更新理念 创新思维 建设数字化实验室

        当今，信息技术、网络技术的迅猛发展为教学条件建设提供了新的机遇，这一点在油料实验教学的建设中显得尤为突出。
　　一、油料化验课程特点及培训现状
　　“油料化验”实验课是培养基层单位油料化验技术人员的主要专业课程。这门课程科学性、实践性、针对性很强。
　　（一）油料化验课程危险性大、责任性大
　　油料化验课程的主要内容是教授学员利用仪器设备按照统一规定的实验方法检验油料理化性质是否符合其质量指标。而油料是一种特殊的物质，它易燃、易爆，易挥发，且具有一定的毒性。而且油料着火蔓延迅速，急剧的燃烧就是爆炸。另外，化验油品离不开大量的化学试剂，如乙醚、石油醚、苯等，这些均为易挥发、易燃烧、易爆炸的物品，这些都给实验课程增加了很大的火灾危险性。除了火灾危险性，化验人员也面临着中毒、腐蚀、触电等危险。因为化验过程中经常要用到浓酸、浓碱等具有强腐蚀、强挥发性的试剂，还要用到大量的电器设备。因此学员的人身安全与场所的火灾危险性成为本课程的突出特点。
　　（二）油料实验室规模大，任务重，师资力量需求大
　　我院油料实验室每年承担400余学时油料化验教学任务，教学压力最为繁重。
　　按照要求，实验室要设有至少5个操作间、1个天平间、1个实验准备间、2个仪器试剂储存间，总建筑面积约400平方米。繁重的教学任务与大规模的实验室管理不但要有强大的师资力量队伍做支撑，还要有充足的物质和资金保障来维护实验室的建设与管理。
　　（三）建立数字化油料实验室是提高教学质量、降低危险的最佳手段
　　实验课程教学与实验室管理中的诸多矛盾迫使油料实验教学实行全面改革。行之有效的方法之一是从实验室建设入手，结合现代网络信息技术，建立功能强大的数字化实验室。数字化实验室的建立将改变传统的教学与管理模式，扩大信息的来源与查询范围。它可提供良好学习与交流的平台，实现计算机管理、教学、操作和考核降低劳动，节约课时，降低危险，提高效率。
　　二、数字化油料实验室的构成
　　数字化油料实验室的构成基本分两部分：仪器设备管理系统及实验教学系统。
　　（一）仪器设备管理系统的数字化建设
　　主要包括：1.仪器设备档案系统（编号、账号、出入库时间、使用情况、完好状态、原理及使用方法和范围、使用注意事项、当现存数量不足时，能发出报告）;2.每种化验所需的全部仪器设备。为了方便每次实验的仪器准备以及避免小仪器的丢失，应建立可按化验项目查询的仪器设备数据库。
　　（二）实验教学系统的数字化建设
　　1.现代化教学系统。现代化教学系统又包括教学资源子系统、实验自学子系统和实验辅导子系统。这三个子系统实现了油料实验课程教—学—辅导一体化。突出了该教学系统的交互功能。（1）教学资源子系统。主要内容为油料化验所有实验方法标准、油品技术标准、各种装（设）备用油表、油料使用指标以及本学科最新信息等，以实现实验教学资源信息化。（2）实验自学子系统。学员利用这一系统进行课程和实验项目的预习与自学。（3）实验辅导子系统。这个系统将《油料化验》课程要求的30个操作项目的每一个项目，用最简练的文字把每个操作步骤以流程图的形式表达出来，使每个项目简单明了又不易漏掉细节。同时该系统把常见实验问题和易犯错误编辑成问答题，以交互的形式完成实验辅导过程。
　　2.虚拟操作系统。针对油料实验课程危险性大、责任性大的特点，可建立虚拟操作系统，学员可通过虚拟仿真实验先熟悉每个项目的操作过程，一方面，对操作过程的影响因素加深了印象，另一方面，降低了一定的危险性。
　　3.实验考核评价系统。建立一套完整的考核和评估模型。最终实现对实验员操作水平、计算水平、结果分析水平、理论水平、案例分析水平等的综合评估，为推荐使用实验员提供依据。
　　4.教学资料管理系统。该部分收录优秀的课程教案、课程设计、学员操作课程记录以及每年教学过程当中产生的教学资料，既是一部完整的电子教学资料，又可供以后工作参考。
　　三、数字化油料实验室的优势
　　（一）数字化实验室的建立提高了教学效率
　　传统教学模式中，通过教师讲课所传播出去的信息量只能维持在较低的水平，课堂教学不可能大幅度提高教学的容量和密度。而数字化实验室中的现代化教学系统具有大容量、快速、准确地处理和传递信息的能力，从而大大提高了教学效率。
　　（二）数字化实验室的建立实现了交互式个别教学，提高了教学质量，降低了操作危险性
　　传统的教学模式强迫全体学生以同样的速度进行学习，缺乏学生自定学习步调的机制，而实验自学系统则可实现学员根据自身情况，在一定的时间内自定进度，做到因材施教的个别化教学。另外，数字化实验室可以生动有趣、高质量地适时处理各种声音、语音、图形、图像、视频，同时从不同的方面刺激学员的感官，创造最好的知识形成氛围。还有，数字化实验室具有很强的交互功能、实时反馈功能。计算机模拟操作避免了学员与油品、试剂的大量接触，增加了人员安全系数。
　　（三）数字化实验室的建立完善了考核系统，使对学员的评估更科学，更合理
　　数字化油料实验室建立了全面的考核评价系统，不仅对学员在基础理论的掌握、实验原理的理解、数据结果的计算与处理等方面进行考核，还设置了操作和案例考核，对学员各方面的能力给予全面、科学、合理的评价并存档，为人才的选拔提供了合理依据。
　　（四）数字化实验室的建立实现了仪器设备管理现代化
　　油料化验室仪器设备多，规模大，管理任务繁重。数字化实验室的建立减轻了管理者的工作负荷，使仪器、设备的维护更便捷，节约了人力物力。
　　【参考文献】
　　[1]向东.实验室创新与研究[M].中国地质大学出版社，2009.
　　[2]姬长生.实验室建设与管理[M].中国矿业大学出版社，2007.