【摘要】主体性综合式课堂教学的主体及核心是学生。我们在课堂教学过程中，如果去体现学生的主体性，而不以前的教学过于注重知识传授，片面追求学生认知的发展？就信息技术这门学科教学而言，它不能一味强调基本技能，要重视个性的发展。所以我们应该为学生的自主学习提供更广阔的空间，强调寓教于乐。信息技术课堂也应实现三维目标。面向学生的生活世界，我们应该怎样突出学生的主体性呢？笔者认为要强化小组合作意识，下面我就从具体的课例中来谈谈如何组织小组合作学习。
关键词信息技术；小组合作；主体性综合式
【教学背景】
1.面向学生：中学√小学
2.学科：信息技术年级：高二课题：《组建小型局域网》
在本节活动开展之前，学生已经掌握了网络的连接策略、传输介质、连接设备、了解了网络拓扑结构分类和网络协议的安装，在实践操作上有一定的理论基础。教师授课时可采用分层教学的方式，设置多阶段任务，适当照顾没有联机基础的学生，同时结合小组内部和小组间交流形式，让学生相互学习，共同进步。
【教学课例】
本节是第四章《网络的组建与运行》的综合活动课。通过学生设计和组建小型局域网的实践活动，目的在于锻炼学生的动手能力，同时检验他们在前四节所学的知识，对学习过程进行归。
【本节的主要内容】
（1）采用不同连接设备进行联机的方式。
（2）组建网络的基本步骤。
（3）两台计算机的局域网（对等网）的组建方案。
（4）设计一份组网硬件配置表。
（5）网络连接线的制作。
（6）组建多机互连的局域网。
（7）共享计算机上的资源。
【教学过程】
一、导入导问
教师活动：现在很多家庭都有两台或两台以上的计算机，怎样才能使有多台计算机的家庭每台计算机都能共享上网呢？那么需要组建一个局域网，本课就来探讨如何组建一个多机互联的局域网？
学生活动：思考问题并回顾所学知识。
设计理念：联系实际应用问题，回顾所学知识。
教师活动：回顾上节课内容：多机互联局域网组建步骤。
（1）确定采取的连接方案。
（2）安装操作系统。
（3）安装网卡驱动程序。
（4）制作好网络连接线并测试其连通性。
（5）安装网络协议。
（6）测试网络连通情况。
（7）共享计算机资源。
学生活动：思考问题并回顾所学知识。
设计理念：联系实际应用问题，回顾所学知识。
二、任务呈现
任务一、分组制作直通线
操作步骤：
1.剥皮:使用剥线器划开双绞线的保护皮,拔下塑料皮。（注意:大约2厘米）
2.排序:剥除外包皮后即可见到双绞线网线的4对8条芯线，并且可以看到每对的颜色都不同。将4个线对的8条芯线一一拆开,理顺,捋直,然后按照规定的线序排列整齐。
3.剪齐：把线尽量抻直（不要缠绕）、压平（不要重叠）、挤紧理顺（朝一个方向紧靠），然后用压线钳把线头剪平齐。（注意：大约留1.5厘米）
4.插入：以拇指和中指捏住水晶头，使有塑料弹片的一侧向下，针脚一方朝向远离自己的方向，并用食指抵住；另一手捏住双绞线外面的胶皮，缓缓用力将8根芯线同时沿RJ-45头内的8个线槽插入，一直插到线槽的顶端。
5.压制：将RJ-45头推入压线钳夹槽后,用力握紧线钳(如果您的力气不够大,可以使用双手一起压),将突出在外面的针脚全部压入水晶头内。
6.测线：使用简易网线测量仪，其跳灯跳顺序保持一致。
学生活动：注意听教师布置的任务，分组探讨制作直通线的方法，并动手制作直通网线。
设计理念：通过小组协作探究，培养学生协作学习的意识和研究探索的精神。
任务二、设置本机TCP/IP地址并检测网络连通情况。
操作步骤：
1.IP地址与子网掩码
192.168.4.X
子网掩码：255.255.255.0
默认网关：192.168.4.131
2.使用Ping检查网络连通性：
1）Ping本机IP地址
目的：检查本机的IP地址是否设置有误；
2）Ping对方IP地址
目的：检查本机和对方是否连通；
学生活动：测试并观察网线的连通情况，分组设置TCP/IP协议，并测试TCP/IP协议的连通情况，并动手制作直通网线。
设计理念：提供参考资料，让学生在自主探索和解决问题的过程中培养观察能力和动手能力。
提高任务：设置共享文件夹实现计算机的资源共享。
设置共享文件夹
访问方式：
1.通过网上邻居进行访问
2.直接在我的电脑地址栏输入：\\对方计算机的IP地址
三、总结创新
在本实验完成得局域网基础上，如果要多台计算机共享上网还需要进一步什么操作？教师请完成探究的小组发表本小组的结论，教师作出适当的点评。
学生活动：讨论探究共享上网的方法。推荐小组成员代表，发表本小组的结论，并听取其他小组的意见。
设计理念：通过拓展探究，开拓学生思路，培养学生的探究能力。
四、课堂小结
本节课我们讨论了双机互连的组网方案，重点学习了网线的制作方法和利用ping命令测试网络连通性的方法，并且作为一个提高任务实践了在局域网中如何共享资源。
【评价与分析】
本节是一节综合实践课，在条件允许的情况下，教师应尽量提供足够的网络设备以供学生动手实践操作。通过动手，让学生自我发现问题和解决问题，形成从课本知识到实践应用的迁移能力。
采用分阶段任务的方式，照顾不同层次水平的学生学习，通过二人小组和多小组协作的方式促进学生之间的交流。由于是综合实践课，课堂内容以实验为主，本课从教材出发，联系实际应用。在实验前准备好需要的参考视频和参数设置资料，以任务驱动的形式让学生参考资料以小组协作和自主探究的方式完成具体的实验内容。
关键词：实验教学示范中心；资源；共享平台；实践
中图分类号：G420文献标识码：B文章编号：1673-8454(2012)21-0037-03
随着高等教育“质量工程”[1]的进一步深化，实验教学示范中心建设在各级教育主管部门和高校的高度重视下取得了丰硕的建设成果，产生一大批优质资源。如何实现示范中心资源的有效开放与共享，充分发挥其示范辐射作用已成为高校乃至教育主管部门急需解决的重要课题。而构建实验教学示范中心资源共享平台无疑是破解难题，促进中心资源开放共享、提高利用效益的有效途径。
经过“十一五”期间的建设，浙江理工大学的实验室工作取得长足的发展，已形成部级、省级、校级三层次实验室体系，拥有部级实验教学示范中心2个，省级示范中心10个。近年来，学校积极探索构建示范中心资源共享平台，按照教育部提出的“示范中心资源开放共享程度应进一步加强”的要求，在实地调研和多次专题研讨会基础上提出了“学校―学院―中心”三级网络架构全新模式，促进示范中心资源的开放共享，实现示范中心的可持续发展。
一、构建示范中心资源共享平台的意义
实验教学示范中心资源的开放共享，可以理解为示范中心的场地设备、师资队伍、教学理念、教学改革、管理制度等均可以实现共享[2]。实验教学示范中心资源共享平台构建能进一步整合校内外资源，使得资源共享理念深入人心,在示范中心建设道路上摆脱“小而全”的模式,有利于缓解高校资源配置不平衡、供给不足的现象，解决了重复购置、资源效益低下的问题[3]，实现示范中心与示范中心之间优质资源的全新共享模式，进一步推动了高校实验教学示范中心优质资源的有效共享，实现高校之间的优势互补，这对于培养具有创新精神和实践能力的高素质人才，全面提升教育教学质量和办学效益，推进我国高等教育事业的发展有不可替代的作用[4]。
二、示范中心资源共享平台构建的总体思路
目前，国内的实验教学示范中心资源共享平台都是在单个示范中心采用B/S结构的单服务器集中部署模式搭建而成。这种模式存在以下四个方面的缺点：（1）资源共享范围停留在示范中心内部，每个示范中心资源彼此独立，成为信息孤岛；（2）无法自动汇总全校示范中心资源的各类数据，仍需要手工统计，这给学校管理工作带来困扰；（3）网络集中部署模式使得数据与服务器交互频繁，操作延时长，对服务器依赖性大，容易造成服务器崩溃及客户端无响应现象；（4）共享平台借助门禁、监控、电源控制等硬件系统，B/S结构对硬件系统漏洞太多，数据安全性不高。因此，为了改进现有示范中心资源共享平台的不足，文章的示范中心资源共享平台采用B/S和C/S混合体系结构[5]及“学校―学院―中心”的三级架构的分散部署模式。
三、示范中心资源共享平台的技术架构
实验教学示范中心资源共享平台采用作为开发平台，SQLServer2005作为后台的数据库，考虑到各实验教学示范中心分布较为分散，为了能最大程度地整合资源，在结构上采用B/S和C/S混合体系结构，其体系结构如图1所示。
由图1可以看出，共享平台硬件设施维护包括门禁系统、电源控制系统和视频监控系统，这些系统在C/S结构的客户端来进行设置，确保了硬件设备的完整性。B/S模式分别由客户层、Web层和数据层组成。Web层的主要任务是与用户交互，对用户的输入进行接收，然后将服务器端传来的数据呈现给客户层。共享平台涉及到用户信息、资源信息、开放信息、学生预约信息等重要数据和应用程序都存放在服务器上，因此共享平台的维护工作集中在服务器上。
然而在B/S模式下，服务器交互量大，运行数据负荷较重，容易发生“崩溃”等问题。因此共享平台网络架构方面采用“学校―学院―中心”的三级架构的分散部署模式，即学校级：部署校级共享平台，统一管理及服务入口，实现校级层面查询统计分析功能；各学院：部署实验中心共享系统，实现学院层面对各实验中心共享功能以及学院其它管理需求定制；实验中心：部署中心级共享管理系统，建立与实验中心所在的学院共享连接；网络布局如图2所示。
实验教学示范中心共享平台依托学院服务器搭建，学院服务器定时向学校服务器上传数据保证数据准备性和安全性。通过共享平台实现中心与中心之间、学院与学院之间资源整合，促进资源开放共享[6]。
四、示范中心资源共享平台的功能结构
从功能机制角度出发，共享平台在基本功能划分上分为实验教学管理子系统和后台管理子系统，共有8个主要功能模块，其功能结构图如图3所示。
1.实验教学管理子系统
实验教学管理子系统是实验教学示范中心对实验教学各项事务进行信息管理[7]。它包含示范中心开放、实验教学、示范中心管理、师资队伍、仪器设备管理五个模块。实验室开放模块可以对实验室按时间段进行开放，学生实验预约，利用校园一卡通刷卡、门禁及电源控制辅助控制功能全过程管理学生实验；实验过程中牵涉到大型仪器设备运用先进的监控手段面向校内外用户实现全天候开放以保证设备安全运行。实验教学模块实现教学任务安排、实验教学分批设置、学生预习管理、考勤管理、教学质量管理及按教学课件、教学题库、教学视频等分类进行教学资源管理。实验室管理模块实现实验中心基础信息建立及刷卡门禁、电源控制和监控三者联动功能设置。仪器设备管理模块主要是对仪器设备论证、审批、购置、验收、入库、维修、调拨、报废等整个过程化管理。师资队伍模块实现学生对相关教师教学评教管理和教学质量监控。
2.后台管理子系统
后台管理子系统是对实验教学示范中心共享平台中的资源进行管理，包括基础数据维护、系统设置、网上办公和数据查询统计四大模块。基础数据模块包括校内外用户信息、班级信息、教师信息及实验教学示范中心信息维护。系统设置模块包括权限维护、工作日志管理和审批流程管理。权限维护为申请系统用户进行角色设置，并根据不同角色分配相应操作权限。工作日志管理记录了所有事务及事务对数据库所做得修改。网上办公模块可以新闻动态、网络存储数据及为师生提供互动版块。数据查询模块可以按条件实现查询统计，也可以按教育部规定生成9张数据上报报表[8]。
五、示范中心资源共享平台的应用
建设完成的资源共享平台已经在浙江理工大学的2个部级实验教学示范中心推广应用，并正逐步推广到10个省级实验教学示范中心。在硬件方面对中心下属实验室及大型仪器设备安装门禁系统、视频监控系统和电源控制设备。门禁系统要求学生刷卡进出示范中心，刷卡信息记录学生在示范中心的学习轨迹。视频监控系统方便用户在任何时间和地点对示范中心进行实时监控和视频存储。电源控制设备通过远端网络控制技术，以带外管理的方式对远程仪器设备进行状态查询、开关、重启等操作。门禁、监控和电源控制三者联动进行动态实时立体式监控管理。
软件方面平台根据实际需求设置校级管理员、院级管理员、中心管理员、教师、学生、校外用户等六种角色，不同角色分配不同权限。
（1）管理员。管理员分为校级管理员、院级管理员和中心管理员。校级管理员负责查看各学院示范中心的运行情况及统计全校实验教学管理各类数据。院级管理员指定学院下各示范中心管理员查看学院下各示范中心运行情况，定时向校级服务器传送基础数据及对数据库进行备份。中心管理员对基础数据进行管理，实现对注册用户审核，对仪器设备使用情况跟踪，并根据实验开放和实验预约情况进行实验教学前准备工作。
（2）教师。教学计划、教学任务及教学资源，查看实验中心当前状态（空闲或已预约），预约示范中心，设置示范中心开放和教学时间，可以在线布置作业，监控学生实验教学全过程，安排答疑，统计学生学习及考试情况，为学生提供个性化的学习环境，可以限制特定功能模块或开放需要模块。
（3）学生。选择需要学习的课程，安排学习计划，预习实验教学内容，在线预约实验，提交实验报告，在线考试和查看实验教学成绩。
（4）校外用户。查看所需要的仪器设备，根据开放时间预约仪器设备，进行仪器设备测试，提取测试报告并反馈测试意见。
共享平台投入运行后教师和学生能方便查看各实验教学示范中心教学资源、实验教学项目、各场所设备预约信息、学生学习机时和学习明细。资源共享平台日常信息积累可统计分析教师工作量、学生学习时数、设备利用率、教学课程、教学成果等各种信息，这为管理部门对实验教学示范中心进行教学质量管理、监督、调控等提供详实的数据支持。
六、结论
实验教学示范中心资源共享平台的应用很大程度地整合优化了学校实验教学资源，依托这些资源学校在2010年新增实验教材11本，承担实验教学项目95项，开放实验数1292个，接待实验人次数达到161471人次，资源使用效益逐年提升，这满足了在学分制下学生个性化教学需要，解决了实验教学示范中心日常实验教学与对外开放的问题，推动了实验教学研究与改革。
参考文献：
[1]教育部.关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见[Z].(教高[2007]2号).
[2]熊梦辉.实验教学示范中心资源共享模式探析[J].实验室研究与探索,2011,30(6):96-98.
[3]初汉芳,李锋.实验教学示范中心管理模式与运行机制的研究[J].实验技术与管理,2011,28(7):127-129.
[4]徐英莲．建立实验室资源共享机制,培养创新型人才[J].浙江理工大学学报,2009,26(6):956-959.
[5]彭利勇.基于C/S与B/S混合模式的信息系统研究[D].天津师范大学,2010.
[6]叶秉良,戴文战,杨蔚琪.基于“三点一线”模式建设实验教学示范中心的创新思路[J].实验室研究与探索,2007,(9):69-71.
关键词：教学新时空；名师课堂；价值定位
文章编号：1008-0546（2016）01-0011-02中图分类号：G632.41文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.003
2012年4月，江苏省教研室自主研发的教学新时空“名师课堂”正式启动，它是一种网络教研现场直播活动，其主要流程为：主持人介绍主讲名师、研讨主题及特邀嘉宾播放名师课堂录像主讲名师按主题说课专家品课在线互动。“名师课堂”开播两年多以来，在省内外反响良好，从中学化学“名师课堂”活动次数的统计来看，“名师课堂”越来越受到大家的欢迎和喜爱；笔者积极参与了“名师课堂”活动，申报和承办了8次活动（笔者也上了1节课），应邀作了7次专家点评，多次引导、组织教师参与观摩学习和现场互动；在学习中研究，在实践中反思，笔者对“名师课堂”的价值定位有深入的思考、理解和认识，现从以下三个方面来阐述。
一、问题研究∶“名师课堂”的切入点
“名师课堂”是一种“主题式”教研活动。“名师课堂”是以课堂教学为中心，以研讨主题为线索，以解决师生在教学过程中面临的实际问题为重点。每一次活动都是针对主题而进行的，目标明确，内容充实，过程流畅；每一位执教者在课前要认真准备和精心设计，要勤于思考和善于思考，将问题转化为主题，将问题寓于主题之中，选择和确定1个主题，从教学的设计、实施和评价等方面来进行较细致的、系统的和深入的研究；点评者在反复观摩、学习和研究的基础上，要针对研讨主题来研究问题，要诊断教学事实，赏析和质疑问题解决的过程和效果，从多角度、多层次和多方式等来品课、评课和议课，尤其是提出新的问题和好的建议；从体验到经验，从问题到方案，研究和研讨的过程成为了发现问题、分析问题和解决问题的过程，也成为了反思和创造的过程。
“名师课堂”基于问题，重视研究，走科研兴教之路。“主题式”教研活动具有较好的创造性、针对性和实效性，笔者对三年多来中学化学已有“名师课堂”活动的研讨主题进行了统计与分析，发现有从不同主题对同一课题进行的研究，如4位名师以“化学能转化为电能”为课题，从学科观念、实验探究、自主学习和合作学习等角度来研究；又有针对同一主题的不同问题进行的研究，如分别从转化观、分类观和守恒观等方面来研究基于学科观念的化学教学。新课程旨在进一步提升学生的科学素养，倡导“观念为本”的教学，引领学生从“知识为本”走向“观念建构”，基于学科观念（如知识类、方法类和情意类等）的化学教学备受大家的青睐，成为了教研的热点课题，由此课题引发了许多主题和问题的研究；化学是一门以实验为基础的学科，实验是学习化学的主要内容和重要方式，目前的中学化学实验教学中存在着许多进退两难而又亟待解决的实际问题，基于实验（或实验探究）的化学教学得到了大家的重视，但重视程度有待进一步加强；此外，大家对知识教学、学习能力、科学素养、学习方式（如自主、合作、探究）和问题设计等多方面进行了研究。以“问题主题课题”为特点的教研活动，尤其是以“由点到面”、“以小见大”为亮点的问题研究，吸引了广大教师的积极参与和合作探究，引发了自我反思和行为跟进，有效激发和增强了教师的问题意识、批判精神和创造能力。
二、智慧分享∶“名师课堂”的着重点
“名师课堂”是一种“交互式”教研活动。“名师课堂”依托省教研室教学新时空新型交互式网络教研组织平台，创新了教研的机制，转变了教研的方式，实现了教研与现代技术的有机整合，做到了人与人之间“线上线下”、“即时延时”的交流与互动，在线研讨的教师常有几千人，如笔者上“名师课堂”公开课时，在线观摩、学习、互动和交流的教师达3000多人。基于技术的“交互式”教研，拓展了教研的时空，优化了教研的成果，广大教师既可以参加现场互动、又可以收看在线视频，教研有更多的自由和选择，确保了教师的主动参与和积极思考，从而有效实现了资源的共享、经验的交流、思维的碰撞和情感的共鸣等，有效促进了智慧的生成和分享。
“名师课堂”基于学习，重视自觉，走专业成长之路。实践研究的目的在于实践本身，在于实践者的智慧性行动[1]，“名师课堂”为教师创造了许多研究、学习、交流和分享的机会，引领教师在共享资源、分享经验的基础上实现思想和智慧的生成与分享，如苏霍姆林斯基所说：“创造性地借鉴经验，就是在发展自己的教育思想，也是在形成自己的教育信念。”智慧不是知识、不是经验、不是聪明，它是一种心理素质和运筹能力，是教学的一种境界，智慧似水一般渗透、似光一般普照；实践智慧来源于教师的经验和反思，生发于教师的直觉和顿悟，是教师教学能力和机智的反映；实践智慧是在实践与反思中生成，在实践中积累经验，在反思中提升经验，在实践和反思中生成实践智慧[2]；“倾听与对话”是分享实践智慧的有效途径，专心倾听，积极对话，参与自己的思想，参与自己的情感，实践者、参与者以开放的心态和宽广的胸怀来认识自我、完善和超越自我，智慧在分享中生成，在生成中分享，智慧的生成和分享成为了自主、自觉和自省的行为。如笔者多次观摩和学习了南京金陵中学特级教师江敏老师在“名师课堂”上的2节公开课：一是“化学反应进行的方向”，研讨主题是“感知真实的化学”（2012年10月）；二是“物质的分离方法”，研讨主题是“为了理解而教”（2013年6月）；笔者认为，江老师视野宽、境界高、学问深，对教育、教学、学习、学科和学生等有深度的认识和深刻的理解，有独特的思维和创意，基于“学生立场”的教学凸显了学生的主体、学科的价值和教学的智慧等；听了江老师的课，深受启发，内心充满了敬佩和感谢，笔者认为，“名师课堂”的每一次优质的课例都是教师实践智慧的集中体现，是教师教学机智的充分展现，是教师对知识传授的超越和对自我完善的不懈追求。
三、共赢发展∶“名师课堂”的落脚点
“名师课堂”是一种“合作式”、“开放式”教研活动。合作是社会、时展的特点和要求，教研需要高品位、高质量和高效益的合作。省教研室明晰和满足了教师的教研需求，“名师课堂”的主持人一般由省教研员来担任，执教者要求是中学正高级教师、中学特级教师、特级教师后备人才、大市学科带头人和省评优课一等奖获得者等名师；特邀大学教授、中学教师（特级或正高级）和教研员等作点评，特邀中学校长和年轻教师等参与现场互动，以网络直播和在线视频的形式对外开放。因此，“名师课堂”实现了省、市、县（或区）、校之间的合作，实现了名师、教师、教研员之间的合作，实现了理论专家和实践专家的合作。
“名师课堂”基于自主，重视合作，走共同发展之路。教师是实施和推进新课程改革的关键，是课堂教学变革的研究者、实践者、反思者和创造者，是学生发展的引导者和促进者。“名师课堂”是以教学研究为重，以教师发展为本，旨在价值引导和专业引领。其一，名师有机会向大家推介教学经验和教研成果，展示人格魅力、学术境界和专业素养等；事实上，名师的课例也成为了大家共同研讨的课题和话题，名师接受了挑战和考验，名师在与他人和自己的“对话”中有效实现了自我反思和自主发展。其二，广大教师有条件学习和研究许多名师，有机会认识许多专家和教师，发现不同的风格和个性、视角和思维、思想和观点，视野更宽广，思路更开阔，经验更丰富，能力有提高，专业有成长；每一个课例，无非是个例子，众说纷纭、百家争鸣，但往往需要“结论待定”；教研之所以有成效，是因为每一位教师针对不同的经验和思想等有主体的参与和理解，博采众长、厚积薄发，从“基于经验”走向“基于实证”的研究，多在实践中尝试、运用、调整和发展，多在自主体验和合作探究中内化吸收自己认为有用的东西，使学习和研究的过程成为了自主建构知识和意义的过程。因此，“名师课堂”是学科教研有力的抓手，是教师专业发展有效的平台；“名师课堂”恰如“导火线”和“引航灯”，引领广大教师在实践中探索，在反思中深化，在合作中探究，在共赢中发展。
创新是教研发展的源泉，顺应时代的进步和社会的发展，“名师课堂”立足于校本教研，着眼于区域教研，致力于网络教研，是新型的、综合的教研方式，体现了教研转型的时代性、规律性和时效性[3]；求真务实、开拓进取、追求卓越，“名师课堂”呼唤和期盼更多的教师基于真问题，开展真研究，成为“研究型”、“专家型”和“创新型”的有思想、有个性的高素质人才。
参考文献
[1]王洁.教研员：断层间的行者[J].人民教育，2008，（19）：46-48
关键词：大数据；校园智慧教育云；成果式教育；摸索式学习
0引言
近年来，云计算的兴起对教育界产生了巨大的影响，将云计算的理念应用到教育教学中，是信息时代的必走之路。云计算在各国的作用不尽相同。早在1976年，美国哥伦比亚师范学院院长克雷明提出教育生态学这个概念：学生是种子，家庭是土壤，教师是园丁，社会是环境。在教育生态系统不断进化的过程中，学生接受教育的方式和特点也在不断改变。从传统社会中的“学会（因才施教）”――“会学（因财施教）”――云计算环境的“慧学时代（因材施教）”，云计算的教育理念在不断深入。云计算在英国的院校中也有一席之地。很多英国高等教育机构，比如，利兹都市大学、格拉摩根大学、阿伯丁大学、威斯敏斯特大学、伦敦大学、皇家理工学院等都借助于云计算的核心能力进行资源整合。
1智慧课堂教学模式的提出
随着教育信息化的发展，带来了教育形式和学习方式的重大变革，提出了智慧教育的模式。根据国家十二五规划《素质教育云平台》要求，围绕智慧教育的理论和实践研究，将“云计算”与“智慧教育理念”相结合，逐步将智慧教育融合到“三网合一智慧教育云”平台上，形成了一站式”教育信息化服务平台。
智慧教育云平台可以打破传统的教育信息化边界，集教学、管理、学习、娱乐、交流于一体，让教育部门、学校、教师、学生、家长及其他教育工作者，可以在同一个平台上，根据权限去完成不同的工作。无需再下载、安装、维护、升级，只要一个账号就可以在线使用到很多的教育应用软件，共享到海量的教育资源。
学生：创建自主探究、协同学习、及时互动、动态跟踪与智能评价的智慧课堂和随时随地的个性化自主学习系统，促进素质教育，大面积提高学习质量。云教育平台提供了全新的学习空间，不再受到传统课堂教学制约，随时与教师在线沟通，疑难解答，可以与同学、好友间在线互动，在线交流。我们的目的是让所有来“云”的朋友都能够享受轻松的云端漫步。
教师：基于云概念的资源共享互动平台，有利于实现教学资源和技术服务的动态、均衡配置和全面共享。借助教学诊断，全面把握学生学习情况，根据提升方案进行个性化教学，并有利于实时实施教学研讨和科研分享，促进教学改革。
家长：通过家长社区交流，分析学习辅导及家庭教育经验，更有效提高家长自身素质；建立家校互通的平台和蕴涵教育智慧的校园文化，有利于构建家长、学校、教师、学生的四维度沟通渠道。
学校：课程作为实施“智慧教育”模式的先行者，其实践经验可作为教学教改的依据和参考。并随着对于课题实施推广的研究，就高职院校而言，合理有效的智慧课堂教学平台，不但能降低教学管理成本，而且能提高管理效率和办学效益。
2新型智慧教育云平台实践研究
国内关于智慧教育云平台的实践研究尚存在一些问题。（1）教育资源难共享。云教育就是通过云计算核心技术，把所有的教育资源连接起来，形成教育资源库的共享。因此，云教育的核心就是教育资源的导入问题，没有教育资源的整合，云教育就无从谈起。（3）实践维度局限。云教育的最终目的是实现教育资源的共享，解决教育资源的分配不公问题，因此如何走出理论阶段，让云教育不再成为“浮云”。（4）网络环境下互动性缺乏监管机制，学生参与度难提高、信息化手段应用不到位、设备平台兼容性差等问题，需要进一步研究，以期待更加完善。
新型的智慧教育云平台构建一个以信息资源获取为中心的即插即用的“快乐学习”的“云”，使得教育的主体在云技术情况下进行任务聚焦、泛在感知、协作互动、自主探究、数据留存。课程教育向“剥离知识，贴近应用”靠近一步；实验教育向“知其所以然”提升一步；学生向“以我为中心、协作学习”深入一步；教师向“以教育为本，快乐培育”回归一步如图1所示。
透过“软件服务”与“硬设备”的云端整合，协助教学模式的多元发展与设计，创造对老师与学生负担更轻、学习成效更好、发展能力更多元的学习模式。
翻转课堂教学：借由科技的辅助，让以往教室内的单向式教学在课外完成；进到教室内，让老师能够辅助学生发展更高层次的多元能力，如：创新创意、问题解决、沟通协调等。
教学资源共享：透过云端的服务，让多元丰富的数字教材能够无限制地传播，好的教材不会受到地域或空间的影响受限于某些学校内使用，让更多老师教学负担更轻。
基于教育云平台实践智慧教育不仅仅是通过机械的教学实践就能获得，它需要教师把教育理论的学习和教学实践的反思有机结合起来，才能不断趋向新境界如图2所示。
3“云计算”环境下课程智慧教育云平台的创新
3.1技术创新：终端、系统与平台的智能化
基于教育云计算（云教育）的智慧教育，通过智能分析为教师和课程设计者提供反馈，使他们能够有的放矢地改进教材。鼓励学生用技术辅助学习。通过使用方便的信息技术，学生可以更容易地查询资源，进行交流与讨论，更快地完成学业管理和更方便地进行学术研究。
在教学系统层面，教学管理系统，课程管理系统，课程采集系统，协作学习系统，多媒体投放系统，以及教学分析及预测系统是当今智慧教育的主要支撑。这便于高科技供应商与高校合作，通过云端缩放技术增加课件的应用价值。智慧教育在这些系统的辅助下，可使教师通过言传身教、解疑、辅导等教学活动触及每个学生。学生可接受到校外乃至国外的课堂教学内容，他们在课堂内外可积极参与各种学习讨论。这使学生的学习将更多样化和人性化，大大丰富教学内容，提升教育质量。
3.2模式创新：混合式教育渐成主流
传统课堂教学模式的效果如今已备受质疑。教育技术的不断创新，学生越来越多地在学习中使用技术工具，使教师在课堂上面临更多挑战。实践证明，通过教育技术驱动的探索式学习，是以学者为中心的更好的教学方法。
智慧教育将面对面学习，在线学习，以及混合式学习的行为和动态进行提升，绘制出高校学习方法创新的路线图。在这个教育创新中，混合式学习被公认是最为激进的学习方法创新，学生和教师之间的接触明显增加，并且可以更好地融入探索式教学方法。总之，混合方法利用研究型大学的传统优势，强调学生利用技术作为“思考和学习”的工具，从而提高了学生的教育经验。
3.3评估创新：改革传统“输入式”教育
关键字：云技术；强互动；互联网+
中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2016）33-0281-02
一、引言
按照《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2022年）》的战略部署，中国正在进行国家开放大学的建设，并通过了《国家开放大学章程》的制定。与此同时，教育部也在积极推进MOOC课程内容建设，并要求985高校均需开始提供该类课程，并给予相应课程制作补贴。随着国务院总理同志在2015年十二届全国人大三次会议上，在政府工作报告中将“互联网+”行动计划提升为国家战略。中国社会在社会形态上已经进入了一个崭新的信息化时代。凭借着大数据、云计算、便携式移动互联终端以及人工智能等技术，“互联网+”在各个行业都掀起了巨大的革命性浪潮[1]。在教育领域，在线教育早就已经结合的互联网，当下最迫切的问题是：有效整合教育资源和互联网技术，推出高互动性与鼓励个性化学习的在线教育服务及产品，提高用户黏性，避免跟风与概念化投资。
即便如此，能够100%完成一门慕课并拿到课程证书的学生，在我国仅占5%。在全球，以coursera为例，它的课程完成率也只有10%左右。未获得慕课证书的原因主要可以分为如下几种情况：网站提供的沟通和交流渠道不畅通；慕课缺乏互动；没有学习环境，学生缺乏毅力；视频缺乏吸引力；学习体验感差。因此，根据目前学生和老师的反馈，脚踏实地地构建一个强交互的、更具本学校、本学科、甚至本门课程特色的平台显得尤为重要[2]。
无论是MOOC，还是各种其他的在线教育，不管界面如何友好，不管其表现形式如何绚烂，最终吸引学生的一定还是教学内容的结构和教师的职业素质。也就是说，最终吸引学生进入教室并专心学习的一定是老师而非其他。所以，除了平台建设以外，本项目在课程体系、课程内容的趣味性和连贯性都做了精心的规划和设计。
其实，对于在线教育，真正的核心竞争力应该是优秀的教师资源与教学资源，以及在此环节下线上线下的“强互动”。大众的在线教育平台由于缺乏普适性，也不可能针对不同高校，不同层次的学生做相应的调整。
C语言云教学平台建设是一个集实验资源建设、展示、管理、共享、交流和服务于一体的虚拟化平台，利用虚拟机技术，为学生提供学习、操作、考核、评价和反馈等多种功能。打破了学生学习和教师教学的时空限制，使得教师和学生能够在任何时间、任何地点、使用任何设备都能获得教学资源，大幅提升教育资源的共享程度和利用率。通过有线、无线网络，做到应用跟我走、桌面跟我走、数据跟我走，真正实现随时随地访问。
图1为C语言课程私有云教学平台的示意图。
C语言课程私有云教学平台针对不同层次的学生提供了基础、进阶、提高三个层次的学习和实验内容以及相应的教学资源，学生可以通过网络连接使用虚拟机和多种虚拟实验软件进行课程实践和自主学习。系统可记录学生的学习过程和学习成绩，基于此“强交互”的特点，便于教师及时掌握学生学习情况，并对教学方法、内容做及时调整。图2、图3分别为C语言教学实验系统首页和某一个教学资源页面。
二、基于云技术的C语言课程教学模式的创新点
1.教与学的节奏均提前一个节拍。公共课学生人数较多，专业背景各不相同，教师很难提前掌握学生学习情况。利用此云平台，教师在进入教室前，通过“课前预知”环节就可以了解学生学习进度、状态，通过大数据的分析，可以让教师提前了解学生学习环节的薄弱之处，以便于教师可以有针对性地进行讲解。经过2014秋季学期的实践，学生反响良好。
2.自主学习，反馈及时。利用平台学生可以自主学习，微视频可以重复收看。在掌握了理论知识点之后，通过测试题判断学生的学习成果，在学生提交答案后，系统对学生的错误、疑问直接进行反馈。学生可以根据反馈再次进行查漏补缺，以弥补传统课堂上理论知识只能“听一遍”的缺憾。
3.教师的角色逐步由“讲师”变为“导师”。由学生自主参与学习，教学平台上教师负责指导学生完成时间课题以及相应知识点的联系，学生是在已经掌握本节理论知识点的基础上到课堂上进行知识的补充和提高。教师根据实验平台上的数据分析，将学生普遍理解有困难的部分做详细讲解，并能够举出大量实际例子供学生实践和提高。
4.平台记录所有学生的学习行为，形成大数据，为以后针对学生的“因材施教”做支撑。这些数据不仅可以为教师提供上课知识点讲解的依据，也可以作为学生平时成绩评定的依据。
5.多种媒体形式的课件资源建设（文档，链接，音频，视频，动画）。通过多种媒体手段，可以极大的提高学生的学习兴趣，让学生由传统的被动接受，逐渐变成主动的去参与学习、参与讨论、参与实践。
本实验平台以高校管理实验教学资源为原则，以“教学实践”为核心功能，基于云计算技术、虚拟机技术，通过环境模拟实现多形式、多信息、多趣味和高效率的虚拟仿真实验功能。平台提供灵活、开放、规范的实践载体，对实验/实训软硬件及实践内容进行全方位的管理，通过创新的真实、虚拟仿真实践环境，让学生在开放的实验状态下完成从单项认知实训，到知识和技能的综合实训，并通过对实践过程及成果的全面跟踪，进行实时的监督、管理和辅导，将理论学习和实训操作相结合。
本实验平台打破了学生学习和教师教学的时空限制，提供智能化开放“虚拟实验室”教学环境。使得教师和学生能够在任何时间、任何地点、使用任何设备都能获得教学资源，大幅提升教育资源的共享程度和利用率。教师和学生可以随时随地办公、学习。将电脑、手机等终端在教育中的应用从电教室、办公室等固定场所解放出来，通过有线、无线网络，做到应用跟我走、桌面跟我走、数据跟我走，真正实现随时随地访问。
三、结语
“互联网+”给我们带来的机遇同时也带来了挑战，我们需要冷静应对。要始终坚持“教育为本，网络为用”。无论技术如何发展，我们始终要牢记教育是核心目标，而互联网只是用来提升和变革教育的技术手段[3]。总之，面对“互联网+”的挑战，教育不能坚守避战，也不能任由互联网“随意冲击”，而是应该从教育变革的本质出发，提出真正的需求，抓住机遇，直面挑战，让我们的教育事业在“互联网+”的推动下，更快更好的发展下去。
参考文献：
[1]冯慧颖，巩欣帅，东方IC.互联网重塑教育模式[M].金桥，2015，（6）.
中图分类号:TN33-34文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2010)18-0184-04
DevelopmentandApplicationofDetectingTechnologyExperiment
PlatformBasedonVirtualInstrument
WANGDong-xia,YUEJian-hua
(SchoolofAutomation,NanjingInstituteofTechnology,Nanjing211167,China)
Abstract:AnexperimentteachingplatformofdetectingtechnologyisdevelopedwiththesoftwaredevelopmentplatformLabVIEWforvirtualinstrumentsbasedonNIdataacquisitioncardandsensorexperimentaltable.Thesoftwareandhardwareconstructionmethodsoftheexperimentalplatformispresented.Thefunctionsoftheexperimentalplatformareexpatiated.Ainstanceverifiesthatthesystemhasagoodexperimentalteachingeffect.Thehardwareresourcesharing,datasharingandWebpublishingofexperimentalresultswereimplementedontheexperimentalplatformbytheaidofthepowerfulnetworkcommunicationfunctionofLabVIEW.Themaximumuseoftheexistingequipmentscannotonlysavealargeamountoffundsforteachingequipments,butalsoprovideamodernteachingmeans.Keywords:virtualinstrument;detectingtechnologyexperiment;networkcommunication;devicesharing
0引言
对于工科院校来说,检测技术这门课几乎所有专业都开设,该课程内容具有很强的实践性,只有在实践中加强实验,才能真正掌握有关理论,并提高其操作技能。因而检测技术的实验教学也就显得尤为重要。然而许多高等院校检测实验室中所使用的传统教学实验仪器以及检测实验存在以下几个共同点:第一,实验设备功能单一、固定,只能进行特定项目的实验,实验方案固定,学生只能按部就班地进行操作,使学生积极性和主观能动性受到极大的限制;第二,大多数实验室由于资金问题限制实验设备台套数导致实验分多组,给实验室老师造成繁重的教学任务,或者至少两人一组造成一部分主动性较差的学生不去亲自动手,实验效果较差;┑谌,传统实验设备如模拟示波器、电压表等及一些仪表旋钮容易损坏,设备维修要专门请人上门,要花费时间、人力及才力等且给使用造成不便;第四,随着新技术新原理不断出现,使仪器更新的步伐加快,旧的设备面临着被淘汰的处境,增加新的实验项目就意味着增添新的设备。然而许多仪器的价格昂贵,再加上场地、经费等种种问题,使许多院校不能根据课程的需要提供相关仪器,使人才质量受到极大的影响;第五,学生实验报告的书写存在大量抄袭现象。大多数学生实验报告的重点不是对结果的分析而是对实验过程的描述。
我校测控与仪器专业的检测实验室承担全校的检测实验教学任务。实验室目前现有的设备主要有浙江大学仪器系生产的CSY系列传感器系统实验仪和模拟示波器等这些传统的实验设备。CSY系列传感器系统实验仪集被测对象、各种传感器、信号激励源、处理电路和LED显示器于一体,可组成完整的检测系统。在该系统上开发了近50个实验,学生通过这些实验,可对传感器的工作原理、基本结构、性能、测量电路、检测系统的组成方法和传感器应用获得直观的感性认识。但是现用的实验教学方法是传统的通过传感器实验台搭好电路,然后改变输入量,从电压表上读出或示波器输出结果。实验内容枯燥,再加上实验设备容易损坏,学生实验的主动性较差,实验效果差,实验报告抄袭现象严重。如果原有实验条件和实验教学方法不能与时俱进地进行改革,势必会严重影响教学的质量和效果。寻求新的实验教学方法和教学手段迫在眉睫。
近年来,虚拟仪器及其技术在我国得到了逐步推广,为了解决上述矛盾,把虚拟仪器引入实验教学己经受到越来越多人的关注。为解决上述实验问题,我们的检测实验室也准备与已建立的虚拟仪器实验室结合起来,实现检测实验教学的改革。
LabVIEW是一种高效的可视化开发环境,其完全使用图形化的编程环境,开发效率高,而且提供了极其丰富的数学运算工具,具有强大的数据处理能力,非常适合于用作实验仪器的开发平台。它对于解决高校的困扰和发挥学生的主动件和创造性提供了极为有效的途径。
1实验平台功能
1.1整体功能特点
利用NI公司的LabVIEW软件平台实现检测与虚拟仪器实验室设备共享和实验过程无纸化操作可以有以下几个方面优点和功能:可以方便实验管理,有效监控学生实验过程,防止学生抄袭;可以实现设备共享,解决实验室设备不足的状况,缓解学校压力,而且通过网络功能使实验不受空间限制,达到资源共享;便于多媒体教学,可以随时通过实验平台的网上功能将反映实验结果的前面板内容投影到大屏幕上,进行学生典型实验分析;使学生可以通过网络向教师提交实验报告,可以就实验中的疑难问题与教师和同学在网上通过收发E-mail和粘贴BBS的形式进行相互交流,充分发挥现代化教学资源的优势。
基于LabVIEW的虚拟仪器检测实验平台就是以CSY系列传感器系统实验仪的输出信号为数据源构建的。该实验平台可为学生提供方便、快捷的数据检测和分析手段,将学生实验中的工作重点从以往的测量、数据记录和计算上转移到实验方案的理解、实验过程、实验现象及结果的分析上来,在提高实验效率的同时提高实践性教学环节的教学效果,为传感器与检测技术课程实验提供完善的实验手段,达到更好的教学效果。
1.2检测实验平台的硬件构成与实现功能
本实验平台在建立在检测实验室和虚拟仪器实验室共有设备基础上。本设计的硬件构成包括CSY传感器实验台、NI公司PCI-6024E数据采集卡和虚拟仪器面板组成。通用的数据采集卡PCI-6024E,输入模拟通道最大电压10V,它的采样率为120KSPS,可以满足高校实验室教学的需要。由于采集卡较昂贵,购买数量有限,可借助于LabVIEW强大的网络通信功能实现设备共享,即至少两台计算机共用一个数据采集卡实现传感器信号的采集与处理。信号的处理和结果的显示都由软件完成,并以虚拟仪器面板的形式在计算机屏幕上显示实现。
1.3软件具体实现(软件功能)
从实验功能上本平台可实现传感器特性测试与测量,硬件设备的共享及实验报告的网上提交。硬件设备共享可以节省大量资金,实验结果立即网上提交可以从考核的角度促进学生实践环节的主动性和积极性,而且利用LabVIEW的网络功能学生可以直接将实验结果上传至老师,方便快捷。
针对各种传感器实验的特点,实验软件设计主要分为3部分功能:传感器静态特性测试;动态测量;网络通信。
下面对各模块的设计实现作相应介绍。
1.3.1静态特性测试模块
本模块主要是实现传感器的静态标定。是一个传感器的静态特性测试平台。目的是要实现对在静态标定条件下的传感器信号的采集与数据处理。主要内容有量程的设置、输入量的选择、正反行程的选择、数据的采集与显示、无效点的删除、历史数据清空、曲线组的选择、曲线的拟合及测量数据的保存与读取等部分组成。对本模块当中的主要功能部分作具体说明:
(1)数据采集显示部分。
采集部分由一点动开关控制,点击一次采样一次,同时按散点显示在特性曲线图表上,由x-y图实现。可显示采集的散点和拟合曲线,可最多同时显示8组曲线,包括4条特性曲线和4条拟合曲线。
(2)数据的清除。
如果在实验操作过程中由于人为操作失误或者其他环境影响,造成测量数据无效,还可以点击删除当前点按钮删除相应的采样点,例如在做电容式传感器静态标定过程中,由于螺旋测微仪转动的圈数错误即位移间隔错误导致已经采集的数据无效时,可以把当前点从曲线中删除;或者测量过程中觉得误差太大想重新测量的话,随时可以清空历史数据重新再来一遍,实验平台将删除x-y图上的描点,从头开始重新描点显示。这个功能使实验过程有了很大的灵活性。
(3)曲线组的选择。
实验平台的设计可以进行最多4组曲线的测量与显示。此功能的目的在于可以作同一传感器在不同测量条件下的特性对比,或者不同类型传感器在相同环境条件下的特性对比实验。例如可以实现金属应变片与半导体应变片的特性对比实验。分别测试出两种传感器的特性曲线,结果显示在同一x-y图上,可以从特性曲线直观地看出两种材料的应变传感器的特性,还可以通过拟合得到两种传感器的灵敏度、线性度等参数对比。或者是对同一类型的应变片可以做全桥和半桥实验,通过测量结果掌握不同的测量电路的特性。通过直观的图形和数据的对比,大大增强了学生对两种传感器的特性的理解,同时提高了实验效果。
图1是利用半导体应变片在单臂和半桥差动工作方式下进行了两组静态标定数据点及相应的拟合直线。从图中的散点可以看出两种工作下的数据点都基本在一条直线上,满足应变片在直流电桥测量电路情况下输出线性的特点。
图1半导体应变片特性对比实验结果
(4)曲线拟合部分。
每组所测数据,结合特性曲线,都可以分别进行数据拟合。计算出最大偏差,最小偏差、线性度、灵敏度、均方差、零点和绘制出相应的拟合曲线。实验平台中对测量曲线和拟合曲线的自动绘制省去了学生纯手工绘制的麻烦和误差。而且学生也可以用手算的形式来验证平台的计算数据是否正确,同时达到对拟合曲线的实现方法的巩固。以图1为基础进行的两组曲线拟合结果如图2所示。
图2半导体应变片的拟合直线方程及特性参数
其中,A组曲线拟合为半导体半桥差动工作方式下的拟合直线方程及特性参数。B组曲线拟合为半导体单臂工作方式下的拟合直线方程及特性参数。
由拟合直线灵敏度参数可以看出,半桥差动方式时灵敏度为0.56,单臂工作方式时灵敏度为0.27,两者之间为近似2倍关系。这与应变片在直流电桥测量电路中的原理是一致的。所以验证了应变式传感器的测量电路的工作原理。同时学生可以从图中清楚地观察到各个测量点之间的关系从而得知传感器的特性,还可以观察到拟合直线的与测量点之间的关系,还可以从平台上观察到的特性参数与自己计算的静态特性参数作出对比,看自己计算的方法是否有误。
(5)数据存取操作。
实验平台还可实现对采样点数据及特性曲线的保存和读取。通过保存功能可以实现对测量数据及曲线的保存,以防数据的丢失。另外数据及曲线的结果还可能在单独读取出来显示或者在实验报告页当中读取显示结果以供老师审阅和批改。
1.3.2测量模块
测量模块主要包含数据采集、分析处理和结果显示3大方面内容。本文设计的动态测量模块兼有模拟示波器的传统旋钮功能,还加入了频谱分析、波形测量、存储和读取等功能,节省了大量示波器、电压表、和频谱分析仪器。传统的这些测量仪,一方面成本昂贵,另一方面使用起来损坏率较高,用LabVIEW实现虚拟仪器来实现这些仪器的功能,省去了对这些设备的硬件维护的麻烦,也节省了大量的人力和资金。
(1)硬件设置。
主要是设备号和采集通道的设置。根据实际接口的模拟通道号进行相应配置。只有正确设置了硬件接线才能进行正常的数据采集。
(2)量程、采样数和采样率设置。
根据实际采样信号的频率和实际需要合适的采样率、采样数和量程设置。采样数可直接输入,量程根据下拉列表选择,采样率由旋钮来实现。
(3)测量结果显示部分。
本测量模块可以实现传感器的静态与动态测量。波形显示部分主要是利用x-y波形图实现对所采集模拟信号的时域波形的显示和频谱显示。
根据工程量与电压量选择控件,可以实现工程量(如位移等)与电压量的测量。如果是工程量测量的话,通过静态特性中得到的拟合曲线,可以得到零点和灵敏度,可以实现相应工程量转换显示,如果是电压量测量则直接显示。测量数据部分主要实现所测量通道的波形频率、波形周期、幅值、平均值、最大值和最小值的测量。
(4)结果保存与读取。
实验结果还可以进行波形或数据保存,同样方便实验观察与实验结果的报告提交。
1.3.3网络通信模块
本实验平台利用LabVIEW的网络通信功能可以实现实验中的2大功能:设备共享与实验结果的网上提交。
