实验教学的实施基本上采用口头讲授或多媒体投影等方法向学生布置。学生人数多、实验批次多、时间紧,都会对教学效果造成影响。而通用实验教学管理系统可为学生预习实验提供有力支持。实验教师可以将授课内容以任意电子资源的形式在系统中发布,学生可以在校园网所触及的任何地方通过该系统进行学习,形式自由,没有课堂的枯燥,可以单人、多人学习,互相探讨。同时系统提供留言板、论坛功能,以供师生互相交流、答疑解惑。
一、实验报告电子存档,师生互评,促进建立完善的实验教学评价系统
通用实验教学管理系统,不仅能够提供教学内容上的指导与资源的补充,同时学生的实验结果、报告还可以电子文档形式提交。教师可在线评价学生的实验效果,学生也可对实验项目的教学效果做出评价。根据评价形成一定量化指标,从而以通用实验教学管理系统为平台,促进实验教学知识结构评价、学习资源建设评价,学生自主学习效果评价和师生互动效果评价等实验教学评价体系的完善。由于采用了数据库、网络等新技术,能够对实验室资源做到合理管理。包括实验设备的出入库、维护保养、实验耗材购买与使用等都能按照用户需求设计项目信息,分类保存,有效提高实验设备的使用率,实验室管理人员的工作量也大为减少。通过以上几点的介绍可知,设计并构建合理的通用实验教学管理系统对提高实验教学效果,促进实验教学水平发挥具有重要的作用,因此积极建设一个通用实验教学系统是非常必要的。
二、通用实验教学管理系统设计
本实验教学管理系统在设计时充分进行需求分析,使其具有权限控制、实验预约、在线教学指导与学习、提交实验报告、实验效果评价、实验室资产管理、布告发表等功能。该教学管理系统基于B/S(Browser/Server)构架,服务器端操作系统选择Windows2000Server版,在其上搭建Apache服务器;Web页面端语言采用PHP语言,数据库采用与之搭配非常成熟的MySql数据库。该系统采用浏览器作为信息访问工具,因此客户端不需要安装专用的软件,使教学管理系统的易用性更强,整个系统的维护工作量也大为减少,保证了系统能够平稳高效运行。系统架构如图1所示。根据前述功能,通用实验教学管理系统主要分为实验教学管理子系统、数据管理子系统、实验设备管理子系统。系统框图如图2所示。实验教学管理子系统实现对课程实验与开放实验的教学与管理;数据管理子系统实现用户管理、数据库维护及系统环境设置功能;实验设备管理子系统对实验室资源进行管理,包括设备使用制度、出入库、维护保养管理及实验室耗材管理、布告管理。实验教学管理子系统是这个系统中的核心部分,其功能按照学生、实验指导教师、课程教师又进一步细分。实验教学管理子系统的层次图如图3所示。在学生模块中,学生可以三种用户身份登录。个人用户身份具有预约、退订开放性实验项目、在线学习交流、提交报告、查询成绩的权限;班级用户身份由课程教师指定,通常是课代表,用于课程实验选择、预约、查询;访客用户是提供给一般人员(非本课程学员)用于学习的权限,该权限可以进行课程选择,浏览教学资源,但不能进行在线交流、预约实验、信息查询等操作。教师模块分为实验教师与任课教师两部分。实验教师负责实验项目的教学指导与管理,包括根据任课教师实验安排制定实验课表、进行实验效果评价、成绩管理及实验信息管理、在线教学指导、实验教学资源管理等工作。任课教师主要负责课程实验进度控制、课程教学资源管理、在线教学指导,并负责上传、下载、编辑课程教学资源,以拓展课程教学内容,完善学生实验能力。同时可以利用论坛、留言板与学生进行互动交流,进行实验前学习指导。
三、结束语
由于通用实验教学系统体系较大、功能众多,当前还在建设之中,但通过前述分析,系统的建成能够为实验教学水平的提高奠定基础,推动进一步的实验教学建设与改革。同时,在实验教学系统建设期间,也会积极发现问题,补充与完善整个系统构架,使其能够更好、更有效率服务于师生,为学校的实践教学建设服务。
作者:潘志康 孟晓辰 刘超