打造数字化云校园：实践与思考

“我是一片云，天空是我的家”，琼瑶的一首经典情歌至今还给许多人留下深深的记忆。那时候的琼瑶也许还没有真正想到“云”的内涵。今天，数字技术又给“云”增添了另一份含义，那就是“云教育”的产生和发展。通俗地说，“云教育”就是一项学校管理的技术、一份为教师发展的服务、一种为学生成长的工具。《国家教育发展纲要》中明确提出在未来时间要建立“云教育”服务模式，这实际上是为“云教育”的建设与发展确定方向，即“云教育”重在服务。数字化实验室一般是由传感装置、数据采集器、网络、PC机及处理软件等构成的采集、处理设备和与之配套的相应实验仪器装备组成的实验室。数字化实验室是网络技术与传统实验课程整合的重要载体。基于传感器的计算机实时数据采集和基于计算机数据处理软件的计算机技术是开展科学探究实验的重要内容。

数字实验教学与管理借用“云”的理念，利用数字技术打破时空的限制，让学校、教师和学生拥有一个共享的、开放的、平等的实验平台。让教育部门、学校、老师、学生、家长及其他与教育相关的人士都能使用该平台，在这个舞台上扮演好不同的角色，融入实验管理、实验教学、教师培养等，让实验教学与管理实现信息化。

大庆路小学充分利用教育现代化的创建成果，积极构建“数字化云校园”，采用数字技术建设科学实验室和科学探究室。数字化科学实验室内按“江苏省标准实验室”建设标准，其中分组实验按每口30组建设，实验准备室1个。基于数据采集系统的科学探究室有利于培养社会需要的善于学习、善于推理、思维具有创造性、具有良好问题解决能力的人。科学探究室提供比手工采集更精确性的数据，大大提升了实验的效率，使实验的重心落在问题的假设及探究活动上。科学探究室为学生提供在玩中做实验的情境，有利于提高学生对于科学实验的兴趣，激发学生学习的内在动力，提高学生科学探究的能力。

笔者经过多年的实践，概括总结出数字化科学实验具有的特点，那就是实验管理网络化、实验过程透明化、实验结果数据化等优势。

基于“云教育”环境下的数字化实验管理，虽然是一项专业性很强的工作，但由于数字化的实施，使管理变得简单而便捷。首先是运用网络系统，把实验所需要的仪器设备进行网络化登记入网，把实验过程中需要的实验报告在网络上呈现。因此，如何高效管理数字实验对于管理人员至关重要。那么如何做到高效管理呢？这就需要实验室管理人员不断充实自己，更新自身的专业知识，了解其管理研究进展，善于总结管理经验，方能管理好数字化实验。数字化的实验管理提升实验器材的管理效率，方便实验人员进行选择使用，从而提高了实验的效率。(www.xing528.com)

实验过程透明化包括实验过程空间透明性和实验过程时间透明性。这是学生学习掌握科学原理、建立科学概念、理解科学规律的基础，更是学生处理科学问题的关键所在。在科学实验过程中，空间上的细微过程人眼难以观察，一般借助于显微镜可以实现细致的观察。时间上的细微过程更难以捕捉、难以记录，这是实验的一个难点。数字化实验通过与计算机连接的传感器实时采集数据、记录数据，实现了时间上细微过程的实验过程数据自动记录，相当于用传感器和计算机代替人眼、手、纸和笔记录数据，实现了数据记录的时间连续性，实现了瞬间变化“透明化”，大大地提高了学生进行科学探究的兴趣。

实验结果数据化是数字技术应用实验的重要内容。系统设置了连续采样、单点采样等多种采集模式，软件可以设置采集的各种参数，实现数据采集的自动化。功能强大的数据采集器可以自动把整个实验过程中量的变化通过高采样率完整地记录下来，存储在数据文件中。并且由于数据采集器提供了反馈输出，可以通过附加一些器材，通过回控使得整个实验的操作过程也实现自动化。数字化实验的传感器的精度高，数字化实验的误差比较小，数据的定量显示，这些就使科学规律的探究发现或者探究验证更具有严谨性和可信性。数字化实验为学生的“定量化”研究提供了研究平台，有利于学生理解科学的本质。

数字化实验教学对转变学生的学习方式、提高实践能力、培养创新精神等方面具有一定的指导意义，更是高水平教育现代化的重要组成部分。借助数字化“云教育”的应用，实验教学与管理一定会取得更大的成绩。