0 引言

农业设施与建造课程是大学设施专业的重点课程。该课程内容庞杂，需要综合运用农业建筑学、建筑材料与结构、建筑物理、建筑设备、暖通与空调、机电工程、施工与安装工程等各方面专业技术知识，这些知识又是建立在工程力学、流体力学、工程热力学和传热学等基础学科之上，同时，还涉及农业气象、园艺学、畜牧学以及畜禽环境卫生学等农业生产方面相关知识。本系统试图将有关专业技术知识中最基本和使用的部分融合，利用网络教学技术和工作流技术，将其整合进行网络传授［1］。

工作流技术通过过程建模，可以将该课程教学学习过程转化成计算机能处理的模式。理想的工作流模型可以在功能、行为、组织/资源及信息等方面对实际的教学过程进行描述。本系统通过相应的建模工具创建过程模型后，与各种外部资源交互完成各个学习单元。各种用户包括学生、教师和管理员可以在本系统中完成相关任务和管理工作，从而实现整个系统的网络化管理。采用工作流技术实现的教学系统，可以在时间和地点上供学生自主选择。通过使用工作流技术管理学习和教学行为主要源自自然的学习流程。工作流技术中引擎的使用，可以引导学生的学习过程，比如提高学生和教师的学习工作效率、提供个性化的学习方案、实现资源共享、加强师生间的交流合作等等。

1 农业设施设计建造课程系统总体设计

1.1 系统总体架构

本系统总体架构如图1所示。

图1 系统结构图

本系统主要分三层，分别为表示层，工作流管理层和数据层。

表示层的主要工作是提供用户即学生、教师和管理员的登录界面、为学习者分配的学习任务、任务结束后的提交、学习后的测试以及作业的提交等任务的界面。学习者可以查询自己的成绩和以往的学习记录，教师可以对学习者的作业进行评分并记入数据库中。设计者可通过建模工具即过程定义工具对工作流模型进行设计和修改，包括过程模型、组织模型和资源模型的设计定义。

中间层主要是工作流执行服务层，在这里工作流引擎负责解释学习过程的过程定义，运行学习过程并对其进行管理。

数据层主要是通过数据库管理系统提供整个教学过程中所需的教学内容。包括教学过程库，相关的作业，试题等。另外管理员还可以通过数据库管理系统，完成用户定义、角色定义和权限管理等任务。

1.2 系统功能框架

系统的功能框架分为以下几个部分:

(1)学生的学习系统

可以针对不同学习基础的学生提供不同难度的教学内容，在学生登陆后根据学生的情况，提供相应的学习内容。

(2)学生的评测系统

在学生的学习过程中，每个知识点和学习单元结束后，要对前段学习情况进行测评觉得下一步学习任务，实现学习的个性化。

(3)论坛交流系统

提供学生和教师之间交流的平台。

2 农业设施设计与建造课程建模

2.1 学习过程建模

完整的学习过程是由一组知识点和一定的规则及相应的文档结合在一起的，这些知识点，包括测试点和单元点，反映在学习中必须要有先后顺序，本系统设计时将整个学习过程描述成由节点和连接弧组成的有向图。有向图中的节点可以包括各种活动节点和路由节点。

(1)活动节点

在本系统中，活动节点的设计主要包括前期测验、单元测评、综合测评、单元学习子过程、具体知识点学习等，概述如下:

①前期测验，指学生在开始课程学习时首先为其准备的测验题。学生在完成该节点后，会得到一个成绩。然后根据该学生的成绩来决定后面的学习采用何种大纲。大纲一般分为易难两种层次。该活动中的测试题由工作流自动从测试题库中选取。

②单元测评，指单元学习完毕，针对前面学习内容进行的测验。该测验不仅包括测验成绩，还要根据平时的作业完成情况、学习时间、网上发言次数等参数综合考虑，从而决定是否进行下一阶段的学习。如果通不过该单元测验，需要重新进行该单元的学习。

③综合测验，在整个学习过程的最后，综合测验节点主要是对整个学习过程进行评估。包括学习内容的测验，各单元测验的成绩汇总等等。在该节点完成后，整个学习过程结束。