面向课程教学与日常管理信息化的软件工程实验中心建设

杜秋平

摘要：教育信息化是高等教育发展的必然趋势之一。在此背景下，武汉大学软件工程实验中心开发了一个全新的实验教学及实验室管理系统。该系统包括功能全面的实验中心网站，实验教学课程信息化平台、高清全自动录播系统和配套的信息化管理措施。面向课程教学与日常管理信息化的软件工程实验中心建设，为我校软件工程相关专业的实验课程开设提供了良好的支撑。

关键词：实验课程教学 日常管理 软件工程 实验中心

中图分类号：TP311.5  文献标识码：A  文章编号：1009-5349（2018）22-0157-02

软件工程是一个应用性較强的工科专业。其实验课程的教学效果与专业人才培养质量紧密相关。[1，2]因此，软件工程专业开设的实验课程往往呈现学时数多、涉及人数多、需要硬件设备多的特点。[3-5]如何通过科学管理相关实验课程教学所需的软硬件资源来保证实验课程教学质量，是在建设软件工程实验中心时必须认真思考与妥善解决的重要问题之一。[6，7]

一、中心网站建设

为了实现现代化教学和信息化管理，本中心建设了功能齐全的实验教学网站。平台基于网络运行，整体结构采用PHP和Mysql开放式架构进行开发，实现前台动态网页显示、后台数据库读取的功能，目前平台运行情况良好。

实验教学中心网站设置了“网站首页”“实验室概况”“新闻动态”“实验教学”“仪器设备”“规章制度”“下载中心”等栏目。提供实验教学相关课程和规章制度供大家学习。

二、实验教学课程信息化平台建设

课程信息化平台是实现课程教学信息化的载体。中心实验课程信息化平台可满足多种实验课需求。中心将各类实验课程接入到本平台，实现课程嵌入、专业共建等产学研合作模式，从而使中心在不断加强实验教学的同时，提高学生实践能力，适应就业形势的需要。此外，该平台还可以切实实现以下功能。

（1）提供信息化管理功能。信息化平台提供的信息化管理功能可对“教与学”行为进行全过程的管理、追溯、监控与评价。向学校领导、系主任、教师提供整个学期、一门课程、一节实验课等不同维度的统计报表，对实验教学进行实时监控、管理。并可将不同学期、不同学校的实验数据进行比对分析，进而为提高实验教学水平提供决策依据。

（2）支持灵活的实验教学方式。信息化平台充分考虑了易用性和可靠性，完全可以满足课堂演示的需要，使教师在课堂上可以很方便地演示出实验效果，让学生在学习理论知识的同时，能够看到源代码和程序的运行结果，很好地调动学生积极性，活跃课堂气氛。在理论课程之后，可以使用本平台让学生完成相应的实验课，还可以在学期末让学生完成一些课程设计题目。平台除了支持课堂演示以及传统的实验方式外，还可以支持开放性实验。教师通过本平台发布实验任务，并要求学生在某个截止时间之前必须完成。这样，学生就可以在一定的时间段内，自行安排实验时间和实验地点，使用配套的实验软件完成实验任务，然后向平台提交实验数据和源代码。教师可通过本平台实时掌握学生完成实验任务的情况，督促那些未完成实验的学生。在截止时间到来时，学生就不能再提交实验结果了，此时教师可以根据学生完成实验的情况为学生评分。

（3）切实减轻教师负担。教师可以在实验课开始前使用本平台提供的自动考勤功能，方便、准确地记录下学生的出勤情况，省略了繁琐的点名环节，将更多的课堂时间留给学生完成实验。在实验过程中，教师可以实时查看学生编写的代码量以及实验完成的进度，可以直观、准确地掌握哪些学生认真完成实验并且进度较快，哪些学生需要进行督促。对于那些没有自行编写代码，而是复制他人代码的学生，平台不会记录其代码量，这种基于行为的防作弊方式显著优于基于源代码结果比对的方式。在实验结束后，教师可以使用浏览器登陆平台，在线查看学生提交的源代码，并使用自动评分功能给学生的实验进行打分，避免了在学生机上逐一检查学生实验结果的繁琐过程。

（4）部署方式灵活。可在现有网络环境中或者云环境中部署该平台。教师可在办公室中通过浏览器访问该平台，学生可在实验室或宿舍使用配套实验软件完成实验。如果条件有限，也可在一个实验室中进行部署。

三、高清全自动录播系统建设

教学视频是制备微课、慕课等信息化课程教学资源的基础。因此，高清全自动录播系统建设对于整个实验教学的信息化具有举足轻重的意义。高清全自动录播系统通过高清录播主机把教室内音视频设备摄录的视频、音频、电子设备的图像信号（包含电脑、视频展台等）进行整合同步录制，生成标准化的流媒体文件，用来对外直播、存储、后期编辑、点播。观众可以通过IE浏览器登录录播系统服务器收看直播的影音及图文信息，也可后期点播视频信息。其主要功能有：视频采集、教师跟踪系统、学生定位系统、智能导播、一键录播等功能。

四、信息化管理措施

中心建立了多媒体教学实验室，除服务于实验教学中心的软件工程、空间信息、物联网专业相关课程的计算机教学外，还作为学生“实验学习中心”，供学生预习、观摩用。“实验学习中心”还提供面向设计实验、创新实验的资料查阅服务。中心还把校园网连接到实验室，各种类型的仪器设备均可直接上网，以便于学生在实验中获取信息和传递信息。进一步完善实验教学中心网站，为实验教学提供信息化服务，建设实验管理的网络平台。学生可根据教学计划和自身需求，进入中心网站了解实验室设备、实验项目以及开放课题、师生交流讨论等。充分利用网络、计算机辅助教学实验软件和多媒体教学课件以及虚拟、仿真等实验技术手段，提高实验教学手段的现代化水平和教学效果。同时，为了加强校园计算机的管理，保障网络安全、可靠、稳定地运行，根据国家有关网络管理部门的要求，结合中心实际网络结构状况，校园网络实行上网人员身份认证。

五、结语

软件工程实验中心所开发的课程教学与日常管理信息化系统的设计理念，就是“方便教师上课，方便学生学习”。该系统投入使用后，确实达到了方便一线教师进行课程信息化管理，方便教师进行课程信息化建设，方便学生知晓课程安排，方便学生参与学习活动的目的。由此可见，信息技术的飞速发展，确实让实验教学的手段和内容变得更具多样性，也为高等教育实验教学的持续改革与发展注入了源头活水。该系统确实能够有效地提高教师工作效率，充分开发利用教学资源，激发学生的学习积极性，增强学生的实践能力和创新能力，是在教育信息化进程中将信息技术发展的最新成果与高等教育融合的积极探索。

参考文献：

[1]夏苑，周彦晖.中外合作办学模式下《web开发概述》课程实验教学改革与实践[J].西南师范大学学报（自然科学版），2017，42（1）：148-152.

[2]吴春雷，刚旭，崔学荣.软件工程综合实验课程的改革与建设[J].实验室研究与探索，2017，36（1）：180-184.

[3]黄云，洪佳明，覃遵跃，王新峰.基于云平台的“程序设计基础”课程实验教学改革[J].实验室研究与探索，2016，5（2）：191-195+223.

[4]迟宗正，侯刚，赖晓晨，任志磊，惠煌，李大奎.计算机组织与结构课程群开放式实验建设探讨[J].实验室研究与探索，2016，35（1）：150-154.

[5]李尤丰，曾岳.“软件需求分析”实验教学研究与实践[J].实验室研究与探索，2016，35（4）：228-231+246.

[6]张培颖，吴春雷，张俊三，宫法明.软件工程专业实验教学管理系统的构建与完善[J].教育现代化，2017，4（14）：101-104.

[7]苏韦伟，严家兴，黄珊.高校实验教学管理平台的设计与实现[J].高校实验室工作研究，2014（4）：92-94.

责任编辑：孙瑶