网络化实验教学平台的设计与开发

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1、网络化实验教学平台的设计与开发陈意军（湖南工程学院411101）摘要：本文探讨了网络化实验教学平台研究与建设的意义、介绍了网络化实验教学平台设计思路、全开放实验教学模式设计等。项目的特色是最人限度地发挥仪器设备的利用率，降低实验教学成本。关键词：实验教学平台网络教学模式中图分类号G420文献标识码；B文章编号：1.项目研究与建设的意义随着高校办学规模急剧扩大及学科之间的相互渗透，传统实验教学方式已难以对实验室信息（包括实验教学、仪器设备、实验室开放等）进行有效管理，使得仪器设备利用率不高、仪器设备信息数据滞后、实验室资源相对封闭，造成实验室重复建设等。建立智能网络化实验教学平台是解决这些问

2、题的有效方法：在硬件上利用多媒体和网络资源；在实验室管理中建立网络化实验管理体制。智能网络化实验教学平台可以实现学生在线实验的全过程监控、实验数据的数字化处理、实验教师的智能化实验指导、数字实验室的建设等。其教与学的双向互动有利于实验教学质量的提高。智能化的实验指导代替了部分实验室教师的常规人工指导，减少了实验教师大量简单的重复性劳动，使得实验教师有更多的时间用于开发更多的具有研究性质的实验项目。智能网络化实验教学平台有利于实现实验教学的全开放教学模式，实验预约系统同时也为学生实验提供了实验学习的方便。学生通过浏览器可以实时查询实验室的使用状态，并可以提前进行实验预约或取消预约，实现了实验

3、室真正意义上的全开放模式。智能网络化实验教学平台有利于提高设备利用率，获得较高的投资效益，减少传统实验室的低水平重复建设；另外，使用虚拟现实技术还可以模拟出一些价格高昂的高精设备，在虚拟实验环境中获得相应的实验操作技能。智能网络化实验教学平台有利于实验教师将教学思想融合在整个实验教学资源开发建设过程中，体现在实验教学、课程的设计、实验教学的过程实施、实验教学考核以及数字化实验指导教材的编写、实验环境的设计等开发过程中。智能网络化实验教学平台为学生提供了一个数字的、开放的、人性化的学习环境，它同时也为实验教师的实验教学提供了一个方便、有效的数字化管理平台，实现全方位、面向过程、动态的管理。2

4、.智能网络化实验教学平台的设计智能网络化实验教学平台的设计包含四方面内容：（1）网络系统的设计；（2）服务功能的设计；（3）实验教学硬件平台的建设；（4）验教学模式设计研究。智能网络化实验教学平台应建立一个以学生为中心、人性化、有利于学生创新能力培养的数字化实验教学环境，具体如下：*湖南省教育厅高等学校教育改革研究立课题.课题编号：湘教通｛2005）280号文件序号102.作者简介：陈意军（1958-）,女，湖南湘潭人，教授，研究方向：EDA技术及应用网络系统的设计：采用基于C/S结构与B/S结构相结合的方式，分为三部分：客户（学生机）、应用服务器（教师机）、系统服务器（含数据库服务器和W

5、EB服务器）和校园网接入。教师机通过实验室局域网从学生机实时获取智能化实验装置的实验数据，并对学生的实验过程、完成情况作出判断，学生机从教师机获取实验指导书和实验要求。系统服务器分别连接校园网络和实验室局域网，教师机将实验信息存入系统服务器中的实验数据库系统，系统服务器采用WEB技术对外发布，授课教师可通过校园网了解学生的实验情况、网上答疑。学生可远程预约实验。系统设计时必须有效地减少网络流量、防止客户端肥大、易于数据更新、易于实现系统间的连接。智能网络化实验教学平台结构如图1所示：上位机/教师机州卡拿近系统服务器9校园网[s示器

6、下位机/学生机下位机/学生机72996民田永IHUB（有线

7、或无集线器）交换机智能化实脸装置智能化实验装置图1智能网络化实验教学平台网络系统结构示意图智能网络化实验教学软件系统基于Windows98/2000/XP平台，采用SqlServer数据库和Microsoft的VisuaIStudio6.0软件包，采用Tcp/IP协议传输数据，基于Windows通用应用程序界面实验及Web的方式管理。系统服务功能的设计：系统服务模块是智能网络化实验管理功能实现模块。系统服务模块包括实验资源服务、技术支持服务、实验教师服务、学生服务。实验资源服务：务通过网络提供教学大纲、网络课件、电子教案、学习辅导、实验指导、电子书籍、数据手册、使用说明书、参考资料、网络链

8、接等教学资源;技术支持服务：含实验项目选择、签到、设备的自检功能、数据采集、定时、扌艮警、计时及错误记录、实验程序的保存和在线交换、自动评分、实验帮助、仿真功能、生成实验报告、网络出现故障/异常时自动脱网运行等。实验教师服务：在网络上完成考试、成绩统计等教学管理工作；进行疑难问题实时发布、专题讨论、网络释疑、网上讨论、教学情况调查等教学辅助工作；学生服务：破时间、空间限制，可在校园内任何时间、任何地点，通过网络进行自主学