大学物理演示实验网络教学管理平台构建与实施

林晓珑，姜永恒，白炳莲，冯 毅

（吉林大学，吉林 长春 130022）

大学物理演示实验网络教学管理平台构建与实施

林晓珑，姜永恒＊，白炳莲，冯 毅

（吉林大学，吉林 长春 130022）

详细介绍了我校开发的“大学物理演示实验网络教学管理平台”的框架，其在教学管理中所发挥的作用，运行的效果，特别是在低年级本科生创新能力培养中所显现的效果。

物理演示实验；网络教学管理平台；创新能力培养

演示实验是大学物理教学的重要组成部分和重要的教学手段，它在培养学生科学思维、拓宽知识、创新意识等方面有着显著的作用。因此，目前国内大多数高校几乎都开设。

随着高校“学分制”改革的深入，实验采用传统的手工排课方式就变得异常艰难。给实验教学管理带来繁重的工作负担，难以适应素质教育和创新教育为核心的新的高等教育形势下的实验教学的需要。建立网络化实验教学管理信息平台，提供丰富的网络实验教学资源，实现网上辅助教学和网络化、智能化教学管理，可减轻实验管理人员的工作负担，完善教学管理，提高教学水平和工作效率以及服务水平。可以为学生提供更加广泛、自主、开放的上课选择空间，益于创新人才的培养。

我校公共物理教学中心，由有丰富教学经验和实验管理经验的教师及研究生组成的课题组共同开发了“大学物理演示实验网络教学管理平台”，运行几年，为实验教学提供了良好的辅助教学和管理平台，提高了实验教学管理水平，大大提高了工作效率，保证了实验教学管理有关数据的准确性与完整性，为实验教学改革提供了有力的技术支持。

1 系统框架

“大学物理演示实验网络教学管理平台”系统结构如图1所示。演示实验管理平台界面如图2所示。

图1 网络管理平台构架简图

图2 演示实验管理平台界面

1.1 教学管理系统构架

教学管理系统由：系统管理，学生签到，实验选课，实验预习，创新园地，成果展示，查询，留言板、教学评价等功能模块构成，每个模块下有很多子功能，选择时以下拉式菜单的方式展开。系统管理只有专门管理教师有权限，其余功能模块向学生开放。

系统管理包括：选课系统开启、关闭设置；学期初始时间设置；上课时间设置，学生上课容量设定；通知发布、删除；实验时间设置；退课时间设置；学生名单导入，学生名单添加、删除；学生密码查询；系统账号管理；学生签到信息（签到信息包含：正常上课、迟到、早退、旷课信息），统计学生上课人数。作业管理；成绩评定；创新园地管理；成果展示管理；留言管理；教学评价标准；教学评价汇总；下载数据；备份数据。

实验选课包括：实验预定；实验退课；密码修改。

实验预习包括：实验分类；实验视频。实验分类是实验室目前所开出的实验，分为：力学、电磁学、光学、超声技术、传感技术几大系列。每一系列里有若干个演示实验，每个实验内含：演示目的，仪器照片，原理，视频演示，思考题等。实验视频：购买的一些视频资料和网上收集的资料，学生有兴趣可以查阅，开拓学生视野。

查询包括：课表查询；选课余量查询；成绩查询；作业查询。

创新园地包括：课题公布；方案提交；方案公示；花落谁家。

成果展示包括：实物展示；虚拟模拟；论文。

留言板包括：答疑解惑；论坛。给学生提供一个：学生之间、学生和教师之间沟通交流的平台。

教学评价：学生对教师的教学效果根据系统提出的评价体系给出评价。

学生上课签到，用学生卡刷卡，方便、快捷。

2 软件开发工具选择

2.1 软件技术方案

（1）本系统主要使用动态页面处理技术（ASP），ASP是微软公司开发的Web应用技术。

（2）考虑到现有的实验室的数据格式为Excel电子表格，因此本系统采用Excel电子表格数据。

（3）为了减少重复劳动，我们采用Excel电子表格文件转化为数据库表。

（4）成绩的输出，统计分析功能均采用Excel电子表格的形式。

（5）数据库连接采用ADO方式。ADO是微软公司专门为适用于Web应用程序连接数据库的方式，该方式读取数据速度快、连接的可行性强，安全性得到保证。数据库服务器采用微软公司的Sql Server 2000。

（6）Web服务器和数据库服务器操作系统采用Windows 2000Server Family。

2.2 硬件方案

服务器采用P43.0以上，2G内存，300G以上硬盘的联想服务器。

2.3 网络安全技术

为保证“演示实验教学管理平台”在流量高峰时仍能高速、正常运行，不会造成服务器、软件系统的崩溃，系统服务器构架采用二层结构和三层结构相结合的服务器构架，每层之间设置防火墙，充分保证每层服务器及整体构架的可靠性和安全效性。

3 系统运行效果

2008 年，演示实验教学管理平台投入运行并经过不断改进、完善，数据库系统和服务器系统运行稳定，教师和学生反映良好，达到了设计目标，极大方便了学生，为学生选课提供了更加广阔的选择空间，减轻了管理人员的管理负担，使教学管理更加高效、便捷、规范化、信息化，使实验室的时空资源得以充分利用，仪器设备使用效能最大化。提高了实验教学管理的水平和质量。

演示实验教学管理平台投入运行，促进了本科低年级学生的创新意识、创新能力的培养。我校物理演示实验室每学年通过管理平台的创新园地里公布10-20个设计性、创新性实验题目，学生也可自选题目，要求学生以创新活动小组的形式参加，可以跨院、跨专业、跨年级自愿组成创新设计小组，创新活动小组在网络管理平台提交项目申请书，内含实施方案、实施计划，经费预算等，由物理演示实验室组成评审组，通过学生答辩的方式确定入围名单，在场学生也可以参与提问、讨论。由有科研经验的物理演示实验室教师和研究生组成导师组，在实施的过程中给与指导，实验室给予一定的经费、耗材、场地的支持，定期组织报告会，每个小组汇报课题进展情况，存在什么问题，大家在一起交流，集思广益，拓展思路，培养团队意识。

结题可以以实物、软件、公开发表论文的方式。通过验收的同学发放证书。实物放到实验室中供教学使用，标注制作学生的学院和名字，以调动学生参与创新活动的热情、积极性。并把作品拍成视频收录到管理平台的成果展示中。

运行几年来，获得了一批成果。有学生参加的“吉林大学物理演示实验管理及大学生物理创新素质培养的网络支撑平台 ”获2008年吉林省高等学校教育技术成果三等奖；

“传感器应用综合演示平台”2009年获全国高校第九届物理演示教学仪器评奖一等奖；制作了十几种物理演示装置，一个物理演示实验装置实用新型已授权，几个物理演示实用新型已经受理，在教学学术期刊上发表论文多篇。成为学院硕士点的人才输送基地，为硕士点发现了很多优秀学生，跨专业考入我院光学工程专业，在三年的学习期间，表现出很强的科研能力，成为课题组的骨干成员。

［1］郭大勇，宣华，邓伟.清华大学实验教学管理模式改革的新探索——实验课选课系统的设计与实现［J］.2012年金融、管理与教学科学国际学术会议文集.

［2］冯毅，张铁强.在工科物理演示实验教学中实施创新素质培养的探索与实践［C］.2008年大学物理课程报告论坛文集.

Building and Implementing Online Teaching Management Platform for University Physics Demonstration Experiment

LIN Xiao-long，JIANG Yong-heng，BAI Bing-lian，FENG Yi

（Jilin University，Jilin Changchun 130022）

This paper introduces the framework of“Online Teaching Management Platform for University Physics Demonstration Experiment”that we developed，its role during the teaching management and execution effects，especially the obvious impact of improving the innovation capability for the junior class undergraduate students.

physics demonstration experiment；network teaching management platform；innovation capability improvement

O4-33；TP 393

A

1007-2934（2012）04-0120-03

2012-04-14

＊通讯联系人