课程改革的核心理念，就是要强化学生的自主探究性学习，让学生通过自主探究性学习，掌握新的知识，获得新技能，培养科学探究的能力。在课程改革的新形势下，理科教学中实验教学的地位显得更为重要。许多的知识、规律不再是由教材直接给出后通过教师灌输给学生，而是要求让学生通过探究性实验来再发现，这就对理科实验室提出更高的要求。
数字化探究实验系统，采用“传感器+数据器+软件+计算机”的基本模式，既能够比较好地兼容现有实验室器材，拥有相对完善的配套实验装置，并能够依托上述实验装置完成凭借传统器材难以完成的实验。以“平台+终端+服务”为基础的研发理念，整合海量资源，融合云计算、物联网、无线传感等新一代信息技术，将计算机网络的信息服务及神经元等融入学校实验教学和管理的各个应用领域。
实验室内部质量监控是实验室的一种自我控制活动，其目的就是把分析测试的误差控制在允许范围内，保证分析测试的精密度、准确度，使分析数据在给定的置信水平内能够满足既定的质量要求。它着重于发现日常检测活动的随机误差以及新出现的系统误差，以评价和确保检测活动的稳定性。它是实验室全部质量控制工作的基础，是实验室确保检测／校准结果质量的基础，是必需的核查手段。
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