信息技术实验教学中心
概况
| 信息技术实验教学示范中心（以下简称“中心”）建立于2014年。中心下属于校级实验中心，实施校、院两级管理，中心现有计算机基础、软件、电子、物联网等10个实验室。中心主要承担全校的计算机公共课教学和计算机学院四个专业的专业课的实验教学任务。中心的基础课和专业课实验队伍、人员层次、结构科学合理，全体人员敬业爱岗，团结合作，具有创新精神和实践能力。自2014年成立以来，信息技术本科实验教学中心在实验室建设、实验课程建设、实验队伍建设等方面主要做了以下工作： 1. 进一步明确了信息技术实验教学中心的职责和定位 立足于计算机学院应用型人才培养需要，整合院内外实践教学资源，打破传统按专业或课程设置实验室的格局，突破课程实验、专业实验和综合实验三者之间的界限，形成了独具特色的“信息技术实验教学流程链”，全面拓展学生的知识与素质，提高学生的实践能力，强化学生的创新创业能力，为培养具有创新精神和实践能力的应用型人才提供重要支撑。 2. 加大各方面投入力度，改善实验教学环境和软硬件条件 自2014年成立中心以来，学院抓住各项机会，争取经费。一年以来，学院投入170余万元用于实验室建设、运行和实验教学，新增网络综合布线实验室、物联网实验室设备台件数109件，总价值110万仪器设备。目前信息技术实验教学中心拥有实验室面积1275.7平米，拥有各类实验仪器设备1021台件，总价值651.42万元，平均完好率73.85%。 3. 全面加强实验室内涵建设 主动适应国家信息技术发展对大学生实践能力、应用能力、创新能力的要求，积极探索从知识传授为中心向能力培养为中心的模式转变，按照重视应用性、突出实践性、激发主动性、强调研究性的要求，不断深化实验内容、实验技术、实验方法、实验手段的改革与创新，统筹规划、整合资源，进一步提升实验室建设的规模、层次和水平。 目前，本中心主要面向我校15个学院的计算机信息技术基础（2014年改为“Python交互式程序设计导论”）和计算机应用技术基础课程的实验教学任务。同时承担计算机学院四个专业的专业课的实验教学任务和数理学院、草环学院的部分专业课程的实验教学任务。各实验室任务饱满，运行高效。为保证实验教学工作顺利进行，实验教学中心对设备、人员实行集中统一管理，并根据实验教学需要，对实验教学管理采用专兼职共管的方法，每学年聘一定数量的兼职实验人员。实验指导教师即承担专业课程实验，还同时承担计算机公共课的实验。2014年，实验中心服务学生数超过5513余人，实验人时数达23万。承担实验课程36门，开设实验项目432项，其中综合性、设计性、创新性实验项目占10%以上。同时，信息技术实验教学中心承担各类科研项目23项，教学研究项目6项。获得省级教学成果奖1项，校级教学成果奖3项，发表教学研究论文7篇，编写实验讲义20种，指导校级大学生创新项目8项，自治区级大学生创新项目2项，国家级大学生创新项目2项，举办校级大学生竞赛5项。 |
学校支持政策和举措
| 学校高度重视和大力支持信息技术实验教学中心的持续建设，鼓励和支持实验教学的改革与创新，出台了一系列政策与措施： 1．领导高度重视中心的发展。分管教学的副校长召集会议，强调实验中心的重要性。 2．组织申报实验室专项课题。2014年，基地管理处专门组织申报了关于开展本科实验教学中心建设与管理改革项目。 3. 专项经费用于实验设备维修和实验室正常运行。在学院资金紧缺的条件下，学校每年仍然拿出专项经费用于实验设备的维修和实验室正常运行的费用。 4．专职工作人员营养保健费。为了确保从事有毒有害实验室专职工作人员在教学、科研中的安全和健康，学校在资金紧张的情况下，仍然坚持做好在职实验室专职工作人员营养保健费发放工作。 5．学校重点突出了实验教学中心地位。2014年学校专门成立了实验教学中心。为此，信息技术实验教学中心结合学校的发展路线，通过整体的规划目标和发展方案，在注重理论教学与实验教学有机结合的同时，通过修订人才培养方案，增加了实验教学的比重，涵盖基本型实验、综合设计型实验、研究创新型实验等，全面提高了实验项目的水平；运用现代化技术及先进的实验教学手段，充分利用网络、辅助实验教学软件和多媒体，全方位地给学生提供实验的机会。充分利用网络资源优势，建立了专门的实验教学网站。注重对年轻教师的实验教学水平的培养，教学研究课题的设置上，向实践教学和实验教学示范中心倾斜。 6．学校通过规范管理提高了实验教学效果。在实验中心管理方面，学校明确指出了校、院两级对实验中心的管理。落实了实验中心主任的科级待遇。同时，学校制定、完善和实施了各项管理制度和实验教学评价体系，通过制度约束和监管，保证了实验教学的高效运行。 |
条件与环境
| 信息技术实验教学中心由计算机基础实验室、计算机软件实验室、电子基础实验室、电子设计实验室、电子创新实验室、物联网实验室和网络实验室等十个实验室组成，实验室面积、空间、布局科学合理，利用率高。 1.实验室面积 实验教学中心使用面积共1275.7平方米，每个学生实际使用实验面积2.5平方米。如表1所示： 表1 实验室使用面积和机位数
2.设备现状 学院各类实验仪器设备1021台件，总价值651.42万元，平均完好率73.85%。其中电子类534台件，价值151.42万元，完好率61.7%。计算机基础和软件实验室设备完好率为86%。2014年，学院利用教育部职教师资建设项目，和继续教育学院联合申报计算机应用技术职教师资配需基地，利用项目之处，新建网络综合布线实验室、物联网基础实验室，新增实验设备37台件，总价值110万余元。 3. 设备维护 学院有明确的实验室设备管理制度，每个实验室都有负责人。设备维护情况作为年度实验技术人员考核主要依据。中心的设备管理基本形成一套较为严格的管理制度。定期检查仪器设备的帐、物、卡，实验员工作日志，仪器借用、维修记录。仪器设备维护、耗材经费足额到位，保证现有设备的完好率。 4.环境与安全 实验室设备摆放、空间布局合理，能够满足教学要求，充分考虑了环境建设，包括通风、采光等，实验室环境优雅、均配有空调，宽敞舒适、干净卫生，每个实验室都贴有实验室规则。中心高度重视实验室环境与安全工作，制定了相应的实验室安全条例，并检查落实。实验室各种安全标志和防火设施齐备，安全通道畅通，各实验室均装有安全门窗、录像监控、报警器等装置。实验室安全检查制度化，及时消除各种安全隐患，如节假日前，逐室检查水、电、门窗的安全性。寒暑假前检查后，逐门贴封条等。未发生过任何安全事故。
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实验队伍
| 信息技术实验教学中心作为我校计算机基础教学和计算机专业教学及科研的重要基地，是培养高素质人才、辅助教学与科研的主要场所。建立一支结构合理、素质优良、人员精干的实验队伍，是中心建设的关键，也是提高教学质量，完成实验教学任务的保障。我中心实验队伍总的发展目标是：根据学科建设发展规划，进一步调整、优化队伍结构，着力提高队伍整体素质，大力提高高学历、高水平实验教师的比重。建设实验教学与理论教学队伍互通，教学、科研、技术兼容，核心骨干相对稳定，结构合理的实验教学团队。建立实验队伍知识、技术不断更新的科学有效的培养培训制度。形成一支由学术带头人负责，热爱实验教学，教育理念先进，学术水平高，教学科研能力强，实践经验丰富，熟悉实验技术，勇于创新的实验教学队伍。 1．实验教师队伍结构 在校、院两级的大力支持下，中心实验队伍的师资建设水平连年提升，实验中心有着一批相对年轻、且学历水平逐年攀升的实验团队。截止2014年12月，兼职实验人员中博士4人（11.4%），硕士25人（71.4%），副教授4人（11.3%），讲师19人（54.3%），助教8人（22.9%）。专职实验人员中高级实验师1人，实验师2人，硕士2人。 2．实验教学队伍状况 所有教师均担任实验教学任务，做到理论与实验互补，通过实验验证并提升理论水平。实验教学效果好，实验设备利用率高。培养出来的学生动手能力明显增强，组织学生参加的网络、电子、软件等各种大学生竞赛活动并取得好成绩。 中心鼓励实验技术人员积极参加科研活动，撰写学术论文并有计划、有目的地派出人员，参加实验技术教学和学术研讨会，学习国内高校先进实验室建设经验，开阔实验技术人员、教师的眼界和思路。 3．有计划、有目的地组织实验技术人员进修学习，积极开展业务培训。 在培训费中安排一定比例，鼓励实验技术人员在职进行学历进修、攻读学位或业务培训。积极创造条件安排实验技术人员特别是青年技术人员的培训与进修。培养方式和途径以在职学习、校内学习为主，以脱产到外校进修学习为辅。培训进修的考核成绩记入本人业务档案。目前，实验指导教师中有7人在国内院校攻读博士学位。 4.高水平教师积极投入实验教学 担任主干课程的教师必须参加实验教学，实验教学作为本学科教师考核重要指标之一。利用引进、聘任或留校等方式充实实验教学队伍。鼓励在校研究生参与指导本科生做实验。 5．利用网络手段进行业务培训 为了推进结合当前国内外高校信息化发展状况和我校实际情况， 2014年3月23日至6月26日学院组织全体教师在Coursera（世界第一大MOOC平台）注册学习莱斯大学的网络课程《python互动式编程入门》，34名教师中有30名教师通过了网上学习并获取了合格证书，为我校开展网络教学打下了坚实基础。 |
信息化平台建设与利用
| 1. 资源概况 ①实验教学中心的计算机已接入到校园网，各实验室均设有计算机与网络连接，实验数据，教学文件，实验教学资料、实验教学要求、实验教学安排、实验成绩等均挂在网站上，实现了实验教学的信息化管理。 ②中心建立有网站，具有丰富的网络教学资源和实验教学课件、覆盖面更加广泛，课件更加成熟，管理更加先进。 ③网络实验教学资源丰富，拥有多门课程的实验教学课件、实验指导书及实验视频，学生可以随时从网上获取实验教学资源。 2．平台建设 中心实验信息平台是以学校课程中心网站为核心建立起来的，通过各实验室之间的资源，互相利用达到了很好的效果。 截止2014年底，实验中心在卓越课程平台http://kczx.xjau.edu.cn上已经建成的课程网站12门，其中根据2014年网站运行的点击率排名，课程网站《Java语言程序设计》、《数字电路》、《单片机原理与接口技术》、《数据结构》荣获全校课程网站的前10名，充分体现了中心对网站资源的重视和高效利用。 3．论文在线管理平台 多年来，学院论文管理一直使用学院自行开发的毕业论文管理系统，极大提高了效率。 4. 在线考试系统 多年来，学院公共课的考试一直沿用学院资助开发的在线考试系统，极大降低了教师的工作量，同时，在线考试真正实现了考教分离，在一定程度上督促了学生的学习积极性。 5. 计算机基础课的网络教学 2014年10月，面向全校所有学生开设的计算机基础课计算机信息技术基础更新升级为Python交互式程序设计导论，并采用网络教学模式，即将教学资源等全部上传到校园网的“新农MOOC平台”上，学生可以不受时间、地点的限制，根据课程的要求按计划完成学习。网络课程的日常运行管理工作由教务处、计算机与信息工程学院、现代教育技术中心共同负责。目前全校15个学院的78个班级（其中民语言和双语班30个，汉语言班级48个）的3263名同学完成网络课程学习，实验中心也进行了网络教学模式的初探。 在网络教学中，中心教师首先有能力设定准确、合理的教学目标。另外，教师应针对现行90后学生的特点，抓住青年学生的学习心态，借助他们喜欢网上交流、网上互评、网上观察的特点，有意识地建立网上平台，引入交流与同行（同学）评价，形成课外网上监督激励体系，以平台为媒介，让学生看到其他优秀同学的学习进程，激发他们的学习热情。总之，中心教师为农大的每位学生用Python交互式程序设计导论这门课程诠释了MOOC的真正内涵。 |
实验教学及效果
| 1.承担实验教学任务 实验中心面向全校15个学院进行实验教学，承担了两门计算机公共课的实验教学课程和学院四个专业24个教学班的C语言程序设计、软件工程、信息管理、多媒体技术等课程实验、课程实践及课程设计的教学任务，实验室承担的教学任务饱满，本学年实验室面向全校及学院开设并完成36门课程的实验教学任务，承担有民、汉110个班233601人/学时本科相关课程的实习，其中专业课班级数16个，共计892人，实验课时达96705人/学时。实验教学完成率100%，实验室利用率100%。 2014学院开出13门含设计型、综合型的实验课程，其中计算机基础和软件实验室开出9门，参与班级数58个，参与人数共计2036人，电子技术实验室开出设计型、综合型4门，参与班级数9个，参与人数共计502人，实验课时达2450人/学时。设计型、综合型的实验完成基本达100%，对开设的设计性、综合性实验课程有相应的实验报告。 同时，计算机实验中心为学生的毕业设计、软件开发、学科竞赛、实验类和作品设计类竞赛提供实验条件，为地方经济建设项目提供技术、场所等服务。 2.组织5次大学生竞赛 ①第一届FPGA设计大赛 ②第四届电子设计大赛（单片机课程大赛） ③新疆农业大学第一届python游戏编程竞赛 ④《数据库系统原理》课程的Ubase大赛 ⑤《单片机原理》课程的电子设计大赛 3.科研任务 实验中心课程工作量巨大的情况下，中心教师的科研工作和针对本科学生的创新、竞赛活动也在积极开展和运作中，其中包括： 国家自然基金：《天山云杉立地指数时空估测中的变异函数模型优化研究》； 校前期资助项目：《基于新疆中部林地立地指数时空估测中变异函数模型优化及应用研究》； 高技术研究发展项目（库尔勒）：《基于RS/GIS的库尔勒市荒山绿化工程营造林信息管理与服务平台开发与应用》； 乌鲁木齐市科学技术计划：《基于hadoop的维吾尔文不良网页识别系统建设》； 国家科技局：国家科技基础条件平台之林业科学数据库平台的子平台《新疆森林资源数据库建设》； 4.论文：发表论文共43篇，其中EI收录1篇，核心收录15篇； 5.教材：编写教材2部，其中正式出版1部。
6.软件著作权： 表3 2014年获得的软件著作权
7.大学生创新项目：8项（如表6、表7所示）； 表4 2014年申请的大学生创新项目
表5 2014年国家级大学生创新项目立项汇总表
8.教学成果奖 实验室积极组织和配各教学成果获校申报，2014年度，学院报出教学成果奖5项，获奖3项，分获一、二、三等奖。获自治区教学成果奖1项。 9.教研课题 以实验室为依托，鼓励教师申报教研课题，2014年度，学院申报校级教研课题12项，获批6项。 总之，2014年对实验中心的所有成员而言，是一个工作压力大、实验任务重、科研和教学都开满累累硕果的一年，相信拥有这些成绩后2015会再接再厉，为实验中心的发展继续贡献自己的力量。 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
建设成效与示范辐射
| 1.充实实验教学资源，优化实验教学队伍。 不断更新新增实验教学场地和设备，实验教学队伍得到补充和优化，教师承担教研、科研项目的数量和水平明显提高。 2.增强实验教学能力，提高实验教学水平。 以培养实践动手能力为主，信息技术实验教学中心承担各类科研项目23项，教学研究项目6项。获得省级教学成果奖1项，校级教学成果奖3项，发表教学研究论文7篇，编写实验讲义20种，指导校级大学生创新项目8项，自治区级大学生创新项目2项，国家级大学生创新项目2项，举办校级大学生竞赛5项。 3.以大赛形式提高学生的学习兴趣，促进学生走进实验室动手实验 实验室为学生提供实验场所和相关辅导，并积极组织学生参加国家、自治区学科竞赛和开展校内院内学科竞赛，2014年在参加自治区级电子大赛中，我院3名学生获自治区电子大赛三等奖。在2014年度，我院已成功举办了《数据库系统原理》课程的Ubase大赛和和《单片机原理》课程的电子设计大赛等，提高了实验室在教学中的作用。 4.为科研人员提供实验基地，实验室人员积极参与各种项目 实验与教学科研成果取得较大进展：近三年以来，学院教师共发表相关的学科研究论文80余篇；在国家级核心、CSCI刊物发表论文8篇。共承担或参与了16项省厅级、校级科研课题。这些课题的立项和研究不仅为本专业学术与教学成果的取得奠定了基础，而且带动了教师教学科研素质的全面提升。 5.努力参与社会服务项目，促进校外辐射作用 实验室长期为新疆维吾尔自治区职教师资，公安厅网络安全员，软件项目集成工程师等提供培养基地，并提供一定的辅导服务，所有参与人员均得到一致好评。 6.示范辐射 学院院长张太红教授现为新疆高校计算机教育研究会副理事长，每年通过组织全疆高校计算机教学负责人，计算机基础教学负责人的会议、研讨。指导着新疆计算机公共课教学和专业课教学的发展，尤其是计算机信息技术技术课的改革，在全疆高校中有很高的威望和声誉。 |
特色 | 特色一：计算机公共课实验教学改革成效显著 计算机教学实验中心为全校开设两门计算机公共课，即《计算机信息技术基础》和《计算机应用技术基础》，我们在公共课教学方面的主要做法是： 2014年10月，面向全校所有学生开设的计算机基础课计算机信息技术基础更新升级为Python交互式程序设计导论，并采用网络教学模式。即将教学资源等全部上传到校园网的“新农MOOC平台”上，学生可以不受时间、地点的限制，根据课程的要求按计划完成学习。网络课程的日常运行管理工作由教务处、计算机与信息工程学院、现代教育技术中心共同负责。目前全校15个学院的78个班级（其中民语言和双语班30个，汉语言班级48个）的3263名同学完成网络课程学习，实验中心也进行了网络教学模式的初探。 在加强《信息技术基础》课程教学的同时，我们还改革了第二门公共课《计算机应用技术基础》课程，把原来所有专业在该课程中都学《VISUAL FOXPRO程序设计》，根据各学科的特点和应用侧重，针对不同专业开设《VFP》、《C语言》、《JAVA》不同课程，收到较好效果。 特色二：注重创新精神和实践能力培养，学生的综合素质得到全面提高。 实验中心在学生培养工作中，坚持“以人为本”，以学生成才为中心，以素质教育为主线，以培养学生创新精神和实践能力为重点，积极探索应用先进的教学手段，积极开展丰富多彩的第二课堂活动和科技创新活动，培养、锻炼学生专业基本技能和各种特长，为学生的成长成才创造条件。我们的主要做法是“五注重”： l 注重培养学生的演绎推理能力，达到其逻辑思维能力的提高； 例如结合计算机基础的某些操作的不同方法，引导学生思考发现其他操作的多方法性等 l 注重培养学生的实际动手能力；实验室开设计算机拆装实验，实验老师亲自带领学生对计算机进行拆装，深入了解计算机的硬件结构。 l 注重培养学生的独立思考的能力；实验室的高级语言课程鼓励学生独立完成老师课程中下达的编程要求，实验过程中随时进行小的测验等。 l 注重学生自信心的形成；不断鼓励学生，引导帮助学生完成其需要完成的工作，从而使学生在学习应用计算机知识时建立了良好的自信。 l 注重培养学生的综合运用能力；针对每个专业选出5门重点课程设置课程设计环节， 在课程结束后进行1－2周的课程设计。例如面向对象的系统分析与设计、计算机网络、数据库技术、数字信号处理等。 特色三：在教学中借鉴国外先进的教学理念，给学生提供自主开发的图形化界面学习软件，提高学生学习的积极性和主动性。 在教学中践行“形象化问题情境、因材施教、灵活选择教学方法”的教学新理念，实践表明，让学生在玩耍中学习，将被动学习变为主动学习，学生的收获将远远高于传统方式所获取的信息量。课程组教师在学习斯坦福大学课程的基础上，自主开发了C语言版的机器人卡雷尔学习C语言，让学生以游戏的方式进入到C语言的学习中，极大的提高了学生的学习积极性。 同时，在课堂授课中利用图形化界面程序、动画演示、学生现场互动演示以及实物教具等方式，尽可能使问题形象化；注重教学过程中因材施教、深入浅出、循序渐进，对于学习能力较强的学生鼓励其自学，给予方向性指导，而对于多数学生，引导其学好基本功，掌握基本编程方法和思想，对于少数民族学生多与其交流，了解其掌握情况，进行专门辅导。教学过程中，加强师生互动，以降低学生学习的焦虑情绪，提高学习效果；在教学过程中，注重灵活选择教学方法，比如可以利用情景导入法引入新的概念和知识、通过案例分析揭示知识点与现实问题之间的联系，加深学生对知识点的印象、通过较复杂但有趣的任务，驱动学生积极思考，主动学习新知识，再结合学过的知识，去完成任务等。 |
