高校实验教学 高校计算机实验教学辅助系统的研究与实现

高校计算机实验教学辅助系统的研究与实现

摘 要：
计算机；
实验教学；
辅助系统 当前计算机技术已经成为社会发展必不可少的条件， 高校计算机教学也在不断被社会关注和重视。作为计算机教 育的重点内容，计算机实验教学质量的提高被越来越多的人 所重视。本文通过对当前计算机实验教学的特点研究，分析 了计算机实验教学辅助系统设计的现实意义，并从这一系统 设计的基本原则出发，阐述了该系统各项功能的设计与实现。

1.计算机实验教学辅助系统设计的现实意义 随着国家对计算机技术的不断重视，投入到计算机教学 中的资金也在不断增长。当前很多高校在计算机教学方面的 硬件设施不断改善，实验室规模也在不断扩大，但是硬件设 施的改善并没有真正解决原来教学中的一些问题，比如说实 验课上一些无关软件的使用现象泛滥，对实验教学的质量有 着严重的影响。

与其他一些学科的实验相比，计算机实验有着自身显著 的特点，其中最为显著的就是实验过程必须借助各种软件才能够实现。表现在：第一，老师需要利用各种软件程序对计 算机中的原有数据进行保护，从而避免因为学生的错误操作 而导致基本数据的丢失，影响计算机的正常使用；
第二，学 生所做实验的结果只能通过各种电子文档的形式呈现在老 师面前；
第三，实验过程中学生经常利用不同软件进行一些 与教学无关的行为，通过辅助软件的使用，老师能够很好的 控制这一现象，从而更好的完成相关教学任务。

2.计算机实验教学辅助系统设计的基本原则 2.1 整体性、系统性。在进行辅助系统的设计时应该充 分考虑，根据教学过程中的特点以及各种操作行为之间的相 互联系，做到全局性的考察。因为这一系统的设计并不单单 是针对某一个操作行为，而是贯穿于整个教学过程中，因此 应该对教学过程中的所有行为进行考虑，协调好各方面之间 的联系，真正做好辅助教学功能。

具体来说，在教学中各种经常性的操作如：上机作业收 交、操作程序监控、上机考勤等等是一个统一的整体，不能 忽视任何一个方面。辅助系统应该很好的协调这些模块之间 的联系，对整个教学系统进行优化控制，达到辅助教学的真 正目的。

2.2 教学方面的实用性。在进行计算机实验教学时，老 师和学生是两个重要的参与者，而管理员则是这一过程的间 接参与者，三者之间相互影响构成了一个统一的整体。没有 管理员在实验前的准备以及实验过程中管理工作，整个实验过程根本无法正常进行。所以，实验教学辅助系统应该充分 的考虑老师、学生以及管理员在教学过程中的需要进行设计， 从而使得三者更好的融合在一起，进而提高教学质量。

另外，在计算机实验教学过程中，很多的操作都与课程 的进度安排有着直接的关系，根据这一实际情况，辅助教学 系统应该充分的考虑课程安排情况，从而把老师教学与学生 上课之间的各种内在关系表现出来，使各功能模块更好的体 现其设计中的教学功能。

2.3 辅助系统的可扩展性。虽然辅助教学系统是根据教 学过程中的实际情况设计而来的，其功能能够很好的适应教 学过程，但是在设计之初还应该注重日后使用中的可扩展性， 从而为以后系统的功能扩充做好准备，长久的服务于实验教 学过程。

3.计算机实验教学辅助系统的各种功能设计 根据计算机实验教学过程中存在的各种问题，以及老师、 学生和管理者的便捷性出发，更好的为计算机教学过程服务， 设计辅助教学系统的功能如下。

3.1 作业管理。在这一部分功能的设计时应该充分考虑 现实存在的问题，努力将其设计成具有以下功能：首先，不 仅老师能够给所有的上课学生设置上机作业，当然这些作业 是针对某一指定课程的，而且学生能够向特定的老师呈交特 定的作业；
其次，学生可以在任何实验室访问自己保存的文 件；
再次，不同学生之间不能互相访问彼此的文件，与此同时老师只能够查看自己授课班级的同学作业，但是不能够对 其进行修改；
最后，在这一系统中，不论老师和学生同时进 行多少门课程的学习和授课，只要他们登录到这一系统，就 可以对这些课程所有的文件进行访问操作。

3.2 不同程序运行的监控。为了更好的防止学生利用课 上或考试时间运行不同程序，该辅助系统首先应该通过管理 员对各种不允许程序进行分类列表，当学生上机登陆成功后， 计算机会自动从服务器中获得这些列表，并对这一计算机上 的操作进行必要的监控，当有人运行类表中的程序时，计算 机会产生相应的动作，提示和阻止这一程序的正常运行，从 而保证这一功能的实现。

3.3 上机考勤。本系统可以记录的考勤结果有四种，分 别是出勤、缺课、迟到、早退。本系统根据学生每次上课时 的登录时间、上课课程、上课教师、离开时间，以及输入的 验证码，来判断学生的考勤情况。由于学生可以通过授权其 他入代替本人登录系统，从而达到逃课的目的，本系统的考 勤无法完全代替人工考勤，本系统的考勤结果也只能作为教 师了解学生考勤情况的参考数据。

3.4、版本管理。为了方便系统的安装，提供学生端程 序自动升级功能。自动升级功能具有更新通知、自动下载、 自动安装功能。客户端程序加入检测有无新版本的代码。如 果客户端判断有新的版本，从数据库取出安装程序的内容， 写入本地文件，并用外壳命令调用运行。为了实现应用程序的自动升级，采用覆盖式更新将新的升级包写入客户端程序。

为了简化自动升级的效率，以及提高安全性，避免客户端直 接访问数据库，专门设计一个模块，运行于服务器的IIS， 为客户端升级提供所需的功能，包括检测有无新版本、获得 升级包、修改升级包。

总之，本文提出必须借助良好的辅助系统才能提高计算 机实验教学的质量的观点。根据高校实验中心的计算机实验 教学的特点，本文设计了一个能够满足学生和教师的教学需 要，以及管理员的管理需要的实验教学辅助系统，解决了实 验教学中紧迫需要解决的问题。有效地提高了实验教学质量， 以及管理员的管理效率。

参考文献: [1]陈凯宏，计算机实验教学平台的建设与管理，实验 技术与管理，2006,6 [2]曹建英，基于VB.NET的机房上机管理系统的设计与 实现，四川理工学院学报，2005,3 [3]王诚，教学计算机系统的设计与实现，计算机工程 与应用，2008,12