關(guān)于國家級力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)站平臺建設(shè)的思考

陳 磊 吳登華

摘要 通過對國家級力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站平臺建設(shè)目標(biāo)的分析,明確網(wǎng)站平臺的服務(wù)對象、主要功能和網(wǎng)站結(jié)構(gòu),采取高效可行的技術(shù)手段,開發(fā)出基于B/S結(jié)構(gòu)的滿足教與學(xué)功能的信息服務(wù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的示范輻射作用。

關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)教學(xué);示范中心;網(wǎng)站平臺

中圖分類號:TP393.02 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1671-489X(2009)27-0074-02

Consideration of Website Platform for National Mechanics Experimental Teaching Demonstration Center//Chen Lei, Wu Denghua

Abstract By the objective analysis of national mechanics experimental teaching demonstration center for building website platform, defining its target and main function and the structure. Taking effective and feasible technical means to develop an information service system based on the B/S structure which meets the teaching and learning capabilities and achieves the model of radiation effect.

Key words experimental teaching; demonstration center; website platform

Authors address

1 Academic Affairs Office, Hohai University, Nanjing, 210098, China

2 Language Laboratories, Hohai University, Nanjing, 210098, China

1 引言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),是高校優(yōu)質(zhì)資源共享與整合的能力體現(xiàn),應(yīng)該予以高度的重視。據(jù)教育部《2003—2007年教育振興計(jì)劃》精神,在2005～2007年期間評審建立一批國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,網(wǎng)站平臺的建設(shè)是其信息化建設(shè)的重要組成部分,是先進(jìn)教育理念和實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念的體現(xiàn),是先進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、內(nèi)容、方法的要求,具有在全國范圍內(nèi)的示范輻射作用。

2 國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)站平臺的建設(shè)目標(biāo)

力學(xué)實(shí)驗(yàn)作為河海大學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)課,開課院系涉及水文水資源學(xué)院、水利水電工程學(xué)院、交通海洋學(xué)院、土木工程學(xué)院、環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院和材料工程學(xué)院,是學(xué)生必修的基本實(shí)驗(yàn)課。力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)站平臺的建設(shè)目標(biāo)包括以下幾點(diǎn)。

1)宣傳本中心特色成果,規(guī)范管理制度,擴(kuò)大對外交流,提升中心知名度,加大示范輻射的作用。

2)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、內(nèi)容、方法的改革,利用網(wǎng)絡(luò)平臺,建立以能力培養(yǎng)為主線,分層次、多模塊、相互銜接的科學(xué)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。學(xué)生可以在網(wǎng)上查詢實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱,下載實(shí)驗(yàn)指導(dǎo),觀看實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻,下載多媒體課件,瀏覽精品課程,參與案例教學(xué);可以通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)自主實(shí)驗(yàn),教師及時(shí)評價(jià)并反饋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

3)推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行體制改革。利用網(wǎng)絡(luò)平臺實(shí)現(xiàn)開放式實(shí)驗(yàn)的選課管理,選課對象面向全校學(xué)生,學(xué)生可以在網(wǎng)上了解力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心所提供的開放式實(shí)驗(yàn)課清單,依據(jù)自己的喜好與實(shí)際情況選擇實(shí)驗(yàn)課程與實(shí)驗(yàn)時(shí)間,推進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和實(shí)驗(yàn)室的使用效益。

4)提升學(xué)生科研能力。開設(shè)學(xué)生基金項(xiàng)目專題,鼓勵(lì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)程的透明化,吸引更多優(yōu)秀學(xué)生參與,增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動手能力,豐富學(xué)生實(shí)踐工程經(jīng)驗(yàn),推進(jìn)學(xué)生合作學(xué)習(xí)。

5)促進(jìn)大型儀器的共享。建設(shè)大型儀器預(yù)約系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享,優(yōu)化學(xué)校資源配置。

6)規(guī)范實(shí)驗(yàn)室制度。建設(shè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度專題,細(xì)化開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目管理辦法,明確工作人員職責(zé)和實(shí)驗(yàn)中心安全制度。

3 國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)站平臺的功能設(shè)計(jì)

3.1 明確國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)站平臺的服務(wù)對象中心平臺網(wǎng)站所提供的服務(wù)有基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課(涉及6個(gè)學(xué)院)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)課、校內(nèi)學(xué)生基金項(xiàng)目、教育部創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目、國家力學(xué)實(shí)驗(yàn)競賽、開放式實(shí)驗(yàn)課程、大型儀器共享以及本中心的教學(xué)、科研與合作交流。由此實(shí)驗(yàn)示范中心平臺的服務(wù)對象為開設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的低年級本科生、開設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課的高年級本科生、參加基金項(xiàng)目和力學(xué)競賽的高年級本科生、選修開放式實(shí)驗(yàn)的全校學(xué)生、中心教師員工和與中心有合作關(guān)系的單位與個(gè)人。

3.2 劃分國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)站平臺的主要功能依據(jù)平臺的服務(wù)對象,中心網(wǎng)站的主要功能分為中心特色、通知公告、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、對外交流5大模塊。中心特色是中心對外展示的窗口,主要介紹本中心的師資概況、科研能力,實(shí)驗(yàn)室設(shè)備與實(shí)驗(yàn)室管理制度,由以下模塊組成:中心介紹、科學(xué)研究、設(shè)備環(huán)境、規(guī)章制度。通知公告體現(xiàn)中心最新的教學(xué)、科研動態(tài),由以下模塊組成:中心新聞、中心通知。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是網(wǎng)站平臺的核心組成部分,是學(xué)生網(wǎng)上自主實(shí)驗(yàn)、自主選課、自主學(xué)習(xí)的重要途徑,同時(shí)也是教師評價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的重要手段,由以下模塊組成:教學(xué)大綱庫、教學(xué)資源庫、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺、開放實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)。創(chuàng)新教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合性、前沿性和研究性實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ谋Ｕ?由以下模塊組成:校內(nèi)基金項(xiàng)目明細(xì)、教育部基金項(xiàng)目明細(xì)、項(xiàng)目進(jìn)程展示區(qū)、力學(xué)競賽交流區(qū)。對外交流區(qū)主要是指大型儀器預(yù)約系統(tǒng)。

3.3 明確國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)站平臺的網(wǎng)站結(jié)構(gòu)根據(jù)網(wǎng)站平臺的設(shè)計(jì)目標(biāo)、服務(wù)對象與所需功能,考慮到用戶的網(wǎng)絡(luò)瀏覽習(xí)慣,確定網(wǎng)站平臺的三級結(jié)構(gòu)層次,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖(如圖1所示)。

國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)站平臺應(yīng)遵循4個(gè)原則。1)模塊化設(shè)計(jì)。采用模塊化的編程手段,將中心網(wǎng)站平臺分解成幾個(gè)獨(dú)立的模塊,各個(gè)模塊可以單獨(dú)開發(fā)、單獨(dú)測試,在系統(tǒng)集成運(yùn)行期間,降低各模塊之間的耦合度。2)分布式數(shù)據(jù)存儲。分析中心網(wǎng)站平臺的數(shù)量流量,對于數(shù)據(jù)量比較大的如實(shí)驗(yàn)預(yù)約、虛擬實(shí)驗(yàn)、視頻教學(xué)3個(gè)模塊的數(shù)據(jù),采用分布式數(shù)據(jù)存儲的方式,降低數(shù)據(jù)傳輸代價(jià),提高系統(tǒng)的可靠性。3)支持虛擬化實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)能夠適應(yīng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的大量數(shù)據(jù)計(jì)算的特點(diǎn),數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)移到客戶端,減輕服務(wù)器壓力。對于運(yùn)行環(huán)境所需插件,如Mathtype、Flash、特殊字體、流媒體播放器,無法直接運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)平臺上的虛擬實(shí)驗(yàn),應(yīng)提供下載接口。4)強(qiáng)化學(xué)習(xí)監(jiān)控機(jī)制。通過采集和量化學(xué)生在線學(xué)習(xí)的行為數(shù)據(jù),監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。根據(jù)學(xué)生對教學(xué)資源的需求和評價(jià),增加和改進(jìn)教學(xué)資源的數(shù)量和質(zhì)量[1]。

4 國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)站平臺的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)基于J2EE多層架構(gòu)技術(shù)、Flex技術(shù)和Oracle數(shù)據(jù)庫技術(shù),實(shí)現(xiàn)B/S結(jié)構(gòu)的Web技術(shù)與Oracle數(shù)據(jù)庫結(jié)合,保證網(wǎng)站平臺的各個(gè)模塊穩(wěn)定運(yùn)行。

J2EE是美國SUN公司推出的一個(gè)基于Java組件技術(shù)的企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)規(guī)范,目前已成為使用最廣泛的Web程序設(shè)計(jì)技術(shù)。使用J2EE體系結(jié)構(gòu)能夠快速進(jìn)行企業(yè)應(yīng)用的開發(fā)和部署,從而有效地替代傳統(tǒng)的兩層和多層結(jié)構(gòu)。EJB組件是J2EE多層架構(gòu)技術(shù)的核心部分,具有事務(wù)性、可伸縮性和可移植性特點(diǎn)。通過對國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心網(wǎng)站平臺的功能分析,開發(fā)基于EJB組件的新聞發(fā)布系統(tǒng)、儀器預(yù)約系統(tǒng)、開放式實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)、虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、視頻教學(xué)系統(tǒng)。

Flex是美國Macromedia公司開發(fā)的一種基于標(biāo)準(zhǔn)編程模型的高效RIA開發(fā)產(chǎn)品集。Flex技術(shù)可以結(jié)合桌面應(yīng)用程序的交互式用戶體驗(yàn)與傳統(tǒng)的Web應(yīng)用部署的靈活性,解決傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺的HTML組件單一、交互性差、頻繁刷新網(wǎng)頁的難題[2]。通過與J2EE技術(shù)的整合,開發(fā)高效的虛擬實(shí)驗(yàn)課件,大大降低課件的開發(fā)周期。

Oracle是美國甲骨文公司開發(fā)的一種基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論的大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。Oracle數(shù)據(jù)庫可以管理海量數(shù)據(jù),快速檢索所需信息,具有自動存儲管理功能,自動負(fù)載均衡功能,方便實(shí)現(xiàn)大容量數(shù)據(jù)的分布式讀寫功能,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘功能。對于國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心平臺的開放式選課系統(tǒng),能夠有效管理全校學(xué)生的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的預(yù)約數(shù)據(jù),同時(shí)有效管理教學(xué)視頻等大容量媒體文件。

參考文獻(xiàn)

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