電子實驗教學管理系統的設計

時間:2022-02-16 08:58:57

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電子實驗教學管理系統的設計

[摘要]現代職業教育對學生操作動手能力的要求不斷增強,學校開設實驗課教學的課程越來越多,這給實驗室的管理提出了新的挑戰。通過對實驗室的管理業務進行分析,提出采用基于J2EE平臺的MVC模式設計實現了一個實用型實驗室管理系統。基于J2EE的高職電子實驗教學管理系統,應用JAVA語言編寫程序,應用MySQL建立數據庫管理數據,實現了通過網絡進行高職電子實驗的實驗教學、實驗預約、實驗安排、實驗報告評分等功能。

[關鍵詞]教學管理;開放式電子實驗教學;模塊設計

高職院校實驗實訓教育管理信息化建設,可以有效提高實驗實訓設備的利用率,規范實驗實訓教學過程,拓展實驗實訓教學空間,提升職業院校的辦學水平。現有職業院校實驗實訓管理系統,主要面向實訓室管理人員和實訓指導教師,‘缺少對職業學校教學質量評估方法及教學管理規范的研究,特別是沒考慮校企合作下的實驗、實訓、實習項目管理,不能按教學評估要求匯總信息提供真實可信的報告供教學行政部門及上級主管單位評審。同時該系統是一個網上教學管理系統,強調學生的主體地位,凸顯學生在高職電子實驗課程學習中的主動性,為解決實驗室管理人員的日常工作繁重問題,實現無紙化辦公,提高工作效率,提供了可借鑒的平臺。

一、系統功能概述

高職電子實驗教學管理系統,具備五個方面的功能:1)學生自己網上注冊、登錄功能;2)學生自主進行實驗預約功能;3)學生隨時隨地利用電腦進行在線學習的功能;4)生成、提交實驗報告的功能;5)老師對學生的實驗報告進行評分、學生查詢實驗成績的功能。

二、系統模塊設計

系統設計中將電子實驗教學管理分成三個模塊:教師模塊、學生模塊、實驗員模塊。如圖1所示,每個模塊都有詳細的功能設計,在形式上是相互獨立的,而在功能上相互依存。實驗教學主要通過上傳理論指導資料來實現。由于是網絡教學,指導資料的形式可以采用多種形式進行,譬如視頻演示實驗步驟,動畫演示實驗原理等。教師與學生之間的交流更多的是通過數字信息流的形式,因此要求教師在教學形式上做大量的改進。在線輔導通過網絡通訊工具QQ,與學生一對一或者一對多的方式進行實時輔導。教師對學生的實驗報告進行評分,直接從系統中抽取學生提交的實驗報告,批閱后在記分欄內給出分數。

(一)學生模塊

學生模塊的功能有:注冊登錄、實驗預約、在線學習、自由討論、實驗報告。圖3學生模塊流程圖1)注冊登錄和在線學習。注冊和登錄,是進入電子實驗教學管理系統的第一個環節。教師和實驗員的用戶名是特定的,不需要再進行注冊。學生注冊時要求輸入學號、姓名、班級、專業等信息。這些信息在學生提交的實驗報告中都將顯示出來。登錄成功并進入實驗界面時,系統根據登錄信息對數據庫進行操作,從用戶信息表中查找該用戶的相關信息,并反應到實驗界面。這樣能方便教師對學生信息進行辨認和管理。學生登錄系統后在列表中選擇要預習的實驗題目,在線進行實驗前的預習。2)實驗預約。實驗預約模塊是為學生和實驗管理員設計的。實驗員將近期內可做的實驗在網上,學生提交預約意愿,實驗員收集到足夠的預約信息后,對實驗人員及對應的實驗時間、實驗地點進行安排,上傳安排結果,學生通過系統了解到實驗安排的情況。學生在系統內進行實驗預約,保證了學生選擇實驗題目、實驗時間的充分自由。3)實驗報告。實驗報告的模式已經由系統定制好,學生只需填寫相應的內容,提交時自動生成實驗報告。在實驗報告中,學生需要填寫表格的數據及計算結果,討論并回答實驗檢測題,寫出實驗結論。進行完上述的數據分析和計算后,實驗結論、實驗討論分析等內容由學生手工填入至實驗報告的相應位置,在確認實驗報告各項內容都完成后,將實驗報告上傳。即完成了本次實驗的實驗報告。4)自由討論。自由討論這項功能則通過網絡通訊工具來實現。本系統中主要是利用班級QQ群和群空間進行群內討論與交流,討論的主題圍繞實驗展開,目的是加深對知識的理解和擴展知識面。

(二)實驗員模塊

實驗員模塊的功能:實驗安排、器材管理、實驗指導。1)實驗安排。根據學生預約的情況,實驗員對實驗學生人數進行控制。由于在學生進行預約時,學生能夠了解到其他同學已經預約的情況,在預約時不會導致在某一個時間段人數超員的情況。實驗員需要做的是對具體時間和具體實驗人員的統一安排。2)器材管理和實驗指導。實驗室器材的管理和每個學生做實驗的實時指導都由實驗員來完成。這就要求實驗員具備有過硬的理論知識和實驗操作技能。

三、總結

基于J2EE的高職電子實驗教學管理系統的設計與開發的前提是實行開放式實驗教學管理的模式。本系統是針對高職在校學生選修電子實驗課程的需要而開發的。系統通過在線指導、網絡預約、實時反饋等功能,使實驗教學的手段得以豐富,學生可以最大限度地自主選擇實驗時間,加強師生之間的交流,讓學生真正成為學習的主體。

作者:孫靜晶 張 鵬 汪魯才 單位:1.鶴壁汽車工程職業學院 2.湖南師范大學工學院