以数字化实验室装备
应用研发助推中小学实验教学改革创新
—辽宁省数字化实验应用研发中心的成立背景和职能定位
马如宇
《教育部关于新形势下进一步做好普通中小学装备工作的意见》(以下简称《意见》)是一个时期以来第一个全面引领、规范中小学教育技术装备工作的政策性文件，其中对中小学实验教学和实验室建设提出了新的要求。辽宁省以此为契机，通过成立“辽宁省数字化实验室应用与研发中心”，建立了长效工作机制、搭建了协同创新平台，对于加快推进实验室标准化和数字化建设、提升全省中小学实验教学水平具有重要意义。
一、辽宁省数字化实验应用研发中心的成立背景1.中小学实验教学面临的形势
《意见》明确要求：“强化实验教学，推动装备在教育教学中的深度应用，服务教育教学各个环节，推动教学和育人方式改革。”《意见》为今后一个时期中小学实验教学工作指明了方向、提供了机遇。特别是随着县域义务教育发展从“基本均衡”阶段向“优质均衡”阶段的过渡升级、向更高水平的不断推进，对中小学实验室标准化和数字化建设工作提出了新的要求。中小学实验室不仅体现在硬件装备上，还包括丰富的软件支持、良好的应用氛围、教育教学模式创新和信息化装备条件下教与学创新。同时，新课标的制订，新课程改革的深入，更强调了实验教学的重要性，其地位得到明显强化，实验室建设、管理和装备的充实正在不断加强，各学科突出了实验操作内容，加强了实践环节的考查。在教学实践中，提倡启发式、探究式、合作式学习，鼓励学生培养创造性思维，努力发掘学生的兴趣和潜能，不断激发学生的好奇心和求知欲，使学生在生动活泼的教学中得到主动的发展和成长，也使教师在教学方法上发生了根本转变，为中小学的教与学注入了新的活力。
此外，实验室建设是一项系统性和综合性的工作，包括硬件和软件两方面的标准化、数字化、规范化。近年来，全省各地依托国家、省级等重大工程项目，结合实际，经过多方面的合作和努力，各地实验室的配备条件大幅提升，应用水平不断提高、教学功用日益凸显。但也要清醒地看到，教育装备工作与实验室标准化和数字化建设工作还面临着一些问题，主要表现在：一是实验教学队伍整体水平与课程改革和新形势下对实验教学的需要相比还不完全适应。二是实验室基本条件与基础教育改革和发展的要求相比还不完全适应。三是教育装备质量与实际教育教学要求相比还不完全适应。因此，必须把加强中小学实验室建设作为办好每一所学校的基础，从实施素质教育、支持课程改革深入发展、培养创新型人才需要的高度充分认识，切实做好实验教学和实验室建设工作。
2.中小学实验室建设的发展走向
《意见》中明确指出：“支持探索建设综合实验室、特色实验室、学科功能教室、教育创客空间等教育环境。”实验室是学校基本办学条件之一，是学校重要的课程资源，是学校实施素质教育、开展实验教学、综合实践活动、培养学生实践创新能力的重要场所和科学启蒙园地。就目前发展走向来看，实验室硬件建设正从“标准化”向“数字化”升级；实验室教学应用正从“常规化”向“特色化”转变；实验室覆盖学科正向“单学科”向“多学科”整合；实验室类型特征正向“单一性”向“多态性”发展。基于上述趋势，加快推进数字化、特色化实验室建设，推动数字化实验装备在教育教学中的深度应用就显得十分必要。究竟什么是数字实验室，怎样建设数字化实验室是需要明晰的一个首要问题。
作者简介：马如宇，硕士，中教高级，科长。辽宁省教育技术装备中心，110032
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从概念界定上：数字化实验是指利用传感器、数据采集器、计算机及其相应软件进行的科学实验；数字化实验系统(手持技术计算机数据采集处理系统probeware)是指由传感器、数据采集器、计算机及其相应软件构成的，集实验数据采集及处理为一体的教学仪器。其特点是强大的数据采集功能和数据处理功能以及多表征形式。数字化实验室是指配备了多套数字化实验系统并以其为主要实验手段开展数字化实验的实验室。从建设原则上：必须遵循教育规律，体现教育思想、彰显教育理念，按照建设规范和操作规范，保证实验活动安全、有序；要体现开放性、人性化和过程化；要纳入数字化校园整体建设中，与其同步实施、同步建设、同步发展；要坚持共建共享原则，既按学科共建、也可按自身定位综合性共建。
二、成立辽宁省数字化实验应用研发中心的重要意义及其主要职能“依托行业优势，整合优质资源，凝聚工作合力，服务中小学校”是成立辽宁省数字化实验应用研发中心的基本设想。其成立标志着我省中小学数字化实验应用和研发工作开始启动，并步入常态化、制度化。中心的成立是深化开放合作、创新工作机制、协同促进发展的一个典范，更是贯彻落实教育部《意见》、加强辽宁省中小学实验室标准化和数字化建设、提升实验教学水平的重要举措。中心的成立对全省中小学数字化实验开展必会起到重要的引领辐射作用，专攻装备研发、专心教学应用、专注服务发展。作为全省中小学实验室数字化建设工作的研发中心、应用中心和服务中心，将切实发挥中心的专业优势、资源优势和人才优势，加大工作力度、加强省级指导，从而建立起推动中小学实验教学工作常态化、制度化和专业化的工作机制，确保有计划、按步骤、前瞻性地开展工作。其主要职能包括：为加快推进教育现代化建设，提高数字化实验室装备管理水平服务；促进数字化实验产品在中小学教学上的应用与发展；把实验教学说课活动在全省进行常态化推广；实施教研融合，以项目校为基地推进数字化实验教学向纵深发展。
三、辽宁省数字化实验应用研发中心的组织架构辽宁省数字化实验应用研发中心下设研究部、应
2018年1月用部、综合部3个部门。
1.研究部
主要工作职责为辽宁省中小学数字化实验发展水平调查研究与评估，数字化实验装备标准化研究，数字化实验新产品、新技术研究，数字化综合实验室、特色实验室、学科功能教室、教育创客空间建设研究，数字化实验教学课程体系与校本课程研究。
2.应用部
主要工作职责包括涉及数字化实验方面需要的实验设备、软件资源、技术支持、产品培训、公开课支持，完成“互联网+教育”数字化实验资源平台建设，参与数字化研讨会并完成需求收集、反馈，应用研发中心研究成果生产、国家或地方发明专利申报。
3.综合部
主要负责日常行政事务，包括协调、联络研究组和应用组开展工作，数字化研讨会组织与安排，数字化研究成果论坛策划与组织，数字化技能大赛筹办，数字化实验教学与交流宣传工作，应用研发中心其他行政事务。
四、辽宁省数字化实验应用研发中心的工作目标1.因地制宜 全面发展
开展辽宁省中小学数字化实验装备发展水平调查研究与评估，以县域义务教育均衡发展推进工程为依托，因地制宜确定不同地区和区域数字化实验装备发展路径。
2.标准引领 重点突破
以课程标准规定、装备标准体系和规范工作机制为引领，加大数字化实验装备标准体系建设力度，重点推进支撑性强、覆盖面广、影响力大的标准制定。
3.强化应用 鼓励创新
探索建设数字化实验综合实验室、特色实验室、学科功能教室、教育创客空间等教育环境。强化实验教学，推动数字化实验装备在教育教学中的深度应用。
4.加强培训 提升水平
制订培训计划，对相关专业教师、实验教学人员、管理人员定期进行数字化实验应用与管理培训，特别是加强教师的数字化实验通用技能与专业技能培训，着力提高教师应用水平。
(下转9页)
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7表1
表1(续)
序号设备名故障集中点维修方案
主要故障原因是规范施工，网络线路多为1
台式机箱开关按假期学校电教员自己拆开主机箱，用电烙9
生活区计算机键失灵铁更换按钮，轻触式按钮开关0.5元/只网线
断网
基建后二次安装，敷设工艺须注意套PVC护管，可防止鼠咬，也可采用防鼠咬线材
2台式前面板USB主要故障原因是劣质水晶头或者是劣质网
计算机插口失灵
事先安装USB延长线(HUB )，十几元一根
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网线水晶头接触线，钳压接触不可靠，或者发生锈蚀；此连接线不良类故障虽小，但极多，需要正规渠道采购
3电子定位初期安装不坚实，学生触碰或者振动后背
白板失灵
板主板接触不良，批次改进安装，用聚酯
网线与水晶头发泡填实白板背面，发泡剂十几元一瓶主要故障原因是阻燃塑料密封防水封装，提前定期更换散热风扇，除尘。防止灯具
无法正常散热，加上较大功率红光灯夜间4
灯光不工作、过过热，预防灯泡损坏，梅雨季节关门关辅助照明，标称功耗下，过热引起开关电
设备
热保护窗，防止结露；散热风扇30元左右，而卤
素灯泡需300元以上
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监控标配电源适源内部电子元件烧坏故障；采用金属网孔摄像头配器损坏外壳开关电源，外置安装，同时做好阻燃
镜片组无水酒精除尘；滤色片除尘，加装防
防水装置；同时，临近的几个摄像头可部5
追光灯过热、亮度
分或全部采用相应规格金属外壳专用电源不达标
尘罩，使用冷却后罩住追光灯防尘；采购指
导(优先选用大功率LED冷光源追光灯)集中供电长时间亏电所致，拆下3.7 V锂电池板可用保修期外，如果找不到配套电源模块，可话筒、学生电源DC5V，用软导线正极接正极负监控内部开关电
代用。监控专用显示器电源模块通常为12 V
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相机、无法极接负极，短时间3～5秒触碰，可激活，12
显示器源损坏
一路供主板和解码板，另18 V一路供显示
摄像机充电
然后恢复正常充电，成功率100%；此法同器，可购买成品双路金属外壳开关电源简锂电池
样适用手机电池恢复充电，对于摄像机电单线路改造后代用内部电源
池，若标称7.2 V，可用DC8V同样操作一般需要更换同规格电池，但对于校园摄四、结语7
摄像机容量像机(三脚架)可用铅酸蓄电池作为外置电锂电池变小
源供电，或者用多功能笔记本充电宝代用中小学电教装备越来越多，更需要学校电教设备(注意标称电压和容量)
管理人员加强动手实践与管理，积累经验，积少成多。长寿命设备，只需除尘、更换同规格所有机壳内散热风扇，建议每3～5年整批次全对电教管理人员个人能提升自己的业务能力，对学校又8
音频过热功放保护
校功放散热风扇全部更换(学校自己安排暑能更方便高效地提高服务质量与效率，同时，也有利于期集中维修)
提高经济效益和方便执行装备采购。
(上接5.7页以点带面 辐射全省
)
五、结语实验教学与实验室标准化和数字化建设工作是一推广“一校带多点、一校带多校”的教学和教研
项长期而艰巨的任务，如何在新形势下更好地为课程改组织模式，通过定期在全省开展数字化实验公开课活动，革服务，为素质教育服务，为学生发展服务，是一个需大力推进“名师课堂”建设，充分发挥名师的示范、辐要深入探索的课题。辽宁省数字化实验应用研发中心正射和指导作用。
式成立标志着辽宁省中小学数字化实验装备与应用工作6.建设平台 资源共享
汇聚新智慧、开创新机制、迎来新机遇，进行了有益的合力打造“互联网+教育”数字化实验资源平台，尝试和探索。发展在线教育与远程教育，推动各类优质教育资源开放共享，形成互联互通的教育资源云服务体系。
参考文献7.加强交流 对外开放。
分享经验，研讨行业发展新思路。本着“走出去、[1] 孙永泗.对中小学数字化实验室的思考[J].实验教
引进来”的学习合作理念，组织参加数字化实验交流学与仪器,2016(1):66-67.
活动。
[2] 闫芳.略论数字化实验室的建设[J].中国教育技术
8.优化服务 做好宣传
装备,2009(4):109-110.
通过门户网站和公众服务平台，进一步加强全省[3] 尹恩德.中小学实验室的标准化建设[J].中国教育
教育技术装备工作和实验教学工作的宣传、交流。
技术装备,2012(7):62-64.
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