电子实验教学管理系统的设计

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[摘要]现代职业教育对学生操作动手能力的要求不断增强，学校开设实验课教学的课程越来越多，这给实验室的管理提出了新的挑战。通过对实验室的管理业务进行分析，提出采用基于J2EE平台的MVC模式设计实现了一个实用型实验室管理系统。基于J2EE的高职电子实验教学管理系统，应用JAVA语言编写程序，应用MySQL建立数据库管理数据，实现了通过网络进行高职电子实验的实验教学、实验预约、实验安排、实验报告评分等功能。

[关键词]教学管理；开放式电子实验教学；模块设计

高职院校实验实训教育管理信息化建设，可以有效提高实验实训设备的利用率，规范实验实训教学过程，拓展实验实训教学空间，提升职业院校的办学水平。现有职业院校实验实训管理系统，主要面向实训室管理人员和实训指导教师，‘缺少对职业学校教学质量评估方法及教学管理规范的研究，特别是没考虑校企合作下的实验、实训、实习项目管理，不能按教学评估要求汇总信息提供真实可信的报告供教学行政部门及上级主管单位评审。同时该系统是一个网上教学管理系统，强调学生的主体地位，凸显学生在高职电子实验课程学习中的主动性，为解决实验室管理人员的日常工作繁重问题，实现无纸化办公，提高工作效率，提供了可借鉴的平台。

一、系统功能概述

高职电子实验教学管理系统，具备五个方面的功能：1）学生自己网上注册、登录功能；2）学生自主进行实验预约功能；3）学生随时随地利用电脑进行在线学习的功能；4）生成、提交实验报告的功能；5）老师对学生的实验报告进行评分、学生查询实验成绩的功能。

二、系统模块设计

系统设计中将电子实验教学管理分成三个模块：教师模块、学生模块、实验员模块。如图1所示，每个模块都有详细的功能设计，在形式上是相互独立的，而在功能上相互依存。实验教学主要通过上传理论指导资料来实现。由于是网络教学，指导资料的形式可以采用多种形式进行，譬如视频演示实验步骤，动画演示实验原理等。教师与学生之间的交流更多的是通过数字信息流的形式，因此要求教师在教学形式上做大量的改进。在线辅导通过网络通讯工具QQ，与学生一对一或者一对多的方式进行实时辅导。教师对学生的实验报告进行评分，直接从系统中抽取学生提交的实验报告，批阅后在记分栏内给出分数。

（一）学生模块

学生模块的功能有：注册登录、实验预约、在线学习、自由讨论、实验报告。图3学生模块流程图1）注册登录和在线学习。注册和登录，是进入电子实验教学管理系统的第一个环节。教师和实验员的用户名是特定的，不需要再进行注册。学生注册时要求输入学号、姓名、班级、专业等信息。这些信息在学生提交的实验报告中都将显示出来。登录成功并进入实验界面时，系统根据登录信息对数据库进行操作，从用户信息表中查找该用户的相关信息，并反应到实验界面。这样能方便教师对学生信息进行辨认和管理。学生登录系统后在列表中选择要预习的实验题目，在线进行实验前的预习。2）实验预约。实验预约模块是为学生和实验管理员设计的。实验员将近期内可做的实验在网上，学生提交预约意愿，实验员收集到足够的预约信息后，对实验人员及对应的实验时间、实验地点进行安排，上传安排结果，学生通过系统了解到实验安排的情况。学生在系统内进行实验预约，保证了学生选择实验题目、实验时间的充分自由。3）实验报告。实验报告的模式已经由系统定制好，学生只需填写相应的内容，提交时自动生成实验报告。在实验报告中，学生需要填写表格的数据及计算结果，讨论并回答实验检测题，写出实验结论。进行完上述的数据分析和计算后，实验结论、实验讨论分析等内容由学生手工填入至实验报告的相应位置，在确认实验报告各项内容都完成后，将实验报告上传。即完成了本次实验的实验报告。4）自由讨论。自由讨论这项功能则通过网络通讯工具来实现。本系统中主要是利用班级QQ群和群空间进行群内讨论与交流，讨论的主题围绕实验展开，目的是加深对知识的理解和扩展知识面。

（二）实验员模块

实验员模块的功能：实验安排、器材管理、实验指导。1）实验安排。根据学生预约的情况，实验员对实验学生人数进行控制。由于在学生进行预约时，学生能够了解到其他同学已经预约的情况，在预约时不会导致在某一个时间段人数超员的情况。实验员需要做的是对具体时间和具体实验人员的统一安排。2）器材管理和实验指导。实验室器材的管理和每个学生做实验的实时指导都由实验员来完成。这就要求实验员具备有过硬的理论知识和实验操作技能。

三、总结

基于J2EE的高职电子实验教学管理系统的设计与开发的前提是实行开放式实验教学管理的模式。本系统是针对高职在校学生选修电子实验课程的需要而开发的。系统通过在线指导、网络预约、实时反馈等功能，使实验教学的手段得以丰富，学生可以最大限度地自主选择实验时间，加强师生之间的交流，让学生真正成为学习的主体。

作者:孙静晶 张 鹏 汪鲁才 单位:1.鹤壁汽车工程职业学院 2.湖南师范大学工学院