交互式計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王明

摘 要 在不斷提升計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平過(guò)程中，該項(xiàng)技術(shù)逐漸與教育教學(xué)相融合，尤其體現(xiàn)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理方面，但從目前現(xiàn)狀來(lái)看，計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理中存在的問(wèn)題仍比較多，為改善此種現(xiàn)狀，應(yīng)在利用相應(yīng)技術(shù)手段的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)交互式的管理系統(tǒng)，以提升計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理效果?；诖?，本文重點(diǎn)分析了交互式計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞 交互式；計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室；教學(xué)管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）12-0097-02

高校開(kāi)展計(jì)算機(jī)教學(xué)時(shí)，主要場(chǎng)所即為計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，為使該場(chǎng)所效能充分發(fā)揮，需科學(xué)管理計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室?，F(xiàn)階段，高校在管理計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室過(guò)程中，管理方式依然為傳統(tǒng)方法，粗放性比較強(qiáng)，對(duì)人工化依賴程度高，缺乏完整的信息平臺(tái)，極大地限制了計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室作用的發(fā)揮，降低教學(xué)效果。對(duì)此，高校應(yīng)在利用相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)交互式管理系統(tǒng)，以能科學(xué)管理計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室。

1 交互式計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)原則

正式開(kāi)展設(shè)計(jì)工作前，首要的工作即為明確設(shè)計(jì)原則?；诮换ナ接?jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要滿足以下4項(xiàng)原則：第一，安全性原則，在系統(tǒng)中，資源信息共享的實(shí)現(xiàn)手段為網(wǎng)絡(luò)，由此一來(lái)，系統(tǒng)內(nèi)信息安全會(huì)不可避免地受到病毒等惡意攻擊的影響與破壞，因此，設(shè)計(jì)時(shí)系統(tǒng)安全性是必須要保證的，避免發(fā)生泄漏核心信息事件，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行；第二，實(shí)用性與共享性原則，教師、學(xué)生及實(shí)驗(yàn)室管理員均需要使用此系統(tǒng)，而三者之間存在信息不對(duì)稱的問(wèn)題，設(shè)計(jì)中堅(jiān)持實(shí)用性與共享性原則后，可有效解決這一問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)信息共享，充分利用實(shí)驗(yàn)室資源；第三，可擴(kuò)展性原則，隨著技術(shù)的發(fā)展，必然會(huì)升級(jí)和更新系統(tǒng)，為了方便升級(jí)與更新的開(kāi)展，設(shè)計(jì)時(shí)需進(jìn)行接口預(yù)留；第四，友好性原則，系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，界面友好時(shí)，師生更容易接受，而且也能夠順利的操作，因此，設(shè)計(jì)中還應(yīng)堅(jiān)持友好性原則，清晰、明確設(shè)置功能，簡(jiǎn)便操作方法[1]。

1.2 總體設(shè)計(jì)

在進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)時(shí)，主要包含兩項(xiàng)工作，一是確定系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)，二是確定系統(tǒng)總的流程。對(duì)于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)，本文采用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)為ASP.NET，具有良好的適應(yīng)性及安全性、擴(kuò)展性強(qiáng)、界面友好；開(kāi)發(fā)工具為VS2010，能夠更為智能的完成軟件開(kāi)發(fā)，并可擴(kuò)展WCF；開(kāi)發(fā)語(yǔ)言采用C#，C#具有簡(jiǎn)潔的語(yǔ)法，面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)，可提升系統(tǒng)設(shè)計(jì)的全面性；數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Sever 2005，其特點(diǎn)為商務(wù)智能、強(qiáng)適用性，可節(jié)省設(shè)計(jì)成本；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用B/S結(jié)構(gòu)，操作簡(jiǎn)單，便于日后維護(hù)、升級(jí)等工作的良好開(kāi)展。

開(kāi)發(fā)技術(shù)確定之后，即可進(jìn)行系統(tǒng)的總體流程設(shè)計(jì)工作。從流程上看，此系統(tǒng)的流程主要包含三步：第一，身份登錄驗(yàn)證，用戶將自己信息輸入后，以用戶信息為依據(jù)，系統(tǒng)進(jìn)行其使用權(quán)限的確定，該系統(tǒng)使用權(quán)限包含3個(gè)，分別為管理員、教師、學(xué)生，為能安全的運(yùn)行系統(tǒng)，無(wú)論哪個(gè)用戶，登錄時(shí)，輸入信息錯(cuò)誤次數(shù)在3次以上時(shí)，系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)系統(tǒng)中嵌入非法信息，作出暫停使用系統(tǒng)的處理；第二，功能操作，用戶登錄成功進(jìn)入系統(tǒng)中后，均可根據(jù)自身的權(quán)限進(jìn)行相應(yīng)的功能操作，以滿足自己的使用需求；第三，系統(tǒng)退出，用戶進(jìn)行系統(tǒng)退出操作過(guò)程中，“是否保存修改信息”的窗口會(huì)由系統(tǒng)自動(dòng)彈出，如果選擇確定，系統(tǒng)重新保存用戶信息，并更新數(shù)據(jù)庫(kù)，若選擇取消，直接退出系統(tǒng)，不會(huì)更新數(shù)據(jù)庫(kù)[2]。

1.3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

由于系統(tǒng)使用者類(lèi)別僅有教師、學(xué)生及管理員，因此，設(shè)計(jì)用戶功能模塊時(shí)，也只需設(shè)計(jì)3個(gè)，即管理員用戶功能模塊、教師用戶功能模塊、學(xué)生用戶功能模塊。因這3類(lèi)使用者為不同角色，且具有不同需求，所以具體功能也會(huì)存在差異。

1.3.1 管理員用戶功能模塊設(shè)計(jì)

管理員主要負(fù)責(zé)管理整個(gè)系統(tǒng)，因而應(yīng)主要包含以下幾種功能模塊：第一，實(shí)驗(yàn)管理模塊，通過(guò)此模塊，以學(xué)期實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)為依據(jù)，管理人員進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程操作，如設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目課程、調(diào)整實(shí)驗(yàn)課程安排等；第二，教師管理模塊，以高校當(dāng)前在職的計(jì)算機(jī)教師情況為依據(jù)，對(duì)教師信息做出相應(yīng)的管理，如新授課教師入職后，將其信息增加到系統(tǒng)中，授課教師退休后，對(duì)其進(jìn)行更改等；第三，學(xué)生管理模塊，高校將學(xué)生信息提供給管理員后，管理員依托這些信息開(kāi)展學(xué)生信息管理工作，如添加學(xué)生信息、修改學(xué)生信息、刪除學(xué)生信息等。

1.3.2 教師用戶功能模塊設(shè)計(jì)

教師使用該系統(tǒng)時(shí)，主要是查詢學(xué)生的預(yù)約情況、上傳學(xué)生的考核成績(jī)等，因此，設(shè)計(jì)的功能模塊主要包含4個(gè)：第一，查看預(yù)約功能模塊，通過(guò)此模塊，教師可對(duì)學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的情況作出及時(shí)的了解與掌握，如果某個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有較多數(shù)量的學(xué)生預(yù)約，授課教師的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作可以提前進(jìn)行，促進(jìn)教學(xué)效果的提升，相反，某個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)H有較少的學(xué)生預(yù)約，或無(wú)學(xué)生預(yù)約時(shí)，授課教師應(yīng)對(duì)此實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是否有必要開(kāi)展做出全面的思考；第二，安排實(shí)驗(yàn)功能，以學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目情況為依據(jù)，教師聯(lián)合管理員對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行合理安排，并科學(xué)布局實(shí)驗(yàn)設(shè)備；第三，批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告功能，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)報(bào)告可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提交到系統(tǒng)中，而教師則可利用此功能模塊批改學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并及時(shí)將批改結(jié)果反饋給學(xué)生，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到報(bào)告中存在的不足，積極改正；第四，上傳實(shí)驗(yàn)成績(jī)單功能，對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)，教師可利用此模塊上傳至系統(tǒng)中，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存，便于學(xué)生查詢[3]。

1.3.3 學(xué)生用戶功能模塊設(shè)計(jì)

通過(guò)系統(tǒng)，學(xué)生可以進(jìn)行預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告等操作，完成課程的學(xué)習(xí)。設(shè)計(jì)時(shí)，功能模塊共設(shè)置5個(gè)：第一，實(shí)驗(yàn)選課功能，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃為參照，結(jié)合自身的時(shí)間，學(xué)生將必選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成，并可根據(jù)興趣愛(ài)好，選擇其他能夠選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；第二，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與預(yù)習(xí)測(cè)試功能，通過(guò)該功能模塊，學(xué)生可對(duì)選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的相關(guān)事項(xiàng)作出了解，如實(shí)驗(yàn)設(shè)備、注意事項(xiàng)等，便于實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開(kāi)展，促使學(xué)生正確的開(kāi)展試驗(yàn)操作；第三，實(shí)驗(yàn)預(yù)約功能，由于實(shí)驗(yàn)室、教師、學(xué)生時(shí)間的安排并不能完全一致，針對(duì)此種情況，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)預(yù)約功能，學(xué)生根據(jù)自身時(shí)間，提前預(yù)約實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，管理員據(jù)此安排實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)設(shè)備，避免沖突的發(fā)生；第四，實(shí)驗(yàn)報(bào)告功能，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完成后，報(bào)告可直接提交到系統(tǒng)中；第五，成績(jī)查詢功能，賬號(hào)登錄后，對(duì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)做出查詢。

2 交互式計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

交互式計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后，高校通過(guò)此系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)信息平臺(tái)的搭建，系統(tǒng)使用者可依托該平臺(tái)進(jìn)行試驗(yàn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，促使教學(xué)模式達(dá)到開(kāi)放的目的。系統(tǒng)的使用者包含教師、學(xué)生及管理人員，本章以學(xué)生為例，分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。學(xué)生要想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的預(yù)約，需要通過(guò)以下5個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)：

第一，注冊(cè)。打開(kāi)系統(tǒng)后，根據(jù)系統(tǒng)提示，學(xué)生按照實(shí)名制要求，以自己名字作為用戶名，并設(shè)置相應(yīng)的密碼，注冊(cè)完成，之后將用戶名與密碼正確的輸入空白框中，點(diǎn)擊登錄系統(tǒng)，進(jìn)入系統(tǒng)中。

第二，熟悉實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。進(jìn)入主界面后，以事先想要預(yù)約的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為依據(jù)，對(duì)需要完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作出選擇，之后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)功能模塊、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)測(cè)試模塊，對(duì)要使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程做出掌握，充分了解實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，保證能夠順利的開(kāi)展試驗(yàn)，且試驗(yàn)效果良好，方可預(yù)約。

第三，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)測(cè)試。實(shí)驗(yàn)預(yù)約時(shí)，預(yù)約條件包含兩個(gè)，一個(gè)是實(shí)驗(yàn)預(yù)約人數(shù)并未達(dá)到上限，另一個(gè)為單人還有次數(shù)可以預(yù)約，設(shè)置此種約束條件的目的在于能夠合理的利用計(jì)算機(jī)教學(xué)資源。

第四，預(yù)約。學(xué)生滿足上述兩個(gè)預(yù)約條件時(shí)，實(shí)驗(yàn)預(yù)約即可進(jìn)行，預(yù)約申請(qǐng)?zhí)峤缓?，系統(tǒng)管理員審核學(xué)生的預(yù)約資料，確定后，說(shuō)明學(xué)生成功預(yù)約。

第五，退出。實(shí)驗(yàn)預(yù)約完成后，學(xué)生即可退出系統(tǒng)，點(diǎn)擊退出時(shí)，“是否保存修改信息”的窗口會(huì)由系統(tǒng)自動(dòng)彈出，學(xué)生點(diǎn)擊確定后，系統(tǒng)自動(dòng)保存信息，數(shù)據(jù)庫(kù)更新，再選擇取消后，退出系統(tǒng)。

3 結(jié)論

依托于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)出交互式計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理系統(tǒng)，有利于將實(shí)驗(yàn)室管理人員工作強(qiáng)度降低，并最大限度地實(shí)現(xiàn)信息共享，促進(jìn)教學(xué)效果的提升。

參考文獻(xiàn)

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