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妙用生活用品,构建私人实验室论文
[摘要]实验一直是科学教学中的重要环节，也是全面提高学生科学素养的重要途径。在教学中很多知识的获取都需要通过实验来认知，而实验的实施离不开科学仪器，但实验室里的器材太精细化，学生并不是很感兴趣。这种情况下就有必要创建贴近学生生活的“私人实验室”。文中举例阐述利用生活用品进行构建私人实验室的教学体会。
[关键词]“私人实验室”生活用品科学教学教学难点
新课标给我们的教学注入了活力，它对实验探究的要求也越来越高，但农村中学由于条件限制还存在着较大差距，现有的实验仪器设备不能满足新课程改革的要求，特别是农村中学课程资源又相对滞后，因此还存在着说实验、讲实验的现象。况且学生对实验室里提供的实验器材兴趣并不是很浓厚。《科学(7～9年级)课程标准》指出:“科学课程的实施,需要特定的课程资源”。英国著名学者托马斯・赫胥黎也指出：“假如科学教育要取得最好效果的话，它必须是生活实际的。”只有来源于生活的才是最真实的，学生才会用得得心应手，才能受学生的欢迎。这种情况下，生活用品就闯入了我们的教学视野。为此我们科学教师，应利用妙用生活用品，构建“私人实验室”，以激发学生的兴趣，满足新课改的要求。
所谓的“私人实验室”，是指服务于教学，可以是学生创建，也可以是老师和学生共同创建，它来源于生活而自制、整合的一切仪器设备与实验资源。因此教师本身不仅对学校的实验资源要有充分的了解，更要能自己积极动手，利用日常的器具，生活的资源，和学生一起开发符合自己个性的实验资源，笔者通过教学实践意识到，只要利用生活用品抓住学生的生活经验、感受、问题、困惑引入教学过程，这将会收到意想不到的效果。
一、就地取材，构建“私人实验室”
教育家朱正元教授说过：“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”。说的就是要注意利用生活用品。学生学科学开始都非常感兴趣，觉得好玩，一段时间后，一些学生会对科学失去兴趣，长期下去一些学生甚至会失去学习科学的信心．造成这种现象的一个主要原因是所学知识与实践脱节。而生活资源为学生的探究活动提供了生动的`载体，因此我们应该充分地开发与利用好这一优势资源，就地取材，转变以往枯燥乏味的课堂教学，让学生感受科学就在身边。
比如我们可以用废旧易拉罐，用来制作、观察小孔成像；利用废旧的小药瓶、平面镜和小玻璃珠制作显微镜；利用班级的盆景来说明土壤的基本特点和对植物成长的影响；利用指甲剪，就可以把杠杆、压强、摩擦以及钢铁的防锈联系起来；利用激光笔可以作为光学实验的光源；利用老花眼镜可以作为凸透镜，近视眼镜可以作为凹透镜；利用鸡蛋做成不倒翁；可用废镜子做万花筒；利用厨房中的醋，来演示一些反应变化。用废旧的牙膏皮可以作浮沉条件实验；用收音机的电位器可以作滑动变阻器……通过这些生活资源，不仅弥补了课程资源的不足，而且还激发了学生的求知兴趣。
二、“私人实验室”，轻松突破教学难点
在日常生活中，我们科学教师要主动关注和留心身边的生活世界，只要教师有意与留心，就可在许多日常器具中，找到实验的资源。学生只要看到这种教学资源，肯定会有一种亲切感，从而更有利于调动学生学习的积极性。更难为可贵的是，有些生活用品用在突破教学难点方面有很大的功效。他可以帮助学生打开思维，指点迷津，为科学教学的顺利开展奠定了基础。
比如在学习“摩擦力”时，虽然老师借助了实验室的实验小车和弹簧测力计来演示，可是学生对于摩擦力的方向还是一头雾水。这时候，我们可以借助笤帚来在黑板上演示，学生一下子就明白了摩擦力的方向原来是阻碍物体的运动，也就是与物体相对运动的方向相反。通过这个生活例子的探究，学生对“摩擦力的方向”就能有更深的理解，而且还能用学到知识解释生活中的问题，可谓一举两得。 三、“私人实验室”，探究能力的“兴奋点”
苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，存放着好学、渴望知识的‘火药’就看你能不能点燃‘火药’”。而这个“火药”实际上就是学生的兴趣。学生在明白科学知识与日常生活的联系后，其学习的兴趣和主动性就会得到有效的激活。
比如学习《蜗牛》这一课前，我布置了一个任务：让学生带蜗牛到课堂中来研究，我顺势问学生：你们最想了解蜗牛的那些方面？由于学生的兴奋点很高，他们争先恐后的回答：蜗牛喜欢吃什么？蜗牛的身体分为几个部分？蜗牛喜欢住在什么地方？蜗牛是怎样爬行的？这些有价值的问题一提出，学生的探究热情也高涨起来。由于这些生活资源是生活中常见的，因此使学生对科学有一种亲切感，真正领悟科学就在自己的身边，不仅提高了学习兴趣，使学生乐于实验、肯于动手，还培养了学生的动手能力。
当然，要构建好“私人实验室”，在操作过程中也要注意以下两点：
1、要有一双慧眼。这双慧眼要时刻贯穿在生活中。我们每每看到一个生活物品，第一感觉应该想：它利用了哪些科学知识点，可以用来做哪方面的资源。
2、要有一种思想。这种思想就是要激发学生求知的欲望。一旦学生的欲望被点燃，探究起来肯定是顺心应手。
总之，科学教学要从生活出发，从学生看得见、摸得着的生活用品出发，在具体的事物中感受科学的魅力。在课程资源建设中，要树立“开放的课程资源观”也就是要以开放的心态，对待人类文明成果，以开放的目光去省视周围的一切事物，以开放的思维方式去思考课程资源的建设途径。唯有如此，学生所学的知识才会活起来。
[参考文献]
[1]《科学(7～9年级)课程标准》华中师范大学出版社
[2]周小山.《教师教学究竟靠什么》，北京大学出版社。
药学功能模拟实验室的构建设想论文
随着我国高等教育从“大众化、规模化”发展模式逐步向“重质量、重潜力”模式的转变，我国药学本科教育将从目前追求数量规模上的飞跃发展逐步向重视内涵质量建设的稳步发展过渡。未来将是药学本科专业规模、质量、结构、效益综合调整的重要时期。药学专业是以实践为基础的应用性学科，其注重学生动手能力的培养。结合药学专业的特点，加强实践教学环节，提高实践教学质量是提高药学教育的根本。
虚拟实验是指区别于实际动手实验，是通过各种仿真手段实现的仿真实验。虚拟实验主要用虚拟仪器、设备代替传统的实验仪器和实验设备进行实验，对实验结果的性能和实验过程中产生的“虚拟设备”进行预测和评价，从而缩短实验操作时间和设计周期，有效降低实验成本。虚拟实验大多通过软件实现，能够减少仪器设备的损坏，还可以避免真实实验或操作所带来的各种危险，因此，能有效解决真实实验资源不足的问题。通过计算机模拟各种实验设备，使用者通过虚拟实验系统完成实验的理论设计和实践，多层次、多角度对实验设计和结果进行分析。这样既节省了实验时间，又提高了实验效率，促进了创造性思维的发展。目前虚拟实验在学校实验教学与科学研究中发挥着重要的作用。
功能模拟实验室就是借助此虚拟技术来实现实践教学目标的重要手段，是在一定的软、硬件基础上，通过计算机系统，将多媒体技术、网络技术和虚拟现实技术等有机结合起来而搭建的数字化、虚拟的实验环境，实验者可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目，取得类似于或优于在真实环境中学习或训练的效果。药学专业功能模拟实验室是模拟实验室在药学专业本科教学中的具体运用，主要应用于相关知识、业务技能、实务案例等模拟实验教学，其特点是以培养药学应用型人才为主要目标和任务，为学生提供数字化的实验环境、多样化的教学软件、专业化的教学师资，通过精细化的课程设计和有效组织实施以达到最佳的培训教学效果。模拟实验室仿真性、交互性及案例化的特征正是药学类专业实验室建设的发展趋势，也是药学类专业实验室的特征所在。
1药学实践教学中存在的问题
1.1生产实习内容无法完全保证
根据本校药学专业培养目标与课程设置的要求，本科生在大学第三学年暑期安排有药学专业的生产实习，此实习包括药厂实习和医院实习两部分，药厂实习主要是为了让学生熟悉各类制剂生产流程以及GMP的软硬件要求，医院实习则主要是为了让学生熟悉医院处方调配及点评，临床药学等工作。由于药品属于特殊管理的商品，国家对其管理不同于普通的商品，在《处方管理办法》中明确规定，只有具备药师以上专业技术资格的人员方能进行处方的调配工作。不具备相应资质的人员无法从事具体的处方调配与点评工作，在生产实习中，学生因未达到相应的技术资格，仅能从事药品调配的辅助工作，不能真正独立从事药品的调剂和点评工作，实习效果大打折扣。另外，实习中学生在符合GMP要求的药品生产车间具体操作，仅对所在环境有比较深刻的认识，但对GMP的总体要求了解受限。
1.2学生主动学习，参与教学意识不足
传统的实验教学是教师先讲解、示范，学生操作，然后教师指出其操作问题，学生再改正操作的教学模式，此教学模式导致了学生主动思考问题和自主学习意识不强，学生只是简单地完成整个实验过程，而对具体操作中的注意事项、关键点、实验方法没有全面而深刻的认识，对实验应掌握的知识与技能印象不深，缺乏探究式、主动学习的内容，不利于学生创新型思维模式的培养。
1.3生产实习时间有限，教学要求难以保证
药学专业学生的生产实习包括医院的调剂、临床药学实习和药厂的制剂生产两个环节，按照实习大纲要求共设置四周时间。实习大纲中要求学生掌握的技能较多，如处方调配、处方点评、临床药学、制剂生产流程、GMP要求等，学生需要轮转的科室与部门很多，在每个部门只能是“走马观花”式的待几天，并不能真正从事相应的生产操作，难以熟练掌握相应的实习内容，很难达到实习大纲的要求。
2“药学功能模拟实验室”实践教学内容与形式构想
本研究的目标就是基于药学专业的特点，通过构建药学专业功能模拟实验室——模拟药房，增加本科生进入生产实习的“缓冲期”，将学校前期设置的以验证实验为主的实验教学与后期设置的医院、工厂等实践环节的生产实习紧密联系起来，使学生在进入生产实习环节后能够尽快适应生产环境，掌握必要的实习技能，达到实习大纲的要求。
根据高等医药院校药学专业培养目标及课程设置的特点，结合本校的教学实际，笔者提出将“药学功能模拟实验室”实践教学内容分为“医院处方点评实践”、“医院制剂调配实践”及“GMP模拟训练”三个模块。
2.1医院处方点评实践
临床药学已成为医院药学中非常重要的组成部分，它包括处方合理性审查、病案药历分析以及合理用药指导，是今后药学人才重要的就业方向之一，也是本校药学专业生产实习的重要内容之一。该实践教学模块的内容与形式如下。
该实验室配有3——4台可联网的计算机，用于点评处方时相关信息的查询；投影机及幕布，用于处方及相关信息的展示；独立的药师咨询室和全程录播系统，用于角色扮演“用药咨询”的全过程以及回放录像逐段点评此过程中药师和患者的行为。
首先，教师收集2—3份与教学内容相关的典型处方，带领学生按照《处方管理办法》中对处方格式的要求，仔细分析教学用处方格式方面存在哪些问题，如处方中前记、正文、后记三部分是否完整，各部分内容书写是否规范，有无缺项。第二，组织学生针对处方正文部分的内容分组进行讨论，让他们根据自己已掌握的知识，分析处方的合理性及错误所在，重点是全面考虑药物联合应用时的利弊，然后在课堂上组织汇报和交流，最后教师根据学生的汇报情况进行综合点评。第三，在对处方分析点评的基础上，选定一个处方，由教师告诉学生与该处方配套的患者病案资料。由学生或教师扮演病人，学生扮演临床药师，模拟“寻病问药”的现场，针对患者具体情况进行用药的咨询与服务，最后由教师带领学生回放用药咨询过程的录像，逐段进行分析，提出问题并评价。这样不仅可以综合检验学生的药学专业知识，还可锻炼学生的人际沟通能力。
2.2医院制剂调配实践
此环节是药学专业学生生产实习中必须掌握的技能，然而实习单位由于受到种种因素影响，学生仅能完成药品调配的辅助工作，“四査十对”无法实现。因此，该模块的内容与形式如下。
该实验室配有4—5排可放置药品的货架，货架可分为处方药与非处方药区域，各区域按照药品剂型、给药途径、药理作用等陈列对应的品种；药品调配台，用于处方调配流程中收方、审方、复査处方、发药及用药指导等环节的操作；30—50个典型处方，用于调配处方。
首先，教师讲解我国《处方管理办法》中有关处方的相关管理内容，如处方书写应当符合的`规则、处方调剂要求等；药品调剂室的工作制度，如处方管理制度，岗位责任制度，特殊药品管理制度，效期药品管理制度，差错登记制度，药品不良反应报告制度等；处方调配的流程及要求，如处方调配的六项步骤，即：收方、审查处方、配方、包装与贴标签、核对处方、发药等；药房中药品陈列的要求以及对药房环境的要求。第二，组织学生讨论处方调配过程中各环节的关键操作及注意事项，如“四査十对”的内涵，具体如何进行操作；用药指导环节的注意事项等。通过讨论使学生熟悉处方调配的各个环节。第三，在熟悉处方调配流程的基础上采用模拟演练法让学生扮演患者和窗口药师以模拟处方调配的全过程。教师在旁边观察，对发现问题最后集中指出。此环节的实践训练不仅让学生掌握了处方的管理要求、调配的流程，而且让学生能够真正面对面对“患者”进行用药指导，提升其主动运用知识的能力。
2.3GMP模拟训练
GMP是药品生产环节必须遵守的规范，是进行药品生产的前提条件。要求企业从原辅材料、人员、设施设备、生产过程、包装运输、质量控制等方面达到相应的质量要求，形成一套可操作的标准规范。可见，该规范在药品生产环节中具有重要作用。然而学生进入企业仅能了解该规范的部分环节，如空气洁净度、卫生环境、硬件条件等，并不能全面掌握GMP的内容。因此，该实践模块的内容和形式如下。
该实验室配有10—20台连接服务器的电脑，服务器中装有成品GMP模拟软件。实习的学员可根据实习要求完成软件中所设置的各项任务，从而达到熟悉GMP的目的。
首先，教师讲解GMP的发展演变过程以及其在药品生产中的重要作用，同时根据GMP涉及的组织机构、人员、卫生、物料、生产管理、质量管理等模块进行关键点的讲授，使学生初步了解的基本要求。第二，根据GMP要求，学员的实训可分阶段完成，具体包括计算机模拟技术模拟GMP厂址的选择；结合产品和剂型（如注射剂、片剂、软膏剂等）进行的厂房规划和车间工艺布局；模拟空气净化系统和工艺用水制备系统；模拟设施、设备管理、人员管理、卫生管理、物料管理、生产管理、质量管理；模拟具体的验证和SOP的执行、操作等。每一次实训单元完成一项任务，学员完全按照软件的提示完成相应的任务。为了检验学员对实训内容的掌握情况，在软件中有对实训内容进行理论和模拟操作进行考核的模块。通过此环节的实训，学生可直观形象地全面掌握GMP的内容，大大提高了医药院校GMP相关课程的教学效果，并可大幅减少对制药企业的依赖，节约了人力、物力、财力和时间，为GMP培训学习开辟了新的模式。
3小结
药学功能模拟实验室综合运用信息技术，提供图文并茂、丰富多彩的人机交互方式，使学习结构从“封闭”变为“开放”，最终可以使教学从“知识传授”转变为“知识建构”。因此，功能模拟实验室的教学在实践中提升了学生的实际能力，是未来药学教育发展的方向。
关于谈软件工程方法构建高校实验室绩效管理论文
1、高校实验室管理的特点
1．1多头管理，多方需求，多方使用，多面功能
高校实验室从最初的前苏联模式校－院－专业－实验室四级管理模式［逐渐随着时代的发展，学科建设的发展以及科学发展规律的需求演变为现在普遍建设的实验教学中心的集中式模式。随着信息化建设的扩大化，交叉学科的增加，交叉领域的深入发展，高校实验室承担的职责和服务功能越来越复杂，从单一的教学科研辅助逐渐发展为兼具独立的教学科研功能和成为创新实践的重要基地。因此，无论从使用对象还是由需求决定的服务功能上呈现多面化，也因此决定了责任管理上的非单一性和使用对象的复杂化，管理上涉及国有资产处、教务处、专业院系、实验教学中心等，使用对象涉及各学院本科生、研究生、专业教师、科研教师、学生社团、科研团队，甚至还有社会考试人员，这种错综复杂的管理和服务对象决定了高校实验室管理的难度和复杂性，只有采用规范的工程化流程和成熟的管理方法才有可能共同协调和管理好高校实验室，保证实验室的工作和投入最大效能的发挥作用。
1．2重建设轻管理，重规模轻绩效，重应对轻规划
在我国“国家中长期教育改革和发展规划纲要(－)”提出和逐步实施后，我国高校实验室的发展也得到了质的飞跃，无论从经费投入、体制模式、精尖设备还是实验人员人才引进上都得到了很大的改善，但是仍然存在着重建设轻管理、重规模扩张轻内涵建设、重技术管理轻经济管理的情况，实验室的有效利用率低，人才培养效益发挥不充分。我们在近十年的实验室工作中也发现无论从仪器设备的采购、实验课程的设计、还是服务功能的规划上普遍存在着绩效评估不足、忙于应对而不是从容规划，在文献中也提到实验室工作中常常无法将短期目标与长期目标平衡，评价的导向结果与预定目标的初衷存在差距。
1．3实验室师资队伍的建设重视不足，发展不足，管理不足
高校实验室长期以来从观念上、体制上、实验技术队伍的建设和人才培养上都没有得到相应的重视，考核机制的偏差和待遇的差距严重制约了实验技术队伍的建设和发展，人才流失的现象严重。然而，实验技术队伍是高校教学、科学研究和社会服务等工作中不可或缺的重要力量，是学校人才队伍的重要组成部分，实验技术队伍发展的不足一定会影响到教学科研的发展，两者是相互促进，相互制约的。随着信息化时代的来临，应用科学和实践能力在国家发展中发挥着越来越重要的作用，实验技术队伍发展的不足制约着高校科研能力向实践能力和生产力转化的问题越来越突出。因此，高校实验室功能多样化、管理复杂化、规划的前瞻性和完备性等问题的合理解决都要求有一支专业能力强、积极思考兼具管理等综合能力的实验技术队伍来支持。
2、高校实验室绩效管理
软件工程应用计算机科学、数学及管理科学等原理，借鉴传统工程的原则、方法，以达到提高软件质量，降低成本的目的。这门科学融合了多种学科的思想和方法，能有效解决多方参与、多方协作、实现多种功能以及控制规模增长带来的风险，保障管理活动朝着预期的结果发展。借鉴软件工程的思想与方法，我们提出一种高校实验室绩效管理过程，期望能促进目前高校实验室绩效管理所面临问题的有效解决。
2．1高校实验室绩效管理体系
高校实验室绩效管理应该建立一个完整的体系，我们设计它包含三个系统:对象、高校实验室绩效管理过程和信息系统，如图1所示。其中对象包括管理部门和各类各级实验室，随着高校实验室的发展，对象也将逐渐庞大和复杂化;高校实验室绩效管理过程是一个工程化的、规范的、责任清晰的管理过程，它服务于对象但是要使用信息系统的支撑;信息系统是基于信息化技术和大数据的专用于高校实验室的数据系统，其中模板库是在这个管理过程中成熟的数据和经验的总结，借鉴了软件工程中的复用概念建立起来的专属于实验室工作的复用形式。
2．2高校实验室绩效管理过程
高校实验室绩效管理过程是借鉴软件工程方法中的项目管理思想和软件开发过程而设计的，这个绩效管理过程包含六个部分，分别是教研需求、可行性研究、规划设计、建设实施、绩效考核和管理维护。因为高校实验室的建设最终目的是要有效服务于教研，因此，教研需求的说明直接决定了建设的规划和最终服务的效果，提交规范的，详细的需求文档是第一部分的规范化的结果。可行性研究是由专家组和实验组共同进行讨论研究，从软件工程的角度，这就是涉及到两个不同领域的人员的合作，在这个部分两组专家人员需要从各自专业的角度来控制好建设的可行性，包含需求是否合理，是否考虑到了专业发展的前沿性，规划的前瞻性，以及建设场所和经费的投入是否可满足，风险是否可控等。规划设计部分由可行性研究的结果交由设计组、实验组领域的人员再做详细设计，模板库是从高校实验室模板库中抽取成熟的建设模板，这些模板中提供电路设计、占位面积、通风设计、废弃物的处理设计、能耗数据以及效能比等，使得实验室的设计建设经验得到了很好的复用和改进的基础。建设实施部分由实验组、设计组和施工组三个领域人员共同合作，规划设计部分的结果和图纸将在这一部分得到实施，实施过程由三个领域的人员协作跟踪，有效的保证了实施的质量。绩效考核部分将根据投入使用后的周期使用数据，按照绩效指标进行周期性的考核，将从效能角度和服务角度来进行考核，既要保证功能上满足教研需求，又要保证服务的质量和效率。管理维护部分是在实验室建设完成后对实验室的更新、维护，有了前期对工作的规范化管理，管理维护工作量将很大程度上得到改善，但是根据需求的微调来做好相应的改善。这个规范的实验室绩效管理过程将使得目前实验室建设中的粗放型管理方式得到有效的改善，每一部分的参与者，责任人和提交结果具体明晰，有效的控制了建设中由于无规划、无前瞻性带来的无效投入。
2．3建立高校实验室复用模板
我国高校的许多专业和基础课程设置是相近或者相同的，每个学校在根据这些实验课程要求所建立的实验室结构、配置等也相差无几，但是这样一个重复率极高的建设，在建设中和使用中的宝贵数据和经验却没有很好的得到保存和复用，每个学校自己在建立这些实验室的时候几乎又完全是从零起步，没有有效的能耗、布局、规划等经验数据可以借鉴，而软件工程中已经提出了“复用”的概念和成熟地建立了各种“复用”形式，我们借鉴这种“复用”的方法，可以构建高校实验室模板库，如:“仿真实验室模板”“计算机实验室模板”“电工电路实验室模板”等，逐渐建立起便于复用的、成熟的、有性能数据、绩效数据支撑的实验室模板库。
3高校实验室绩效评价
目前，我国高校实验室绩效还是一种粗放式的评价方法，管理、评价和激励上的“滞后”已成为严重制约实验室综合效益发挥的“瓶颈”，将绩效管理理念引入高校实验室，就是要从思想观念上摒弃固有的粗放型、经验型管理，在实验室绩效评价方面，许多实验室工作者都做出了积极的.探索和经验的分享。文献［中提出了构建实验室数据仓库的信息系统方法，文献中提出了基于共享机制下的评价指标体系，文献［12］提出了评估指标量化管理的模式，这些绩效评价方法都对促进实验室效能的量化管理起到了积极的作用，我们在借鉴这些绩效评价方法中结合了软件工程中用户体验的思想，在实验室绩效管理体系中分别从效能角度和服务角度两个方面来设计绩效评价。
3．1从效能角度
总体上我们采用记分、权值的方法对实验室利用率、设备利用率、开放共享管理、安全管理、对外服务、科研产出、大创项目等做评分和加权分值，这些方法许多实验室工作者做出了宝贵的经验分享，但是我们从软件工程经济学角度，将会对周期性效能比和能耗比做一个评分，这些数据又要返回指导后期的管理维护工作，并作为经验形成模板数据。
3．2从服务角度
从服务的角度提出对实验室绩效的考核，实验室的绩效关注点将更能体现“以人为本”的思想，我们将从两个方面做绩效考核:(1)周期性(一般一学年为一周期)对实验室的功能需求满足度进行评分。通过这一个考核指标有效保证了建设结果和预期目标的不偏离，同时将指导规划的长远目标和短期目标的兼顾性。(2)服务对象的感受性数据做统计评分。这一考核指标将促进建设过程的人文关注，包括对实验室的环境建设、布局的合理性、服务的及时处理和改善等都能做出积极的指导，对实验室的后期管理维护也能提供有力的依据。
4、结语
通过对高校实验室的现状和特点做出分析，利用软件工程方法学解决交叉多面、规模增大问题的思想方法提出了一种高校实验室绩效管理过程，以期采用工程化的规范过程，可复用的数据、经验，需求和最终目标的满足度等方法有效地实现高校实验室管理的效能最大化。以后关于如何制定规范的文档，过程责任认定和估算模型等工作我们还将进一步的做出探索和研究。
一、数字化语言实验室发展的时代背景
数字化语言实验室作为现代化科技发展的产物，以其多资源、多功能、多模式，带给学生和教师的是语言学习与语言教学质的转变，它为实现外语教学的数字化、信息化、现代化，提供了一个跨越式的理想平台。
如何从“以人为本”的角度，合理构建数字化语言实验室的教学环境，更好地满足教改新模式的要求，以及如何提高数字化语言实验室教学应用的绩效，仍是广大教师和教育技术工作者应探讨的问题。
二、数字化语言教学环境的内涵
所谓语言教学环境是指语言学习中语言出现和使用的具体环境。数字化语言实验室所提供的不是现有教学资源简单的数字化处理，不是简单的语言课程的网络化学习，而是教师、学生、实验室资源的有机架构，是三者相统一的“三位一体”化的教学环境。衡量数字化语言教学环境优劣的标准，是学生在这个所提供的环境中，多大比例的时间在进行语言的练习交流，多大程度地实现了自身的有效学习。
因此数字化语言教学系统的发展方向应该是不断满足语言教学的需求，逼近语言教学的理想环境。语言教学的理想环境可以分为学生学习的理想环境和教师教学的理想环境。其中语言学习的理想环境是基础，它决定了语言教学的理想环境。语言教学的理想环境可以包括两个方面的内容：一是有获得语言知识的良好手段;二是有语言练习和语言实践的良好条件或环境。
鉴于语言学习过程的特殊性，教学环境的优与劣，直接影响到外语学习的教学效果。而数字化语言实验室所能提供的是将各种可用资源数字化重组，并通过最合理的方式创建语言学习的综合性的、开放性的、实践性的实验教学环境，使外语的学习在时间和空间上全面开放。
三、实验室教学环境的构建
1.教学环境的构建原则
(1)创新性原则。实验室的资源共享、开放式教学，与传统教学模式相比，给学生更多的时间来自己摸索与实践，给教学形式的进一步发展提供了摸索的空间。教师应该积极借助于现代化的教学环境，重视培养学生的创新精神和创新能力。
(2)实践性原则。数字化语言实验教学重在提供学生自主语言实践的教学环境，是学生发挥主体作用，自主进行语言实践掌握的有力途径。学生在所提供的教学环境中广泛涉猎语言素材，利用实验室所提供的资源，摒弃被动学习的劣根性，真正受益于数字化语言教学。
(3)综合性原则。一个实用性强的数字化语言实验室不仅应该综合多方位的学习资源库与系统使用功能，提供给学生自主学习使用，同时也需要教师与实验室负责人员的有效利用与配合。在不断发展、扩充学习资源的同时，完善教学资源的软件与硬件的综合建设，多类型、多层次的实施途径是确保实验室得以发挥价值的重要保证。
2.教学环境的系统功能
(1)创造仿真的人机对话模式。语言教学系统的技术和功能的突破点是在语音识别技术的发展和完善上。创造出模拟真人间一对一交流的人机对话模式，对外语学习具有非同寻常的重要意义。
(2)构造语言教学信息资源库。局限于课本的外语学习实用性有限，因此搭建标准化语言学习资源平台，对外语的教学可以起到推进性的作用。虽然，全国部分高校都有自己的外语教学资源库，但是由于高校信息化建设的独立性，导致外语教学资源库的建设自成体系，资源共享难。而数字化语言系统应该将现有的教学资源汇总、整合、完善，平等地开放给学生使用，使学生自主地接触到多方位的学习信息，这样才是真正服务于语言教学。
(3)完善语言教学管理功能。数字化语言实验室为学生利用教学系统进行自主学习创造了条件，但是应该考虑到并非每一个学生都有很强的自觉性，因此设定在规定的`时间里达到既定的学习目标，是很有必要的，这就需要数字化语言实验室系统应具备教学管理与控制功能。
3.教学环境的外设营造
(1)单位实验室的容量控制。按照语言教学的一般规律，单个实验室或单个实验教学班级的规模应该是越小越好，但是对于一般的高校而言，语言室的教学环境不仅仅面向的是专业外语教学使用，更多的是公共外语的教学任务。同时，过小的实验室规模势必造成教育成本的大幅度提高。所以在保证教学质量的前提下，建议可将单位语言教学环境中容纳学生的数量控制在36位至48位之间。
(2)实验室的音响设施。在语音实验室授课或上课，势必会长时间佩戴耳机，佩带耳机时间过长，势必会造成一定的不适感，影响到学生上课的情绪。因此一套中等音质质量的外置扬声器是语言教学环境中必不可少的设备。在非听力的课程中，可以适当地使用实验室的扬声器，缓解教师、学生的听觉疲劳，有助于调节课堂氛围。
(3)实验室的照明控制。研究表明自然光对视觉敏感度效果最好，语言实验室室内的照明设备基本上都使用荧光灯。由于上课时学生主要阅读显示器上的文字，所以要考虑过强的环境照明是否会造成显示器图文显示反差降低，影响阅读效果。
(4)实验室的保洁问题。语言教学设备由多个教学班级轮流使用是一个非常普遍的现象，这必然造成学生端的外接设备不同程度的污染现象。鉴于此，对语言实验室的定期保洁是非常有必要的，这样做不仅能给学生营造出干净的学习环境，还能防范污染对实验设备的损伤。
四、数字化语言实验室应用绩效的探究
数字化语言实验室的有效应用能提高学生的外语学习兴趣和语言应用能力，能促进教师的教学实践和科研创新能力，增强师生的综合素质，实现教学相长。
1.应用绩效探究的目的
评估数字化语言实验室在实施教学过程中各个环节的质量与效果，最基本的功用是可以促进教师和实验管理人员的积极性和主动性，但其意义远不仅如此。
绩效，指人们在工作场合中通过一定的活动完成任务所形成的业绩或成果。简言之，就是目标达成的程度。绩效评估的目的，就是撇开外在的表面因素，仔细审视整个实施过程是否已经达到了预期的目标，在明确目标之后，找出目标与现状的差距。可以说，探究数字化语言实验室应用绩效的目的在于对实验教学质量进行评估，找出实际应用中的优势与不足，完善教学培养方案，使语言教学在数字化的教学环境中更上一个台阶。
2.语言实验室应用绩效的分类
从数字化语言实验室最直接的使用对象来看，实验室的应用绩效可以分为学生应用绩效和教师应用绩效，可以从这二个方面来综合分析数字化教学环境的现实意义与价值。
(1)学生应用绩效。学生是数字化语言实验室最直接的受用者。分析学生对实验室的应用绩效最能说明数字化教学的实际效果。学生的应用绩效评定的前提是将同一年级同一课程的学生分成二个班级，分别在数字化语言教学环境中与传统的课堂进行受教。绩效的内容可以基本分为以下三个方面：在一个学期后进行应试成绩的考核;在一个学期后进行语言交际能力的考核;在一个学期后进行外语综合能力的考核等。综合以上几个方面，来对比分析不同的两个教学环境对学生实际教学的影响，来发现其中的差异性、优势性与可发展性。因为数字化教学仍在不断地完善过程中，在实际教学中尚处在一个衔接与过渡的阶段，通过学生应用绩效的考核，可以发现最有价值的问题，进而不断改进，优化学生的课堂内容和学习过程。
(2)教师应用绩效。教师作为实验室的使用主导，对于实验室的实际应用也直接影响到学生应用绩效。教师应用绩效的评定是以学生应用绩效为前提的，因为学生学习的实际效果是教师应用效果的最终体现。教师可以借鉴学生绩效的结果来发现教学中存在的问题，也可以采用调查问卷等形式来有针对性地发现问题，摸索改进基于数字化语言实验室平台的最适合的教学形式与方法。教师应该在不断摸索中成长，在不断创新中收获，在自身稳步提高的同时，为学生营造最理想的教学氛围。
五、结束语
现代化语言教学，在教学的理念与方法上仍追求不断发展和创新，数字化语言实验室的发展也呈多元化，其系统资源功能不断完善，实用性日趋强大，对外语的“教”与“学”产生了积极的影响筅
参考文献：
[1]杨建华.突出特色抓好实验室教学中心建设与管理[J].实验室研究与探索，(1)：10-12.
[2]胡晓波，隋继学，赵永安.实验室开放教学的探讨[J].实验室研究与探索，2008(5)：164-167.
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[5]何洪武.如何利用语言实验室来优化外语课堂教学[EB/OL].http：//www.shflet.com/ettp/list.asp?id=63.
浅析高校实验室信息化平台在云计算技术下的构建论文
随着信息技术的发展与实验教学改革管理体制的深入，实验室建设正走向网络信息化时代。云计算技术的不断成熟与发展改善了传统实验室教学管理模式的限制与束缚，为了能够有效提高实验室的资源优化配置和服务能力，提出了基于云计算技术构建高校实验室信息化平台的建设方案，其目的是有效整合资源，降低实验室资金投入，使实验室能够全方位满足师生开放性的教学需求，适应实验教学改革的要求。
1.高校实验室的现状与问题
近年来，各高校实验室建设己经具有一定规模，实验的软硬件环境得到了改善，实验教学质量也相应提高了，然而，在实验室建设和管理方面仍然存在不足。
1.1 计算机硬件系统：型号、配置参差不齐，加大更新与维护成本及难度
实验室建设初期，计算机的型号与配置相同，随着时间的推移，使用过程中硬件不断损耗，不同时间段的维护与更新会使用不同型号的组件。由于计算机硬件的飞速发展，更换组件难以找到原有的型号，使得维护后的计算机组件都较原有组件有所升级，势必造成实验室设备的实际配置逐渐拉大差距参差不齐。与此同时，高校扩招和教学体制的改革，促使实验室规模不断扩大，计算机数量需求激增，但由于经费等原因限制，实验室建设只能分批次实现，分批购置和更换老旧设备，同样造成了实验室计算机软硬件系统上的极大差距。由于实验室的设备配置差异大，品牌种类繁多，在实验教学使用过程中不断升级更新，直接造成了实验室计算机的运行维护成本升高和难度加大。
1.2 计算机软件系统：实验室功能单一，信息资源共享性差，无法满足快速发展的信息化教学需要
高校实验室虽然计算机数量众多，但属于自建、自管、自用的状态，资源利用率并不高。一般每种应用系统单独配备一台物理服务器，造成服务器资源浪费和能耗浪费。并且实验室功能单一，信息资源分散，互联互通不畅，优秀教学资源难以共享，无法满足快速发展的信息化教学需要，成为当前实验室信息化深层次推进和发展的瓶颈之一。
1.3 系统安全性：人员流动性大，用户水平参差不齐，病毒猖獗，大安全隐患
实验室承担着各专业各层次的公共课、专业课、课程设计等多种教学任务，还承担着多种不同类型的考试任务，同时U盘等移动存储设备的大量使用与网络上各种钓鱼网站的出现，这些都导致计算机很容易受到病毒、木马的攻击；另一方面，用户水平参差不齐，往往有意或无意去更改系统设置，甚至误删系统文件，造成计算机无法启动；尤其少数用户安全意识淡薄，从网络下载与上传娱乐软件，更容易引起计算机感染病毒并漫延至整个实验室，极大地增大了实验室的安全隐患。
2.基于云计算技术的高校实验室信息化平台架构
云计算是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池(如计算设施、存储设备、应用程序等)的计算模式。云计算系统采用的是虚拟化的技术，所谓虚拟化技术指的是计算元件并不在真实的状态下运行，所以它并不受硬件容量的限制，无形之中扩充了硬件的容量，能够根据服务提供者和用户事先商定好的服务等级协议动态地提供服务。
云计算将计算、存储、应用和服务都变成了资源，用户通过云计算提供的访问接口可以向云服务管理层提出申请资源服务。云计算的核心服务层通常可以分为3层：一是基础设施即服务(IaaS，InfrastructureasaService)，如IBM的BlueCloud：二是平台即服务(PaaS，PlatformasaService)，如Google的AppEngine；三是软件即服务(SaaS，SoftwareasaService)如微软的Salesforce.com。云计算环境具有数据安全可靠、客户端需求低、高灵活度、超大计算能力资源等特点。
结合本校网络实验教学的环境，以分层设计为理念，应用虚拟化技术，整合优质实验教学资源，构建实验室信息化平台即实验云系统。该系统架构分五层：基础设施服务层、应用平台服务层、软件服务层、云终端用户层、云系统管理层。
2.1 基于云计算技术构建基础设施服务层
应用云计算技术，校园局域网连接各实验中现有的PC机、服务器、交换机、存储设施等硬件基础设施，组成实验云系统的最底层即物理资源层，经过虚拟化技术将某一个或多个数据中心的计算与存储资源转化为一个高效灵活的资源池，成为整个实验云系统的性能基础。该层的物理资源可以是本校的硬件设备，也可以是通过Internet几个学校共享的设备，或者从教育云、公有云提供商租用的设备。这些物理资源构成的资源池是实验云系统的基础设施层，它提供的服务称IaaS模式。
在虚拟化技术的支持下，laaS为上层服务提供服务器、存储与网络等基本硬件资源，并通过实验云系统的平台进行统一调度管理，为用户提供弹性的动态服务，云用户随时随地可以普适接入，使物理资源、网络资源能够像水、电一样方便地广泛共享，实现按需分配。IaaS模式有利于改善资源分配，提高资源利用率。例如：1台物理服务器应用虚拟技术虚拟出5台虚拟工作站，动态分配虚拟资源池中的CPU、内存、硬盘、I/O设备和网络资源，根据实验需要分别在5台虚拟工作站上安装不同的OS并配置相应的应用程序后，将这些虚拟服务器连成一个局域网，从而可以建立5台服务器连成的实验云系统。
2.2 基于云计算技术创建应用平台服务层
实验信息网的数据资源中心运行在网络的服务器集群中，实验中用户调用数据资源的协调和部署平台等都通过云计算技术的PaaS模式来提供，用户端与服务器端可采用B/S结构的通信方式。
PaaS模式作为核心服务的中间层，既为上层应用提供简单、可靠的分布式编程框架，又需要基于底层的资源信息调度作业、管理数据，屏蔽底层硬件系统品牌、型号的差异性。PaaS模式通过虚拟化技术提供的集成环境创建一个完整的虚拟应用平台给用户，包括虚拟硬件资源、数据库、应用程序和服务器平台等。如运维人员需要开发语言实验环境，按照需要向实验云系统提出申请，得到核准后，PaaS会自动创建用户所需的各项应用服务的虚拟运行环境镜像，用户启动应用服务时PaaS会自动装载虚拟机镜像文件生成相应的虚拟机。不同层次的实验人员、开发人员和维护人员都可以运用这个虚拟应用平台，进行定制、开发程序以及运行维护操作等。
2.3 基于云计算技术提供软件服务层
实验云系统通过云计算技术给用户提供基础设施、应用平台及软件三方面的服务，实验用户根据个人需求访问所需要的服务层，硬件资源服务由IaaS提供，应用平台服务由PaaS提供，SaaS面向用户直接提供软件服务。
实验用户向云系统提出需求，通过Web浏览器等云终端统一接口，SaaS将实验所需软件包含其运行环境打包给用户，在使用过程中软件不需要用户端安装，而是通过网络使用软件。SaaS模式许可用户只需要接入互联网，便可以在任何时间、任何地点享受其提供的服务，突破了软件安装对用户层机器性能的限制且兼容性好，与传统实验室的软件服务模式相比，SaaS模式更简单灵活、更实用、易于维护，真正实现了一点部署、多点服务的SaaS模式，使得实验室的功能更强大，应用范围更广泛。
2.4 基于云计算技术配置云终端用户层
云终端为用户和实验云系统提供统一的访问接口，主要通过云计算技术将各种应用平台或软件封装成标准的WebService模式，使云终端用户层的各个用户按需进行个性化配置且互不影响。云终端用户层的特征是多样性、低成本性、共享性和绿色性。多样性体现在云计算技术支持PC、笔记本、PDA、手机等多种终端。低成本性与共享性体现在它对硬件配置要求很低，用户使用1台瘦客户端(显示器、鼠标、键盘)就可以接入实验云系统，用户像使用本地计算机一样来动态地调配实验所需要的软硬件资源，共享云计算技术带来的海量信息数据。绿色性体现能耗低，各种软件及数据资源安全可靠等。例如：传统实验室应用中用户安装应用程序时需要一台拥有1个CPU、4G内存、500G硬盘存储的计算机，在云计算技术的支持下，用户只需要利用实验室信息化平台生成一台拥有1个CPU、4G内存、500G硬盘存储的虚拟机，既满足了用户的需求，又降低能耗节约了资源。
2.5 基于云计算技术搭建云系统管理层
实验云系统管理层具有承上启下的作用，提供用户管理、安全管理、资源管理、数据管理、服务质量管理等功能，协调实验信息网络的整个服务系统，如身份认证、用户许可、使用管理、调度执行等。用户管理对用户提出的服务申请负责审核。安全管理负责网络安全、数据安全、用户使用安全等。资源管理主要对虚拟资源池进行管理，包括增删、调用、修改、维护等，同时对各种虚拟资源进行负载均衡和调度，为上层服务进行自发调节与全局调节以提供保障基础。数据管理主要存储和维护用户以及实验云系统中的数据，云系统将各种数据都通过网络保存到远端云存储平台上，减小了用户对于数据管理的负担。服务质量管理包括资源定制的时效性、按需服务的可用性及网络性能的保障性等。云系统管理层还为管理员提供一个平台，在实验室的日常运行维护中可以方便地完成教学管理、资源配置和实验部署等日常工作，还可以进行硬件资源的平滑扩展和软件资源的升级与更新，以及在虚拟化资源上提供新型的定制实验内容等非曰常维护工作。
3.基于云计算技术的高校实验室信息化整体性能分析
3.1 降低硬件成本这构建合理的资源共享空间
在传统的高校实验室建设中，硬件约占总投入的70%以上，并且实验室的使用效率很大程度上受制于计算机硬件水平的'高低。基于云计算技术实现实验室信息化后，各实验室联系构成一个实验云系统。云系统对用户端的硬件配置要求很低，用户只需拥有鼠标、键盘就可以上网接入到云系统共享云计算技术提供的各种资源，使实验室的功能更强大，应用范围更广泛。学校不再需要花费巨额资金购置大量高性能设备就可以满足实验用户多层次的需求，极大地降低了实验室建设中购置软硬件设施及设备维护更新的成本，从而以较低的投入获得高性能。
3.2 简化资源配置构建高效的运行维护环境
实验云系统通过云计算技术给用户提供基础设施、应用平台及软件三方面的服务。基础设施的运行维护由云系统提供，软件的更新换代也由云系统提供，极大地提高了资源利用率，简化了实验室资源配置与管理，从而减轻了实验软硬件频繁更新维护的压力，用户只需要运行浏览器就可以享受云计算技术带来的便利。
3.3 强化信息管理构建安全的数据存储空间
信息数据安全是实验室安全的一个重要方面。为了满足实验教学和科研的需要，高校实验室需要不断购置、更新数据库服务器来满足日益增长的实验信息数据存储的需求。实验室存在大量重要的信息资源和数据需要存储、处理和使用，而猖厥的计算机病毒、网络恶意攻击等都对数据的存储、处理构成严重的威胁。在实现实验室信息化后，各种数据包括用户数据都通过网络实时保存到远端的实验云系统中，平台上的数据和应用时刻处于安全状态下，同时用于实验教学与科研所需数据可以从实验云系统安全下载，不仅杜绝了U盘、移动硬盘等的使用，而且实验参数的实时保存能够保证实验系列的完整连续性，供后续检查和分析研宄之用。用户的数据资源存储在实验云系统服务器上，进行专业管理，用户通过严格的权限管理策略实现数据共享，用户端突然断电或死机不会对实验云系统以及信息数据产生影响。用户不必担心数据损坏、病毒猖獗，有效地提高了实验教学的质量，提高了实验室的安全系数。
3.4 优化网络资源构建高效的资源服务体系
通过云计算技术的优化应用，实验室的海量信息资源和服务可以随时、便捷地提供给用户共享，解决了软硬件资源不足，分布不均的问题。例如：当用户需要虚拟机时，只需要在线申请，填写所需服务器的具体配置，管理员审核通过之后，平台就会自动生成相应的虚拟机，既方便了用户也方便了管理员。云计算技术的应用给高校实验教学带来了机遇，加快了高校信息化进程。学生可以通过实验室信息化平台更好地自主学习，使实验教学变成更能够满足个性化学习的信息化教学，极大地优化了教与学的环境，提高了管与用的效能。
4.结束语
本文在分析比较传统实验室建设与管理中存在的运维难度大、资源共享差、系统安全隐患大等问题的基础上，整合实验室现有硬件设备，运用云计算技术构建实验室信息化平台架构。阐述高校实验室信息化构建了合理的资源共享和数据安全存储的空间，构建了高效的运行维护环境和资源服务体系，为师生创造一个良好的科研与实验教学环境。
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