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摘要：当前，在高校不断推进教学改革的过程中，传统的计算机程序设计实验教学方式急需改革，如何提高学生学习的积极性，提高学生的动手能力，减轻教师的工作量，提高教学效果，是计算机程序设计实验教学面临的一个重要问题，为解决这些问题，该文对高校计算机程序设计实验教学过程进行了分析研究，设计并实现了计算机程序设计课程的实验教学系统。
关键词：计算机程序设计；实验教学系统；数据库
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：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
计算机程序设计课程是高校学生的公共基础课，课程分为课堂理论教学和上机实验教学二个环节，通过实验，使学生进一步掌握所学的知识，提高实际操作能力。我校目前还是采用传统的实验教学方式，即授课老师把实验任务布置给学生，学生上机完成，并把运行结果和相关程序写到实验报告中，教师根据实验报告给出学生本次实验成绩。这种实验教学方式很难真实反映学生对基本知识的掌握情况，也不能很好地反映出学生的实际操作能力，且教师的工作量大，教学效果差。因此，开发一个实验教学系统，能真实反映学生的知识掌握情况和实际操作能力就显得尤为重要，本文主要对计算机程序设计实验教学系统进行了分析与设计。
1系统功能模块的设计
本系统采用客户端和服务器端结合的两层C/S与B/S结构，包含系统维护模块、系统管理模块、学生管理模块、题库管理模块、实验过程管理模块、实验成绩管理模块、作业生成等功能模块、，系统功能模块结构见图1。
1）系统维护模块：主要实现系统设置(权限设置等)、系统初始化、修改口令、信息的定期安全备份等功能。
2）系统管理模块：主要是对用户进出系统的管理。
3）学生管理模块：实现学生信息的导入和录入学生数据库，学生信息包括学号、姓名、班级、专业、所在院系。
4）题库管理模块：完成试题信息的录入、添加、修改、删除等维护工作。题库管理模块要根据需要设置不同的权限。
5）作业生成模块：按照本次实验的要求，由实验教师先进行相关的设定，包括实验内容、属性(验证型、设计型或综合型)、难度等，然后由系统从试题数据库中自动抽题组合，生成本次实验作业。
6）实验过程管理模块：实现对学生上机实验的全程管理，包括上机实验的登录、验证、下载实验作业、作业提交等。
7）实验成绩管理模块：实现对学生提交的作业自动评判，给出学生的本次实验成绩，并写入学生信息数据库，同时生成本次实验的班级成绩表，实验教师可将该成绩表作为平时成绩的一部分保留存档，课程实验全部结束后，这些成绩表就构成了学生该门课程的实验成绩。以C语言为例，实验教学共分10次完成，内容为：简单的C程序设计、选择结构程序设计、循环结构程序设计、数组、函数、预处理命令、指针、结构体、共用体与枚举类型、位运算与文件。
2数据库设计
本系统是采用B/S结合C/S模式，C/S结构和B/S结构的数据层采用同一数据库管理系统SQL Server2000，它是一种易用、可伸缩的关系型数据库。系统的数据组织分三个部分：
1）试题数据库：用于存放各次实验的题目（包括改错、选择、填空、程序设计等类型）及其相关信息，可通过事先设置的权限对数据库进行维护，实现数据库中各项数据的录入、添加、修改、删除、抽题组卷等工作。
2）学生信息数据库：用于存放学生的信息，同时记录学生实验作业的答卷和实验成绩，通过设置的权限实现学生数据的维护，统计学生人数，并存放本次实验的班级成绩表。
3）实验作业及参考答案：用于存放本次实验生成的作业及参考答案，实验作业直接显示在界面上，参考答案用于系统的自动评分。
3系统特点
1）适用范围广：本系统可用于多种程序设计课程的实验教学，通过建立不同课程的试题数据库，完成各课程的实验教学。
2）功能全，使用方便：实验作业及作业评判都由系统自动完成，并生成本次实验的班级成绩表。
3）安全可靠：系统采用了大型数据库系统，用户权限分级管理，客户端所需权限需申请获准后才能操作，具有较高的安全性。
4）可维护性强：可根据需要设置不同的权限录入、添加、修改、删除题库中的题目，生成的实验作业还可以进行修改或手动方式更换部分题目。
4结束语
实验教学是计算机程序设计课程教学环节的一个重要组成部分，通过实验，学生才能真正掌握所学课程的内容，本系统应用于程序设计课程的实验教学，可大大提高学生的动手能力，促进学生学习的积极性，减轻教师的工作量，提高工作效率，对学校的教学改革有积极的促进作用。
参考文献：
[1]张孝祥,张红梅.Java Script网页开发[M].北京:清华大学出版,2009.
[2]张润杰.基于B/S模式的网络版实验室管理系统[J].首都师范大学学报,2005,6:16-18.
[3]罗运模,王珊.SQL Server数据库系统基础[M].北京:高等教育出版社,2002.
[4]武文斌，赵学军.计算机基础课程机考系统的设计与实现[J].实验技术与管理,2009,26(7).
关键词：计算机程序设计；实验教学系统；数据库
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：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
计算机程序设计课程是高校学生的公共基础课，课程分为课堂理论教学和上机实验教学二个环节，通过实验，使学生进一步掌握所学的知识，提高实际操作能力。我校目前还是采用传统的实验教学方式，即授课老师把实验任务布置给学生，学生上机完成，并把运行结果和相关程序写到实验报告中，教师根据实验报告给出学生本次实验成绩。这种实验教学方式很难真实反映学生对基本知识的掌握情况，也不能很好地反映出学生的实际操作能力，且教师的工作量大，教学效果差。因此，开发一个实验教学系统，能真实反映学生的知识掌握情况和实际操作能力就显得尤为重要，本文主要对计算机程序设计实验教学系统进行了分析与设计。
1系统功能模块的设计
本系统采用客户端和服务器端结合的两层C/S与B/S结构，包含系统维护模块、系统管理模块、学生管理模块、题库管理模块、实验过程管理模块、实验成绩管理模块、作业生成等功能模块、，系统功能模块结构见图1。
1）系统维护模块：主要实现系统设置(权限设置等)、系统初始化、修改口令、信息的定期安全备份等功能。
2）系统管理模块：主要是对用户进出系统的管理。
3）学生管理模块：实现学生信息的导入和录入学生数据库，学生信息包括学号、姓名、班级、专业、所在院系。
4）题库管理模块：完成试题信息的录入、添加、修改、删除等维护工作。题库管理模块要根据需要设置不同的权限。
5）作业生成模块：按照本次实验的要求，由实验教师先进行相关的设定，包括实验内容、属性(验证型、设计型或综合型)、难度等，然后由系统从试题数据库中自动抽题组合，生成本次实验作业。
6）实验过程管理模块：实现对学生上机实验的全程管理，包括上机实验的登录、验证、下载实验作业、作业提交等。
7）实验成绩管理模块：实现对学生提交的作业自动评判，给出学生的本次实验成绩，并写入学生信息数据库，同时生成本次实验的班级成绩表，实验教师可将该成绩表作为平时成绩的一部分保留存档，课程实验全部结束后，这些成绩表就构成了学生该门课程的实验成绩。以C语言为例，实验教学共分10次完成，内容为：简单的C程序设计、选择结构程序设计、循环结构程序设计、数组、函数、预处理命令、指针、结构体、共用体与枚举类型、位运算与文件。
2数据库设计
本系统是采用B/S结合C/S模式，C/S结构和B/S结构的数据层采用同一数据库管理系统SQL Server2000，它是一种易用、可伸缩的关系型数据库。系统的数据组织分三个部分：
1）试题数据库：用于存放各次实验的题目（包括改错、选择、填空、程序设计等类型）及其相关信息，可通过事先设置的权限对数据库进行维护，实现数据库中各项数据的录入、添加、修改、删除、抽题组卷等工作。
2）学生信息数据库：用于存放学生的信息，同时记录学生实验作业的答卷和实验成绩，通过设置的权限实现学生数据的维护，统计学生人数，并存放本次实验的班级成绩表。
3）实验作业及参考答案：用于存放本次实验生成的作业及参考答案，实验作业直接显示在界面上，参考答案用于系统的自动评分。
3系统特点
1）适用范围广：本系统可用于多种程序设计课程的实验教学，通过建立不同课程的试题数据库，完成各课程的实验教学。
2）功能全，使用方便：实验作业及作业评判都由系统自动完成，并生成本次实验的班级成绩表。
3）安全可靠：系统采用了大型数据库系统，用户权限分级管理，客户端所需权限需申请获准后才能操作，具有较高的安全性。
4）可维护性强：可根据需要设置不同的权限录入、添加、修改、删除题库中的题目，生成的实验作业还可以进行修改或手动方式更换部分题目。
4结束语
实验教学是计算机程序设计课程教学环节的一个重要组成部分，通过实验，学生才能真正掌握所学课程的内容，本系统应用于程序设计课程的实验教学，可大大提高学生的动手能力，促进学生学习的积极性，减轻教师的工作量，提高工作效率，对学校的教学改革有积极的促进作用。
参考文献：
[1]张孝祥,张红梅.Java Script网页开发[M].北京:清华大学出版,2009.
[2]张润杰.基于B/S模式的网络版实验室管理系统[J].首都师范大学学报,2005,6:16-18.
[3]罗运模,王珊.SQL Server数据库系统基础[M].北京:高等教育出版社,2002.
[4]武文斌，赵学军.计算机基础课程机考系统的设计与实现[J].实验技术与管理,2009,26(7).