科学探究性实验室评估系统设计与实现

摘要

为更好的贯彻新课程改革中对中小学科学课程改革的要求——即“提高学生综合科学素质，培养学生科学探究能力”。致力于培养学生科学素养、探究能力的科学探究性实验室如雨后春笋般的孕育产生。在成长和发展的背后，一些问题和不足开始显露，为保证科学探究性实验室的良性发展和进步，关于科学探究性实验室的评估工作在这样的大背景下呼之欲出。一套科学完善的科学探究性实验室评估体系能够帮助科学探究性实验室在实验室建设和课程走上正确的发展轨迹，强化实验室管理规范和提高实验教学水平，进一步培养学生自主创新的能力，提高学生的综合素养。
　　本研究的研究主要出于实际需要，根据天津市教委的要求，对天津市中小学科学探究性实验室建立一套完善的评估体系，并开发出相对应的评估系统，目的是给中小学科学探究性实验室有一套完整的评判标准，用于中小学实验室教学的发展建设和日常管理工作，帮助中小学将被动的考核活动转变成一种长期有效的自我完善的日常实验室管理手段，加强中小学自我质量控制意识，构建出中小学之间教学实验室评估的长期有效的机制，帮助促进中小学实验教学水平，培养学生自主创新的能力，提高学生的综合素养。
　　通过借鉴传统的常规实验室的评估体系，本研究结合科学探究性实验室的自身特点，运用定性和定量相结合，文献研究等方法，建立出一套较为完善科学的科学探宄性实验室评估体系。其中包括实验室建设、教学效能和课程评价3个一级指标，在一级指标下分设了13个二级指标和32个三级指标，并给出了详细的说明及解释。通过对3个一级指标使用层次分析法进行权重分配计算得出评估结果。
　　在传统的评估活动中会使用大量人力物力，为减少人力物力的浪费，基于数字化、信息化的科学探究性实验室评估系统会使用计算机技术辅助完成日常的科学探究性实验室评估工作，管理人员或者学校实验室建设人员可以查看评估结果促进实验室进一步完善和发展。科学探究性实验室评估系统采用SSH框架和HTML技术实现跨平台，通过问卷内容填写的形式收集评估数据，通过对数据进行统计分析，用数据可视化技术直观展示评估结果。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1 研究背景

1．2国内外现状

1．2．1实验室评估体系研究现状

1．2．2实验室评估指标研究现状

1．2．3实验室评估系统研究现状

1．2．4存在的问题

1．3研究目标和意义

1．4研究方法和内容

1．4．1研究方法

1．4．2研究内容

1．5论文安排

第二章相关理论基础

2．1探究性学习相关理论

2．1．1探究性学习的含义

2．1．2探究性学习特点

2．1．3探究性学习环境——科学探究性实验室

2．2实验室评估相关理论

2．2．1实验室评估的实质

2．2．2实验室评估的目的

2．2．3实验室评估的作用

2．3探究性实验室评估的相关理论

2．3．1评估主体

2．3．2评估对象

2．3．3评估方法、模式、步骤

2．3．4评估标准

2．4小结

第三章科学探究性实验室评估体系设计

3．1评估体系设计的原则与过程

3．1．1指标体系设计原则

3．1．2指标体系设计过程

3．2参考《高等学校基础课教学实验室评估标准表》，构建科学探究实验室评估体系框架

3．2．1《高等学校基础课教学实验室评估标准表》概述

3．2．2参考高等学校基础课教学实验室评估标准表构建体系可行性

3．2．3高校教学实验室评估标准与科学探究性实验室评估体系区别

3．3指标体系设计

3．3．1实验室建设评价

3．3．2教学效能

3．3．3课程评价

3．3．4评估指标体系

3．4指标权重设计

3．4．1层次分析法介绍

3．4．2基于层次分析法的评估指标权重分配

3．5小结

第四章科学探究性实验室评估系统设计

4．1需求调查

4．1．1传统评估系统存在的问题

4．1．2解决策略分析

4．2探究性实验室评估系统需求分析

4．2．1系统使用对象分析

4．2．2系统需求分析

4．2．3用户功能需求

4．3系统总体框架设计

4．3．1科学探究性实验室评估系统的设计原则

4．3．2系统总体框架设计

4．4主要模块设计

4．4．1系统管理模块

4．4．2系统首页模块

4．4．3辅助功能模块

4．4．4数据分析模块

4．4．5实验室评估模块

4．5数据库设计

4．6小结

第五章科学探究性实验室评估系统实现

5．1实现总体过程

5．2技术支持

5．2．1 Java开发技术

5．2．2 SSH分层框架

5．2．3 Maven项目管理

5．2．4 Shiro安全框架

5．2．5科学探究性实验室评估系统体系结构

5．3界面展示与具体实现

5．4小结

第六章系统测试和应用

6．1科学探究性实验室评估系统测试

6．1．1系统测试方法和过程

6．1．2测试结果分析

6．2小结

第七章总结与展望

7．1总结

7．2展望

参考文献

附录

致谢