湯濤

摘要：當前，在高校不斷推進教學改革的過程中，傳統(tǒng)的計算機程序設計實驗教學方式急需改革，如何提高學生學習的積極性，提高學生的動手能力，減輕教師的工作量，提高教學效果，是計算機程序設計實驗教學面臨的一個重要問題，為解決這些問題，該文對高校計算機程序設計實驗教學過程進行了分析研究，設計并實現(xiàn)了計算機程序設計課程的實驗教學系統(tǒng)。

關鍵詞：計算機程序設計；實驗教學系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：G642文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)26-6304-02

Design and Implementation of the Experimental Teaching System for Computer Programming Courses

TANG Tao

(Information Network Center,Anhui University of Architecture,Hefei 230022,China)

Abstract: At present, in colleges and universities continue to promote the teaching reform process, the traditional teaching meth? ods of computer program design experiments in urgent need of reform, how to improve the students enthusiasm, improve the abilities of students, reduce teacher workload, improve teaching effectiveness, computerprogram designed experimental teaching an important problem to solve these problems, this article on college computer program designed experimental teaching process analysis, design and experimental teaching system for computer programming courses.

Key words: computer program design; experimental teaching system; database

計算機程序設計課程是高校學生的公共基礎課，課程分為課堂理論教學和上機實驗教學二個環(huán)節(jié)，通過實驗，使學生進一步掌握所學的知識，提高實際操作能力。我校目前還是采用傳統(tǒng)的實驗教學方式，即授課老師把實驗任務布置給學生，學生上機完成，并把運行結果和相關程序寫到實驗報告中，教師根據(jù)實驗報告給出學生本次實驗成績。這種實驗教學方式很難真實反映學生對基本知識的掌握情況，也不能很好地反映出學生的實際操作能力，且教師的工作量大，教學效果差。因此，開發(fā)一個實驗教學系統(tǒng)，能真實反映學生的知識掌握情況和實際操作能力就顯得尤為重要，本文主要對計算機程序設計實驗教學系統(tǒng)進行了分析與設計。

1系統(tǒng)功能模塊的設計

本系統(tǒng)采用客戶端和服務器端結合的兩層C/S與B/S結構，包含系統(tǒng)維護模塊、系統(tǒng)管理模塊、學生管理模塊、題庫管理模塊、實驗過程管理模塊、實驗成績管理模塊、作業(yè)生成等功能模塊、，系統(tǒng)功能模塊結構見圖1。

1）系統(tǒng)維護模塊：主要實現(xiàn)系統(tǒng)設置(權限設置等)、系統(tǒng)初始化、修改口令、信息的定期安全備份等功能。

2）系統(tǒng)管理模塊：主要是對用戶進出系統(tǒng)的管理。

3）學生管理模塊：實現(xiàn)學生信息的導入和錄入學生數(shù)據(jù)庫，學生信息包括學號、姓名、班級、專業(yè)、所在院系。

4）題庫管理模塊：完成試題信息的錄入、添加、修改、刪除等維護工作。題庫管理模塊要根據(jù)需要設置不同的權限。

5）作業(yè)生成模塊：按照本次實驗的要求，由實驗教師先進行相關的設定，包括實驗內容、屬性(驗證型、設計型或綜合型)、難度等，然后由系統(tǒng)從試題數(shù)據(jù)庫中自動抽題組合，生成本次實驗作業(yè)。

6）實驗過程管理模塊：實現(xiàn)對學生上機實驗的全程管理，包括上機實驗的登錄、驗證、下載實驗作業(yè)、作業(yè)提交等。

7）實驗成績管理模塊：實現(xiàn)對學生提交的作業(yè)自動評判，給出學生的本次實驗成績，并寫入學生信息數(shù)據(jù)庫，同時生成本次實驗的班級成績表，實驗教師可將該成績表作為平時成績的一部分保留存檔，課程實驗全部結束后，這些成績表就構成了學生該門課程的實驗成績。以C語言為例，實驗教學共分10次完成，內容為：簡單的C程序設計、選擇結構程序設計、循環(huán)結構程序設計、數(shù)組、函數(shù)、預處理命令、指針、結構體、共用體與枚舉類型、位運算與文件。

2數(shù)據(jù)庫設計

本系統(tǒng)是采用B/S結合C/S模式，C/S結構和B/S結構的數(shù)據(jù)層采用同一數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)SQL Server2000，它是一種易用、可伸縮的關系型數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織分三個部分：

1）試題數(shù)據(jù)庫：用于存放各次實驗的題目（包括改錯、選擇、填空、程序設計等類型）及其相關信息，可通過事先設置的權限對數(shù)據(jù)庫進行維護，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中各項數(shù)據(jù)的錄入、添加、修改、刪除、抽題組卷等工作。

2）學生信息數(shù)據(jù)庫：用于存放學生的信息，同時記錄學生實驗作業(yè)的答卷和實驗成績，通過設置的權限實現(xiàn)學生數(shù)據(jù)的維護，統(tǒng)計學生人數(shù)，并存放本次實驗的班級成績表。

3）實驗作業(yè)及參考答案：用于存放本次實驗生成的作業(yè)及參考答案，實驗作業(yè)直接顯示在界面上，參考答案用于系統(tǒng)的自動評分。

3系統(tǒng)特點

1）適用范圍廣：本系統(tǒng)可用于多種程序設計課程的實驗教學，通過建立不同課程的試題數(shù)據(jù)庫，完成各課程的實驗教學。

2）功能全，使用方便：實驗作業(yè)及作業(yè)評判都由系統(tǒng)自動完成，并生成本次實驗的班級成績表。

3）安全可靠：系統(tǒng)采用了大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，用戶權限分級管理，客戶端所需權限需申請獲準后才能操作，具有較高的安全性。

4）可維護性強：可根據(jù)需要設置不同的權限錄入、添加、修改、刪除題庫中的題目，生成的實驗作業(yè)還可以進行修改或手動方式更換部分題目。

4結束語

實驗教學是計算機程序設計課程教學環(huán)節(jié)的一個重要組成部分，通過實驗，學生才能真正掌握所學課程的內容，本系統(tǒng)應用于程序設計課程的實驗教學，可大大提高學生的動手能力，促進學生學習的積極性，減輕教師的工作量，提高工作效率，對學校的教學改革有積極的促進作用。

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