算机实验教学中的技术应用

张莹+曲艳梅

摘 要：全国各地高校，尤其是重点院校在90年代初就开始加强实习性教学环节的改革工作。1994年，中山大学生命科学院的王金发教授就已在国内率先探索"开放式"的实习教学模式。此后，又创立了"开放式、研究性"的实习教学模式，并荣获1997年广东省教学成果二等奖。西安电子科技大学的电工电子实习中心以开放实习教学为基础，培养学生的基本自主学习能力和基本工程素质，实行"分层培养、启发创新"的教学思路。实习教学内容具有创新性、综合性、研究性的特点，如开设了"工程设计"和"系统综合"的必修实习课，培养学生主动学习能力和创新意识。

关键词：系统综合；实习性教学；启发创新；

为了解决黑龙江林业职业技术学院顶岗实习教学过程中人工、半人工管理的弊端，本文研究并设计了基于Web 的开放式顶岗实习教学管理系统。它利用计算机技术、数据库技术和网络技术等先进技术，实现各子系统的身份认证功能、网络留言功能、网上投票管理功能、网上交费功能、考勤管理功能、综合信息查询功能等。通过该平台，进一步提高学院顶岗教学的开放性和交互性；为学生提供一个可自主学习的网络环境，为教师开放式教学提供有力的支持手段，为学院领导提供一个准确、直观的决策依据。

具体实现如下功能：

（1）学生、教师和工作人员考勤管理；

（2）学生网上注册管理。

（3）学生网上留言管理。

（4）学生网上投票管理。

（5）学生网上交费管理。

（6）综合信息查询管理。

本论文阐述了实现以上功能所需要的分析、设计过程，以及相应的成果和测试分析。学生用户主要关注与实习相关的信息查询、网上选课、网上留言，网上投票，电子报告上传和成绩查询等功能；辅导员用户主要关注实习课相关信息的发布、报告批改、网上答疑和成绩评定等功能；实习单位教师主要关注学生实习情况、教师指导情况和设备利用情况等；管理员用户主要关注设备管理、报废、设备在系统内的状态信息更新等功能。

信息采集点包括：各实习单位处、相关实习学生处和实习课考勤信息点和学生信息交流板。

该子系统是整个实习教学管理系统的核心功能之一，主要包括实习课程管理和实习工作管理两大主要部分。

（1）实习课程管理功能

该部分教师可以将学生在企业实习课程信息、所需企业设备、企业厂房，期望开始时间等开课基本信息提交到网上系统，待系统审批后开课申请成功。企业教师可将顶岗实习课程参考资料、实习任务书、实习注意事项、实习报告模板等相关文件上传到网上系统；可开放该课程的学生选课功能或教师本人直接选择学生群体；教师可设置分组，指定分组辅导老师。

（2）实习报告管理功能

为了便于对学生的思想动态进行管理，结合学生的思想变化，积极响应国家对思想教育的重视，结合当今发展实际，学院决定取消纸质版顶岗实习思想汇报，改用电子版的实习报告替代。即用电子版的实习报告文档代替传统的纸质版实习报告文档。

实习报告的管理功能包括：可设置报告的上传时间范围，超出该时间范围后系统将有自动锁定功能，届时系统将不再接受报告的提交操作；可设置上传文档的大小限制、格式要求；系统具有文档自动查重功能，可按重复比例给出文档查重结果。

系统资源管理分为硬件管理和软件管理两个方面。硬件管理包括实习单位预约管理，实习单位仪器设备管理。软件管理主要是辅导员，学生个人数据管理。

实习单位预约管理主要实现用人单位的自动预约服务，授权用户可以查看顶岗实习学生的当前状态，如未使用可以随时网上预定。企业设备管理功能包括对顶岗实习固定资产的管理、查询；对顶岗实习仪器设备的使用情况记录和自动调度功能。学生个人数据管理主要是对学生个人数据存储空间的管理、分配，查询。

本系统在学院现有WEB主页服务器基础上，设计和开发用户应用访问接口；同时新部署一台服务器，用于系统数据存储。该系统连接实习单位各感知设备，从感知设备处获取相关数据进行处理，并将系统控制信息传输到各控制器处执行。整个系统采用B/S（浏览器/服务器）模式，通过开放式顶岗实习教学管理系统实现各实习单位和学院之间的相互访问和信息查询。

（1）基于.JSP技术框架作为系统的技术平台

开放式顶岗实习教学管理系统本身业务并非十分复杂，但涉及的硬件设备较多，查询系统较为复杂。考虑到系统开发和维护的难易程度、系统的可靠性、兼容性，结合设计者对JSP框架技术的熟悉，以及微软公司提供的集成开发测试环境的方便性，方案最终选用JSP框架技术来构建整个基础业务系统。

（2）分层处理模式

考虑到整个系统中存在着大量的物联网设备应用接口，这些接口极大的增加了系统的实现难度和复杂度，因此系统结构采用分层设计模式。业务模型、业务展现、业务处理和基础服务均为独立的封装单元，并向下提供应用访问接口。开发者可以集中力量暂时只关注整个系统中的某一层功能开发，有利于系统的快速实现；可以很容易的实现功能的新、旧版本更换；有利于同一功能单元的多次复用，便于未来系统的更新和维护。

开放式实习教学管理系统存在以下几个方面的非功能需求，分别是可靠性、易用性经济性。

在整个系统设计过程中，根据学院的实际安全需要系统采用结构和数据分开的备份形式；应设计出系统按周期自动备份功能和管理员随时手动备份功能双重备份手段。通过角色访问权限控制和用户登陆验证服务，保证系统数据的安全性。对关键性业务操作设计了提醒功能，同时将相关操作信息记录到系统日志中以备查询。数据在网络中传送前，均进行了相关加密操作。程序设计有完成的异常处理机制，以保证系统的正常、可靠运行。

本系统功能较多，较为复杂。开发过程中存在着几个技术难点，主要是物联网相关设备的开发和实习交费，投票功能的设计。

目前，物联网技术在国内还处于起步阶段，可供参考的文献和成功案例有限。本系统中物联网技术应用较多，但因对物联网技术的接触较少，也给整个系统的开发过程带来了极大的挑战。

本论文较详细的讨论了开放式实习教学管理系统的需求，分别从系统用户角色、数据来源，功能性和非功能性需求进行了具体分析、讨论。在功能性需求分析中，详细的分析了考勤管理、实习管理、资源管理三个子系统的需求；分析和讨论了系统设计思路和系统技术实现路线。最后，分析了系统开发设计过程中存在的技术难点，为下一章的系统设计提供了重要依据。

参考文献：

[1]汤振华.浅谈高等院校素质教育现状（J）.高校论坛，2013，1（7）：104-108.

[2]侯云霞，于金秀.高校思想政治理论课教学实习与实习教学思考（J）.中国特色社会主义研究，2008，2（10）：159.

[3]徐威军.高等师范院校开放实习教学管理问题研究（D）.东北师范大学，2010：4-5.

作者简介：

张 莹（1975-），女，黑龙江人，实验师，工程硕士，研究方向：计算机技术

曲艳梅（1980-），女，黑龙江人，讲师，研究方向：计算机技术