平台功能体验

开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台是基于J2EE架构的B/S结构系统的解决方案，系统用户角色包括学生、教师、教务员、实验室管理员、校领导、系统管理员等角色。系统依托校园网络，以虚拟实验技术和网络信息技术增强实验实践教学。

开放式虚拟仿真实验教学的管理和共享平台包括虚拟实验中心门户网站、实验前的理论学习、实验的开课管理、典型实验库的维护、实验教学安排、实验过程的智能指导、实验结果的自动批改、实验成绩统计查询、数字化资源管理、师生互动交流和系统管理等子系统。平台功能框架图如图所示。

 开放式虚拟仿真实验教学管理和共享平台功能框架图

虚拟实验中心门户网站：一个动态Web系统，系统内容包括中心介绍、实验教学、实验队伍、管理模式、设备与环境、教学特色、中心新闻/公告/通知等。

实验教务管理：课程库、培养计划、排课、选课、开课审核等功能。

实验教学管理：实物实验安排、虚拟实验安排、实验批改、考勤管理、成绩管理、实验报告等。

实验前理论学习：实验前学生通过练习、自测、课件等方式学习实验理论知识。

实验过程智能指导：学生在实验过程中遇到问题可以请求指导，系统给出指导信息。

实验结果自动批改：学生提交实验结果后系统自动评判，给出分数和评分点。

数字化资源管理：各种虚拟实验、仿真软件和演示动画的上传，发布

实验室开放预约管理：实验室设备借出、实验室预约、实验预约、工位预约管理

师生互动交流：实时答疑、在线留言等。

系统管理：用户、分组、角色、权限、日志、备份管理和实时监控等。

1、中心门户网站

虚拟实验中心门户网站采用具有网上多媒体信息综合展示功能的动态网站内容管理系统。满足虚拟实验中心从中心介绍、实验教学、实验开放、实践创新到管理体制、师资队伍、设备环境、网络资源等栏目信息的起草、审核与发布工作。用户可通过系统的栏目管理、内容管理、资源管理模块自行建立与中心宣传业务相适应的多级栏目，支持多媒体信息在线编辑发布，可实现实验中心与下设实验室门户网站统一管理。

图 网站首页

2、实验教务管理：排课及选课

实验教务管理根据教务部门给制定的教学计划，将课程库、培养计划、学期信息和排课信息录入或导入到系统，以便教师和学生在网上开展实验教学，为教师和学生查询各种实验教学信息提供便利。

各实验室根据教务处下达的教学任务安排实验项目的批次、指定教师和实验室管理员，学生登陆系统后，可以根据自己的培养计划和学校的开课计划进行选课，查看实验相关的课程表，了解任课教师和教学安排信息。实验教务管理的主要功能如表所示。

实验教务管理的主要功能

教务人员-课程库管理页面

3、实验教学管理 

教师根据教务处的开课计划进行典型实验库的维护、实验安排、查看学生实验进展、批改实验结果及实验报告、统计并发布实验成绩。典型实验库管理页面如图所示。学生根据任课教师的要求，进行实验预习，进入实验室完成实验，提交实验报告。实验教学管理的主要功能如表所示。

实验教学管理的主要功能

教师-典型实验库管理页面

4、实验前理论知识学习

系统提供了包含图像、声音、动画、视频在内的交互式练习、自测、模拟考试等功能，实现了师生之间的及时交互，满足了教学及其管理的需要，有助于提高学生的实验学习效率，减轻教师的负担；

系统可对题库学科结构知识体系进行配置与维护。题库以学科、知识点进行组织，为树形结构。系统支持以下题型：客观题：单选题、多选题、判断题等,试题支持以下格式内容：图片、音频、视频、表格。系统支持智能组卷与人工组卷。智能组卷可通过知识点、题型、难度、分数等智能抽取试题，组成试卷，并允许在组成的试卷基础上进行调整与修改。

系统围绕交互式练习、用覆盖全部教学内容的大量题目对学生的知识掌握情况进行检查，遇到问题通过课件点播、答疑等方式解决，通过自测和考试进一步检查学生实验课程理论知识掌握情况。

 教师-习题库管理页面

5、实验过程智能指导

虚拟实验智能指导旨在通过对学习者实验过程的数据收集和监控，提供智能和人性化的指导，实现“在线教师”的功能。根据实验过程中的不同情况提供有针对性的实验指导，实现虚拟实验教学过程智能化。

智能指导子系统可以监控学习者的实验过程。当学生在实验过程中遇到问题时学生可以通过该系统寻求指导帮助，系统也可以主动对学生在实验过程的不当操作进行提示，避免发生错误。学习者或教师可以直接对系统提问，系统搜索出对应的知识信息，反馈给用户。下图所示是学生请求系统智能指导反馈指导信息的页面。系统智能指导学生实验

6、实验结果自动批改

学生做完实验提交结果后，自动批改子系统从实验平台中获取学生所做的实验结果状态数据，进行数据处理，将有用信息提交评价推理机。评价推理机利用教师在知识库中预先录入的样例对学生的实验结果信息进行鉴别。发现匹配样例后评价推理机继续利用教师在知识库中预先录入的批改规则对学生的实验结果信息进行推理分析，最后得出结论。评价结果反馈给实验平台，评价结论呈现给学生。并把成绩和相关信息汇总到成绩管理模块。下图所示是系统自动批改学生的实验结反馈的页面。

 系统自动批改学生的实验

7、实验室开放预约管理

学生可根据自己的兴趣爱好，提交实验预约以及工位预约，进行个性化实验。也可以向实验室提出设备借出申请。

教师也可以组织兴趣小组预约实验室来开展课外实验，同时也可以向实验室提出设备借出申请。实验室开放预约管理的主要功能如表所示。

实验室开放预约管理的主要功能

学生预约工位界面

8、虚拟仿真实验教学资源资源管理

本系统是一个开放的虚拟实验教学管理平台，除了实现对现有实验教学资源的管理。还可以提供如下方式的接口：

1)各种类型的虚拟仿真实验教学软件集成接口；

2)提供flash/Flex等演示实验的上传，发布；

3)提供Applet、ActiveX、VRML、Unity3d、Flex等技术手段实现的虚拟实验插件的集成接口；

9、互动交流通知

提供用户互动交流模块，包括在线实时答疑室和在线留言功能，在线实时答疑室支持多人语音、文字交流，可共享白板，保存聊天记录，问题库搜索、发送离线消息到邮箱。提供短信通知功能，当教学安排实验后，可以通过短信实时通知学生，并且可以通过短信督促未完成实验的学生。

 答疑室窗口界面图

10、系统管理

系统管理员主要对系统用户账号和实验学生班级分组进行管理，提供导入/导出、增、删、查、改功能，并对参加实验教学的角色和相应权限进行维护，根据角色的职能，赋予相应管理权限功能，同时还可以查看在线用户人数，查看用户功能访问、用户登陆记录。系统管理的主要功能如表所示，

系统管理的主要功能

系统管理员功能界面图