 |
亞太科學教育論壇，第八期，第一冊，文章九(二零零七年六月) 程敏熙、吳先球 網路技術輔助物理實驗教學的探索與實踐
|
隨著學生人數逐年增多，實驗教學需求量也隨之增加，以及實驗教學開放式管理要求的提高，傳統的實驗教學管理模式如在前期的排課，學生實驗過程管理，以及實驗後期的評價等各個方面，已遠遠不能滿足教學管理的需要。因此，建立一套網上實驗預約系統是十分必要和有效的，它可以實現實驗教學的開放式管理，調動學生學習的積極性、主動性，讓學生在合適的時間、選擇自己感興趣的實驗題目開展實驗學習，使教學管理更加方便快捷。
圖 2 預約系統結構圖
我們設計開發的網上實驗預約系統的主要結構如圖 2 所示。系統分為三個模組，學生功能區、教師功能區和管理員功能區。在學生功能區學生可以完成實驗選取，查看自己所做的實驗和成績，自主的進行實驗調整等操作，還可以進行消息的發佈，與老師及同學之間進行互動。在教師功能區，教師可以進行實驗的各種管理，包括實驗排課設置，當天實驗情況的查看，學生實驗的給分，學生資訊的查詢以及學生成績的管理。在管理員功能區，有許可權的管理者可以進行全方位的設置管理，對系統進行維護，具有最大的許可權。管理者可以隨著實驗課程內容的更新，添加 / 刪除實驗項目；可以對任課老師的排課情況和學生的選課情況進行調控；可以進行學生及教師帳號的管理，防止惡意註冊；進行各種參數的綜合設置等。
實驗預約系統將實驗教學管理網路化、開放化、即時化，順應了現代實驗教學管理資訊化的需求。該系統在我們學院本科生的實驗教學管理中，發揮著重要的作用。對於改善實驗教學管理，提高管理的效率起著重要的作用。系統的主頁如圖 3 所示。
圖3 預約系統主頁
隨著實驗教學開放式管理的日漸普遍和學生規模的增大，組織學生進行實驗操作考試時，要進行實驗題目和實驗設備的隨機分配，也成為實驗教學管理需要解決的問題。在實驗室中，每個實驗的儀器設備，有一套或者多套不等，每個學生選做過的實驗題目和數目也不同，當組織實驗操作考試時，需要讓學生抽籤並進行隨機的題目與儀器分配，既滿足學生做過該實驗並且該實驗設備可被分配而且性能正常可用 , 實現實驗操作考試安排的合理分配而不衝突。基於這樣的需求和思路，我們設計了實驗操作考試抽籤系統，實現了在物理實驗操作考試中，實驗專案和實驗設備隨機分配的功能，使學生操作考試的安排更加公平合理。
圖 4 抽籤系統結構圖
系統的主要功能模組如圖4所示。主要分為管理模組和抽籤模組。管理模組在前臺實現對資料資訊的管理。當符合身份驗證的系統管理員進入時，即可對學生的實驗資訊和實驗設備資訊進行管理。例如導入在網路實驗預約系統中學生的名單和所做實驗的資料，然後在管理頁面中進行確認。在實驗設備管理頁面實現包括添加/刪除實驗專案以及該實驗所提供的儀器套數等功能。當考試中某儀器出現故障暫時未能排除時，可以設置使該實驗項目暫停抽籤。除此之外，以上資訊的管理還可以在資料庫中直接進行。抽籤模組是整個系統最重要的部分，實驗的分配在這裏進行。在查看實驗記錄頁面中，學生可以對其所做實驗的記錄進行查看並確認，包括實驗的名稱、編號，及做過多少個實驗。在考試抽籤頁面中，學生輸入學號，便可隨機地分配到待考的實驗（學生所分得的實驗是其做過的實驗之一）。這個模組裏的包括學生資訊、實驗資訊等都是由資料庫來進行管理的。系統的抽籤結果如圖5所示。
圖 5 考試抽籤結果
抽籤系統裝在伺服器裏，在實驗室任何一台聯網的電腦都可以進行現場抽籤。在我們進行物理實驗操作考試的運行情況中表明，該系統管理方便、運行可靠，實現了物理實驗操作考試中，實驗專案和實驗設備隨機分配的功能，使考試的安排更加公平合理。為較大規模的開放式實驗教學，保證教學質量、完善教學管理，提供了可靠的依託環境。
