技术支持
随着网络技术的迅猛发展,建立实验室信息化管理与资源共享平台已经成为虚拟仿真中心建设的必备条件。该平台既能实现教学资源的共享,又可以大幅度扩充教师和学生的互动信息交流机会,为学生创建个性化实验环境,培养其良好的信息化素养提供帮助。因此,实验室信息化管理与资源共享平台是虚拟仿真实验教学资源共享的基础,包括中心网站、远程虚拟仿真实验平台、大型设共享平台、教务管理平台、校园信息门户的网络教学综合平台和大学生创新管理平台。
(1)中心门户网站
为了更好地服务广大学生,中心建立了信息内容可动态发布和管理的我校工程机械虚拟仿真实验教学中心网站,网址:(http://gcjxxn.chd.edu.cn)。访客通过中心主页,可直接进入开放式的中心信息化管理与资源共享平台开展教学活动,交流学习和实验心得。实验中心采用开放式虚拟仿真实验教学管理平台,其功能概况见图1。
图1 开放式虚拟仿真实验教学管理平台功能概况图
(2)实验教务管理
实验教务管理根据教务部门给制定的教学计划,将课程库、培养计划、学期信息和排课信息录入或导入到系统,以便教师和学生在网上开展实验教学,为教师和学生查询各种实验教学信息提供便利。各实验室根据教务处下达的教学任务安排实验项目的批次、指定教师和实验室管理员,学生登陆系统后,可以根据自己的培养计划和学校的开课计划进行选课,查看实验相关的课程表,了解任课教师和教学安排信息。建立了虚拟仿真平台实验管理模式,见图2。

图2 虚拟仿真实验平台实验管理模式
学生可以在自己的电脑上安装客户端,直接利用共享的实验参数,本地远程进行编写代码,通过计算机网络,在服务器上进行相关实验验证,并实时获取实验成绩。也在“大学生创新管理平台”利用服务器上公开的源代码,先自行预研,申请立项,组建团队,参与源代码开发,引导学生自主性、个性化研究,切身参与虚拟仿真实验室的建设。具体实验教务管理主要功能见表1。
表1 实验教务管理的主要功能
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学期时间设定 |
设定每个学期的开始时间及截止时间 |
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课程库管理 |
录入学校要开设的课程相关信息 |
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培养计划制定 |
依据教务培养计划,按专业添加学生的实验培养计划 |
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排课管理 |
针对全校学生制定每个学期需要开设的课程,发布选课日期,并审核以及发布最终开课信息 |
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学生选课 |
根据自己的培养计划和学校的开课计划进行选课 |
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课表管理 |
导入课表、查看学校总课表,提供个人、行政班、任选课、教室等多种方式打印相关的课程表 |
教务管理平台将实验教学的相关资料如各学科的实验教学大纲、具体课程的实验项目、实验运行表、实验指导书、PPT、实验视频等内容公布到实验中心网站上,功能如图3所示。学生可以了解到自己专业的实验课程实施情况、下载相关实验文档,进行预习,还可以通过实验中心的网络管理平台,进行预约开放实验、提交实验报告、查询实验成绩并对实验教学效果进行评价等。教师可以利用网络平台以BBS论坛的形式跟学生进行互动、辅导答疑,其他学生也可以参与讨论。

图3 教务教学管理平台
(3)实验教学管理
教师可以通过教务教学管理平台(图3)根据教务处的开课计划进行典型实验库的维护、实验安排、查看学生实验进展、批改实验结果及实验报告、统计并发布实验成绩。学生根据任课教师的要求,进行实验预习,进入实验室完成实验,提交实验报告。具体内容见表2。
表2 实验教学管理内容
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实验库管理 |
维护各门课程实物实验和虚拟实验的典型实验,提供增、删、查、改操作。 |
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实验安排 |
进行相应课程虚拟实验教学安排和的实物实验的教学安排。 |
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考勤管理 |
对参与实验的学生进行签到签离,考查学生的出勤情况。 |
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虚拟实验 |
学生根据实验要求,完成验证性虚拟实验,或者进行设计性和创新性实验。 |
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实物实验 |
根据教师的实验要求,完成相应的实验任务并提交实验结果和实验报告 |
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实验批改 |
针对实验结果和实验报告进行相应的自动批改、人工批改及评价。 |
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成绩导出 |
按照实验课程汇总成绩并输出,或提供数据接口给教务部门的成绩管理系统。 |
(4)平台主要功能
1)平台针对学校虚拟仿真实验教学整体需求设计,更加注重实验教学效果,可实现校内外、本地区及更广范围内的实验教学资源共享;
2)可集成第三方虚拟实验教学系统和软件进行统一管理,也可无缝集成到学校的教学或教务管理系统中;
3)全面开放了实验室的实验教学资源,提供开放式实验教学服务,方便学生自主灵活参与实验,充分发挥学生的主观能动性,提高实验教学的效果;
4)多种角色用户身份管理,多种业务权限配置,满足学生、教师、教务人员、实验室管理人员和校领导的需求;
5)人性化的协同学习,帮助教师和学生随时随地通过网络在线或离线互动交流;
6)可同时管理硬件实验和虚拟实验,丰富了实验教学方式;
7)实验教学排课灵活,可统一安排也可学生自选,提供学生、教师以多种方式打印课表;
8)支持实验报告在线提交,并提供实验报告在线批注和自动批改功能;
9)支持在线动态信息编辑与发布,可实现中心与下设实验室门户网站统一管理;
10)多种数据导入导出功能,方便各种角色数据收集、分析和统计。