江苏省研究生教育教学改革研究与实践课题申报书

附件3-2-1：江苏省研究生教育教学改革研究与实践课题申报表 课题名称： 基于互联网+视角下的研究生 实验实践教学研究 主 持 人： 所在单位： 南京理工大学 申报类型：重点课题 一般课题 课题类别：理论研究类 实践创新类江苏省学位委员会制表江苏省教育厅二O一六年五月一、课题组基本情况主持人情况姓 名性 别男出生年月工作单位南京理工大学国有资产与实验室管理处行政职务专业领域实验室管理 实验实践教学专业技术职 务电子信箱联系电话课题组成员情况姓 名专业技术职 务工 作 单 位专业领域项目组中的分工石磊助理研究员南京理工大学国有资产与实验室管理处实验室建设实验实践教学安全管理调研、分析、总结孙欣助理研究员南京理工大学国有资产与实验室管理处实验室建设实验实践教学安全管理调研、分析、总结注：允许跨单位组织有关人员联合申报课题二、课题研究设计与论证报告（一）课题的核心概念及其界定科技展望2016 /10研究生实验实践教学是培养具备综合素质和创新能力人才的重要环节，随着高等教育改革的深入，实验实践教学也面临着升级改革。互联网能够实现数据信息的高速传输处理以及高效互连，已经改变了诸多传统行业形态，其中也包括教育行业。随着“互联网+ ”成为国家战略，研究生实验实践教学基于互联网的创新成为迫切的要求。充分运用“互联网+”这一领先理念，可以实现高校实验实践教学的科学化、人性化、智能化管理。一、实验实践教学实验、实践教学是培养研究生创新精神和实践能力的重要教学环节，它在培养学生综合素质和创新能力方面所起到的重要作用是其他任何教学形式都无法替代的，它可以激发学生的创新意识，拓展学生的创新思维，增长学生的创新技能，涵养学生的创新品格。国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010一2020年)强调要提高学生的学习能力、实践能力和创新能力。如何从学校层面加强实验、实践教学的顶层设计及其管理，是提高实验、实践教学质量的关键所在，而建立与管理创新型的实验室是实现良好的实验实践教学的热门途径。二、“互联网+”与教育的结合“互联网+”指的是“互联网+各个传统行业”，但这并不是简单的两者相加，而是利用信息通信技术以及互联网平台，让互联网与传统行业进行深度融合，创造新的发展生态。就像第二次工业革命中，电力的出现让很多行业发生翻天覆地的变化，互联网也会像电力一样，作为一种工具，大幅度提高每一个行业的效率。同样，“互联网+教育”并不仅仅意味着目前引人注目的在线视频教学，“互联网+”在教育的各个方面还有更多的潜力可以发掘。随着我国高校人数的扩招，研究生数量逐年增加，高校研究生的实验实践能力的培养面临着艰巨的挑战。越来越多的高校试图通过创新型实验室的建设来增强学生的实践动手能力，这在培养学生上起到了非常良好的效果，但是可以看到，目前来讲很多高校的实验室都还为得到充分的应用，如果能将“互联网+”这一概念应用到高校的创新型实验室的建设中，运用互联网进行虚拟实验教学以及实验室预约、管理、评价等工作，使高校研究生能够更加便捷的使用实验室，同时方便实验室的管理工作，这对实验室利用效率的提高具有非常大的帮助。（二）国内外同一研究领域现状与研究的价值一、研究领域现状1. 虚拟实验教学的实现网上虚拟实验教学是利用互联网技术，把实验教学中的选课、教学、虚拟实验操作、测试与实时答疑等教学环节在网上实现，为开放式实验教学服务。虚拟实验教学可采用集中式管理，即一个学校甚至几个学校可以使用一个网络服务器，由专门的网络管理员统一管理，可靠性大大增强，维护费用大大降低。虚拟实验教学的特点是开放性，它能提供给学生最大的自由度和灵活性，由于基于互联网，任何学生只要在接入互联网的任一终端上便能随时随地使用该系统。学生可方便地在网上进行任一专业、任一课程的实验学习，并及时获取与实验教学及管理有关的各种信息。值得注意的是虚拟实验是实验教学的辅助手段，决不能取代实际实验操作。对于校内学生的实验，学生可以在网上进行学习，在实际操作中教师负责现场巡视答疑，学生遇到问题也可以即时到网上询问或由教师指导。吉林大学的机械基础实验中心和校实验室管理处是较早从事实验课计算机辅助教学和网络教学的研究与试点的院校。随着计算机技术、多媒体技术、网络技术的发展网络教学日益成为普及教育的有效手段。目前也有很多高校建立了校园网并通过中国教育科研网与互联网相联，但大多数校园网上的软件匮乏，用于实验实践教学与管理的实用软件很少，建立虚拟实验教学中心正是利用网络数据库的功能实现了分散实验教学的集中网络化管理，不仅有力支持了开放实验教学，而且网上虚拟实验教学中心的建立也充分利用了校园网的资源，具有很高的实用价值和重要的现实意义。2. 云实验中心的建立目前高校实验资源主要还是以现场实验为主，实验资源利用率低，实验维护成本高，实验更新换代难以和技术发展有效协同发展，实验也多数为验证性实验，少量为综合性、设计性实验，一定程度上束缚学生创新能力培养与发展，利用互联网等信息化技术来优化高校实验教学环节迫在眉睫。国内北京航天航空大学利用互联网在实验教学中的应用，从实验教学角度，建立了云实验中心，通过建立服务器池，搭建桌面虚拟机环境，在同一系统上同时运行多台虚拟机，快速部署操作系统和应用软件，构建了灵活可靠的虚拟实验教学环境。云实验中心的可以起到实验室宣传介绍的功能，有些高校实验室不为学生熟悉，不知道哪些实验室可以做哪些实验和研究，不知道实验室是否对学生开放，不知道每个实验室具体的开放时间，建立云实验中心就是形成了一个有效的展示平台。对各个实验室的进行全方位的介绍，包括实验室的成立背景和成立时间，实验室所取得的成就，实验室目前的人员组成以及实验目前所具有的实验设备，实验室可以做哪些实验。实验室相应的实验指导数据资料以及实验指导老师等。在实验室的主页上列出实验室开放的时间以及预约情况。云实验中心的建立还可以形成先进有效的管理系统。实验室的使用和维护一直是非常繁琐和复杂的，在进行排课的过程中实验室的使用往往需要各个任课老师进行协调，由于实验的安排需要统筹专业、人数以及任课老师上课的时间以及相互之间的上课时间之间的冲突。利用互联网建设实验室管理系统可以有效的解决这一问题，通过统一的排课安排的平台任课老师可以在该平台上进行排课，排课的过程中自动规避排课各种因素所造成的冲突。这大大的解决实验室排课难的问题。在实验室实验的过程中还存在着对实验室设备的管理问题，通过该实验室管理系统也可以对实验室现存的设备以及设备的状态使用的次数时间以及地点和个人进行详细的记录，这在很大程度上减少了实验室在使用过程中对实验设备实验的记录所存在的流于形式的问题，使得实验设备得到了较好的保护。3. 交流互动平台的形成互联网和社交平台可以营造出教师、学生、管理人员、技术人员的实时在线互动空间。利用社交平台和应用进行实验室管理和实验教学信息的实时推送。发挥师生主动参与意识，丰富实验教学资源，加强信息交互和资源共享，构建网络泛在性实验教学环境，提升学生自主学习能力和协作创新意识。通过这样的平台，教师或者和学生都可以提问题，并且可以回答问题，由于没有了上课发言的约束，学生的思路较为开阔，通过讨论能够更加透彻的理解实验，能够更加明白实验的原理与实验的过程，并且通过互联网的交流平台学生可以发布一些自己的想法，然后将自己做实验的结果和其他同学或者是老师进行分享。除此之外，学生可对实验项目进行评价，用户可查看实验课程中各实验项目的评分走势图，点击评分，可查看该实验项目下所有学生评分的详细内容。教师可设置满分成绩( 数值) 、合格成绩( 数值) 、主观成绩( 权重) 、实验成绩( 权重) 和作业成绩( 权重) ，其中实验成绩包括老师成绩、学生互评成绩、预习报告成绩、实验报告成绩，教师可设置各子成绩所占的比例值。二、研究价值通过“互联网+”建立创新性的实验实践教学模式是目前高校教育的必然趋势。1.响应国家“互联网+”行动计划在2015 年3 月5 日召开的第十二届全国人民代表大会第三次会议上，国务院总理李克强在政府工作报告中首次将“互联网+”行动计划提升为国家战略。2015 年7 月1 日，国务院颁布国务院关于积极推进“互联网+ ”行动的指导意见( 国发201540号) ，提出了“互联网+ ”十一项重点行动计划，针对教育领域，该文件提出要探索新型教育服务供给方式，鼓励互联网企业与社会教育机构根据市场需求开发数字教育资源，提供网络化教育服务。“互联网+”与教育行业的融合将会为教育行业带来新的曙光。2.传统教育模式的升级需求互联网时代，社会发展迅速，研究生入学数量不断增多，传统教育在研究生实验实践能力的培养上已经显现出不足，面临着各种挑战，如果不能及时升级改革，学生的实验实践能力可能会与社会脱节。利用“互联网+”新理念为师生及时提供远程实验教学资源，实现实验资源共享，通过虚拟仿真实验解决实验教学过程中软件升级和维护成本高、过程管理和质量监控缺失的问题，是提高实验资源利用率，提高实验教学水平的必要手段。3.增进学术交流与科技创新在“互联网+”的理念下建立的创新性实验室平台，能够提供一个及时的学术交流平台，不仅有利于新思想、新理念的诞生，而且有利于学科交叉与融合。不同研究领域的研究生带来不同的测试课题要求，实验室技术人员面对新情况和新问题，将不断研究和创新的测试方法，对实验实践教学认识和了解会在解决新问题的过程中不断深入和得到强化，从而为开展技术创新积累了必要的经验和技能，使得实验室的科技创新成为可能。注：本表可附页（三）研究与实践的目标、内容（或子课题设计）与重点一、研究目标通过对国内外高校开展实验实践教学的现状进行调研，研究推进互联网与实验实践教学相适应的方式方法，研究制约因素，分析问题根源，结合理工科大学的特点，研究通过互联网、移动媒体技术等手段对实验实践教学工作的推进和改革提出有效措施。二、研究内容与重点1. 虚拟实验平台的创建；2. 云实验室理念的推广；3. 实验交流平台的形成；4.构建理工大学的实验室安全教育平台。（四）研究与实践的思路、过程与方法一、研究思路1.对国内外高校开展实验实践教学的现状进行调研，通过对理论基础和数据进行分析，研究概念内涵。2.研究推进互联网与实验实践教学相适应的方式方法，研究制约因素，分析问题根源。3.在前面分析问题的基础上，结合理工科大学的特点，研究通过互联网、移动媒体技术等手段对实验实践教学工作的推进和改革提出有效措施。二、研究方法1.文献法通过文献的阅读与梳理，理清了当前互联网时代关于高校研究生实验实践教学发展的趋势，并对影响和阻碍共享的因素有了明确的认识，为接下来的研究提供了基础。2.归纳分析法和规范分析法归纳的方法就是通过对现有的客观事实观察并加以分类，然后考察它们之间的关系。规范分析法是属于方法论的一种，不仅阐述事物的客观事实，描述事物应该是一个什么样的状态，并得出自己的结论。注：本表可附页（五）主要观点与可能的创新之处1.建设“互联网+”时代的实验实践教学平台。通过与互联网的，使实验实践教学平台服务于更广泛的用户，凭借自身教学的优势，大规模发展教学服务，在升级线上的同时也要升级线下，并借助大数据，推动实验实践教学的发展。2.推动整个实验教学的转型发展。因为有了实验室和互联网的结合，学生有了更多的学习渠道，他们不仅在线上得到教学，也在线下得到更好的教学与服务。我们不仅能够把传统的教学做得更好，同时也能够让实验、实践等平台上的教学做得更好，让学生有更大的收获，让各学科的教师、设备产品受益，以服务学生为目的.推动整个实验教学的转型发展。3.实施实验室安全准入制度。安全教育学习与考试模块也是综合性教育教学服务平台的一大亮点，通过“互联网+”来实现实验室安全准入制度的实施，该平台可构建实验室安全教育在线培训体系，通过在线考试的方式加强学生对安全知识的学习和掌握。（六）预期研究成果及实践成效成果名称成果形式完成时间负责人阶段成果（限5项）国内高校实验实践教学现状调查报告2017年6月石磊推进“互联网+实验教学”建设的影响因素调查报告2017年6月石磊初步建立实验室安全教学与考试在线系统拟上线测试并形成试运行报告2017年3月孙欣最终成果（限3项）基于互联网+视角下理工科高校实验实践教学与创新发表文章2018年6月建立实验室安全知识教育与考试在线系统全校范围内上线2017年6月孙欣（七）完成研究与实践任务的可行性分析（包括：课题组核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果；围绕本课题所开展的前期准备工作，包括文献搜集工作、调研工作等；完成研究任务的保障条件，包括研究资料的获得、研究经费的筹措、研究时间的保障等。）一、课题组成员研究情况课题组成员均为学校国有资产与实验室管理处人员，具有丰富的实验室管理经验。XXX、XXX长期从事实验室管理，熟悉和了解高校实验室管理现状以及实践教学的开展情况，是学校大型仪器设备共享的推动者；XXX从事实验室安全管理工作，具有一定的理论基础。二、文献收集情况1. 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