虛擬實驗教學評估系統設計范文

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計算機技術的快速發展，使高職院校在教育信息化與管理的各個環節上都得到了相應的發展。如何更好地利用計算機信息為學校教學服務，已成為軟件開發人員首要研究的問題。在這一背景下，高職院校教學評估體系應運而生。

一、高職院校虛擬實驗教學評估問題的提出

對高職院校而言，虛擬實驗教學評估體系具備良好的實用性。高職院校虛擬實驗教學評估體系是否科學，直接關系到其管理工作能否有序開展。由于計算機本身所具有的運行速度快、精確性高、數據與信息可靠性強、資料查找方便等一系列優點，使得教職工的工作量有著不同程度的降低，其效果格外顯著［1］。

二、高職院校虛擬實驗教學評估體系的設計

(一)設計原則基于傳統模式下的實驗教學評估原則，考慮到虛擬實驗室本身的特點，給出以下設計原則:第一，非常規性原則。計算機作為虛擬實驗室影響的基礎條件，從技術角度分析，其本身被劃分到計算機輔助教學范疇之內，借助研究結論，評估非常規實驗教學。第二，以定量評價為主原則。在設計指標體系時，需要考慮到哪些數據可以在虛擬實驗室系統中儲存，如何分析數據，通過實際的數據將教學目標的具體要求講清楚。為了將定量評價的具體結果呈現出來，也可以控制定性評價，將其控制在一定的范圍之內。第三，以學生為中心原則。在實際教學中選擇學生學習的一個恰當方向全面評估教學質量。第四，科學性原則。科學性主要包含整體的完備性和相對的獨立性兩個方面，體現在是否便于操作上。根據上述評估原則，可以確定指標體系設計的大概方向［2］。

(二)實驗評估第一，在虛擬實驗準備過程中，要做好與搭建兩方面的工作。因此，在實驗之前需要建立“實驗建設”這一級指標。第二，在搭建虛擬實驗系統之后，就可以開展相應的實驗，教師對實驗進行指導。因此，在實驗中需要建立“教學過程”這一級指標。第三，在完成虛擬實驗后，即在學生點擊提交程序之后，就可以對教學活動作評定，如學生對實驗掌握的基本程度、實驗所取得的成績、學生對教師作出的評價等，這些都屬于現實的教學結果。因此，實驗之后需要建立“教學效果”這一級指標。

(三)虛擬實驗平臺評估在評估虛擬實驗室教學質量時，不單單要評估教學過程和結果，同時還要對實驗平臺作出針對性的評估，以達到虛擬實驗室特點的要求。在虛擬實驗中將虛擬實驗平臺整個時間段都體現出來，平臺本身的性能會直接影響到虛擬實驗教學質量。所以，虛擬實驗平臺評估需要建立實驗環境一級指標。實驗環境一級指標的具體劃分見下圖。實驗環境一級指標的具體定義:第一，故障報錯次數是指最大限度地報錯次數允許值。其中，故障類型主要包括軟件病毒、停電、網絡故障等。第二，系統MTBF是指整體系統平均無故障的時間。第三，最大并發數是指在相同時間段中，系統實際最大訪問的允許量。第四，人機交互是指學生在人機交互界面運行時所產生的滿意程度。第五，兼容性是指在WindowsXP、MAC等系統之下虛擬實驗軟件系統具備的兼容性。

三、高職院校虛擬實驗教學評估指標的實現方法

(一)指標處理過程在虛擬實驗評估系統中，其數據主要來源于實際應用環境中所收集到的數據，具有數據量大、信息多等優點。因此，必須滿足評估系統的準確性、高速性等方面的要求。對指標的處理如下:第一，傳輸數據，并做好對應的解析。第二，在處理數據時，需要設定數據的具體格式，滿足指標的一一對應，并且將指標結果存放在數據庫中。第三，計算數據，應該考慮到數據指標實際的完成度。第四，結果應該得到相對應的顯示。

(二)數據處理過程在得到評估數據后，可以確定各項指標數據，做好相應的評估，確定處理過程。本節主要是以小指標作為入手切口，對原始數據做好具體的分析，明確XML文件的定義，再對指標的讀取與處理作詳細設計，提出評估結果的計算公式。對數據的具體分析，本文以開放率和參與率為例。1.實驗開放率考慮到XML數據源，其詳細數據如表1所示。首先，選擇目標課程的名稱〈Coursename〉，讀取實驗時間和結束時間，在這一段時間內，需要將第一個實驗的時間以及最后一個實驗的結束時間確定出來;其次，在選擇好目標實驗后，讀取實驗名稱和實驗id;最后讀取實驗時間和結束時間，對數據的讀取過程如下。2.參與率對于XML的數據源如表2所示:首先做好目標課程的選擇，然后確定目標實驗，讀取實驗的名稱與id，最后讀取相應的班級、學生和實驗提交狀態。數據的讀取過程如下。

(三)結果對評估結果進行科學的顯示，才能找準自身所關注的信息，滿足評估主體的實際需求，確保評估效果符合自身要求。相比傳統的表格形式，柱狀圖、餅形圖可以將實際的價值體現出來。因此，本文選擇了JFreeChart的圖形生成法［3］。在JAVA平臺上，JFreeChart作為開放的圖標繪制類庫是通過JAVA語言編寫的，其設計主要是為了方便JSP、applets、servlets的使用。JFreeChart能夠生成柱狀圖、餅狀圖、時序圖以及散點圖等多種圖標，其輸出格式有JPEG和PNG，同時也能夠與EXCEL和PDF相互關聯。通過JFreeChart將指標體系當中的各個指標評估結果顯示出來，其顯示的類型主要包括分布曲線圖、餅狀圖以及柱狀圖。

作者：劉旭光 單位：黑龍江生態工程職業學院