面向課程教學與日常管理信息化的軟件工程實驗中心建設

杜秋平

摘要：教育信息化是高等教育發(fā)展的必然趨勢之一。在此背景下，武漢大學軟件工程實驗中心開發(fā)了一個全新的實驗教學及實驗室管理系統。該系統包括功能全面的實驗中心網站，實驗教學課程信息化平臺、高清全自動錄播系統和配套的信息化管理措施。面向課程教學與日常管理信息化的軟件工程實驗中心建設，為我校軟件工程相關專業(yè)的實驗課程開設提供了良好的支撐。

關鍵詞：實驗課程教學 日常管理 軟件工程 實驗中心

中圖分類號：TP311.5 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1009-5349（2018）22-0157-02

軟件工程是一個應用性較強的工科專業(yè)。其實驗課程的教學效果與專業(yè)人才培養(yǎng)質量緊密相關。[1，2]因此，軟件工程專業(yè)開設的實驗課程往往呈現學時數多、涉及人數多、需要硬件設備多的特點。[3-5]如何通過科學管理相關實驗課程教學所需的軟硬件資源來保證實驗課程教學質量，是在建設軟件工程實驗中心時必須認真思考與妥善解決的重要問題之一。[6，7]

一、中心網站建設

為了實現現代化教學和信息化管理，本中心建設了功能齊全的實驗教學網站。平臺基于網絡運行，整體結構采用PHP和Mysql開放式架構進行開發(fā)，實現前臺動態(tài)網頁顯示、后臺數據庫讀取的功能，目前平臺運行情況良好。

實驗教學中心網站設置了“網站首頁”“實驗室概況”“新聞動態(tài)”“實驗教學”“儀器設備”“規(guī)章制度”“下載中心”等欄目。提供實驗教學相關課程和規(guī)章制度供大家學習。

二、實驗教學課程信息化平臺建設

課程信息化平臺是實現課程教學信息化的載體。中心實驗課程信息化平臺可滿足多種實驗課需求。中心將各類實驗課程接入到本平臺，實現課程嵌入、專業(yè)共建等產學研合作模式，從而使中心在不斷加強實驗教學的同時，提高學生實踐能力，適應就業(yè)形勢的需要。此外，該平臺還可以切實實現以下功能。

（1）提供信息化管理功能。信息化平臺提供的信息化管理功能可對“教與學”行為進行全過程的管理、追溯、監(jiān)控與評價。向學校領導、系主任、教師提供整個學期、一門課程、一節(jié)實驗課等不同維度的統計報表，對實驗教學進行實時監(jiān)控、管理。并可將不同學期、不同學校的實驗數據進行比對分析，進而為提高實驗教學水平提供決策依據。

（2）支持靈活的實驗教學方式。信息化平臺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驗效果，讓學生在學習理論知識的同時，能夠看到源代碼和程序的運行結果，很好地調動學生積極性，活躍課堂氣氛。在理論課程之后，可以使用本平臺讓學生完成相應的實驗課，還可以在學期末讓學生完成一些課程設計題目。平臺除了支持課堂演示以及傳統的實驗方式外，還可以支持開放性實驗。教師通過本平臺發(fā)布實驗任務，并要求學生在某個截止時間之前必須完成。這樣，學生就可以在一定的時間段內，自行安排實驗時間和實驗地點，使用配套的實驗軟件完成實驗任務，然后向平臺提交實驗數據和源代碼。教師可通過本平臺實時掌握學生完成實驗任務的情況，督促那些未完成實驗的學生。在截止時間到來時，學生就不能再提交實驗結果了，此時教師可以根據學生完成實驗的情況為學生評分。

（3）切實減輕教師負擔。教師可以在實驗課開始前使用本平臺提供的自動考勤功能，方便、準確地記錄下學生的出勤情況，省略了繁瑣的點名環(huán)節(jié)，將更多的課堂時間留給學生完成實驗。在實驗過程中，教師可以實時查看學生編寫的代碼量以及實驗完成的進度，可以直觀、準確地掌握哪些學生認真完成實驗并且進度較快，哪些學生需要進行督促。對于那些沒有自行編寫代碼，而是復制他人代碼的學生，平臺不會記錄其代碼量，這種基于行為的防作弊方式顯著優(yōu)于基于源代碼結果比對的方式。在實驗結束后，教師可以使用瀏覽器登陸平臺，在線查看學生提交的源代碼，并使用自動評分功能給學生的實驗進行打分，避免了在學生機上逐一檢查學生實驗結果的繁瑣過程。

（4）部署方式靈活。可在現有網絡環(huán)境中或者云環(huán)境中部署該平臺。教師可在辦公室中通過瀏覽器訪問該平臺，學生可在實驗室或宿舍使用配套實驗軟件完成實驗。如果條件有限，也可在一個實驗室中進行部署。

三、高清全自動錄播系統建設

教學視頻是制備微課、慕課等信息化課程教學資源的基礎。因此，高清全自動錄播系統建設對于整個實驗教學的信息化具有舉足輕重的意義。高清全自動錄播系統通過高清錄播主機把教室內音視頻設備攝錄的視頻、音頻、電子設備的圖像信號（包含電腦、視頻展臺等）進行整合同步錄制，生成標準化的流媒體文件，用來對外直播、存儲、后期編輯、點播。觀眾可以通過IE瀏覽器登錄錄播系統服務器收看直播的影音及圖文信息，也可后期點播視頻信息。其主要功能有：視頻采集、教師跟蹤系統、學生定位系統、智能導播、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實驗室，除服務于實驗教學中心的軟件工程、空間信息、物聯網專業(yè)相關課程的計算機教學外，還作為學生“實驗學習中心”，供學生預習、觀摩用。“實驗學習中心”還提供面向設計實驗、創(chuàng)新實驗的資料查閱服務。中心還把校園網連接到實驗室，各種類型的儀器設備均可直接上網，以便于學生在實驗中獲取信息和傳遞信息。進一步完善實驗教學中心網站，為實驗教學提供信息化服務，建設實驗管理的網絡平臺。學生可根據教學計劃和自身需求，進入中心網站了解實驗室設備、實驗項目以及開放課題、師生交流討論等。充分利用網絡、計算機輔助教學實驗軟件和多媒體教學課件以及虛擬、仿真等實驗技術手段，提高實驗教學手段的現代化水平和教學效果。同時，為了加強校園計算機的管理，保障網絡安全、可靠、穩(wěn)定地運行，根據國家有關網絡管理部門的要求，結合中心實際網絡結構狀況，校園網絡實行上網人員身份認證。

五、結語

軟件工程實驗中心所開發(fā)的課程教學與日常管理信息化系統的設計理念，就是“方便教師上課，方便學生學習”。該系統投入使用后，確實達到了方便一線教師進行課程信息化管理，方便教師進行課程信息化建設，方便學生知曉課程安排，方便學生參與學習活動的目的。由此可見，信息技術的飛速發(fā)展，確實讓實驗教學的手段和內容變得更具多樣性，也為高等教育實驗教學的持續(xù)改革與發(fā)展注入了源頭活水。該系統確實能夠有效地提高教師工作效率，充分開發(fā)利用教學資源，激發(fā)學生的學習積極性，增強學生的實踐能力和創(chuàng)新能力，是在教育信息化進程中將信息技術發(fā)展的最新成果與高等教育融合的積極探索。

參考文獻：

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[7]蘇韋偉，嚴家興，黃珊.高校實驗教學管理平臺的設計與實現[J].高校實驗室工作研究，2014（4）：92-94.

責任編輯：孫瑤