随着社会信息化的深入和经济全球化的发展, 人才竞争日益加剧, 社会对人才的综合能力提出了更高的要求:既要具备专业基础理论, 更要具备较强的实际动手能力。这就要求各高等院校和职业学院的教师改变观念, 将实践教学放在更加重要的位置, 坚持知识、能力和素质的协调发展, 深化教学改革, 注重能力培养, 特别是要着力培养大中专学生的学习能力、实践能力和创新能力[1]。教育部《2003-2007教育振兴行动计划》中也明确提出“……实行多样、灵活、开放的人才培养模式, 把教育教学与生产实践、社会服务、技术推广结合起来, 加强实践教学和就业能力的培养。”由此可以看出实验教学在人才培养过程中的战略地位。在互联网基本普及的当今时代, 探讨基于网络环境的模拟软件实验教学模式对于提高人才培养质量和推进科教兴国战略都将具有重要意义。
1 目前基于模拟软件的实验教学模式存在的问题
目前, 各类专业基本都有相当比例的课程设置了实践性教学环节, 特别是经济管理类专业大部分都是实践性强的课程, 必须配套进行实践性教学[2]。这些实践教学环节基本上都是以模拟教学软件为教学平台, 通过对本校及部分兄弟院校的实验教学进行考察, 不难发现这些实践性教学环节都存在一定的问题。
1.1 实验室硬件设备基本到位, 但模拟教学软件大唱空城计
目前大多数院校都十分重视实验室建设, 配备了性能较为优越的计算机, 并接入了校园网和国际互联网。但是不少学校在硬件方面投资成百上千万建成的实验室, 却忽视了模拟教学软件的必要配备[3]。由于缺乏必要的教学模拟软件, 很多课程的实验教学无法正常进行, 导致理论与实践的严重脱节。没有模拟教学软件的支持, 再高档的实验室只能是中看不中用。
1.2 模拟教学软件市场鱼龙混杂, 良莠不齐
虽然有部分院校的实验室配置了一些教学模拟软件以满足教学之需, 但大部分的模拟教学软件都是从软件开发商处购买的。而软件开发商由于自己对每门课程的实验内容、流程等的理解不同, 开发出来的模拟教学软件在实践教学中达到的效果也完全不一样。这样就会导致不同学生对理解与掌握这门课程的理论知识、操作技能等方面的天壤之别。
1.3 造成资源的极大浪费, 与建设节约型社会的主题相背离
目前基于模拟软件的实验教学模式需要每个实验室都购买或自主开发模拟教学软件, 每个院系的实验室都需要为每门课程独自购买一套模拟教学软件。从全国来看, 每一门需要模拟教学软件来支持实验教学的课程都有相当多的学校、院系在开课, 如此算来, 同一门课程的模拟教学软件投资在全国范围内必将是一个庞大的数字, 毕竟一套模拟教学软件少则上万元, 多则几十万元!如果将所有需要模拟教学软件支持实验教学的课程加以合计, 这将是何等的浪费, 与十七大提出的建设资源节约型社会的主题完全背离了。
2 构建网络环境下模拟软件实践教学平台的意义
中国互联网络信息中心2007年7月发布的第20次《中国互联网络信息资源调查报告》显示, 我国的网民人数已达1.62亿, 我国是仅次于美国的第二大互联网大国。特别是对于各高等院校和职业技术学院, 几乎全部通过中国教育科研网 (CERNET) 接入了国际互联网。在互联网络已普及到每个高等院校、职业技术学院学生实验室的情况下, 我们完全可以构建一个基于互联网的模拟教学软件实验教学平台, 需要进行实验教学时, 通过互联网接入到这个教学平台上便可方便顺利地进行, 这种实验教学模式的优势是显而易见的。
2.1 杜绝部分院校虽有实验教学计划而开不出实验教学课的现象, 提高教育教学质量
由于不同院校不同专业的具体情况千差万别, 不少院校和专业对于购买或开发模拟教学软件心有余而力不足。部分院校的领导只能将有限的教学经费优先用于基础设施等硬件上, 对于实践教学环节所需的模拟软件, 只能应付了事。这样就会导致不少院校需要模拟软件支持的实践教学环节只存在于教学计划上, 而不能落到实处, 严重影响了教育教学质量。
如果我们通过互联网构建一个基于模拟教学软件的实验教学平台, 将一些大部分专业都需要的模拟教学软件集成在这个平台上, 各院校就可以通过登陆这个平台来完成相关的实践教学环节, 从而减少有实验教学计划却开不出实验教学课的现象, 提高教育教学质量。
2.2 便于规范模拟教学软件的设计开发, 使实践教学环节与理论知识和实际应用紧密结合
通过互联网构建的模拟教学软件实验教学平台, 集成的模拟教学软件一般是由教育行政主管部门 (如教育部) 根据每门课程的理论知识要求和实际应用背景, 对相应的模拟教学软件的功能、流程等进行科学合理的规范后, 通过招标或委托开发的形式统一设计开发的, 各个实验室在使用这个平台完成实践教学任务时都遵循了统一的实验流程, 完成了统一规定的实验任务, 使用这个平台完成实验的每一个学生都能掌握这门课程必须的理论基础知识和基本技能, 并能与实际应用紧密联系, 从而极大提高了学生的实际应用能力。
2.3 节约资源, 减少浪费
构建了基于互联网的模拟教学软件实践教学平台, 每个需要为学生提供实验教学环境的实验室都不必独自安装模拟教学软件, 只要远程平台的服务器端安装统一设计开发的模拟教学软件就可以了。这样可以为每个实验室节省一大笔软件建设经费, 减少了有限教育资源的极大浪费。
2.4 方便各级教育主管部门对实践教学环节进行督导检查
教育部每年的本科教学水平评估中, 每个评估院校的实验室建设和学生动手能力都是一个非常重要的评估指标。可模拟教学软件是安装在计算机中的, 不运行根本看不到, 在评估过程中由于时间等因素, 评估专家不可能一个个实验室去运行查看, 很大程度上都只能依据评估院校提供的数据, 导致与实际情况存在一定的出入。而构建了基于互联网的模拟教学软件实验教学平台后, 只要在平台服务器端就可方便查看每个院校、每个专业甚至每个学生通过该平台进行模拟实验的详细记录, 既客观公正, 又省时省力。
3 基于互联网的模拟软件实验教学平台建设探讨
3.1 建设原则
基于互联网的模拟软件实验教学平台的建设原则主要体现在三个方面, 即集中开发、资源共享、有偿使用。
集中开发具体而言就是由教育部或相关职能部门牵线, 为每门需要模拟教学软件支持才能进行实验教学的课程制定规范的实验教学指导书, 然后以此为标准, 在全国各大专院校、软件开发企业中合理挑选有一定实力的单位统一分步设计开发模拟教学软件, 每个模拟教学软件要求不但在操作流程和实验内容方面与实验教学指导书相符, 还要能够方便、友好地集成到平台上来。
资源共享具体而言就是平台上集成的所有模拟教学软件都要能够方便地通过网络被各个院校的实验室和终端访问、操作使全国各地的学生都能通过该平台完成所需的模拟实验, 这不但要求平台的设计要具有很好的可进入性和模块的可嵌入性同时还要求每个集成的模拟教学软件具有很好的并发运行能力。
有偿使用具体而言就是每个院校的实验室要通过该平台完成实验教学任务, 必须向平台运营中心交纳一定的使用费和维护费。平台建设的投资主体是国家教育经费投入, 这虽然是一笔很大的费用, 可以将其纳入国家基础教育投入中, 不能分摊到每个使用该平台进行实验教学的院校中但平台的运行、使用和后续的维护工作需要不断地投入, 这笔开支必须由使用该平台进行实验教学的院校来分摊[4]。
3.2 建设思路
考虑到建设这样一个基于互联网的模拟软件实验教学平台是一个较为巨大的知识工程, 但建设好后可以惠及千万高等院校, 建议采取国家立项、教育经费拨款、国内招标实施、分期分批建设和建成后公司化运作的建设思路。
3.3 平台的模型结构设想
由于基于互联网的模拟教学软件实验教学平台是一个可供多用户并发实时联网进行实验教学的网络平台, 在模型结构设计上笔者根据我国实际情况提供两种可行的模型结构。
其一就是采用单节点的后台服务器与前端用户登录平台连接的模型结构, 这种模型结构与中国知识基础设施工程 (CNKI) 相类似。平台后端通过单节点连接多个供前端访问调用的模拟教学软件服务器, 当远程用户登录前端平台发出需要完成某门课程的实验教学任务请求时, 平台自动从后端服务器中调用相关的模拟教学软件运行以响应其请求, 并在前端显示, 具体结构如图1所示。
其二就是根据我国面积广阔, 高等院校和职业技术学院分布范围广的现实, 并充分借助高等院校的技术设备和人才优势, 将后台服务器分布于若干个网络节点上, 每个网络节点连接一台或多台模拟软件服务器并与前端的实验教学平台通过互联网连接起来。这种多节点服务器模型结构与中国教育科研网 (CERNET) 的主干网相类似, 后台服务器物理位置相互独立地分布于不同的主干节点, 各节点通过互联网与前台的实验教学平台连接起来。当远程用户登录前端平台发出需要完成某门课程的实验教学任务请求时, 平台通过互联网自动与某一节点的主机建立连接, 并发出相应请求, 然后节点主机从与其连接的服务器中调用相关的模拟教学软件运行以响应其请求, 并通过互联网在前端平台上显示, 具体结构如图2所示。
4 结语
为了培养出满足社会需要的高层次人才, 各高等院校、职业技术学院等的相当一部分课程都配备了相应的模拟软件实验教学课, 并且有进一步加强的趋势。由于缺乏统筹规划, 多年来的模拟教学软件实验教学一直是各实验室独自承担, 虽然教育部支持部分院校走实验教学示范中心建设的路子, 但还是没有将网络给模拟软件实验教学带来的便利充分发挥出来。本文通过对模拟软件实验教学的观察思考, 综合运用计算机网络工程理论, 提出了基于互联网的模拟软件实验教学平台建设的基本思路和模型结构设想。如果该思路和设想能够变为现实, 不但能够为各高校节约一大笔软件建设经费, 还必将使所有在校大学生受益匪浅。
摘要：本文针对目前模拟软件实验教学存在的问题, 提出构建基于互联网的模拟软件实验教学平台, 阐述了该平台的意义, 并论述了其建设原则、思路和模型构想。
关键词：网络环境,模拟软件,实验教学,平台建设
参考文献
[1] 赵铭钦, 邵惠芳, 殷全玉.改革实践教学环节, 培养创新性人才[J].决策探索, 2007 (5a) :99.
[2] 胡永铨.工商管理学科实验教学课程体系研究[J].教育与现代化, 2006 (3) :9～14, 70.
[3] 彭军, 谭亮.依托省级实验教学中心, 构建电子商务实践教学体系[J].中国管理信息化, 2007, 10 (6) :80～81.
[4] 胡卓君.高效实验设备共享平台的管理机制与协调运行[J].高等工程教育研究, 2007 (3) :77～80.