新课程改革下高中实验室信息管理系统的研究与设计

【摘要】实验室课程是普通高中课程不可或缺的组成部分，对高中学生学习的重要性不容置疑。教育要适应时代发展的需要，实验室管理系统走向信息化建设乃大势所趋。基于Windows7professional开发平台和B/S的开发模式，通过分层设定结构、数据库的设计等途径建立起来实验室信息化管理系统能满足学校对实验室进行管理的业务需求，优化了实验室的工作流程，更新了实验室建设的理念，符合潮流的发展与时代的要求。

【关键词】新课程改革;实验室;信息;管理系统

教育部在2003年4月颁布的《普通高中课程标准（实验）》和《普通高中课程方案（实验）》中明确指出中国教育要“适应时代发展的需要”，“大力推进创新”，教育观念要“根据时代发展需要及时调整、更新”。作为普通高中的课程组成部分，实验室管理亦应如此。

一、实验室管理的概念与现状研究

实验室课程是普通高中课程不可或缺的组成部分，对高中学生学习的重要性不容置疑。其地位决定其“既要有丰富的资源，又要有先进的管理体系，这样才能成为学生‘最积极、最富有创造性的区域’的最佳空间。”①其将实验室的仪器设备、日常运作等要素以计算机网络为中介进行连接，利用科学的管理思想和先进的数据库信息技术，实现对实验室的全方位管理，从预约、教学至量化考核，达到“数据网络化共享、无纸化记录与办公、资源与成本管理以及人员的量化考核等，为实验室管理水平的整体提高提供先进的技术支持。”②

基于数据库信息技术的实验室管理系统目前在普通高中的普及程度较低。通过对五所高中的理科教师与学生进行抽样性的问卷调查与实地访谈显示，教师与学生对实验室进行信息化管理大多持赞成态度，教师普遍认为实验室教学能是教学中很重要的一环;高中教师与学生对是否需要对实验室进行信息化管理，95%的师生都认为需要;其中超过4成的师生认为非常需要。而在现实教学与学习中，实验室信息化管理基本处于空白。普通高中实验室配备信息管理系统的比例非常之低，仅达到12%。

二、实验室管理系统设计的理论支撑

教育部2003年颁发的《普通高中课程方案（实验）》中指出了高中课程内容及其相关内容应遵从的基本原则。其中，信息技术是重要的组成因素。学生对信息技术的了解与掌握超出了时代的预料，若脱离信息技术，坚持传统理念不做任何改变，教学势必难有长足的发展。

与我国新课程改革最为契合的理论为建构主义。建构主义强调以学生为中心，强调强调利用各种信息资源来支持“学”。这就与我国课程改革的要求相吻合，为实验室信息建设提供了理论上的支持。

三、实验室管理系统设计的技术支撑

（一）系统开发平台：Windows7professional

网络操作系统是网站软件平台的核心，它决定了网络系统的整体水平，同时也决定了应用及技术发展方向。Windows7professional是在Windows2000基础上发展起来的32/64位操作系统，它适用于几乎所有的硬件环境，有超强的硬件兼容性，价格较为低廉。

（二）开发模式：B/S

目前使用较为广泛的开发模式为B/S（Browser/Server）模式。通过B/S结构，用户界面利用浏览器完成，主要事务逻辑在服务器端完成，降低了使用难度，减少了开发与维护成本，提高了运行效率。

四、实验室管理系统的设计

（一）层次设定

一般而言，实验室中需要有三类人员，其一是教师。教师在信息平台中扮演着重要的角色，发布课程内容与课程时间，评价学生的实验过程与结果是教师的职责与权利。其二为学生。学生模块需要有学生资料管理，如所属班级、课程开展、完成实验数量等。另外，何时进行何种课程的实验课，实验课的成绩等，也可在系统中查询得知。实验室管理系统的另一个成员是管理员。管理员功能是实验室管理系统的核心功能模块。管理员的职能很多：设置系统内教师、学生的各种信息;管理实验室设备，设置实验室课程;进行实验室权限管理，处理意见及留言管理。

（二）界面设置

由于实验教师、管理员与学生都非专业网络技术人员，界面设置应具备简单明了的特征。如登陆界面：

图1：实验室管理系统登陆页面

登陆之后的模块显示同样需要具备这样的特征，以学生登陆之后的界面为例：

图2：学生信息界面

依此类推，教师与管理员按照系统设置的层次结构及其所具备的权限，应该有相应的简单明了又简约完备的界面。

（三）数据库设计

在设计数据表时，应将以下问题纳入考虑范围：规范性、合理性、真实性。实验室数据库至少包括以下内容：

表1：数据库内容

用户注册表：login

实验室基本表：labinfo

班级表：bas_class

实验教师表：teacher_info

学生表：student

实验设备表：equip_info

成绩表：score

实验预约表：reservation

实验记录表：record

实验教学表：lab_teach

课程表：bas_course

预约回复表：reservation-reply

实验室布局表：lab_room

五、实验室管理系统相关功能的设计

在系统规划完成后，需要有编程的介入，即信息管理系统的建立需要有相关代码。这些代码需要由专业的网络技术人员进行编写。以管理员模块为例，管理员需要管理学生与教师的登陆等各项信息。这些信息的产生即需要编写一段程序。编码因篇幅所限，不一一书写。系统编码在系统建立至维护都是存在的，在编码完成建立后，还需要一定的专业人员利用专业知识修复系统漏洞，防止其遭受网络攻击。

六、小结

本文研究与设计的实验室信息管理系统是基于Windows7professional开发平台和B/S的开发模式，通过分层设定结构，数据库的设计，简明界面的创立等途径建立起来的。这种实验室信息管理系统集实验室预约、课程安排、学生评价管理、教师业绩考评等于一体。此系统功能完备，操作简单，具备人性化发展特点，能满足学校对实验室进行管理的业务需求，优化了实验室的工作流程，更新了实验室建设的理念，符合潮流的发展与时代的要求。由于笔者本身并非专业性网络人员，目前省内也未有类似的信息管理系统，故而在颇多方面还存在不足。然而，实验室管理系统走向信息化建设乃大势所趋，是我辈应努力的方向。

参考文献：

[2]何克抗、李克东，教育技术学研究方法[M]，北京：北京师范大学出版社，2003

[3]刘德文等，实验管理学网[M]，西安：西北大学出版社，1986

[4]牛宝涛，基于网络平台国家重点实验室信息管理系统的研究与设计[D]，湖南大学，2005

[5]曹福祥，实验室建设与改革[M]，长沙：国防科学技术大学出版社，2002

注释：

①刘诗海.配备标准与新课程关系的研究[J].教学仪器与实验，2007

②牛宝涛.基于网络平台国家重点实验室信息管理系统的研究与设计[M].湖南大学2005年