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Web环境下实验教学系统设计及实践[摘要]本文介绍了Web环境下实验教学系统的设计目的，在对web环境下实验教学系统所要实现功能目标分析的基础上，设计了一个web环境下实验教学系统的框架。然后通过案例研究论证再次对框架进行了叙述。 [关键词]实验教学；实验教学系统 实验教学作为学科教学特别是理科教学中不可缺少的教学环节，有助于培养学生动手能力、分析和解决问题的能力。而近几年来，随着信息技术迅猛发展，特别是计算机多媒体及因特网在教学中的深入应用，为学生提供了更为丰富的学习资源，也为学生的自主探究创设了实验平台，使得实验教学有了质的飞跃，借助它迅速的图文处理功能，为抽象的思维提供直观的思维背景，使学生乐意并有更多得精力投入到探索性的实验活动中去。因此，开展基于网络环境的实验教学活动已成为探究、发现学习的切入点。 1　Web环境下的实验教学系统 实验教学是培养学生创新能力的重要途径，但传统的实验教学还存在着许多与创新教育不相适应的地方。总结下来存在如下几点不足：①实验项目或规模的增加，必然需要大量的实验设备。而这将给实验室的管理人员带来繁重的工作量，且现有的实验设备也不能满足需求。②仪器设备的维护保养费用昂贵且操作界面复杂、使用不方便等。③单套实验设备可容纳的实验人数极为有限。④不利于学生与教师的沟通。 而Web环境下的实验教学，从本质上使学生处于主体地位，克服了传统教学存在的不足，有利于因材施教和创新人才的培养；①Web环境中实现实验教学，采用虚拟实验平台，实验的台套数仅受接人实验网络的计算机终端数限制，大大增加了实验的容量，节省了实验开支；②实验操作界面为模拟仪器的软件界面，通过对计算机的操作就可以完成实验项目，便于实验教学；③有利于实现学生的自主学习。学生可根据自己的自身学习情况，选择相应的实验项目和实验时间；④有利于师生的互动交流。当学生遇到问题时，可以在线请教教师或同学；也可以在下次实验时，查看上次的问题讲解。对于教师来说，可以对学生的问题统一整理归纳，同一个问题只需讲解一次，从而省却些许的宝贵时间。 2　系统结构设计与功能实现 信息化教育的逐步实施，加快了高校教学网络化的进程。作为教学管理的一个重要环节，实验教学要负责教学、教研、考核、管理等多项任务，且工作复杂繁琐、模式固定、信息交换频繁。因此，为推进实验教学信息化，提高实验教学质量，解决传统实验教学中的问题，有必要采用一种统一的结构模式来设计实验教学系统。 2.1　结构模块设计图 2.1.1　模块功能简介。经过对网络环境实验教学系统的需求分析与整理，整个系统可划分为两个子系统：功能系统和实验系统。 具体的功能分析如下： 2.1.1.1　功能系统。包括系统导航、资料检索、成果展示、合作交流等。 ①系统导航。包括系统简介、系统建设、系统公告、学生动态四大模块。主要功能是方便学习者了解系统框架模块、建设状况及其主要功能，并通过系统公告模块将信息发布到所有学生了解实验课程的必威体育精装版动态，以及教师组织实验教学活动的必威体育精装版消息。 ②资料检索。包含实验素材、参考网站、参考资料、操作软件等。目的是提供学生开展实验学习所需的各种资源。 ③成果展示。主要用于展示教师提供的经典实验或是从学生中选出的优秀成果。 ④合作交流。目的是尽可能多的提供给学生协作交流的机会。包括专家在线、网络电话、教师信箱、联机论坛等模块。 2.1.1.2　实验系统。包括实验操作模块、常规实验模块、虚拟仪器、虚拟实验等。 ①实验操作模块。包括常规仪器、常规装置、基本操作等。常规仪器和装置模块就是提供多种实验仪器或装备以及常用设备的图片或视频等。而基本操作则包括基本实验的操作步骤以及注意事项。 ②常规实验模块。包含实验项目、开放实验、学习评价等。 实验项目是根据专业设置与课程安排分级管理实验项目。比如说设计一个新闻与传媒学院的实验教学系统的实验课程模块结构，第一级为新闻与传媒学院的三个专业，即教育技术学专业、摄影专业、新闻专业。第二级为各个专业的实验课程，如教育技术学专业有3DMax、Flash、Director等计算机网络课程等。第三级为各个课程下的具体实验项目，如摄影专业中的3D动画课程有制作亭子、人的骨骼建立、飞行动画等实验项目。 开放实验是学生可根据自己学习情况、兴趣、时间来预约实验，并且使得现实中的实验设备得到最有效的应用。 学习评价模块，分为成绩评定、教师评价、小组评价和自我评价等，目的是关注学生在学习过程中的绩效表现，具有指导学习方向和给予学生激励的作用。 ③虚拟仪器。指利用现有的计算机配上相应的硬件和专用软件，形成既有普通仪器的基本功能，又有一般仪器所没有的特殊功能的高档低价的新