面向課程教學(xué)與日常管理信息化的軟件工程實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)

杜秋平

摘要：教育信息化是高等教育發(fā)展的必然趨勢(shì)之一。在此背景下，武漢大學(xué)軟件工程實(shí)驗(yàn)中心開(kāi)發(fā)了一個(gè)全新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括功能全面的實(shí)驗(yàn)中心網(wǎng)站，實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程信息化平臺(tái)、高清全自動(dòng)錄播系統(tǒng)和配套的信息化管理措施。面向課程教學(xué)與日常管理信息化的軟件工程實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)，為我校軟件工程相關(guān)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程開(kāi)設(shè)提供了良好的支撐。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)課程教學(xué) 日常管理 軟件工程 實(shí)驗(yàn)中心

中圖分類號(hào)：TP311.5 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1009-5349（2018）22-0157-02

軟件工程是一個(gè)應(yīng)用性較強(qiáng)的工科專業(yè)。其實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果與專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量緊密相關(guān)。[1，2]因此，軟件工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程往往呈現(xiàn)學(xué)時(shí)數(shù)多、涉及人數(shù)多、需要硬件設(shè)備多的特點(diǎn)。[3-5]如何通過(guò)科學(xué)管理相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)所需的軟硬件資源來(lái)保證實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量，是在建設(shè)軟件工程實(shí)驗(yàn)中心時(shí)必須認(rèn)真思考與妥善解決的重要問(wèn)題之一。[6，7]

一、中心網(wǎng)站建設(shè)

為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教學(xué)和信息化管理，本中心建設(shè)了功能齊全的實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)站。平臺(tái)基于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，整體結(jié)構(gòu)采用PHP和Mysql開(kāi)放式架構(gòu)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)前臺(tái)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)顯示、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)讀取的功能，目前平臺(tái)運(yùn)行情況良好。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站設(shè)置了“網(wǎng)站首頁(yè)”“實(shí)驗(yàn)室概況”“新聞動(dòng)態(tài)”“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”“儀器設(shè)備”“規(guī)章制度”“下載中心”等欄目。提供實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)課程和規(guī)章制度供大家學(xué)習(xí)。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程信息化平臺(tái)建設(shè)

課程信息化平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)信息化的載體。中心實(shí)驗(yàn)課程信息化平臺(tái)可滿足多種實(shí)驗(yàn)課需求。中心將各類實(shí)驗(yàn)課程接入到本平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)課程嵌入、專業(yè)共建等產(chǎn)學(xué)研合作模式，從而使中心在不斷加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)，提高學(xué)生實(shí)踐能力，適應(yīng)就業(yè)形勢(shì)的需要。此外，該平臺(tái)還可以切實(shí)實(shí)現(xiàn)以下功能。

（1）提供信息化管理功能。信息化平臺(tái)提供的信息化管理功能可對(duì)“教與學(xué)”行為進(jìn)行全過(guò)程的管理、追溯、監(jiān)控與評(píng)價(jià)。向?qū)W校領(lǐng)導(dǎo)、系主任、教師提供整個(gè)學(xué)期、一門課程、一節(jié)實(shí)驗(yàn)課等不同維度的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理。并可將不同學(xué)期、不同學(xué)校的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，進(jìn)而為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平提供決策依據(jù)。

（2）支持靈活的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。信息化平臺(tái)充分考慮了易用性和可靠性，完全可以滿足課堂演示的需要，使教師在課堂上可以很方便地演示出實(shí)驗(yàn)效果，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，能夠看到源代碼和程序的運(yùn)行結(jié)果，很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，活躍課堂氣氛。在理論課程之后，可以使用本平臺(tái)讓學(xué)生完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課，還可以在學(xué)期末讓學(xué)生完成一些課程設(shè)計(jì)題目。平臺(tái)除了支持課堂演示以及傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式外，還可以支持開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)。教師通過(guò)本平臺(tái)發(fā)布實(shí)驗(yàn)任務(wù)，并要求學(xué)生在某個(gè)截止時(shí)間之前必須完成。這樣，學(xué)生就可以在一定的時(shí)間段內(nèi)，自行安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間和實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)，使用配套的實(shí)驗(yàn)軟件完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，然后向平臺(tái)提交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和源代碼。教師可通過(guò)本平臺(tái)實(shí)時(shí)掌握學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)的情況，督促那些未完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)生。在截止時(shí)間到來(lái)時(shí)，學(xué)生就不能再提交實(shí)驗(yàn)結(jié)果了，此時(shí)教師可以根據(jù)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的情況為學(xué)生評(píng)分。

（3）切實(shí)減輕教師負(fù)擔(dān)。教師可以在實(shí)驗(yàn)課開(kāi)始前使用本平臺(tái)提供的自動(dòng)考勤功能，方便、準(zhǔn)確地記錄下學(xué)生的出勤情況，省略了繁瑣的點(diǎn)名環(huán)節(jié)，將更多的課堂時(shí)間留給學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可以實(shí)時(shí)查看學(xué)生編寫(xiě)的代碼量以及實(shí)驗(yàn)完成的進(jìn)度，可以直觀、準(zhǔn)確地掌握哪些學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)并且進(jìn)度較快，哪些學(xué)生需要進(jìn)行督促。對(duì)于那些沒(méi)有自行編寫(xiě)代碼，而是復(fù)制他人代碼的學(xué)生，平臺(tái)不會(huì)記錄其代碼量，這種基于行為的防作弊方式顯著優(yōu)于基于源代碼結(jié)果比對(duì)的方式。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可以使用瀏覽器登陸平臺(tái)，在線查看學(xué)生提交的源代碼，并使用自動(dòng)評(píng)分功能給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行打分，避免了在學(xué)生機(jī)上逐一檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果的繁瑣過(guò)程。

（4）部署方式靈活。可在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中或者云環(huán)境中部署該平臺(tái)。教師可在辦公室中通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)該平臺(tái)，學(xué)生可在實(shí)驗(yàn)室或宿舍使用配套實(shí)驗(yàn)軟件完成實(shí)驗(yàn)。如果條件有限，也可在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行部署。

三、高清全自動(dòng)錄播系統(tǒng)建設(shè)

教學(xué)視頻是制備微課、慕課等信息化課程教學(xué)資源的基礎(chǔ)。因此，高清全自動(dòng)錄播系統(tǒng)建設(shè)對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化具有舉足輕重的意義。高清全自動(dòng)錄播系統(tǒng)通過(guò)高清錄播主機(jī)把教室內(nèi)音視頻設(shè)備攝錄的視頻、音頻、電子設(shè)備的圖像信號(hào)（包含電腦、視頻展臺(tái)等）進(jìn)行整合同步錄制，生成標(biāo)準(zhǔn)化的流媒體文件，用來(lái)對(duì)外直播、存儲(chǔ)、后期編輯、點(diǎn)播。觀眾可以通過(guò)IE瀏覽器登錄錄播系統(tǒng)服務(wù)器收看直播的影音及圖文信息，也可后期點(diǎn)播視頻信息。其主要功能有：視頻采集、教師跟蹤系統(tǒng)、學(xué)生定位系統(tǒng)、智能導(dǎo)播、一鍵錄播等功能。

四、信息化管理措施

中心建立了多媒體教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，除服務(wù)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的軟件工程、空間信息、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)相關(guān)課程的計(jì)算機(jī)教學(xué)外，還作為學(xué)生“實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中心”，供學(xué)生預(yù)習(xí)、觀摩用。“實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中心”還提供面向設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的資料查閱服務(wù)。中心還把校園網(wǎng)連接到實(shí)驗(yàn)室，各種類型的儀器設(shè)備均可直接上網(wǎng)，以便于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲取信息和傳遞信息。進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心網(wǎng)站，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供信息化服務(wù)，建設(shè)實(shí)驗(yàn)管理的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。學(xué)生可根據(jù)教學(xué)計(jì)劃和自身需求，進(jìn)入中心網(wǎng)站了解實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及開(kāi)放課題、師生交流討論等。充分利用網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件和多媒體教學(xué)課件以及虛擬、仿真等實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化水平和教學(xué)效果。同時(shí)，為了加強(qiáng)校園計(jì)算機(jī)的管理，保障網(wǎng)絡(luò)安全、可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行，根據(jù)國(guó)家有關(guān)網(wǎng)絡(luò)管理部門的要求，結(jié)合中心實(shí)際網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)狀況，校園網(wǎng)絡(luò)實(shí)行上網(wǎng)人員身份認(rèn)證。

五、結(jié)語(yǔ)

軟件工程實(shí)驗(yàn)中心所開(kāi)發(fā)的課程教學(xué)與日常管理信息化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念，就是“方便教師上課，方便學(xué)生學(xué)習(xí)”。該系統(tǒng)投入使用后，確實(shí)達(dá)到了方便一線教師進(jìn)行課程信息化管理，方便教師進(jìn)行課程信息化建設(shè)，方便學(xué)生知曉課程安排，方便學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的目的。由此可見(jiàn)，信息技術(shù)的飛速發(fā)展，確實(shí)讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)的手段和內(nèi)容變得更具多樣性，也為高等教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的持續(xù)改革與發(fā)展注入了源頭活水。該系統(tǒng)確實(shí)能夠有效地提高教師工作效率，充分開(kāi)發(fā)利用教學(xué)資源，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，是在教育信息化進(jìn)程中將信息技術(shù)發(fā)展的最新成果與高等教育融合的積極探索。

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責(zé)任編輯：孫瑤