实训室智能化管理系统

2017-12-29薛现伟韩晶晶

山东商业职业技术学院学报 2017年6期

薛现伟，韩晶晶

(山东商业职业技术学院，山东济南 250103)

1引言

电子信息学院实训室承担着电子信息学院和全校计算机公共课的教学任务，上机学生多，情况复杂，传统的管理方式是人工管理，在工作中由于人员少，人工管理机房工作暴露出各种各样的弊端：劳动强度大，而且容易出错，学生多难以管理。要想高效合理的利用机房，不仅要解决管理制度上的问题，而且还要解决技术上的问题。为此，有必要开发一套实训室管理系统，以提高机房的管理效率，为学生能够更好的上机学习做好准备。实训室智能化管理系统能够减轻机房管理员的劳动强度，提高工作质量和效率，提高机房的利用率和机房管理水平，保证机房管理的稳定性和机房的良性运作，确保学生正常上机，引导学生养成良好的学习风气，自动统计学生出勤情况，减轻任课教师的工作量。

目前国内各高校计算机相关实训室基本都有电子教室软件的应用，但是功能上仅局限在屏幕监视、屏幕共享和文件收发上。对于学生出勤中的迟到、早退等工作仍然由教师采取其他工作方式作为补充，且实训室内学习主要使用计算机且联通互联网，因此一些自制力不强的学生并未把主要精力用于学习上，上课时网购、看视频、玩游戏等现象屡禁不止。而现实中上课时很多课程不能禁断学生上网。本系统致力于实现实训室上机情况的追踪回溯，掌握学生的关注倾向，效规范上机学习情况。用技术手段督促学生按时上课，记录、统计、限制学生上网，养成学生按时上课并且上课时把主要精力放在学习上，使其少玩游戏少看视频，自动统计考勤情况，期末自动形成考勤记录。

2 总体设计

从功能上讲，基本功能有屏幕监视、屏幕共享和文件传输，除此之外集成了考勤、统计、学生使用机器情况追溯、网络访问控制等功能。

按照模块分为管理端、学生端和教师端。

开发工具为Visual studio 2010，开发语言为C#。

3 管理端设计与实现

管理端的作用主要有两个，一是基础数据维护，班级列表和班级成员维护管理班级组成和班内学生数据，学生上课时登录从这两个表中进行验证；教师列表管理维护所有教师信息，教师上课时登录从此验证；上课时间和上课地点信息以及课程信息表示某位教师对某些班级上某门课；教师课表表示某门课在某个时间某个地点进行；黑白名单指上网受限的网址或者允许的网址。表之间的关系如图1所示，系统界面如图2所示。

图1 表之间的关系

图2 管理端数据维护

第二个功能是起到服务器的作用，学生端和教师端登录和注销需要和管理端进行数据交互，如图3所示。

图3 管理端登录、注销监视

4 教师端设计与实现

教师端的主要功能有：屏幕演示用于向全体学生演示教师屏幕操作；监视每个登录学生的屏幕操作；向全体学生发送文件；随机从登录学生中选择一个学生用于提问问题。此外，当教师在上课过程中发现学生浏览一些与学习无关的网站时，可把这些网址添加到黑名单中，添加之后学生端则不可再访问这些网站，用于从技术上纠正学习风气；任课教师可以查看自身任教的所有班级及学生名单；任课教师可以查看上课时的考勤情况统计，这些具体统计是从学生登录管理系统和注销管理系统时自动统计的，教师和学生不用过度专门关注考勤。图4所示为教师端主界面。

图4 教师端主界面

5 学生端设计与实现

(1)登录控制策略

学生端可根据实际情况从用户名和密码验证登录、人脸识别验证登录、指纹验证登录三种情况中任选其一，用户名和密码验证登录最简单，但是此种方法学生可作弊；人脸识别验证和指纹验证可杜绝替课情况，但是代价和实施难度略高。允许登录采取的策略是：该生在某间教室的某个时间段内学习某个课程才允许登录，比如第一节课规定时间为上午8：30到10：00，学生张某第一节课在实训室303学习网页制作课程，则张某则可在此时间段内在实训室303登录管理系统学习。为有效控制机器使用，只有出勤的学生才能上机，并且在同一时刻只能在一台电脑上登录。

(2)考勤策略

考虑到学生可能提出到教室进行学习准备，系统准许提前10分钟进入系统；还有学生由于各种原因可能迟到几分钟也可能未迟到但是登录系统晚一些，系统采取的策略是允许在上课后的几分钟内登录不算迟到，如8：30分上课，8：35之前登录系统均不算迟到，这个时间段在管理端可设置，超出这个时间段登录系统的会自动记录为迟到状态。在上课之后30分钟内未登录系统的视为缺勤。除教师在屏幕展示之外的时间段内，学生如在下课时间到之前10分钟(管理端可调整此时间)内未操作计算机视为早退。之前所述考勤策略结果会自动记录，任课教师可在教师端查看统计结果。

(3)行为控制策略

已登录的学生端，将时刻处于上网行为监控中，当学生试图访问黑名单中的网络资源时，会受到限制；访问其他资源时不受限。这样既能防止学生在上课时间段内做玩游戏、看视频等与学习无关的事情，又不限制通过网络学习知识。解决了人工管理时教师三令五申效果仍不如意的情况。此外学生在上课期间所运行过的程序和所访问过的网址均自动记录下来，可用于追溯上网行为，可加强实训室管理，发现问题能精确追踪到个人。

(4)学习策略

学生上课时能举手提问，在学生端(如图5所示)向教师端发送消息和文件。