【正文】  摘 要：为了推动高校教育网络信息化的发展，开发出一款基于Android平台的实验预约系统，实现了开放的实验教学模式，并分别与国内传统意义上的实验教学和国外的实验教学进行了对比分析。
  关键词：Android；实验预约系统；开放教学；资源共享
  1 引言
  教育部于2012年正式制定并颁布了《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，提出在国家教育现代化发展目标的指引下，需逐步形成完善的教育信息化体系，实现优质教育资源的网络化、开放化和共享化，改善国内的教育管理信息化水平，逐渐向世界先进教育水平靠拢。
  就目前而言，国内众多高校的实验教学仍采用传统的以教师为中心的教学模式，即教师单向灌输、学生被动接受的“被动式教育”。不可否认，传统的实验教学模式在特定条件下产生，曾在较长的历史时期中推动着我国教育的发展和社会的进步[1]。但在高校实验教学中，传统教学模式也存在着实验教学资源闲置，使用率低、教学内容简单，学习方式单一和缺乏灵活开放的实验教学管理制度等问题[2]。
　　因此，为了推动教育网络信息化的发展，并解决传统实验教学模式所面临的问题，设计开发出一款基于Andriod平台的高校实验预约系统，以实现教学资源的整合和共享，方便进行开放式管理，促进学生的自主化学习。
  2 系统概述
  基于Andriod平台高校实验预约系统的总体功能如图1所示，主要包含管理员子系统、教师子系统和学生子系统，各子系统中又包括多个功能。












  图1 系统总体功能结构图
  2.1 管理员子系统
  管理员主要负责对高校实验预约系统的维护和数据的信息化管理，具体的功能有教师信息管理、学生信息管理、通知公告发布和系统数据管理；其中，系统数据管理主要用于对相关重要数据信息进行备份操作，以方便系统故障时进行数据还原。除此之外，管理员还需协调实验资源，保证系统稳定有效运行。
  2.2 教师子系统
  教师子系统主要负责实验课程的管理、对学生的预约进行审核、对实验报告进行批改并录入成绩等任务；其中，实验课程管理主要是对实验内容、指导老师、实验地点、实验室简介和开放时间进行信息化管理。
  2.3 学生子系统
学生子系统主要负责实验课程的预约，当教师审核通过后，学生即可下载实验相关资料进行预习，并在实验结束后提交报告；其中，实验课程主要分为基础实验、科研实验与自主创新实验三种，以满足学生的个性化需求。
　　另外，实验课程论坛作为学生和教师之间的桥梁，方便学生和教师就实验相关内容进行在线探讨，加强师生之间的互动和交流，学生也可在此对实验课程提出建议或进行评价。
  3 系统实现的关键技术
  3.1 数据库设计
　　系统采用开源的MySQL数据库，其具有小体积、较高的插入和查询速度等特点。建立用户信息表、实验室信息表和预约数据表，预约数据表主要用于记录学生的预约信息和审核结果等。
　　其中，高校实验预约系统的APP客户端和服务器采用面向连接的HTTP协议交互数据，即当客户端需要获取数据时，使用GET或POST方式向服务器发起连接请求建立连接，服务器反馈响应数据给客户端，实现数据交互。
  3.2 用户界面设计
　　用户界面作为实验预约系统和用户之间的一座桥梁，由Android SDK中的View类和ViewGroup类所组成。View类是所有视图的根基类，在屏幕中占据一块空白区域，可在上面进行内容绘制，而ViewGroup主要用于控制子视图的布局。
　　本系统主要包括用户登录、实验室列表、新建预约、审核预约和用户信息管理等界面。其中，新建预约界面如图2所示，其采用Fragment将界面进行碎片化处理，以实现界面局部模块的内容切换与更新。
















  图2 新建预约界面
  3.3 在线预约实现
  基于Android平台的高校实验预约系统的在线预约流程图如图3所示：















  图3 在线预约流程图
  当学生的实验预约通过审核后，即可在指定时间进入实验室开展实验，实验内容基本不受限制，能够有效发挥学生的创新思维和探索精神。且实验室处于开放状态，实验资源能够得到合理利用，闲置浪费的情况将大幅度降低。
  4 系统比较研究
  4.1 与国内传统实验教学模式对比
  基于Andriod平台的高校实验预约系统充分改善了高校实验教育教学的组织与管理水平，贯彻实验开放教学模式的主要思想，即将学生作为实验课堂的核心，教师予以辅导。该实验预约系统主要实现了在实验资源、实验内容、教学组织和教学评价等方面的开放[3]。其中，实验资源上的开放主要是指将实验室和室内设备进行开放化管理，学生可根据需要自主预约实验的时间、地点和设备；实验内容上的开放主要是指不限制学生的实验项目，学生既可进行课内的基础验证性实验，也可设计科研实验和自主创新性实验；同时，教学组织上的开放是指学生可自行选择实验的时间和内容，有利于培养学生的主动性和创新精神；而教学评价上的开放使实验成绩评定不单单依据实验开始成绩，还要根据选做开放性和设计性实验的情况，对学生实际能力进行全面的评价。
  该系统实现了高校实验教学的开放化，与传统的实验教学相比，其具有较为灵活的教学组织和管理形式，能够更加充分合理化地利用高校的实验室资源，达到资源共享的目标；同时，为学生提供开放化的实验内容，帮助学生和教师建立实验课程论坛，促进学生自主探索式学习，为培养综合素质型和创新型人才奠定基础。
  4.2 与国外实验教学模式对比
　　国外的实验教学将学生作为课堂的中心，学生在进入实验室之前，必须通过老师认证的实验仪器设备使用合格证明的培训，获得实验操作资格；进入实验室后，学生独立自主完成实验方案与步骤的设计和实验过程的实现；最后，教师根据实际情况指导学生发现实验中所存在的问题，并评判实验结果的真实有效性，学生课下完成实验分析报告[4]。
　　同时，实验室采用信息化的管理方式，始终秉持着一种“资源开放与共享”的态度。国外实验室并不单纯是为了课程学习的目的而设立，也不依赖于某个具体的课程而存在，而承担着教师和学生的科研任务。尽管国外的实验课仅限于实验基础课部分，但这并不意味着空课时间段的实验室就处于一种资源浪费的闲置状态；相反，在这里，实验室的开放性和通用性使其价值发挥的淋漓尽致，给学生提供充足有利的实验条件，真正体现了一种科学永不止步的探索精神。
　　反观国内现状，实验教学大多是按照固定的操作步骤和试验方法进行理论验证性实验，缺少设计性实验供学生自由发挥和探索。然而，基于Andriod平台的实验预约系统即能够提供给学生充足的实验条件，学生预约即可使用，能够满足学生的设计探索需求，充分调动学生的主观能动性；但与国外的实验教学模式相比，基于该实验预约系统的开放教学模式还无法实现对学生实验可操作资格的培训和评定，可能存在实验设备常遭学生损坏的问题。
  5 总结
  近年来，高校实验教学逐步向自主化、开放化和信息化的方向发展。为此，针对高校实验教学开发了一款基于Android平台的实验预约系统，主要解决了国内实验教学中实验资源闲置、学生创新性和探索性思维得不到充分发挥的问题；学生通过该系统进行实验预约且审核成功后，即可开展探索性、开放性和创新性的实验。但与国外实验教学模式相比，该开放教学模式暂时无法实现对学生实验可操作资格的培训和评定，可能存在实验设备常遭学生损坏的问题。
  参考文献：
  [1] 龙军华. 传统教学模式的理论与思想分析[J]. 学周刊b版, 2013(1):28-28.
  [2] 刘海军,王霞,杨宏志,等. 高等院校实验室开放教学模式的研究与实践[J]. 农产品加工学刊, 2010(10):109-111.
  [3] 赵文敏,胡华,周怡. 开放实验教学模式的研究与探讨[J]. 实验室研究与探索, 2006(9):1116-1118.
  [4] 史悦. 转变思想 开拓学生能力培养新途径——国内高校实验教学效果不佳原因的分析与对策[J]. 实验技术与管理, 2014(6):206-209.