張德錢，張玉芹，劉益民

(韶關學院 物理與機電工程學院，廣東 韶關 512005)

基于安卓的大學物理實驗教學管理系統(tǒng)的設計

張德錢，張玉芹，劉益民

(韶關學院 物理與機電工程學院，廣東 韶關 512005)

為了適應移動互聯(lián)網時代下的大學物理實驗教學方式的改進，促進實驗教學開放性及管理需求，該文開發(fā)了以安卓軟件為主的教學管理系統(tǒng)，即以MySQL為數據庫，PHP為開發(fā)語言，搭建一個靈活的實驗教學管理系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可擴展和可維護，優(yōu)化了實驗教學資源管理，提高了實驗教學效果。

安卓；大學物理實驗；教學管理系統(tǒng)；MySQL

大學物理實驗是高等院校理工科學生必修的一門重要基礎實驗課程，它對培養(yǎng)大學生嚴謹的科學態(tài)度、提高實驗技能、實驗創(chuàng)新能力都起著十分重要的作用。韶關學院物理實驗中心提出了物理實驗教學的改革目標：實行全面開放式教學，做到實驗選課、實驗教學、實驗場所、實驗考試的開放，充分體現以人為本的教育理念。圍繞學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)和物理實驗中心資源高效利用，韶關學院物理實驗中心在資產處和教務處的大力支持下，開發(fā)了具有安全性、可靠性、便捷性的大學物理實驗課管理系統(tǒng)，實現了物理實驗中心資源發(fā)揮大效益，使其在培養(yǎng)學生各方面能力發(fā)揮了重要作用，實現了資源利用的最大化、教學效果的最優(yōu)化、管理工作的精簡化。

1 系統(tǒng)的整體設計

基于安卓的大學物理實驗教學管理系統(tǒng)的設計，采用自頂向下的模式，由整體到部分的思想進行設計，把基于安卓的大學物理實驗教學管理系統(tǒng)分為若干個模塊，然后對每個模塊進行設計。從而把復雜的系統(tǒng)整體設計，轉化為若干個小模塊的設計。基于安卓的大學物理實驗教學管理系統(tǒng)整體結構圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體設計結構圖

2 系統(tǒng)功能實現

2.1 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)框架主要用了MVC設計模式，MVC(model view controller)，是模型(model)—視圖(view)—控制器(controller)的縮寫，MVC框架作為一種標準的軟件設計模式，在市場上使用廣泛，是一種軟件設計典范。用一種業(yè)務邏輯和數據顯式分離的方法組織代碼，將業(yè)務邏輯聚集到一個部件里面，在界面和用戶圍繞數據的交互能被改進和個性化定制的同時而不需要重新編寫業(yè)務邏輯，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)框架圖

模型層直接作用于數據庫，處理與數據庫相關的操作邏輯，如新增修改數據表的內容、發(fā)布消息等等。這里的數據庫采用了開源的MySQL數據庫，MySQL是一個由瑞典MySQL AB 公司開發(fā)的關系型數據庫管理系統(tǒng)。關聯(lián)數據庫將數據保存在不同的表中，而不是將所有數據放在一個大倉庫內，這樣提高了速度和靈活性。

控制器使用了php作為業(yè)務邏輯編程語言，php是一種通用開源腳本語言，語法吸收了C語言、Java和Perl的特點，利于學習，使用廣泛。由于php具有開源免費，開發(fā)快捷，跨平臺，效率高等優(yōu)勢，而且環(huán)境部署方便，這里我們使用php編寫業(yè)務邏輯層就是一個很好的選擇。

表現層方面，基于學生中安卓智能手機的流行，我們把手機作為硬件介質，使用客戶端軟件作為我們的表現層已經替代了傳統(tǒng)的網頁瀏覽器端。移動互聯(lián)網時代，App的使用價值空前提高。

2.2 系統(tǒng)模塊

在整個系統(tǒng)的設計過程中，最重要的是業(yè)務模塊的建設與邏輯處理。我們把大學物理教學管理系統(tǒng)分為了選課模塊、學習模塊和管理模塊。

選課模塊實現流程如圖3所示，學生登錄后，首先查看本系統(tǒng)的使用指南，了解如何選課、如何在線學習、如何預約開放實驗室等，然后進入物理實驗選課流程。實驗選課規(guī)則如下：在任何時間段只能選一個實驗項目；同一個實驗項目只能選修一次；系統(tǒng)提示已經選滿則選擇另一時段該實驗室實驗項目。學生如有其他安排不能如期進行實驗，必須提前一周修改選課。

圖3 選課模塊實現流程圖

學習模塊如圖4所示，主要是突出功能的使用。系統(tǒng)提供了給學生在線學習實驗的功能，讓學生直接在線上學習到實驗的基礎知識；在師生互動方面，學生有問題可以隨時在系統(tǒng)上留言，教師為學生作進一步的解答；線上的也可以瀏覽開放實驗課程和考試的時間，學生可預約實驗，完成實驗課程與考試項目，也可以查詢自己的成績。

圖4 學習模塊流程圖

管理模塊如圖5所示，主要是教師操作的部分，系統(tǒng)維護用來添加刪除功能模塊，修改用戶密碼和管理用戶權限，是系統(tǒng)的初始設定。教學管理模塊在學期開始之前，我們把教學安排和實驗開放時間表導入到系統(tǒng)，再把相應的教師與學習課程的學生導入進來，形成了基本的教學框架。教師根據教學任務安排更新自己的課程項目安排，確定好課程的時間與地點，系統(tǒng)會提前發(fā)送消息推送，提醒教師與學生準時到達相應課室進行實驗。根據學校的教學安排和教學進度，在發(fā)布信息模塊及時發(fā)布實驗室使用情況和實驗室可開放時段。實驗中心在學期初會對各專業(yè)理論課的開課情況進行匯總統(tǒng)計，確保整個教學工作安排科學合理。

圖5 管理模塊流程圖

3 結束語

安卓是當前移動設備上最熱的操作系統(tǒng)，應用廣泛。 基于安卓的大學物理實驗教學管理系統(tǒng)，結合了選課、學習、課程管理于一體，使教師的實驗教學與管理、學生的學習活動不再限于傳統(tǒng)的實驗室講授、演示、學生現場操作。隨時隨地訪問的便捷性，為學校的實驗教學與管理提供了一種新的模式，使物理實驗教學中心資源發(fā)揮了最大效益，在提高學生的綜合素質、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神與實踐能力方面發(fā)揮重要作用。

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DesignofUniversityPhysicalExperimentTeachingManagementSystemBasedonAndroid

ZHANG Deqian,ZHANG Yuqin,LIU Yimin

(School of Physics and Mechanical & Electrical Engineering，Shaoguan college，Shaoguan 512005，China)

This paper is to adapt to the improvement of the university physics experiment teaching in the era of mobile internet，and promote the openness and management of experimental teaching.It has developed the teaching management system which is based on the Android software.It uses MySQL as the database，PHP as the development language，and builds a flexible experimental teaching management system.The system can be extended and maintainable，optimize the experimental teaching resources management and improve the experimental teaching effect.

android;university physics experiment；teaching management system；MySQL

2017-02-17；修改日期:2017-03-17

2014年廣東省本科高校教學質量與教學改革工程立項建設項目(粵教高函2014年97號文件)；韶關市科技計劃項目(2013CX/K55)；韶關學院教育教學改革一般項目(SYJY20151620)。

張德錢(1979-)男，碩士，實驗師，主要從事物理電子技術教學與實驗室管理的研究。

G424.31

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2017.04.043