基因工程开放实验网络平台的建立

2022-09-11

基因工程开放实验属于教学计划以外的实践内容, 是为了补充固定教学模式课时的不足, 起到增加学生实践锻炼机会、培养和提高学生的实验技能、增强学生创新能力的作用, 有利于培养会学习、会做人、能做事的应用型人才[1~2]。基因工程开放实验实行以来, 收到了良好的实践效果, 得到了学生的积极肯定[3]。为方便基因工程开放实验的管理和进一步完善基因工程开放实验的实践教学效果, 本创新小组利用参加基因工程开放实验的时间, 策划了建立基因工程开放实验网络平台的大连大学大学生创新项目并得到批准。在网络建设的实施过程中, 本创新小组初步建立了基因工程开放实验的网络管理平台, 实现了利用网络平台管理实验项目、实验预定、成绩评定、信息传递、对外交流等功能, 进一步方便学生参加开放实验的途径。

1 实验中心网络平台的架构设计

在赛尔毕博网的基础上, 通过信息技术构建交互式开放式实验管理系统;学生可以通过任意一台与校园网联网的计算机进行实验预约、查询实验进程和实验成绩;任课教师可以查询本人课表, 了解选课学生的时间分布和专业分布以及学生名单, 进行实验评分;管理员可以据此进行期末总评成绩计算、成绩统计分析, 最后按班打印实验考核成绩单。网络化开放型实验管理系统的主要功能模块包括:实验指导、实验预约、信息查询、自我测试、信息链接等主要功能模块。在每一个模块中, 又分别设置了具体的内容, 整个开放实验网络平台中, 形成了以管理系统为核心, 以实验预约、信息查询、自我测试和外部相关信息连接为辅助延伸的一个有机的网络管理平台的整体。

(1) 实验管理系统:主要包括实验室概况、实验介绍、实验考核和评定、实验室仪器介绍几个方面。实验室概况主要介绍实验室成立以来的建设情况;实验介绍主要是介绍以往所做过的各种开放型实验, 供学生参考。为了及时记录成绩, 并对成绩进行及时的评定, 建立了实验考核和评定模块, 方便最后对学生的考评。实验仪器介绍模块中创新实验小组成员收集了大量的实验仪器材料, 配备了实验仪器图片和文字说明, 使参加开放实验的同学能够及时了解所要使用的仪器的性能、参数和操作程序, 大大减少了指导教师的工作量。

(2) 实验指导:这部分由指导老师、指导图片、指导视频三部分组成。虽然网络平台使得学生有了充分的自主性, 但是由于知识的有限以及实验技术的不成熟, 实验指导是不可缺少的一部分。指导老师给出详细的资料后, 同学们可以主动和老师联系, 而不是被动等着老师传授, 方便师生交流。指导图片和指导视频都是来自开放实验的真实操作, 由小组人员拍摄而成。

(3) 实验预约模板:这主要是面向全体学生, 给他们自主选择权。我们将指导教师拟定的的开放实验题目罗列在此模板内, 并详细介绍实验的性质及内容。同学们根据自己的兴趣, 选择相关实验进行预约。老师再根据学生的预约情况分组实验。这就充分体现了网络平台使学习具有更大程度的自主性。网络自主学习强调以学生为主体, 强调教师是学生学习的引导者和帮助者, 强调教师在自主学习中不再是知识的传授者, 而是教学过程、教学内容、教学活动的组织者、参与者和指导者[4]。在开放实验的基础上, 我们增加了创新实验的模块, 目的是引导和鼓励学生在开放实验的基础上, 向更高的目标冲击, 从而达到全面推进利用开放实验培养学生创新能力的作用。

(4) 自我测试:在自我测试里, 我们有相关知识的复习和测试题库两大部分。这也是发挥学生学习自主性的一种方式。学生可以根据自己的情况, 选择恰当的时间进行测验。在网络平台上测试完, 自动保存, 老师再根据个别情况分别指导。这样既做到因材施教, 又能使得学习效率达到最优化。

(5) 阶段性成果:在基因工程实验室开放以来, 众多同学参加了创新实验及开放实验。实验完成后, 学生将实验结果整理成材料, 发表论文。我们在这一板块中将论文和获奖证书罗列出来。鼓励以后参加实验的同学做出更大的创新。

(6) 外部链接:外部连接主要是提供一个网络自主学习平台, 通过这个平台使学生最大限度地占有资源, 通过网络学生可以快捷有效地找到资源[5]。为了让有兴趣的同学了解更多的知识, 我们建立了此模板。

2 基因工程网络管理平台的积极作用

相对于传统的实验课的学习, 采用网络辅助教学带来了几个明显的好处。

首先, 网络辅助教学充分体现了个性化学习的特点。在传统的课堂教学条件下, 因材施教和个性化学习只是一个理想化的追求, 而网络辅助教学使这种理想成为可能。无论是实验预约还是自我测试, 都让学习的主动权掌握在学生手中。一旦学生发挥出自主精神, 这种热情一定可以促进实验结果的完善。

其次, 网络平台是一种资源最优化存在形式。系统具有通用性和可扩展性。本系统的相关信息都是通过管理员或系统管理员输入的, 可根据具体情况输入不同的信息, 灵活性大。以电脑为依托, 只需要进入平台, 所有资料尽收眼底。并且, 通过资源共享, 可以得到更多的资料。不再像以前一样必须到实验室、图书馆才能得到这些知识, 省时省力。

3 不足之处

基因工程网络平台在应用的过程中, 也存在一些不足之处, 例如, 在成绩的纪录方面, 只能依靠手动汇总, 没能实现操作的自动化, 需要进一步挖掘自动生成系统的软件资源。因此, 网路平台的管理系统还有待完善。另外, 网路平台只能辅助实验学习, 对于学生的开放实验并不能起主导作用, 如果要想通过开放实验达到提高动手操作能力, 培养创新思维, 关键还在于学生自己努力参与。

4 结语

通过利用网络知识和工具, 创新小组初步建立了基因工程开放实验的网络管理平台, 在实施该项目的过程中, 我们深切感受到基因工程网络管理系统可以方便学生与教师的沟通, 方便学生对实验内容的学习和了解, 方便学生对实验的预定, 加快和规范实验成绩的及时登载, 达到基因工程开放实验规范化的目的。同时也希望通过本项目的开展, 能够吸引更多的学生参与到开放实验项目中来, 使更多的学生从中受益, 提高其实验能力, 培养创新能力, 成为真正的应用型人才。

摘要：基因工程开放实验网络平台是基于基因工程实验教学而创建, 主要方便师生进行交流学习。本文主要介绍实验网络平台的设计和制作, 进一步讨论网络平台建立的意义和作用, 并对一些需要改进的问题进行了探讨。

关键词：基因工程,开放实验室,网络平台