿足冶金行業工程實踐人才和卓越工程師教育培養計劃的要求。通過培養標準和評估機制的建設,構建理論與實踐相結合、應用與創新相結合、多學科專業相互融合的培養新模式,從而為本校工科的發展打造出特色模式,進一步強化學校與企業的全方位合作,雙方充分發揮各自科研和技術裝備的優勢,通過優化資源配置,在人才培養、成果轉化等方面實現共贏發展,為地方經濟的發展做出更大的貢獻。
二、完善實驗教學體系,建設多層次實驗平臺
(一)構建“三層次、四結合、五模塊”的實驗教學體系
冶金工程領域是研究從礦石等資源中提取金碩或金屬化合物,并制成具有良好的使用性能和經濟價值材料的工程技術。基于冶金工程學科的特點,以加強學生實踐能力與創新能力培養為出發點,秉承“注重實踐、倡導創新,尊重個性、全面發展”的方針,不斷優化人才培養模式與人才培養體系的思路,建立起新型的冶金工程實踐的實驗教學體系并在實踐中應用。為提升大學生的創新和實踐能力,培養適應冶金企業需求的高素質創新人才,我們將中心建設成為省級實驗教學示范中心,發揮積極的示范與引領作用。以解決實際問題為立足點,以培養能力為核心,以實踐創新為最終目的,構建“三層次、四結合、五模塊”的實驗教學體系。此實驗教學體系是指分層次、分階段、分類別設計實驗教學體系及其內容,對不同年級的學生進行分層次的能力培養,分為基礎層次、綜合層次和創新層次,并將課堂教學與實踐教學、校內實踐與校外實踐、虛擬仿真與現場實踐、學術實踐與科研創新相互對應、相互結合,構建基礎實驗模塊;自主綜合試驗、認知實習和生產實習模塊;虛擬實訓和課程設計模塊;自主創新實驗和本科科技創新模塊;本科畢業論文模塊,以提高學生專業基礎技能與實踐創新能力。
(二)優化實驗教學內容和結構,增強實踐性及綜合性
1.不斷調整和更新實驗內容,如增加冶金資源高效利用、濕法有色冶金、微波冶金等新領域實驗內容,適應當前科技和行業發展,同時達到為學生補充新知識的目的。
2.增加動手課時,將實驗分為必做、選做實驗,滿足學科發展和學生興趣的需要,增強學生的自主選擇性,尊重個性。即“以學生為本”,引導學生個性發展,拓寬知識面,激發學生的求知欲,提高學生的綜合素質。
3.在實驗教學過程中取消了大部分演示實驗,提高綜合性、設計性實驗比例至90%以上,同時必須注重提升實驗內容的質量,通過高質量的綜合性實驗訓練,培養學生的創新精神,全面達到了提高學生綜合把握和運用學科知識能力的目的。
(三)建O合作培養實踐教學平臺
建設校內工程實踐教育中心子平臺。
1.兩個基礎實驗平臺――冶金過程基礎實驗平臺和先進冶金技術實驗平臺。通過這兩個平臺,學生可以學習掌握冶金過程的基礎物性和全流程冶金工藝技術的測試方法,培養工程實踐和科學研究的能力。
2.兩個綜合實驗平臺――生態與循環冶金實驗平臺和冶金工藝流程虛擬實踐平臺。學生通過固體廢棄物利用、生物冶金等實驗的學習,開展冶金二次資源處理與利用研究,了解冶金資源與環保等方面的前沿知識。通過冶金工藝流程虛擬實踐平臺實現“虛實”交互式實踐教學,通過高爐煉鐵工藝虛擬仿真、煉鋼工藝虛擬仿真和連鑄工藝虛擬仿真等模塊,開展鋼鐵冶金虛擬仿真實踐。
3.一個創新實驗平臺――創新教育平臺。冶金工程學科教師直接參與實驗教學環節,將先進理論、技術與科研方法融入實驗教學內容,并結合鋼鐵企業生產的熱點和重要技術問題,引導學生開展科技創新活動。在教師指導下開展創新立項活動,學生組成小組,自行設計、實施和完成項目,并選拔優秀項目,參加大學生創新創業訓練以及企業技術創新和工程開發,通過理論聯系實踐,使學生的工程實踐能力得到進一步提高,提升學生科學研究和科技創新的能力,充分體現了科研支持實驗教學、服務人才培養的作用。
三、創立聯合培養人才的新機制
(一)健全創新實踐活動組織和管理辦法
1.完善鋼鐵模擬大賽制度。逐步形成成熟的大賽機制,增加考題的數量,讓比賽內容更加豐富;改進考題的內容,使大賽更加準確地結合生產與理論;合理比賽時間,保證學生能夠參與大賽;完善大賽規則,使大賽更加公平合理;設立煉鐵、煉鋼和連鑄單獨獎項和綜合獎項,頒發個人獎與團隊獎,使得大賽向更加健全和規范的方向發展。
2.開設競賽式自主創新實驗。在已有的實踐教學中,開設自主實驗,通過這些實驗,增強學生的自主創新、綜合實踐能力。但實驗內容相對于學有余力的學生來說,實驗方式靈活性小,學生發揮的空間小,因此擬引入競爭的形式,開設競賽式的自主創新實驗,拓寬學生發揮想象的空間,激發學生的自主創新實踐熱情。
3.創立“雙師延續協導實踐型科技創新與畢業論文設計”的實踐創新能力培養機制,即采用校內校外雙導師制度,全程協助指導學生的實踐型科技創新,并延續科技創新方向,開展畢業論文設計研究。該實踐創新能力培養機制,不僅能解決當前本科生科技創新活動與畢業論文設計存在的問題,而且增強了畢業論文設計的工作量、難度以及創新性,從而提升了大學生的綜合實踐創新能力。
(二)設計教師隊伍的培養、引進和激勵制度
1.教師隊伍的培養:定期開展校內實驗教師的崗前培訓和專題培訓,選派中心的實驗教師到外進修;建設期間,鼓勵教師申請留學基金,前往國外大學進修實踐教學知識與技能;從外聘請專家,到中心交流座談;從國內外大學引進兼職的實踐教學教師,保持教師隊伍的先進性。
2.教師隊伍的引進要注重年齡、學歷、經驗的均衡組合,使得隊伍具有較好延續性。將從企業引進經驗豐富的現場專家與從大學引進教學實踐經驗豐富的教師相結合,在保證實驗教學的同時緊密的結合實際,最終打造一支多元化的年齡、能力和知識結構的實驗教學教師隊伍。
3.建立教師激勵制度。中心要結合教師工作特點,制定科學合理的教學評估指標體系和規范簡便的評估辦法,用制度和機制來保障教師的實驗教學質量。中心對成果突出、進步明顯的教師進行表彰,激勵教師隊伍不斷前進。
四、結語
我校冶金工程實踐教育中心充分發揮校企深度合作優勢,將校內實習實訓基地與校外實踐教育基地實行一體化建設,全面解決了認識與生產實習時間短、學生多,難于深入觀察了解,更無動手操作條件等問題,使其成為國內領先的冶金工程實習基地。
“三層次、四結合、五模塊”的實驗教學體系,明晰實驗教學體系的過程、環節和指導思想及其相互關系,為提升學生的創新和實踐能力,培養適應冶金企業需求的高素質創新人才,提供了實踐教學體系保證。通過創立“虛實”交互式實踐教學和“雙師延續協導實踐型科技創新與畢業論文設計”以及建設虛擬實驗自主學習平臺,改進和創新了學生能力培養環節,建成了實踐教學創新能力培養體系,為實現卓越人才的培養奠定了基礎。
參考文獻: