網絡實驗實訓教學交互系統平臺設計與實現

陳敏+裴云

摘要：現在各高校普遍開設實驗實訓課，但實驗實訓課教學中普遍存在實驗、實訓、考勤分開管理互不關連，實驗實訓成果提交局限、實驗實訓成果歸檔雜亂、實驗實訓成績統計難、師生課后交互不便等問題。針對這些實驗實訓課程存在的問題和計算機通信技術發展的需求，研究和設計了一個基于Java Web與Android的網絡實驗實訓教學交互平臺，這個平臺具備電腦版和智能手機版兩種途徑訪問的能力。

關鍵詞：實驗實訓教學；交互系統平臺；Android Java；web

引言

網絡實驗實訓教學交互系統平臺是一種新的學生學習接受信息的手段，這個平臺里教師通過建立好的交互網站，為學生布置實驗實訓任務、學生考勤管理、進行實驗實訓任務評分、實驗實訓成績管理、上傳學習資料、查閱學生留言、進行學生問題解答；學生通過這個平臺可以手機或電腦登錄實驗實訓教學交互網站系統進行實驗實訓任務查看、進行考勤簽到、進行專業問題提問，問題回答、上傳學習資源、上傳我的作品、查閱實驗實訓作品成績、查閱實驗實訓標準答案、查閱實驗實訓成績、查看班級成績、進行在線討論、進行在線考試。

1系統需求

目前，高校實驗實訓課程急需要解決以下幾大實驗實訓教學問題：實驗管理、實訓管理、考勤管理互不相連分開進行，實驗實訓成果提交局限、實驗實訓成果歸檔雜亂、成績統計難、師生課后交互不便等問題。針對這些實驗實訓課程存在的不足點，研究和設計了一個基于Java Web與Android的網絡實驗實訓教學交互平臺，根據計算機通信技術發展的需求，這個平臺應具備Web瀏覽器端電腦版和Android智能手機版兩種途徑訪問的能力。能為學生布置實驗實訓任務、進行學生考勤管理、進行實驗實訓任務評分、實驗實訓成績管理、上傳學習資料、查閱學生留言、進行學生問題解答；學生通過這個平臺可以手機或電腦登錄實驗實訓教學交互網站系統進行實驗實訓任務查看、進行考勤簽到、進行專業問題提問，問題回答、上傳學習資源、上傳我的作品、查閱實驗實訓作品成績、查閱實驗實訓標準答案、查閱實驗實訓成績、查看班級成績、進行在線討論、進行在線考試。本系統共有學生和管理員教師兩種角色。

2系統實現

2.1系統前臺學生應用模塊和后臺教師管理員

管理模塊

本系統可分為前臺學生應用模塊和后臺教師管理員管理模塊兩個部分。

1）前臺學生應用模塊

我的任務：學生登錄成功后，在此可以提交教師布置的實驗實訓報告或作品，按時完成任務有加分，分數記入期末總成績中。實驗報告、實訓報告、代碼文檔格式是doc的文檔，實驗作品、作業代碼、結果截圖壓縮文件格式是rar或.zip的壓縮文件，該模塊中通過RKR-GST算法，可以自動過濾掉抄襲的成果。實驗實訓成果提交后，可以查看或下載任務對應的答案。學生上繳的實驗實訓成果會自動生成多級目錄，自動統一格式規范命名存放，以便教學歸檔。如按“學號姓名學生王二Java課程類與對象課題實驗報告”可按照規范依次建立或存放于實訓/實訓報告/1 5軟件技術305班/第5次實訓報告目錄下，文件被重命名為”學號姓名實訓報告名稱doc”。

考勤：學生使用平臺進行考勤的“簽到”和“簽退”，可以限制并要求實驗實訓課上課前10分鐘簽到，下課前5分鐘簽退，設置只有軟件學院實驗室電腦IP可以考勤，寢室或外網不能考勤，要求學生必須到課堂，不能替簽。“簽到”且“簽退”1次且未遲到者給予加分，“簽到”且“簽退”1次但遲到者也可加相應比例分（算按時簽到的1/2分）；“簽到”但不“簽退”不予加分；未簽到不能給予簽退，未簽到而且簽退不加分。學生機一個MIC號考勤時間內只能考勤一次，代簽無效。考勤分數記入期末總成績中。

愛問愛答：學生可以對進行提問、也可以回答其他同學的問題，是專業知識交互的平臺。提出問題、回答問題后被推薦有加分，分數記入期末總成績中。此環節加入了語言過濾功能，留言內容和專業不相關時會被留言信息自動被過濾掉，不予加分和顯示。

學習資源：學生可以上傳跟專業學習相關的視頻、課件、素材、學習網站鏈接、軟件下載鏈接，以供給其他同學瀏覽或下載，上傳資源有加分，分數記入期末總成績中。學生也可通過學習資源模塊下載對自己有價值的學習資源，包括課件、素材、視頻等。上傳的資源需經過教師管理員省察后才能供其他同學查閱和下載。

我的作品及成績：可以查詢到成績及評價（提交過的實驗報告、作品、文檔、源碼的成績都能查），我的成績中總成績為100分，由4部分組成：實驗任務（占總成績60%，包括實驗實訓報告、實驗實訓作品），考勤（占總成績30%），交互問答（占總成績5%），學習資源貢獻（占總成績5%）。按時完成實驗實訓任務中的作品和報告的同學可以查看成績和評語，否則成績不予合格。

查看班級成績：學生可以在每個學期結束時查看自己班級總成績，即該生該學期學該科最終總成績。

在線討論：用于信息交流，類似于網絡聊天室，教師與學生、學生與學生之間可進行實時的網上交流，網上在線討論。

個人資料修改：學生登錄后可以修改自己的密碼和完善自己的基本信息，遇到問題可以與老師聯系，此功能能保證學生自己信息的安全。

在線考試：學生可以在教師規定的一段時間內參與在線考試。

實驗實訓教學平臺電腦版學生端界面圖如下（圖1）

2）后臺教師管理員管理模塊

后臺教師管理員管理模塊包括：任務管理模塊、任務評分模塊、問答管理模塊、考勤管理模塊、學習資源管理模塊、成績管理模塊、學生管理模塊、權限管理模塊。

任務管理模塊：教師管理員可以在實驗實訓平臺Web端后臺后發布實驗實訓任務和上傳任務對應的參考答案及學習資源。任務按分為必做、選做任務兩種，任務按實驗實訓課程分為實驗報告、實驗作品、實訓報告、實訓作品。

任務評分模塊：教師管理員登錄Web端后臺后就可以根據自己的使用權限對學生提交上來的實驗實訓成果進行評分，評分可按三種方式進行：按學號查詢、按班級查詢、按實驗實訓次數查詢對學生作品、報告進行評分和評語。教師管理員完成批改后學生實驗實訓成果的成績即可查詢（顯示在我的作品及成績中），沒有經過評價的成績顯示為未評。

問答管理模塊：教師管理員可以回答被提出的疑難問題，也可以提出問題供學生思考、回答，教師還可以推薦某同學的答案為最佳答案，答案被推薦為最佳答案的同學可得到提問懸賞分數。通過此環節教師和學生可進行交互，教師可以把學生在實驗實訓中遇到的問題和易犯的錯誤以回答問題的形式表現出來，以交互的形式指導學生順利完成階段網絡實踐。

考勤管理模塊：教師管理員能夠管理班級考勤，含班級考勤、考勤明細以及考勤時間管理。

學習資源管理模塊：教師管理員可審查學生提交的學習資源，刪除被上傳的無用課件、素材、視頻等資源。

成績管理模塊：成績管理有兩個功能：實驗實訓成績、總成績管理功能。教師管理員通過班級、課程、實驗類型關鍵字檢索查看實驗實訓成績，最終導出成績為EXCEL表格形式下載。總成績能夠以班級、課程匯總全班同學總成績，生成課程總成績功能等。

學生管理模塊：教師管理員可以通過權限管理學生的基本信息，如單個添加、修改、刪除或批量添加、修改學生信息。

權限管理模塊：教師管理員分三類權限：系統教師管理員、科任教師管理員和實訓教師管理員，系統教師管理員擁有本實驗實訓平臺的最高權限、具有權限管理、學生管理、公告管理、考勤管理、任務管理、問答管理、課程管理、學習資源管理、班級管理等的全部操作權限。各普通認可教師具有自己教授課程相應的權限，但不具有權限管理、課程管理兩項權限。實訓教師具有實訓課相對應的權限，也不具有權限管理、課程管理權限。

2.2系統Android手機端和Web電腦端組成部分

本系統由Android手機端和Web電腦端兩個部分組成。

1）Android手機端

實驗實訓平臺Android手機端由6大功能模塊。它們分別為登錄模塊、公告瀏覽模塊、任務瀏覽模塊、查看考勤模塊、愛問愛答模塊、查看作品及成績模塊。

學生登錄模塊：實現學生學號登錄。

公告瀏覽模塊：教師或學生可以使用Android手機端APP登錄，對公告信息進行瀏覽。

任務瀏覽模塊：教師或學生可以對實驗實訓任務信息進行瀏覽。

查看考勤模塊：學生可查看的自己考勤的明細信息，但不能簽到、簽退操作。

愛問愛答模塊：教師或學生能用手機進行提出問題和解答的問題。

查看作品及成績模塊：學生可以查看自己每個實驗實訓任務的成績（含實驗實訓分數和實驗實訓報告中的教師評語，可查看到自己累計的總成績、班級的各個實訓成績）。

教師手機批閱模塊：教師能使用手機進行學生提交的實訓實驗任務文檔的批閱等。

2）web電腦端

本平臺web電腦端主要實現前臺學生應用功能和后臺教師管理員管理功能，前臺學生應用功能是我的任務功能、考勤功能、愛問愛答功能和學習資源功能。后臺教師管理員管理模塊包括：登錄功能、任務管理功能、考勤管理功能、問答管理功能、學習資源管理功能、成績管理功能、學生管理功能、公告管理功能、班級管理功能。

3結束語

本基于網絡的實驗實訓教學交互系統平臺中，教師和學生可以通過此平臺實現實時和非實時的網上交流，教師可以線上輕松的布置實驗實訓課堂教學任務，實驗實訓成果線上收集匯總、自動評定實驗實訓成績和評語，進行實驗實訓成果自動評分及學生實驗實訓成績排名，進行隨堂線上考勤登記和自動匯總考勤，上傳學習資源供學生參考、自學，可進行相關專業問題解答、進行隨堂考試等功能，而學生可以觀看上傳的指導實驗實訓教學的教學錄像，了解實驗實訓任務、進行實驗實訓作品提交、查閱實驗實訓總成績及標準答案、瀏覽留言并回答留言，可以下載平臺上的資料。通過本平臺學生可以兼顧預習、復習相關教學理論，有針對性的進行學習、進行討論、進行經驗分享，實現了實驗、實訓、考勤聯合管理，線上歸檔、自動統計匯總實驗實訓成績等等，所有功能間相互對應，各功能之間相互聯系。在本平臺上，“所學即所用”使理論與實踐相結合變得更加方便靈活，學生自主學習能力得到加強，學習過程少走彎路，課堂教學效果較好。