計算機程序設(shè)計課程實驗教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

湯濤

摘要：當前，在高校不斷推進教學(xué)改革的過程中，傳統(tǒng)的計算機程序設(shè)計實驗教學(xué)方式急需改革，如何提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高學(xué)生的動手能力，減輕教師的工作量，提高教學(xué)效果，是計算機程序設(shè)計實驗教學(xué)面臨的一個重要問題，為解決這些問題，該文對高校計算機程序設(shè)計實驗教學(xué)過程進行了分析研究，設(shè)計并實現(xiàn)了計算機程序設(shè)計課程的實驗教學(xué)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：計算機程序設(shè)計；實驗教學(xué)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)26-6304-02

Design and Implementation of the Experimental Teaching System for Computer Programming Courses

TANG Tao

(Information Network Center,Anhui University of Architecture,Hefei 230022,China)

Abstract: At present, in colleges and universities continue to promote the teaching reform process, the traditional teaching meth? ods of computer program design experiments in urgent need of reform, how to improve the students enthusiasm, improve the abilities of students, reduce teacher workload, improve teaching effectiveness, computerprogram designed experimental teaching an important problem to solve these problems, this article on college computer program designed experimental teaching process analysis, design and experimental teaching system for computer programming courses.

Key words: computer program design; experimental teaching system; database

計算機程序設(shè)計課程是高校學(xué)生的公共基礎(chǔ)課，課程分為課堂理論教學(xué)和上機實驗教學(xué)二個環(huán)節(jié)，通過實驗，使學(xué)生進一步掌握所學(xué)的知識，提高實際操作能力。我校目前還是采用傳統(tǒng)的實驗教學(xué)方式，即授課老師把實驗任務(wù)布置給學(xué)生，學(xué)生上機完成，并把運行結(jié)果和相關(guān)程序?qū)懙綄嶒瀳蟾嬷校處煾鶕?jù)實驗報告給出學(xué)生本次實驗成績。這種實驗教學(xué)方式很難真實反映學(xué)生對基本知識的掌握情況，也不能很好地反映出學(xué)生的實際操作能力，且教師的工作量大，教學(xué)效果差。因此，開發(fā)一個實驗教學(xué)系統(tǒng)，能真實反映學(xué)生的知識掌握情況和實際操作能力就顯得尤為重要，本文主要對計算機程序設(shè)計實驗教學(xué)系統(tǒng)進行了分析與設(shè)計。

1系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計

本系統(tǒng)采用客戶端和服務(wù)器端結(jié)合的兩層C/S與B/S結(jié)構(gòu)，包含系統(tǒng)維護模塊、系統(tǒng)管理模塊、學(xué)生管理模塊、題庫管理模塊、實驗過程管理模塊、實驗成績管理模塊、作業(yè)生成等功能模塊、，系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)見圖1。

1）系統(tǒng)維護模塊：主要實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置(權(quán)限設(shè)置等)、系統(tǒng)初始化、修改口令、信息的定期安全備份等功能。

2）系統(tǒng)管理模塊：主要是對用戶進出系統(tǒng)的管理。

3）學(xué)生管理模塊：實現(xiàn)學(xué)生信息的導(dǎo)入和錄入學(xué)生數(shù)據(jù)庫，學(xué)生信息包括學(xué)號、姓名、班級、專業(yè)、所在院系。

4）題庫管理模塊：完成試題信息的錄入、添加、修改、刪除等維護工作。題庫管理模塊要根據(jù)需要設(shè)置不同的權(quán)限。

5）作業(yè)生成模塊：按照本次實驗的要求，由實驗教師先進行相關(guān)的設(shè)定，包括實驗內(nèi)容、屬性(驗證型、設(shè)計型或綜合型)、難度等，然后由系統(tǒng)從試題數(shù)據(jù)庫中自動抽題組合，生成本次實驗作業(yè)。

6）實驗過程管理模塊：實現(xiàn)對學(xué)生上機實驗的全程管理，包括上機實驗的登錄、驗證、下載實驗作業(yè)、作業(yè)提交等。

7）實驗成績管理模塊：實現(xiàn)對學(xué)生提交的作業(yè)自動評判，給出學(xué)生的本次實驗成績，并寫入學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫，同時生成本次實驗的班級成績表，實驗教師可將該成績表作為平時成績的一部分保留存檔，課程實驗全部結(jié)束后，這些成績表就構(gòu)成了學(xué)生該門課程的實驗成績。以C語言為例，實驗教學(xué)共分10次完成，內(nèi)容為：簡單的C程序設(shè)計、選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計、循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計、數(shù)組、函數(shù)、預(yù)處理命令、指針、結(jié)構(gòu)體、共用體與枚舉類型、位運算與文件。

2數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本系統(tǒng)是采用B/S結(jié)合C/S模式，C/S結(jié)構(gòu)和B/S結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)層采用同一數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server2000，它是一種易用、可伸縮的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織分三個部分：

1）試題數(shù)據(jù)庫：用于存放各次實驗的題目（包括改錯、選擇、填空、程序設(shè)計等類型）及其相關(guān)信息，可通過事先設(shè)置的權(quán)限對數(shù)據(jù)庫進行維護，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中各項數(shù)據(jù)的錄入、添加、修改、刪除、抽題組卷等工作。

2）學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫：用于存放學(xué)生的信息，同時記錄學(xué)生實驗作業(yè)的答卷和實驗成績，通過設(shè)置的權(quán)限實現(xiàn)學(xué)生數(shù)據(jù)的維護，統(tǒng)計學(xué)生人數(shù)，并存放本次實驗的班級成績表。

3）實驗作業(yè)及參考答案：用于存放本次實驗生成的作業(yè)及參考答案，實驗作業(yè)直接顯示在界面上，參考答案用于系統(tǒng)的自動評分。

3系統(tǒng)特點

1）適用范圍廣：本系統(tǒng)可用于多種程序設(shè)計課程的實驗教學(xué)，通過建立不同課程的試題數(shù)據(jù)庫，完成各課程的實驗教學(xué)。

2）功能全，使用方便：實驗作業(yè)及作業(yè)評判都由系統(tǒng)自動完成，并生成本次實驗的班級成績表。

3）安全可靠：系統(tǒng)采用了大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用戶權(quán)限分級管理，客戶端所需權(quán)限需申請獲準后才能操作，具有較高的安全性。

4）可維護性強：可根據(jù)需要設(shè)置不同的權(quán)限錄入、添加、修改、刪除題庫中的題目，生成的實驗作業(yè)還可以進行修改或手動方式更換部分題目。

4結(jié)束語

實驗教學(xué)是計算機程序設(shè)計課程教學(xué)環(huán)節(jié)的一個重要組成部分，通過實驗，學(xué)生才能真正掌握所學(xué)課程的內(nèi)容，本系統(tǒng)應(yīng)用于程序設(shè)計課程的實驗教學(xué)，可大大提高學(xué)生的動手能力，促進學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，減輕教師的工作量，提高工作效率，對學(xué)校的教學(xué)改革有積極的促進作用。

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