基于浏览器/服务器架构的物理实验预约型开放管理系统建设

曾灏宪 李 霞 侯志伟

（1.中原工学院理学院 河南 郑州 450001；2.中国人民解放军信息工程大学理学院 河南 郑州 450001；3.河南工业大学理学院 河南 郑州 450001）

0 引言

教育的基本目的是如何培养高素质人才，那么在大学物理实验教学中，建立实验开放的运行机制，使学生在日渐优化的学习环境中，在自主探究式的学习过程中，充分发挥自己的想象力、创造力等主观能动性，才能更好地发挥开放实验对提高学生创新意识、创造能力和团结协作精神的作用。

20世纪末以来，以数字化为核心的信息技术的高度和迅速的发展，带动了信息化教育的发展，营造了信息时代下培养创新人才的崭新教学环境、教学模式、教学方法，正在教学中发挥着巨大的作用。因此如何进一步融合信息化教育与传统教育，培养出优秀的创新人才个是每个教育工作者必须思考的问题。

高校物理实验室是将理论知识和实践相结合的教学平台，同时也是培养学生创新能力的主要源泉。为了进一步提升学生创新能力，迫切需要将实验室设备资源全面向学生开放，为学生提供更加多样化的实验条件。然而，随着物理实验教学开放式管理的逐步深入,以及学生数目增多带来的选做实验需求量的增加,仅靠传统人工的实验教学管理模式,例如：在前期的学生如何预知实验室的空闲时段和空闲设备，随后管理员如何预知学生预约使用实验室的具体人数、时段和所需设备以及实验后期的评价等各个方面,已远远不能满足实际的需求。一个可行的解决思路就是依托校园网，借助发展越来越迅速的网络环境,建立一套网上物理实验预约系统是非常必要的。

1 系统的总体结构和功能

该实验室开放预约管理系统软件从策划到完成全部由实验中心人员自己设计完成,既是开发者又是使用者,紧密结合了实际需求而设计。开发成熟后的系统可以极大减少了工作量,缓解了由于教学规模扩大和实验室退休人员增多等原因带来的实验管理人员严重不足的问题，对于改善实验教学管理,提高实验管理的效率，提升实验管理层次起着重要的作用。

本平台根据用户不同,分为“管理员、教师、学生”三级权限。管理员由主持教师或实验中心主任担任。注册登陆是进人平台必须进行的首要操作。按不同身份登陆系统后,会出现两种不同的界面——教师管理界面和学生界面。平台设计为在线管理模式,教师和管理员不必打开服务器数据库或是重新更改页面就可以进行相关操作。这样做一方面可以保证服务器的安全和信息的更新速度,更改后的结果可以实时显示在页面上，另一方面也方便对计算机不熟悉的教师参与管理。实时预约系统将所有实验分为未预约实验,预约未确认实验,已确认实验和已完成实验四种类型。未预约实验部分列出了实验名称、任课教师、预习提纲等。预约未确认实验部分列出已经预约但管理员或教师还没有确认的实验名称,此时学生可更改实验预约时间,页面显示学生已提交的实验预约时间和实验信息,学生根据自己实际情况可预约其它时间进行实验。已确认实验部分学生只可以重复预习操作,实验时间显示给学生,更改需通过管理员进行。已完成实验显示学生实验时间以及实验成绩,学生若有疑问,可留言与教师联系,也可通过 “留言板”、“QQ”、“E-mail”等形式向教师反映。在实验预约板块我们设置了预约实验提示说明和操作注意事项,以确保学生预约成功。

2 系统实现模块

系统采用浏览器/服务器架构，所有安装只需在服务器端进行，管理者和学生使用浏览器访问服务器地址即可，不必安装专用客户端。提供了统一、友好的操作界面,操作简单,交互性强,提高了系统的安全性,系统维护复杂度也降至最低，所有数据均保存在后台数据库。

2.1 学生入口及功能

学生登录实现信息查询、实验预约、退约实验等功能。信息查询包括查看实验通知、教学大纲、教学计划、实验安排、实验内容和实验预约等;实验预约学生可根据实验信息表,选定实验时间(周次、星期和节次)和实验项目。退约实验是学生在预约实验完成后,确有特殊原因不能实验必须提前一周进行退约,否则按旷课处理。学生在教学论坛区可以通过留言板以文本形式和教师交流、探讨实验和教学问题。

2.2 教师入口及功能

教师登录实现进行实验的各种管理,包括实验设置,当天实验情况的查看,预约查询、预约报表和打印等功能。在预约查询块,教师可用学号、姓名、实验代码、实验时间中的任意一个或几个联合字段进行检索查询。

2.3 管理员入口及功能

管理员登录包括上传资料、修改实验内容、用户信息、身份验证和校历设置功能,对于整个系统的动态管理、安全防护起到非常关键的作用。上传资料包括教学大纲、教学计划、实验内容、教学课件、通知等。实验项目的变更、实验仪器台套数的增加或减少、实验时间的变化都可在实验信息修改版块进行。学生注册时遗忘密码造成无法登录,可从用户信息查询块获得帮助。修改身份验证栏可对学生、教师以及管理员的验证码进行更改,给系统安全提供一定的保障。实验预约采用校历周次计时,为保证系统和校历时间的统一,在每学期物理实验课开始之前必须对第一周周一进行时间校对。

3 结语

预约型开放性实验室管理系统的建立,投入使用后能够极大促进实验室资源的利用率，吸引广大的师生都参与到实验室管理中来,使教师与学生通过该平台促进实验室运行管理工作的不断改进，减少实验室管理人员的工作量,降低实验室管理的难度,最大化地给学生提供创新空间，有助于提高学生的实验技能和自我管理能力，在规范实验室的使用和管理上也有很强的实用性。根据实验教学改革和发展的要求，该系统还将有一个陆续升级完善的过程，今后将不断扩充和丰富该预约管理系统，完善系统的内容和功能，使其更好地满足学校的实际教学和管理要求。

［1］李跃民,葛秀涛,沈玲.基于校园网的化学实验室管理系统设计[J].滁州学院学报,2005(2):103-105.

［2］尹新,刘子建,刘红霞.实验室开放的探索与实践[J].实验技术与管理,2006,23(8).

［3］刘广瑞,邓秋超,张少林.构建创新平台,培养创新人才[J].实验技术与管理,2008,25(2):26-28.