实验教学综合管理系统的研究与实践

乔记平，樊林林，杨玲珍，武　媛， 郭竹远，袁树青

(太原理工大学，山西 太原　030024)

实验教学综合管理系统的研究与实践

乔记平，樊林林，杨玲珍，武媛， 郭竹远，袁树青

(太原理工大学，山西 太原030024)

摘 要：实验教学在理工科学生实践教学中占有重要地位，但随着招生规模的扩大，对实验教学管理的信息化提出了更高要求，本系统利用ASP与SQL Server数据库技术，将实验预约、成绩管理、教师工作量统计、数据库管理等模块集成到系统中，实现了教学管理中各种资源的优化配置，大大提高了教学管理效率。

关键词：实验预约；成绩管理；教师工作；系统集成

实验教学是高等教育中加强素质教育的重要一环，是提升实践能力和创新能力，建立适应当前人才培养体系的基本要求；但当前高校人数基数大，自然班级多，因此传统的实验教学排课方式已无法胜任实验课程的排课工作[1-4]，但几乎所有的教学管理软件均不涉及基于单次实验的开放选课，给实验教学的顺利开展造成了很大的困难，因此大多数高校开发或购买了选课软件，但由于管理信息标准不完备，造成系统灵活性差，功能单一，难以适应实验教学管理的心要求，带来了诸多问题[5-7]，主要包括1、实验成绩、教师工作量统计的管理水平低下，系统之间没有集成，数据无法共享；2、实验室资源和教师资源无法实现优化配置；针对上述问题，根据学校的数字化校园精神，经过充分的调研和系统功能分析，利用ASP语言与SQL Server数据库技术设计了基于B/S的实验教学综合管理系统[8,9]，实现了实验预约、成绩管理、教学工作量统计等多种功能的集成[10]，使得实验教学和管理实现了有机的统一。

1系统设计环境

随着数字化校园工程的持续推进，学校的网络建设大大加强，为实验教学管理系统提供了可靠的网络基础。在Windows环境下，以SQL Server进行数据库管理，以ASP为编程环境进行程序设计[11-14]。系统采用B/S三层体系结构，服务器端执行程序后，将结果返回给客户端浏览器，大大减少了网络流量，各类用户通过Web浏览器即可进行访问，如图1所示。

图1　网络体系结构

2系统总体设计

在对实验教学管理模式与功能需求进行深入调查和分析研究的基础上，按照功能需求与权限将系统用户分为四类：管理员、教师、学习委员、普通学生。如图2所示。

图2　系统总体结构设计

2.1管理员模块

管理员模块包括系统各类数据的设定与管理。

基本信息管理包括教师、学院、班级、实验信息的初始建立，由管理员录入；

信息发布用于实验室各种事项的通知，进入系统主页无需登录即可查看；

系统设置包括学生数据库建立时间段设置、选课设置(预约时段及实验个数的设置、实验开放时间设置)、成绩登录时段及汇总比例设置、教师排课设置；

信息查询包括各种基本信息查询、课表查询、教师个人课表及工作量查询、实验预约情况查询、实验开放时间查询；

成绩管理包括某班成绩明细、平时成绩与总评成绩的计算、确定等级分；

数据库重建中，可在班级信息、实验预约时段、班级预约实验、学生实验成绩、学生基本信息数据表进行选择性的数据库清除操作，方便下一周期基本数据的管理，从而大幅提高工作效率，一般后三项必须清除，前两者可选择性清除。

2.2学习委员模块

该模块中学生数据库构建由学习委员在约定时段通过班级用户名登陆系统后进行本班学生信息的录入；班级实验预约与修改，以及课表、班级实验成绩数据的查询；

2.3教师模块

该模块功能包括实验成绩登录、工作量查询、课表查询、学生成绩查询，其中实验成绩需在系统设置的时间段内进行录入操作，超出后无法操作；

2.4普通学生

该模块仅用于学生进行相应的信息查询，包括课表、预约实验、个人实验成绩查询。

3系统功能实现

系统的正常运行通过管理员、学习委员、教师三类用户的操作完成。

3.1系统运行流程

管理员录入基本信息后，通知各班学习委员，进行班级成员信息的录入，完成基本数据库的构建与锁定；管理员进行系统设置后，即可进行实验预约，在每周五下午更改选课设置，对下一周的预约结果进行锁定，即可进行实验；实验结束后的约定时段内，学生需完成实验报告，教师需完成实验成绩的录入，约定的时段可灵活设置，一般设置为实验后一周内交报告，两周内完成成绩录入工作；一直到完成所有的实验项目，按照设置进行实验成绩的统计，其流程图如图3所示。

图3　系统运行流程

3.2实验预约流程

实验预约方式为：学习委员以班级用户名进入系统，点击预约实验，然后选择实验名称，选择开放时间，选择实验室，确定后即可完成预约。其中开放时间细化为实验开放日的某一节课，而后系统会自动判断班级预约是否超过额定的教学安排，如果超过则预约不成功，如果低于则可进行预约。而且该时间段被别的班级预约后，不会再出现在系统中。选课成功后，可在预约查询中查看，如果有不合理的，可以在系统中进行取消，进行重新预约，其流程图如图4所示[15-17]。

图4　实验预约流程

实验预约采取自然班分组预约方式，该方式具有下述优点：① 减轻了学生预约实验的工作量，降低了管理成本；② 分组可实现与实验仪器套数的匹配，更好的实现实验资源的调配；③ 有效控制了学生选课人数少造成的教学工作量膨胀。

3.3成绩登录流程

成绩登录模块由任课教师管理，通过用户名进入系统后，进入成绩录入菜单，选择实验、学院、班级，提交后，调出该班的学生名单，进行成绩录入，成绩的等级可在系统中进行设定，如五分制等。

3.4教师工作量统计

教师工作量的统计可由系统自动计算，其流程为：管理员在系统设置中对每个实验全部开放时段的教学工作进行指定，学生预约实验后，产生实验预约工作量，待学生完成实验报告，教师将实验成绩录入系统后，产生实际工作量，学期结束后对比上述两个工作量，如果相符，则作为最终工作量，否则以实际工作量进行核算。

4结论

系统在原有选课系统基础上，将成绩登录、教师工作量统计功能集成到系统中，实现了统一管理，于2013年初升级改造完成，并在物理实验教学中心进行运行测试，目前已稳定运行五个学期，顺利完成了全校201个自然班的实验教学管理，可实现预约选课、成绩登录与统计、教学工作量统计等功能，系统实时性好，稳定可靠，可根据教学进度进行灵活设置，实现了教师资源、实验室资源的最优化配置，大大提高了教学管理效率。另外，该系统在设计之初就考虑到系统的课程扩展性和通用性，因此可适合于绝大多数实验课程的教学管理。

参考文献：

[1]魏伟,魏岚婕.加强实验教学示范中心建设,培养创新型人才[J].实验室研究与探索,2007,26(8)：69-71,94.

[2]郭涛，谢琨.高校实验室建设的探索和实践[J].实验室研究与探索[J].2013,32(9)：222-224,254.

[3]杨海鹰，潘华.实验室信息管理系统[M].北京：化学工业出版社，2007.

[4]杜云海，柯献辉，余海洋，等.谈实验室信息化建设的规范化[J].实验室科学，2007,5：4-7.

[5]陶国林,曾晓松,肖夏.实验教学信息化平台建设的关键问题探讨[J].实验技术与管理,2015,32(4):197-199,203.

[6]石怀伟，孙德明，张美生.高等学校实验教学管理问题研究状况探析[J].实验室研究与探索，2014,33(4):155-158,179.

[7]魏伟.加强实验教学示范中心网络化管理[J].实验室研究与探索,2009,28(11)：84-87.

[8]王慧琴,吴庆丰,梁晓军,等.人机互补的开放实验教学模式的探讨[J].实验技术与管理,2011,28(9):102-105.

[9]刘乃嘉,彭宇,王鑫,等.清华大学网上选课性能优化研究与实践[J].实验技术与管理，2011,28(5)：247-248,278.

[10] 裴斐，金秋.高校计算机实验室开放实验教学管理模式探讨[J].教育与职业，2011,30：156-157.

[11] 腾鑫,李水强,王雪红,等.实验教学中心网络化管理系统的开发研究[J].实验技术与管理,2011,28(9):99-101,105.

[12] 马桂峰，王金才.基于ASP技术的网络化实验教学系统的研究与实现[J].计算机工程与设计，2007,4：1735-1737.

[13] 刘夏鸥，张艳丽，李汉珍.高校实验教学信息管理平台建设探析[J].实验技术与管理，2007,24(9)：70-75.

[14] 伍宗富，陈日新，王建君，等.基于Web的开放实验教学管理系统[J].高校实验室工作研究，2007,2：58-61.

[15] 马涛，沈正华.开放式实验教学管理系统的设计与应用[J].大学物理实验，2014(2)：37-42.

[16] 黄建伟，陈宜冬.开放性物理实验网络管理系统[J].大学物理实验，2004(3)：39-62.

[17] 肖立娟.大学物理实验教学的现状与教学改革的探究[J].大学物理实验，2015(6)：114-116.

Research and Practice of Integrated Management System in Experiment Teaching

QIAO Ji-ping,FAN Lin-lin,YANG Ling-zhen,WU Yuan,GUO Zhu-yuan,YUAN Shu-qing

(Taiyuan University of Technology,Shanxi Taiyuan 030024)

Abstract：The experimental teaching play an important role to science and engineering students.But with the expansion of enrollment in recent years,higher request in the experiment teaching management informatization had been put forward to adapt to the teaching process.The system integrated experimental appointment,score management,teachers' workload statistics,and database management module into the system with ASP and SQL Server database.It achieved the optimal allocation of the teaching resources,and improved the efficiency of teaching management greatly.

Key words：experimental appointment；experimental appointment；teachers' workload statistics；system integration

收稿日期：2015-09-17

基金项目：山西省科技成果推广项目(2013071038-5)；太原理工大学教学改革立项项目(2012084)

文章编号：1007-2934(2016)02-0128-04

中图分类号：G 434；TP 391

文献标志码：A

DOI：10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.002.034