電子實驗報告提交系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

王娩娩

(淮北師范大學(xué) 教育學(xué)院，安徽 淮北 235000)

?

電子實驗報告提交系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

王娩娩

(淮北師范大學(xué) 教育學(xué)院，安徽 淮北 235000)

傳統(tǒng)的實驗績效評價方式過程繁瑣、效率低.運用計算機(jī)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等設(shè)計開發(fā)一個電子實驗報告數(shù)據(jù)提交系統(tǒng)，實現(xiàn)實驗報告實時遞交和批改，以提高實驗效率.利用Microsoft Office Access和Microsoft Visual Studio軟件開發(fā)實驗報告提交系統(tǒng)，前者負(fù)責(zé)系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，后者負(fù)責(zé)系統(tǒng)前臺各個板塊的開發(fā)設(shè)計.該系統(tǒng)主要包括管理員管理用戶信息模塊、教師在線批改實驗報告模塊、學(xué)生在線填寫實驗報告并提交模塊.

電子實驗報告；實時提交；在線批改

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息技術(shù)、計算機(jī)輔助教學(xué)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)對傳統(tǒng)教學(xué)模式影響顯著.電子實驗報告數(shù)據(jù)提交系統(tǒng)應(yīng)時而生，它借助于互聯(lián)網(wǎng)和多媒體手段，利用現(xiàn)有的技術(shù)，實現(xiàn)學(xué)生實驗報告的網(wǎng)上提交、批閱、管理，在很大程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和教師的工作效率.該系統(tǒng)能夠及時地反映學(xué)生的實驗效果，與此同時，也減輕了教師的負(fù)擔(dān).學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)的過程中可簡化一些無關(guān)緊要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師也可更加輕松地掌握學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的情況，并能夠及時把個人的意見或建議反饋給學(xué)習(xí)者.基于此，本文在分析傳統(tǒng)實驗報告現(xiàn)存問題的基礎(chǔ)上，利用Microsoft Office Access和Microsoft Visual Studio設(shè)計開發(fā)電子實驗報告數(shù)據(jù)提交系統(tǒng).

1 傳統(tǒng)實驗報告存在的問題

高校公共實驗課不但使學(xué)生接受嚴(yán)格系統(tǒng)的實驗技能訓(xùn)練，掌握實驗的知識、方法和技能，還是提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力、動手操作能力、思考能力的重要形式[1].高校實驗報告在教學(xué)實驗中地位很高，并且記錄了相關(guān)過程和結(jié)果，且能幫助學(xué)生認(rèn)真完成實驗，形成認(rèn)真觀察記錄的習(xí)慣，幫助學(xué)生理解和記憶理論知識，更好地應(yīng)用基本技能和技術(shù).目前全國各大高校都前赴后繼地開展公共實驗課，并且實驗報告受到越來越多人的重視，但在此過程中也存在很多令人擔(dān)憂的問題.

首先，填寫紙質(zhì)版實驗報告會花費很多時間，同時，教師亦會花費大量時間批改實驗報告并反饋給學(xué)生[2].所以，一方面教師不能準(zhǔn)確及時地評價學(xué)生的實驗成果，另一方面師生間互動反饋存在滯留，從而導(dǎo)致教學(xué)實驗的效果不高.其次，紙質(zhì)版實驗報告所填寫的內(nèi)容非常有限，而且存在嚴(yán)重的抄襲現(xiàn)象，如未做實驗的學(xué)生抄寫其他同學(xué)的實驗報告，部分同學(xué)甚至連學(xué)號一并抄寫，完全抹殺了學(xué)校開展實驗課的目的.除此之外，紙質(zhì)版實驗報告，不利于統(tǒng)計往屆實驗成績，從而使高校各專業(yè)實驗績效評估無法完成；同時會造成大量的紙張消耗，不符合現(xiàn)代社會環(huán)境友好型的發(fā)展要求.

目前實驗報告的上交和修改依舊依循以前的模式，實驗指導(dǎo)老師提出實驗報告要求，學(xué)生完成相關(guān)的實驗操作后，用文檔記錄相關(guān)信息，填寫實驗報告，然后上交給指導(dǎo)老師.由實驗指導(dǎo)老師進(jìn)行最后的評分考核，之后，教師再謄寫成績，過程復(fù)雜，效率較低.當(dāng)前高校公共實驗課程的主要特征是學(xué)生多、教師少，如我校的現(xiàn)代教育技術(shù)公共實驗課，每學(xué)期上課的學(xué)生人數(shù)多達(dá)4000多名，而任課教師僅十幾名.在這種情況下，采用傳統(tǒng)的的實驗績效評價方式會導(dǎo)致實驗績效的降低.運用計算機(jī)技術(shù)開發(fā)一個網(wǎng)上提交實驗作業(yè)的平臺，改變傳統(tǒng)實驗報告的批改方式，這樣既方便學(xué)生遞交實驗報告，又減輕了教師負(fù)擔(dān).

2 電子實驗報告提交系統(tǒng)的可行性分析

2.1 教師教學(xué)方面

目前我國高校公共實驗課程的最典型特征是學(xué)生多、教師少，使得教師的教學(xué)工作量超載，教育績效評價質(zhì)量也隨之下降，且老師不能及時把一些信息反饋給學(xué)生.教師借助電子實驗報告提交平臺，能夠及時在線批改學(xué)生的實驗報告并評價，無需再面對厚重的實驗報告，并且?guī)熒g的互動交流也更加方便.

2.2 學(xué)生學(xué)習(xí)方面

紙質(zhì)版實驗報告存在嚴(yán)重的抄襲現(xiàn)象，經(jīng)調(diào)查，部分學(xué)生甚至不去實驗室，實驗報告也是借助他人進(jìn)行無思考的抄寫.電子實驗報告提交系統(tǒng)提供一種無紙化的實驗報告，學(xué)生只能通過注冊和登錄進(jìn)入該系統(tǒng)，這就要求其必須親自做實驗，用心填寫電子版實驗報告，從而督促學(xué)生進(jìn)行有效的實驗，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量.

2.3 技術(shù)支持方面

利用Microsoft Office Access來構(gòu)建后臺數(shù)據(jù)庫，簡單方便，易于上手.Microsoft Visual Studio廣泛用于動態(tài)網(wǎng)站設(shè)計，交互性強(qiáng)，靈活性好.電子實驗報告數(shù)據(jù)提交系統(tǒng)使用Visual Studio 2008，可以提供高級代碼編譯器，方便的用戶界面設(shè)計器、集成調(diào)試器和許多其他工具.[3]ASP.NET開發(fā)軟件、用Access來構(gòu)建后臺數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)一致性強(qiáng)、安全性高、完整性好、冗余度低.

2.4 學(xué)習(xí)內(nèi)容分析

電子實驗報告提交系統(tǒng)主要運用Microsoft Office Access2003構(gòu)建后臺數(shù)據(jù)庫，Microsoft Visual Studio2008設(shè)計前臺的各個功能模塊，把前臺與后臺進(jìn)行連接，管理員可直接登錄，教師、學(xué)生注冊登錄，三者權(quán)限不同.管理員登錄后便可管理后臺數(shù)據(jù)庫，如刪除、增加、編輯等操作.教師登錄后，可以在線查看學(xué)生的電子實驗報告并批改.學(xué)生登錄系統(tǒng)后，可以選擇填寫實驗報告或查看實驗分?jǐn)?shù)，選擇不同，系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到不同的界面.

3 電子實驗報告提交系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

3.1 概要設(shè)計

“電子實驗報告提交系統(tǒng)”包含4大模塊結(jié)構(gòu)：用戶注冊登錄模塊、學(xué)生提交查看模塊、教師批改模塊和管理員管理用戶信息模塊.

(1)登錄注冊模塊.所有用戶必須通過此模塊才能進(jìn)入系統(tǒng)，此模塊的結(jié)果頁面為用戶提供與登錄該系統(tǒng)所需注冊的相關(guān)信息，如學(xué)號或工號即用戶名、密碼、姓名、性別、學(xué)院、專業(yè)、用戶級別.用戶注冊登錄后，不同級別的用戶會進(jìn)入不同的界面，學(xué)生對應(yīng)著學(xué)生上傳模塊；教師則是教師上傳模塊；若是管理員，則進(jìn)入用戶信息管理模塊，從而管理用戶的基本信息.

(2)學(xué)生提交查看模塊.此模塊的面向?qū)ο笫侨w學(xué)習(xí)者，用于實現(xiàn)電子實驗報告的提交.該模塊提供了一種實驗報告樣式標(biāo)準(zhǔn)(word文檔)，此文檔規(guī)定了電子實驗報告的樣式，學(xué)生可以直接進(jìn)入該界面并填寫.

(3)教師批改模塊.該模塊的面向?qū)ο笫撬袑嶒灲處煟糜诶蠋熒蟼鲗W(xué)生的實驗成績.

(4)管理模塊.該模塊面向管理員，用于實現(xiàn)管理員管理用戶信息.

3.2 系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計

一個系統(tǒng)的功能完善與否對軟件后期運行、推廣和持久使用等有重要意義，這是系統(tǒng)成功的關(guān)鍵.網(wǎng)站的需求分析對于整個網(wǎng)站開發(fā)的質(zhì)量至關(guān)重要，因此系統(tǒng)網(wǎng)站的安全性保障是電子實驗報告數(shù)據(jù)提交系統(tǒng)真實性和可靠性的途徑以及系統(tǒng)整個使用時間的長短.[4]電子實驗報告提交系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下：

圖1 系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計

各個主要模塊的功能如下：

表1 各主要模塊功能表

3.3 系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

3.3.1 ASP.NET開發(fā)平臺

ASP.NET從visual studio衍生而來，它是在web服務(wù)器端進(jìn)行設(shè)計調(diào)試，在客戶端瀏覽器以網(wǎng)頁的形式呈現(xiàn)調(diào)試結(jié)果.支持多種語言，比如C#、Visual Basic等.ASP.NET是一種新型的程序架構(gòu)，比起之前的ASP，在靈活性和其他各方面，都發(fā)生了很大的變化.其具有靈敏性、簡便性、可操作性、可放縮性和實用性、自定義性和延擴(kuò)性、安全性等特點，ASP.NET平臺的邏輯結(jié)構(gòu)可以是兩層或多層結(jié)構(gòu)，主要優(yōu)點如下[5][6]：

(1)ASP.NET兼容多種數(shù)據(jù)庫，常見的有access數(shù)據(jù)庫，sql數(shù)據(jù)庫等，是一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計，這是Asp所不能比擬的.

(2).net中含有多種程序控件，有利于動態(tài)網(wǎng)站的開發(fā)，并且使用簡單、易學(xué)、方便.

我們在駕駛室內(nèi)儀表盤下方找到車身電腦J519，在與之相連接的繼電器支架上找到15號繼電器，關(guān)掉點火開關(guān)后，用萬用表測量繼電器線圈兩端電壓均為0，觸點供電腳電壓為11.68V，觸點輸出腳電壓在5～9.45V之間變化。

(3)使用ASP.NET開發(fā)網(wǎng)站，在網(wǎng)站前臺設(shè)計的同時，應(yīng)用程序的相關(guān)代碼已經(jīng)被自動編譯成了.dll文件，所以速度會更快，網(wǎng)站開發(fā)也更加容易.

3.3.2 Access數(shù)據(jù)庫

Access是微軟推出的基于Windows的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)，Access數(shù)據(jù)庫提供了多種向?qū)А⑸善鳌⒛０宓群啽阌行У牟僮鳎箶?shù)據(jù)存儲、查詢、界面設(shè)計、報表生成等更加規(guī)范.Access數(shù)據(jù)庫為建立功能完善的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了便捷簡單流程，不必編寫復(fù)雜的程序代碼就可完成數(shù)據(jù)管理[7].Access數(shù)據(jù)庫用途很多，其提供的表格模板方便完成相關(guān)操作，另外還可處理字段、關(guān)系等相關(guān)的復(fù)雜計算.Accesss是目前為止功能強(qiáng)大且使用簡單的面向終端用戶的小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，主要用途如下：

(1)用來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析：Access具有強(qiáng)大的處理數(shù)據(jù)、統(tǒng)計、分析等能力，方便各類數(shù)據(jù)作各種處理.

(2)用來開發(fā)軟件：Access用來開發(fā)軟件，簡單易學(xué).

(3)用Accesss可以快速開發(fā)各類管理程序.

(4)利用Accesss設(shè)計的數(shù)據(jù)庫，方便后臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)文件共享，一臺計算機(jī)上輸入數(shù)據(jù)，在另一臺計算機(jī)可以查看數(shù)據(jù)和實時統(tǒng)計.

3.4 數(shù)據(jù)表設(shè)計

3.4.1 用戶信息表設(shè)計

users(用戶信息表)用于存放學(xué)生和教師的以及管理員的基本信息，表中的主要字段有st_id(學(xué)號或工號即用戶名)、psd(密碼)、name(姓名)、sex(性別)、academy(學(xué)院)、major(專業(yè))、ulevel(用戶水平)，各字段的數(shù)據(jù)類型均為“文本”.見表2：

表2 用戶信息表：users

表3 實驗信息表：experiments

3.4.2 實驗信息表設(shè)計

experiments(實驗信息表)用于存放與實驗相關(guān)的基本信息，表中主要字段有name(姓名)、st_id(學(xué)號)、major(專業(yè))、experimentname(實驗名稱)、destination(實驗地點)、instrument(實驗器材)、teacher(指導(dǎo)教師)、aim(實驗?zāi)康?、text(實驗內(nèi)容)、rethink(評價與反思)、goal(實驗成績)，各字段的數(shù)據(jù)類型均為“文本”.見表3.

4 系統(tǒng)前臺各個模塊結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)

4.1 用戶注冊及登錄

用戶首先要進(jìn)行注冊與登錄，這樣才能把個人的操作權(quán)限與信息保存到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，在注冊頁面，用戶可以根據(jù)自己身份的不同選擇注冊類型，當(dāng)提交注冊信息成功后，系統(tǒng)會把當(dāng)前用戶的注冊信息保存到系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫中，以便日后直接登錄系統(tǒng).登錄成功后，會根據(jù)不同身份進(jìn)入相應(yīng)的操作界面，進(jìn)行具體的功能操作和信息瀏覽.用戶注冊與登錄模塊流程圖如圖2.

4.2 學(xué)生在線填寫實驗報告并提交

學(xué)生在線填寫并提交實驗報告是電子實驗報告數(shù)據(jù)提交系統(tǒng)的核心模塊，當(dāng)學(xué)生注冊成功后，登錄該系統(tǒng)，系統(tǒng)會自動跳轉(zhuǎn)到歡迎界面，此時學(xué)生有3個任意操作：填寫實驗報告、查看實驗成績、返回首頁.當(dāng)學(xué)生進(jìn)入填寫實驗報告界面，該平臺會提供一個實驗報告word文檔，學(xué)生填寫完成之后點“提交”按鈕，該生的實驗信息就會存入到數(shù)據(jù)庫中的experiments(實驗信息表).學(xué)生填寫電子實驗報告結(jié)構(gòu)圖如圖3.

圖2 用戶注冊與登錄模塊流程圖

圖3 學(xué)生在線填寫實驗報告流程圖

4.3 教師在線批改實驗報告

教師在線批改實驗報告是電子實驗報告提交系統(tǒng)的一個關(guān)鍵模塊.學(xué)生填寫在“write”界面上的信息，通過“提交”操作.存到后臺數(shù)據(jù)庫experiments(實驗信息表)中.我們通過GridView控件，把數(shù)據(jù)庫experiments(實驗信息表)中的信息綁定到前臺“consult1”上.

教師登錄成功，即可進(jìn)入到“consult1”界面，學(xué)生實驗成績一欄是無數(shù)據(jù)的，教師通過瀏覽學(xué)生填寫的實驗報告，然后點擊“點擊進(jìn)入”操作，會跳轉(zhuǎn)到“consult2”界面，該界面會顯示學(xué)生填寫的詳細(xì)信息.點擊“返回”按鈕回到“consult1”頁面，點擊“編輯”，教師可根據(jù)學(xué)生實驗報告完成的程度給學(xué)生打分.如果出現(xiàn)某種問題，教師可以點擊取消，重新打分.

圖4 教師在線批改實驗報告結(jié)構(gòu)圖

圖5 學(xué)生查看成績流程圖

4.4 學(xué)生進(jìn)入系統(tǒng)查看成績

當(dāng)學(xué)生填寫好實驗報告，重新登錄系統(tǒng)進(jìn)入到“l(fā)ookfor”界面可查看個人實驗成績，流程如圖5.

4.5 管理員管理后臺數(shù)據(jù)庫

系統(tǒng)運行的是否穩(wěn)定、靈敏，和數(shù)據(jù)庫有很大的聯(lián)系，多數(shù)人在開發(fā)網(wǎng)站時往往會忽視網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫的重要性，網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫功能主要是將網(wǎng)站內(nèi)容的最新動態(tài)呈現(xiàn)給用戶，實現(xiàn)網(wǎng)站頁面實時性、靈活性，使其維護(hù)更方便、便捷，因此數(shù)據(jù)庫在網(wǎng)站開發(fā)中的地位不容忽視.只有網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫管理得當(dāng)，我們的網(wǎng)站建設(shè)和推廣才能做的更好，數(shù)據(jù)的完整性和可讀性才有保證.因此，管理員后臺數(shù)據(jù)庫的管理顯得尤為重要，需要及時對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、修改、更新、刪除等操作，以保證前臺正常運行.管理員登錄后進(jìn)入到”guanli“界面，可對用戶者的信息作相應(yīng)的處理.

5 結(jié) 語

在電子實驗報告數(shù)據(jù)提交系統(tǒng)運行之前，需要對軟件的開發(fā)、需求，功能，包括頁面美化都要進(jìn)行系統(tǒng)檢測(主要包括界面測試、功能測試、性能測試)，這個過程也是保障系統(tǒng)在使用期間順利運行和功能檢測的重要步驟，從而發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的不足之處和缺陷，以達(dá)到更好地完善系統(tǒng)功能的目的.通過總體測試，基本上可以實現(xiàn)系統(tǒng)的各部分功能的正常實現(xiàn).然而，本系統(tǒng)有許多方面需要繼續(xù)完善、發(fā)展，如如何實現(xiàn)多種格式實驗報告的上傳；如何根據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的需要，選擇不同的實驗報告格式；怎樣實現(xiàn)對實驗成績自動排序和查重等.

[1]黃鳳良,徐明,吳文婷,等.實驗報告自動生成系統(tǒng)設(shè)計[J].實驗科學(xué)與技術(shù),2011(01)：48-52.

[2]王紹卿.電子實驗報告自動批改系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].山東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2010(03)：60-63.

[3]徐浩,嚴(yán)帥.基于web的實驗報告提交系統(tǒng)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011(17)：26-27.

[4]張建瑞.網(wǎng)絡(luò)化電子實驗平臺的軟件設(shè)計與實現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2013.

[5]朱倩.實驗報告管理系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[D].電子科技大學(xué),2009.

[6]鄭月秋.高校實驗管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2013.

[7]周山.基于MFC和ACCESS數(shù)據(jù)庫的學(xué)生信息管理系統(tǒng)[D].吉林大學(xué),2009.

[責(zé)任編輯：王 軍]

2017-01-08

安徽省重大教學(xué)研究項目“高校公共實驗課程績效評價系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用研究”(No.2014ZDXXH195)；

王娩娩(1993—)，女，安徽宿州人，淮北師范大學(xué)教育學(xué)院碩士研究生，主要從事網(wǎng)絡(luò)教育的研究.

TP311.1

A

1672-3600(2017)09-0035-04