物聯(lián)網(wǎng)教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
時間:2022-08-20 03:58:22
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職業(yè)教育的目標(biāo)是培養(yǎng)實用型人才,既重視理論知識的傳授,更重視實踐能力的訓(xùn)練,要求教學(xué)體系和訓(xùn)練體系相匹配,理論和實踐相協(xié)調(diào)。目前多數(shù)職業(yè)學(xué)校采取了傳統(tǒng)的教室+實訓(xùn)場地的形式完成教學(xué),然而這種教學(xué)模式在教學(xué)資源利用率和教學(xué)評價的及時性方面存在缺陷,如何彌補這種缺陷進而提升職業(yè)學(xué)校的教學(xué)效率是擺在職業(yè)教育改革面前的一大問題。物聯(lián)網(wǎng)是聯(lián)通物品與互聯(lián)網(wǎng)的一種擴展性、延伸性網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)對物品的識別、追蹤、監(jiān)督和實時管理,有利于提升管理的效率和水平。對于教學(xué)管理工作來說,利用物聯(lián)網(wǎng)的特性開展教育教學(xué)改革,能夠構(gòu)建先進的教學(xué)管理系統(tǒng),使信息管理技術(shù)融入教學(xué),通過物聯(lián)網(wǎng)幫助教師搭建知識的架構(gòu),布局教學(xué)計劃,優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗,從而提升職業(yè)學(xué)校的教學(xué)水平。因此,本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),結(jié)合職業(yè)學(xué)習(xí)教學(xué)需求,嘗試設(shè)計了一套智能化的教學(xué)管理系統(tǒng),為職業(yè)學(xué)校網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展提供理論指導(dǎo)和實踐參考。
1職業(yè)學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)的需求分析
由于職業(yè)學(xué)校理論學(xué)習(xí)和實踐訓(xùn)練的特殊性,在教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計的過程中必須使教學(xué)的理論知識與實踐訓(xùn)練聯(lián)系密切,讓理論知識能夠?qū)W生的實操,實操的結(jié)果也能及時反饋到教師手中,教師也能利用技術(shù)有針對性地提升學(xué)生的知識水平。在實際的教學(xué)中,實操訓(xùn)練的項目時間和內(nèi)容并不完全一樣,學(xué)習(xí)的考核和學(xué)生出勤率考核也是關(guān)系到教學(xué)管理的重要問題。因此,系統(tǒng)需要對接多個接口,涵蓋教師、學(xué)生和管理員三方面主要的功能需求。教師方面的需求主要包括了在線的授課,課件的制作,在線的指導(dǎo),學(xué)生問題的收集和管理,實訓(xùn)的安排,實訓(xùn)情況的管理,理論習(xí)題的批改,學(xué)生學(xué)習(xí)情況的統(tǒng)計等。學(xué)生方面的需求主要包括了賬戶的注冊,系統(tǒng)的登錄,課題的回顧,實訓(xùn)課程的選擇,學(xué)習(xí)順序的管理,作業(yè)的上傳與修改,問題的上傳與修改等。管理員方面的需求主要包括了安全管理,權(quán)限的設(shè)置,對多個平臺的對接和數(shù)據(jù)問題等。將以上三大方面的需求設(shè)計成為四大模塊,主要包括了系統(tǒng)管理功能、教學(xué)資源管理、教學(xué)功能管理和學(xué)習(xí)反饋四大模塊。系統(tǒng)管理模塊主要包括權(quán)限管理、用戶管理和日志管理。教學(xué)資源管理模塊主要包括課程管理、理論學(xué)習(xí)管理和實訓(xùn)學(xué)習(xí)管理。教學(xué)功能管理模塊主要包括學(xué)習(xí)功能、授課功能、實訓(xùn)管理、成績管理、教學(xué)統(tǒng)計和實訓(xùn)計劃。學(xué)習(xí)反饋模塊主要包括理論課程反饋,實訓(xùn)課程反饋,學(xué)習(xí)計劃的通知和布告。這四個功能模塊和細分出的十五個具體的小功能模塊組成了教學(xué)管理系統(tǒng)的大體框架。
2職業(yè)學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計方案
職業(yè)學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計選擇基于J2EE的三層MVC三層架構(gòu),程序語言為JAVA,關(guān)聯(lián)型數(shù)據(jù)庫為采取了B/S體系結(jié)構(gòu)的ORACLERDBMS,系統(tǒng)服務(wù)器為Weblogic。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是三層體系架構(gòu),每一層之間的邏輯明晰,功能清楚,能夠提升操作效率,縮減系統(tǒng)的開發(fā)周期,減輕后續(xù)維護的程序。系統(tǒng)的操作流程為,用戶登錄系統(tǒng),發(fā)出業(yè)務(wù)的處理請求,代碼通過內(nèi)置的程序?qū)?yīng)相應(yīng)的功能模塊,功能模塊將請求代碼轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)邏輯完成處理,若處理需要反饋則會生成反饋信息發(fā)送到客戶端。
3職業(yè)學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)的實現(xiàn)
3.1職業(yè)學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)的總體概述。基于物聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布局為三層,分別是網(wǎng)絡(luò)中心層、網(wǎng)絡(luò)支干層和工作站交換層。中心的交換機和中心的服務(wù)器連接組成了中心網(wǎng)絡(luò)層,UTP交換口連接了二級的交換機和中心網(wǎng)絡(luò)層,再下一級的工作站交換機和網(wǎng)絡(luò)支干層連接組成了工作站交換層。這種系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接方式能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)系統(tǒng)的雙向交流,實訓(xùn)室、教室、教研室、辦公室、多媒體系統(tǒng)、遠程系統(tǒng)等多個終端連接和操作。系統(tǒng)完成之后,選擇終端和安裝的路徑,通過安裝程序完成安裝。程序安裝完成,有在線升級、文件下載和文件查找的功能。安裝程序之后啟用IP轉(zhuǎn)發(fā)功能,設(shè)置網(wǎng)關(guān)、TP地址和子網(wǎng)掩碼。用戶登錄系統(tǒng)之后能夠顯示不同用戶之下的所有功能,菜單欄包括了所有功能,右側(cè)時間縣市區(qū)顯示當(dāng)前的日期和時間,教師能夠?qū)崟r監(jiān)控實訓(xùn)室、教室的情況,也能收集學(xué)生的成績信息,能夠利用工具欄中的工具進行管理和監(jiān)控。職業(yè)學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)為教師設(shè)置了兩種操作模式,第一種操作模式是教學(xué)模式,能夠為教師提供簽到、搶答、課件制作、監(jiān)控、作業(yè)管理、實訓(xùn)計劃管理和考試,第二種操作模式是Windows操作模式,用于常規(guī)的Windows操作。3.2職業(yè)學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)教學(xué)集中控制功能實現(xiàn)。職業(yè)學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)教學(xué)集中控制功能主要有網(wǎng)絡(luò)中控、本地中控、遠程中控、網(wǎng)絡(luò)流量檢測和教學(xué)狀況的遠程監(jiān)控五個方面。該系統(tǒng)能夠在職業(yè)學(xué)校中基于網(wǎng)絡(luò)將各個工作臺連接起來,監(jiān)控多個教學(xué)設(shè)備,實現(xiàn)對教學(xué)設(shè)備的遠程操控。若沒有網(wǎng)絡(luò)可以利用多媒體實現(xiàn)對本地教學(xué)設(shè)備的控制和管理。基于物聯(lián)網(wǎng)也能對其他教室的設(shè)備進行遠程的信息控制,掌握各個客戶端的使用情況,尤其是分析實訓(xùn)基地學(xué)生的實訓(xùn)狀況。網(wǎng)絡(luò)流量的檢測是對系統(tǒng)運行的保障,掌握各個端口數(shù)據(jù)的連通和傳輸情況,對數(shù)據(jù)實時監(jiān)控。該系統(tǒng)也能為教師的教學(xué)工作進行輔助,教師用戶可選擇查看教師的教學(xué)情況,對實訓(xùn)的過程進行錄像,掌握學(xué)生的訓(xùn)練情況并隨時進行回放,一方面提升了教學(xué)的質(zhì)量,另一方面也有利于優(yōu)化教學(xué)過程中的紀律,營造良好的教學(xué)環(huán)境。3.3職業(yè)學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)主要程序代碼的實現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫連接的代碼如圖1所示。系統(tǒng)登錄功能代碼如圖2所示。
4結(jié)語
職業(yè)教育發(fā)展和信息技術(shù)的進步促使越來越多的技術(shù)型教學(xué)方法進入職業(yè)教育領(lǐng)域?;谖锫?lián)網(wǎng)的教學(xué)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多個教學(xué)設(shè)備的管理和控制,有利于多媒體教學(xué)的開展,更有利于職業(yè)教學(xué)理論實踐兩手抓的教學(xué)模式。在職業(yè)教育信息化建設(shè)的背景之下,對教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)是提升教學(xué)效率,保證教學(xué)質(zhì)量的重要方式。
作者:賈世奎 樊明睿 單位:天津市經(jīng)濟貿(mào)易學(xué)校