虚拟实验教学评估系统设计范文

计算机技术的快速发展，使高职院校在教育信息化与管理的各个环节上都得到了相应的发展。如何更好地利用计算机信息为学校教学服务，已成为软件开发人员首要研究的问题。在这一背景下，高职院校教学评估体系应运而生。

一、高职院校虚拟实验教学评估问题的提出

对高职院校而言，虚拟实验教学评估体系具备良好的实用性。高职院校虚拟实验教学评估体系是否科学，直接关系到其管理工作能否有序开展。由于计算机本身所具有的运行速度快、精确性高、数据与信息可靠性强、资料查找方便等一系列优点，使得教职工的工作量有着不同程度的降低，其效果格外显著［1］。

二、高职院校虚拟实验教学评估体系的设计

(一)设计原则基于传统模式下的实验教学评估原则，考虑到虚拟实验室本身的特点，给出以下设计原则:第一，非常规性原则。计算机作为虚拟实验室影响的基础条件，从技术角度分析，其本身被划分到计算机辅助教学范畴之内，借助研究结论，评估非常规实验教学。第二，以定量评价为主原则。在设计指标体系时，需要考虑到哪些数据可以在虚拟实验室系统中储存，如何分析数据，通过实际的数据将教学目标的具体要求讲清楚。为了将定量评价的具体结果呈现出来，也可以控制定性评价，将其控制在一定的范围之内。第三，以学生为中心原则。在实际教学中选择学生学习的一个恰当方向全面评估教学质量。第四，科学性原则。科学性主要包含整体的完备性和相对的独立性两个方面，体现在是否便于操作上。根据上述评估原则，可以确定指标体系设计的大概方向［2］。

(二)实验评估第一，在虚拟实验准备过程中，要做好与搭建两方面的工作。因此，在实验之前需要建立“实验建设”这一级指标。第二，在搭建虚拟实验系统之后，就可以开展相应的实验，教师对实验进行指导。因此，在实验中需要建立“教学过程”这一级指标。第三，在完成虚拟实验后，即在学生点击提交程序之后，就可以对教学活动作评定，如学生对实验掌握的基本程度、实验所取得的成绩、学生对教师作出的评价等，这些都属于现实的教学结果。因此，实验之后需要建立“教学效果”这一级指标。

(三)虚拟实验平台评估在评估虚拟实验室教学质量时，不单单要评估教学过程和结果，同时还要对实验平台作出针对性的评估，以达到虚拟实验室特点的要求。在虚拟实验中将虚拟实验平台整个时间段都体现出来，平台本身的性能会直接影响到虚拟实验教学质量。所以，虚拟实验平台评估需要建立实验环境一级指标。实验环境一级指标的具体划分见下图。实验环境一级指标的具体定义:第一，故障报错次数是指最大限度地报错次数允许值。其中，故障类型主要包括软件病毒、停电、网络故障等。第二，系统MTBF是指整体系统平均无故障的时间。第三，最大并发数是指在相同时间段中，系统实际最大访问的允许量。第四，人机交互是指学生在人机交互界面运行时所产生的满意程度。第五，兼容性是指在WindowsXP、MAC等系统之下虚拟实验软件系统具备的兼容性。

三、高职院校虚拟实验教学评估指标的实现方法

(一)指标处理过程在虚拟实验评估系统中，其数据主要来源于实际应用环境中所收集到的数据，具有数据量大、信息多等优点。因此，必须满足评估系统的准确性、高速性等方面的要求。对指标的处理如下:第一，传输数据，并做好对应的解析。第二，在处理数据时，需要设定数据的具体格式，满足指标的一一对应，并且将指标结果存放在数据库中。第三，计算数据，应该考虑到数据指标实际的完成度。第四，结果应该得到相对应的显示。

(二)数据处理过程在得到评估数据后，可以确定各项指标数据，做好相应的评估，确定处理过程。本节主要是以小指标作为入手切口，对原始数据做好具体的分析，明确XML文件的定义，再对指标的读取与处理作详细设计，提出评估结果的计算公式。对数据的具体分析，本文以开放率和参与率为例。1.实验开放率考虑到XML数据源，其详细数据如表1所示。首先，选择目标课程的名称〈Coursename〉，读取实验时间和结束时间，在这一段时间内，需要将第一个实验的时间以及最后一个实验的结束时间确定出来;其次，在选择好目标实验后，读取实验名称和实验id;最后读取实验时间和结束时间，对数据的读取过程如下。2.参与率对于XML的数据源如表2所示:首先做好目标课程的选择，然后确定目标实验，读取实验的名称与id，最后读取相应的班级、学生和实验提交状态。数据的读取过程如下。

(三)结果对评估结果进行科学的显示，才能找准自身所关注的信息，满足评估主体的实际需求，确保评估效果符合自身要求。相比传统的表格形式，柱状图、饼形图可以将实际的价值体现出来。因此，本文选择了JFreeChart的图形生成法［3］。在JAVA平台上，JFreeChart作为开放的图标绘制类库是通过JAVA语言编写的，其设计主要是为了方便JSP、applets、servlets的使用。JFreeChart能够生成柱状图、饼状图、时序图以及散点图等多种图标，其输出格式有JPEG和PNG，同时也能够与EXCEL和PDF相互关联。通过JFreeChart将指标体系当中的各个指标评估结果显示出来，其显示的类型主要包括分布曲线图、饼状图以及柱状图。

作者：刘旭光 单位：黑龙江生态工程职业学院