江蘇省研究生教育教學改革研究與實踐課題申報書

1、For personal use only in study and research; not for commercial use附 件3-2-1江蘇省研究生教育教學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研究主持人：所在單位：南京理工大學申報類型：口重點課題一般課題課題類別：理論研究類口實踐創(chuàng)新類江蘇省學位委員會 制表江蘇省教育廳二 O 一六年五月、課題研究設(shè)計與論證報告主持人情況姓 名性 別男出生年月工作單位南京理工大學國有資產(chǎn)與實驗室管理處行政職務(wù)專業(yè)領(lǐng)域?qū)嶒炇夜芾韺嶒瀸嵺`教學專業(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

2、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國有資產(chǎn)與實驗室管理處實驗室建設(shè) 實驗實踐教學 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國有資產(chǎn)與實驗室管理處實驗室建設(shè) 實驗實踐教學 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(一)課題的核心概念及其界定研究生實驗實踐教學是培養(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，實驗實踐教學也面臨著升級改革?；ヂ?lián)網(wǎng)能夠?qū)?現(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 基于互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成為迫切的要求。充分

3、運用“互聯(lián)網(wǎng)+”這一領(lǐng)先理念，可以 實現(xiàn)高校實驗實踐教學的科學化、人性化、智能化管理。一、實驗實踐教學實驗、實踐教學是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要教學環(huán)節(jié)，它 在培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面所起到的重要作用是其他任何教學形式 都無法替代的，它可以激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，拓展學生的創(chuàng)新思維，增長學 生的創(chuàng)新技能，涵養(yǎng)學生的創(chuàng)新品格。國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要 (2010 2020年)強調(diào)要提高學生的學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。如何 從學校層面加強實驗、實踐教學的頂層設(shè)計及其管理，是提高實驗、實踐教 學質(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 學的熱門途徑。二、

4、“互聯(lián)防”與教育的結(jié)合“互聯(lián)防”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)阿教育”并不僅僅意味著目前引人注目的在線視頻 教學，“互聯(lián)防”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)來增強學生的實踐動手能力，這在培養(yǎng)學生上

5、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)碼”這一概念應(yīng)用到高校的創(chuàng)新型實驗室的建設(shè)中，運用互聯(lián)網(wǎng)進行虛擬實驗教學以及實驗室預約、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 .虛擬實驗教學的實現(xiàn)網(wǎng)上虛擬實驗教學是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，把實驗教學中的選課、教學、虛 擬實驗操作、測試與實時答疑等教學環(huán)節(jié)在網(wǎng)上實現(xiàn)，為開放式實驗教學服 務(wù)。虛擬實驗教學可采用集中式管理，即一個學校甚至幾個學?？梢允褂靡?個網(wǎng)

6、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，維護費用 大大降低。虛擬實驗教學的特點是開放性，它能提供給學生最大的自由度和靈活性， 由于基于互聯(lián)網(wǎng)，任何學生只要在接入互聯(lián)網(wǎng)的任一終端上便能隨時隨地使 用該系統(tǒng)。學生可方便地在網(wǎng)上進行任一專業(yè)、任一課程的實驗學習，并及 時獲取與實驗教學及管理有關(guān)的各種信息。值得注意的是虛擬實驗是實驗教 學的輔助手段，決不能取代實際實驗操作。對于校內(nèi)學生的實驗，學生可以 在網(wǎng)上進行學習，在實際操作中教師負責現(xiàn)場巡視答疑，學生遇到問題也可 以即時到網(wǎng)上詢問或由教師指導。吉林大學的機械基礎(chǔ)實驗中心和校實驗室管理處是較早從事實驗課計算 機輔助教學和網(wǎng)絡(luò)教學的研究

7、與試點的院校。隨著計算機技術(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，用于實驗實踐教學與管理的實用軟件很少，建立虛擬實驗教學中 心正是利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的功能實現(xiàn)了分散實驗教學的集中網(wǎng)絡(luò)化管理，不僅 有力支持了開放實驗教學，而且網(wǎng)上虛擬實驗教學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

8、為綜合性、設(shè)計性實驗，一定程度上束縛學生創(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)化高校實驗教學環(huán)節(jié)迫在眉睫。國內(nèi)北京航天航空大學利用互聯(lián)網(wǎng)在實驗教學中的應(yīng)用，從實驗教學角度，建立了云實驗中心，通過建立服務(wù)器池，搭建桌面虛擬機環(huán)境，在同一 系統(tǒng)上同時運行多臺虛擬機，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 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 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。對各個實驗室的進行全方位的介紹，包括實驗室的成

9、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)?前所具有的實驗設(shè)備，實驗室可以做哪些實驗。實驗室相應(yīng)的實驗指導數(shù)據(jù) 資料以及實驗指導老師等。在實驗室的主頁上列出實驗室開放的時間以及預 約情況。云實驗中心的建立還可以形成先進有效的管理系統(tǒng)。實驗室的使用和維 護一直是非常繁瑣和復雜的，在進行排課的過程中實驗室的使用往往需要各 個任課老師進行協(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 該平臺上進行排課，排課的過程中自動規(guī)避排課各種因

10、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行詳細的記錄，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。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)用進行實驗室管理和實驗教學信息的實時 推送。發(fā)揮師生主動參與意識，豐富實驗教學資源，加強信息交互和資源共 享，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)泛在性實驗教學環(huán)境，提升學生自主學習能力

11、和協(xié)作創(chuàng)新意識 通過這樣的平臺，教師或者和學生都可以提問題，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)果和其他同學或者 是老師進行分享。除此之外，學生可對實驗項目進行評價，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生 評分的詳細內(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、學生互評成績、預習報告成績、實

12、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“互聯(lián)網(wǎng)+ ”行 動的指導意見（國發(fā)2015 40號），提出了 “互聯(lián)網(wǎng)+ ” H一項重點行罰 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)防”

13、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 為師生及時提供遠程實驗教學資源，實現(xiàn)實驗資源共享，通過虛擬仿真實驗 解決實驗教學過程中軟件升級和維護成本高、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，提高實驗教學水平的必要手段。3 .增進學術(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 學術(shù)交流平臺，不僅有利于新思想、新理念

14、的誕生，而且有利于學科交叉與 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，對實驗實踐教學認識和了解會在解決新問題的過程中不斷深入和得到強化，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、內(nèi)容（或子課題設(shè)計）與重點一、研究目標通過對國內(nèi)外高校開展實驗實踐教學的現(xiàn)狀進行調(diào)研，研究推進互聯(lián)網(wǎng) 與實驗實踐教學相適應(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工 作的推進和改革提出有效措施。二、研究內(nèi)容

15、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的現(xiàn)狀進行調(diào)研，通過對理論基礎(chǔ)和 數(shù)據(jù)進行分析，研究概念內(nèi)涵。2 .研究推進互聯(lián)網(wǎng)與實驗實踐教學相適應(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工作的推進和改革提出有效措施。二、研究方法1 .文獻法通過文獻的閱讀與梳理，理清了當前互聯(lián)網(wǎng)時代關(guān)于高校研究生實驗實 踐教學發(fā)展的趨勢，并對影響和阻礙

16、共享的因素有了明確的認識，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）主要觀點匕可能的創(chuàng)新之處1 .建設(shè)“互聯(lián)麗”時代的實驗實踐教學平臺。通過與互聯(lián)網(wǎng)的，使實驗實 踐教學平臺服務(wù)于更廣泛的用戶，憑借自身教學的優(yōu)勢，大規(guī)模發(fā)展教學服 務(wù)，在升級線上的同時也要升級線下，并借助大數(shù)據(jù)，推動實驗實踐教學的 發(fā)展。2 .推動整個實驗教學的轉(zhuǎn)型發(fā)展。因為有了實驗室和互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，學 生有了更多的學

17、習渠道，他們不僅在線上得到教學，也在線下得到更好的教 學與服務(wù)。我們不僅能夠把傳統(tǒng)的教學做得更好，同時也能夠讓實驗、實踐 等平臺上的教學做得更好，讓學生有更大的收獲，讓各學科的教師、設(shè)備產(chǎn) 品受益，以服務(wù)學生為目的.推動整個實驗教學的轉(zhuǎn)型發(fā)展。3 .實施實驗室安全準入制度。 安全教育學習與考試模塊也是綜合性教育 教學服務(wù)平臺的一大亮點，通過“互聯(lián)網(wǎng)+”來實現(xiàn)實驗室安全準入制度的實 施，該平臺可構(gòu)建實驗室安全教育在線培訓體系，通過在線考試的方式加強 學生對安全知識的學習和掌握。（六）預期研究成果及實踐成效成果名稱成果形式完成時間負責人階段成果（限5項）國內(nèi)高校實驗實踐教學現(xiàn)狀調(diào)查報告2017年6

18、月石磊推進“互聯(lián)網(wǎng)+實驗教學”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與考試 在線系統(tǒng)擬上線測試并形成試運行報告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 實驗實踐教學與創(chuàng)新發(fā)表文阜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：課題組核心成員的學術(shù)或?qū)W科背景、 研究經(jīng)歷、研究能力、研究成果；圍繞本課題所開展的前期準備工作，包括文獻搜集 工作、調(diào)研工作等；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

19、均為學校國有資產(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) 狀以及實踐教學的開展情況，是學校大型儀器設(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、文獻收集情況1 .覃力立.“互聯(lián)碼”環(huán)境下傳媒實驗教學結(jié)構(gòu)性變革-論全媒體實驗室“教 學云”平臺的建設(shè)與管理J.新聞愛好者，2016, (1): 81-832 .周洋.“互聯(lián)防教育”在高校實驗教學中的探索與應(yīng)用J.科技展望，2016, 10: 2143 .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.科教導刊，2016, 1: 184-1854 .張躍.

20、高校實驗實踐教學管理體系的構(gòu)建-以廣東培正學院為例J.赤峰學 院學報，2014, 30 (2) :170-1725 .楊雪，周淑紅，包方華.基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬實9教學中心的構(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改革的思考J.江蘇高教，2001(4)7 .王勇民.“互聯(lián)防”給高校教學帶來的影響J.科教導刊，2015, 12: 13-148 .艾偉，康維，周秀梅，郭亮.“互聯(lián)網(wǎng)+ ”時代高校實踐教學管理平臺的新 特點J.教育觀察，2015, 5 (9): 30-319 .艾偉.移動互聯(lián)網(wǎng)平臺下的實踐教學消息推送J.中國教育技術(shù)裝備，2015, (16): 55-5

21、610 .陳云.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下高校混合式教學模式探究J.教育教法探討與 實踐，2016, (4): 20311 . Bogdan R.C., Biklen S.K. Qualitative Research for Education M.Boston: Allyn & Bacon, 198212 . Steven J.Taylor and Robert Bogdan. Introduction to Qualitative Research Methods M, John Wiley & Sons, 1984:7713 . Practice Note: An Intern

22、ational Dimension in Practice Teaching. Nilsen, Phoebe. International Review of Education, Nov2005,5114 .劉俊千，張連寶等.淺議北京理工科高校實踐教學狀況與對策J.中國 現(xiàn)代教育裝備，2007, 12: 8-1115 .許家瑞，周勤，陳步云，等.構(gòu)建創(chuàng)新實驗體系的探索與實踐J.實驗技術(shù)與管理，2009, 26 (5): 1-416 .沈小雄，韓理安.以實驗教學內(nèi)容體系改革為龍頭，全面提高實驗教學質(zhì)量口 J.中國高教研究，2001：78-7917 .藍潔.發(fā)達國家高職實踐教學典型模式的比較分析J.南寧職業(yè)技術(shù)學院學報，2008, 13 (4): 54-5618 .周逸.互聯(lián)網(wǎng)+背景下高校教育模式探索J.信息與電腦，2015, 23: 187-18819 .田光兆，顧寶興.基于移動互聯(lián)網(wǎng)的實驗室開放式設(shè)備管理機制研究J.教育教學論壇,2016