薛現(xiàn)偉，韓晶晶

(山東商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250103)

1引言

電子信息學(xué)院實(shí)訓(xùn)室承擔(dān)著電子信息學(xué)院和全校計(jì)算機(jī)公共課的教學(xué)任務(wù)，上機(jī)學(xué)生多，情況復(fù)雜，傳統(tǒng)的管理方式是人工管理，在工作中由于人員少，人工管理機(jī)房工作暴露出各種各樣的弊端：勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且容易出錯(cuò)，學(xué)生多難以管理。要想高效合理的利用機(jī)房，不僅要解決管理制度上的問題，而且還要解決技術(shù)上的問題。為此，有必要開發(fā)一套實(shí)訓(xùn)室管理系統(tǒng)，以提高機(jī)房的管理效率，為學(xué)生能夠更好的上機(jī)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。實(shí)訓(xùn)室智能化管理系統(tǒng)能夠減輕機(jī)房管理員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作質(zhì)量和效率，提高機(jī)房的利用率和機(jī)房管理水平，保證機(jī)房管理的穩(wěn)定性和機(jī)房的良性運(yùn)作，確保學(xué)生正常上機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)風(fēng)氣，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)學(xué)生出勤情況，減輕任課教師的工作量。

目前國(guó)內(nèi)各高校計(jì)算機(jī)相關(guān)實(shí)訓(xùn)室基本都有電子教室軟件的應(yīng)用，但是功能上僅局限在屏幕監(jiān)視、屏幕共享和文件收發(fā)上。對(duì)于學(xué)生出勤中的遲到、早退等工作仍然由教師采取其他工作方式作為補(bǔ)充，且實(shí)訓(xùn)室內(nèi)學(xué)習(xí)主要使用計(jì)算機(jī)且聯(lián)通互聯(lián)網(wǎng)，因此一些自制力不強(qiáng)的學(xué)生并未把主要精力用于學(xué)習(xí)上，上課時(shí)網(wǎng)購(gòu)、看視頻、玩游戲等現(xiàn)象屢禁不止。而現(xiàn)實(shí)中上課時(shí)很多課程不能禁斷學(xué)生上網(wǎng)。本系統(tǒng)致力于實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)室上機(jī)情況的追蹤回溯，掌握學(xué)生的關(guān)注傾向，效規(guī)范上機(jī)學(xué)習(xí)情況。用技術(shù)手段督促學(xué)生按時(shí)上課，記錄、統(tǒng)計(jì)、限制學(xué)生上網(wǎng)，養(yǎng)成學(xué)生按時(shí)上課并且上課時(shí)把主要精力放在學(xué)習(xí)上，使其少玩游戲少看視頻，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)考勤情況，期末自動(dòng)形成考勤記錄。

2 總體設(shè)計(jì)

從功能上講，基本功能有屏幕監(jiān)視、屏幕共享和文件傳輸，除此之外集成了考勤、統(tǒng)計(jì)、學(xué)生使用機(jī)器情況追溯、網(wǎng)絡(luò)訪問控制等功能。

按照模塊分為管理端、學(xué)生端和教師端。

開發(fā)工具為Visual studio 2010，開發(fā)語言為C#。

3 管理端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

管理端的作用主要有兩個(gè)，一是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù)，班級(jí)列表和班級(jí)成員維護(hù)管理班級(jí)組成和班內(nèi)學(xué)生數(shù)據(jù)，學(xué)生上課時(shí)登錄從這兩個(gè)表中進(jìn)行驗(yàn)證；教師列表管理維護(hù)所有教師信息，教師上課時(shí)登錄從此驗(yàn)證；上課時(shí)間和上課地點(diǎn)信息以及課程信息表示某位教師對(duì)某些班級(jí)上某門課；教師課表表示某門課在某個(gè)時(shí)間某個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行；黑白名單指上網(wǎng)受限的網(wǎng)址或者允許的網(wǎng)址。表之間的關(guān)系如圖1所示，系統(tǒng)界面如圖2所示。

圖1 表之間的關(guān)系

圖2 管理端數(shù)據(jù)維護(hù)

第二個(gè)功能是起到服務(wù)器的作用，學(xué)生端和教師端登錄和注銷需要和管理端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，如圖3所示。

圖3 管理端登錄、注銷監(jiān)視

4 教師端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

教師端的主要功能有：屏幕演示用于向全體學(xué)生演示教師屏幕操作；監(jiān)視每個(gè)登錄學(xué)生的屏幕操作；向全體學(xué)生發(fā)送文件；隨機(jī)從登錄學(xué)生中選擇一個(gè)學(xué)生用于提問問題。此外，當(dāng)教師在上課過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生瀏覽一些與學(xué)習(xí)無關(guān)的網(wǎng)站時(shí)，可把這些網(wǎng)址添加到黑名單中，添加之后學(xué)生端則不可再訪問這些網(wǎng)站，用于從技術(shù)上糾正學(xué)習(xí)風(fēng)氣；任課教師可以查看自身任教的所有班級(jí)及學(xué)生名單；任課教師可以查看上課時(shí)的考勤情況統(tǒng)計(jì)，這些具體統(tǒng)計(jì)是從學(xué)生登錄管理系統(tǒng)和注銷管理系統(tǒng)時(shí)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)的，教師和學(xué)生不用過度專門關(guān)注考勤。圖4所示為教師端主界面。

圖4 教師端主界面

5 學(xué)生端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

(1)登錄控制策略

學(xué)生端可根據(jù)實(shí)際情況從用戶名和密碼驗(yàn)證登錄、人臉識(shí)別驗(yàn)證登錄、指紋驗(yàn)證登錄三種情況中任選其一，用戶名和密碼驗(yàn)證登錄最簡(jiǎn)單，但是此種方法學(xué)生可作弊；人臉識(shí)別驗(yàn)證和指紋驗(yàn)證可杜絕替課情況，但是代價(jià)和實(shí)施難度略高。允許登錄采取的策略是：該生在某間教室的某個(gè)時(shí)間段內(nèi)學(xué)習(xí)某個(gè)課程才允許登錄，比如第一節(jié)課規(guī)定時(shí)間為上午8：30到10：00，學(xué)生張某第一節(jié)課在實(shí)訓(xùn)室303學(xué)習(xí)網(wǎng)頁(yè)制作課程，則張某則可在此時(shí)間段內(nèi)在實(shí)訓(xùn)室303登錄管理系統(tǒng)學(xué)習(xí)。為有效控制機(jī)器使用，只有出勤的學(xué)生才能上機(jī)，并且在同一時(shí)刻只能在一臺(tái)電腦上登錄。

(2)考勤策略

考慮到學(xué)生可能提出到教室進(jìn)行學(xué)習(xí)準(zhǔn)備，系統(tǒng)準(zhǔn)許提前10分鐘進(jìn)入系統(tǒng)；還有學(xué)生由于各種原因可能遲到幾分鐘也可能未遲到但是登錄系統(tǒng)晚一些，系統(tǒng)采取的策略是允許在上課后的幾分鐘內(nèi)登錄不算遲到，如8：30分上課，8：35之前登錄系統(tǒng)均不算遲到，這個(gè)時(shí)間段在管理端可設(shè)置，超出這個(gè)時(shí)間段登錄系統(tǒng)的會(huì)自動(dòng)記錄為遲到狀態(tài)。在上課之后30分鐘內(nèi)未登錄系統(tǒng)的視為缺勤。除教師在屏幕展示之外的時(shí)間段內(nèi)，學(xué)生如在下課時(shí)間到之前10分鐘(管理端可調(diào)整此時(shí)間)內(nèi)未操作計(jì)算機(jī)視為早退。之前所述考勤策略結(jié)果會(huì)自動(dòng)記錄，任課教師可在教師端查看統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

(3)行為控制策略

已登錄的學(xué)生端，將時(shí)刻處于上網(wǎng)行為監(jiān)控中，當(dāng)學(xué)生試圖訪問黑名單中的網(wǎng)絡(luò)資源時(shí)，會(huì)受到限制；訪問其他資源時(shí)不受限。這樣既能防止學(xué)生在上課時(shí)間段內(nèi)做玩游戲、看視頻等與學(xué)習(xí)無關(guān)的事情，又不限制通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)知識(shí)。解決了人工管理時(shí)教師三令五申效果仍不如意的情況。此外學(xué)生在上課期間所運(yùn)行過的程序和所訪問過的網(wǎng)址均自動(dòng)記錄下來，可用于追溯上網(wǎng)行為，可加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)室管理，發(fā)現(xiàn)問題能精確追蹤到個(gè)人。

(4)學(xué)習(xí)策略

學(xué)生上課時(shí)能舉手提問，在學(xué)生端(如圖5所示)向教師端發(fā)送消息和文件。

圖5 學(xué)生端主界面

6 結(jié)束語

根據(jù)本文實(shí)現(xiàn)的實(shí)訓(xùn)室管理系統(tǒng)不僅能滿足上課所需要的電子教室功能，還能自動(dòng)考勤、防止替課，教師僅需在學(xué)期末查看考勤結(jié)果即可，也能規(guī)范學(xué)生上網(wǎng)行為，糾正學(xué)習(xí)風(fēng)氣，計(jì)算機(jī)使用情況可追溯有助于加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)室管理。

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