吳　迪

摘要：高職院校應具體分析教學中存在的若干問題，認真分析高職學生的心理特點，提出一體化教學系統(tǒng)設計的創(chuàng)新性構(gòu)想，結(jié)合網(wǎng)絡技術(shù)與信息處理技術(shù)提出設計方案并進行嚴謹?shù)恼撟C，解決系統(tǒng)中存在的一些技術(shù)難題。

關(guān)鍵詞：高職院校；教學系統(tǒng)；一體化；證書

近年來，就業(yè)市場對高職院校畢業(yè)生的能力逐漸認可，高職院校迎來了發(fā)展的高峰期。同時也對高職院校提出了更高的要求，除了需要不斷完善教學設施和條件以外，更需要致力于改進教學體系、探索專業(yè)課程的改革，以培養(yǎng)適應市場需要并具有發(fā)展?jié)摿Φ膶I(yè)技術(shù)人才。伴隨教學改革的不斷深入，許多先進的教學理念與教學方法開始應用到教學實踐中，一些先進的網(wǎng)絡技術(shù)與信息處理技術(shù)，如無紙化辦公軟件、教務信息分布式處理軟件等得到越來越普遍的應用，這些都對教學工作起到了很好的促進作用。

高職教學存在的問題

問題一：少數(shù)學生平時不用功，到期末臨時突擊，應付考試。造成這種現(xiàn)象的原因主要是有的上課班級規(guī)模較大，人數(shù)眾多，教師無法準確地對每個學生的平時表現(xiàn)和成績給出客觀的評估，因此在這個環(huán)節(jié)上對學生的激勵和約束機制顯得比較薄弱。教師的教學水平高，會給學生帶來正面影響，不用功的學生就相對少些，但是僅僅靠學生的自我約束和教師的人工管理仍無法達到比較滿意的效果。

問題二：教師與學生的課外互動較少。通過一些即時通訊類軟件，例如QQ、MSN等，教師與學生可以通過互聯(lián)網(wǎng)保持聯(lián)系，學生可以及時請教問題、提交作業(yè)等。但是比較多的是一對一的問答，達不到類似課堂討論的效果。而且這也需要依靠學生的學習自覺性，如果學生不主動，教師就無法通過這種方式調(diào)動學生的學習熱情。

問題三：考核手段比較單一。目前高校的學科成績考核主要還是依靠試卷筆試，有條件的還可輔之以技能考核，最后綜合打分。這樣的考核形式存在的問題一是對筆試的依賴性較強；二是考卷相同，容易作弊；三是考試成績與學生的真實學習情況之間有一定的差距。

結(jié)合實際探索解決方案

筆者在多年的教學工作中注意到上述問題的存在，并開始認真思考解決方案。筆者認為，可以先進的網(wǎng)絡技術(shù)與信息處理技術(shù)為工具，建立一個教學、互動交流、考核一體化的信息化系統(tǒng)，教師、學生與教輔人員在這個系統(tǒng)中分別扮演不同的角色。

（一）教學一體化系統(tǒng)的設計思想

相對于論壇式網(wǎng)絡虛擬社區(qū)，系統(tǒng)設計可借鑒類似“百度知道”的系統(tǒng)“百度知道”是中文搜索引擎“百度”研發(fā)的基于搜索的互動式知識問答分享平臺，用戶可以根據(jù)自身的需求，有針對性地提出問題，并通過積分制鼓勵其他用戶，共同創(chuàng)造該問題的答案。同時，這些答案又將作為搜索結(jié)果，進一步提供給其他有類似疑問的人。系統(tǒng)引入這個功能時可做一些改動，使提問和回答的學生都能得到獎勵，但獎勵的程度有所不同，做出解答的積分更高些。這樣就引入了一種激勵機制，不僅學生可以通過這個系統(tǒng)得到其他同學或教師的幫助，解答學習中遇到的問題，而且?guī)椭鷦e人的學生也可以產(chǎn)生成就感并得到獎勵。可借鑒“百度知道”的頭銜制，按照積分高低，分設初入江湖、江湖新秀、江湖大俠等不同頭銜，增加系統(tǒng)體驗的趣味性。系統(tǒng)還可提供數(shù)據(jù)庫支持，學生只要有權(quán)限，就可以對以前的問答過程、最佳回答等進行查詢。

解決身份確認問題本系統(tǒng)不允許匿名登錄，要確保確實是合適的人在使用相應的賬號登錄系統(tǒng)，“百度”所采用的簡單的用戶名/密碼的方式無法進行安全的身份認證，本系統(tǒng)采用更為嚴格的認證規(guī)則，即通過客戶端數(shù)字證書加強身份認證并加密。PKI技術(shù)是目前唯一的、最好的解決方案。系統(tǒng)在開發(fā)時已經(jīng)考慮應用PKI技術(shù)。Windows Server 2003系統(tǒng)可支持PKI技術(shù)，教師可通過教學一體化系統(tǒng)制作、頒發(fā)數(shù)字證書，通過 Web 界面方便地管理所有已經(jīng)頒發(fā)的數(shù)字證書，檢查所有證書的到期時間，證書到期后可以重新頒發(fā)，也可以根據(jù)需要隨時吊銷和替換證書。學生每人都可通過在線申請，獲得屬于自己的數(shù)字證書，并保存在自己的電腦上，私鑰設置為不可導出，以此保障證書的安全性。

布置課程任務，學生自由選題系統(tǒng)中包含了課程實踐的題庫，題庫中的題目與當前所授課程相關(guān)，具有一定的難度，按照要求，學生每一學期可自行從題庫中抽取一項任務，在學期結(jié)束以前完成。教師與學生按照各自不同的權(quán)限對任務進行管理，學生可以對任務進行增加、刪除、修改等操作，教師具有審核、批準、刪除等操作權(quán)限。

期末實現(xiàn)無紙化在線考試網(wǎng)絡拓撲圖如圖1所示，學生客戶機無需安裝任何軟件，只需要從瀏覽器打開考試站點即可。系統(tǒng)中具有豐富的試題庫，可以通過自動和手動兩種方式生成試卷，考生試卷相同的幾率幾乎為零。試題庫有豐富的題型，編輯題目時可插入圖片、聲音等多媒體信息。系統(tǒng)具有較強的分類管理功能，教師可根據(jù)需要設定不同科目的題庫，針對不同的考生設置不同的考試內(nèi)容。在線考試系統(tǒng)可嚴格控制整個考試過程，實行時間監(jiān)控與權(quán)限控制，考生需要在限定時間內(nèi)提交試卷，考試時間一到，系統(tǒng)會自動結(jié)束考試。閱卷分主觀與客觀兩部分，主觀卷由教師批閱，客觀卷由計算機自動完成批閱，并計算出得分，可有效減輕教師評卷的工作負擔。對考試結(jié)果有多種形式的分析和統(tǒng)計，可按各種條件分析/統(tǒng)計考試結(jié)果，例如考試信息、考生信息等，可生成各種類型的統(tǒng)計圖，如餅圖、柱狀圖等。該系統(tǒng)是運行在Internet/LAN上的多媒體教學考試系統(tǒng)，具有一定的安全性和保密性，能分別對應學生、教師與管理員用戶，并授予不同的權(quán)限，通過管理員進行統(tǒng)一管理。

系統(tǒng)綜合打分利用系統(tǒng)中的信息處理技術(shù)，對學生期末考試的評分變得很輕松，系統(tǒng)可根據(jù)教師事先設定的各項得分的加權(quán)，自動計算出學生的最后成績。

（二）系統(tǒng)實施的技術(shù)手段

系統(tǒng)選擇B/S模式，即瀏覽器/服務器模式，方便應用程序的部署，采用微軟的.net技術(shù)進行開發(fā)，.net依托Windows操作系統(tǒng)，.net framework框架完全面向?qū)ο螅哂胸S富的類庫及可視化開發(fā)界面，可為系統(tǒng)的實施提供足夠的技術(shù)支持。登錄到網(wǎng)站時，系統(tǒng)首先進行安全連接，檢驗客戶端證書的有效性，需要訪問Windows證書存儲區(qū)，使用System.Security.X509Certificates 命名空間中的X509Certificate的證書類4，選擇使用派生自X509 Certificate的.NET Framework 2.0版本的X509 Certificate2，可以支持加密操作。在獲得X509 Certificate2的一個實例后，可以檢查證書的各個屬性（如使用者名稱、到期日期、頒發(fā)者和友好名稱等）。HasPrivateKey屬性會告知是否存在關(guān)聯(lián)私鑰。PrivateKey和PublicKey 屬性將對應密鑰作為一個RSACryptoServiceProvider實例返回。

下面給出的是本系統(tǒng)使用的搜索證書的具體代碼：

static X509Certificate2 FindCertificate（StoreLocation location，StoreName name，

X509FindType findType，string findValue）

{

X509Store store = new X509Store（name，location）；

try

{

//創(chuàng)建并打開證書存儲進行只讀訪問

store.Open（OpenFlags.ReadOnly）；

// 搜索證書存儲

X509Certificate2Collection col = store.Certificates.Find（

findType，findValue，true）；

// 返回找到的第一條記錄

return col[0]；

}

// 確保關(guān)閉證書存儲

finally { store.Close（）；}

}

訪問證書存儲區(qū)域使用證書存儲類X509Store類。存儲區(qū)如圖2所示。在其構(gòu)造函數(shù)中，需要提供存儲區(qū)位置（當前用戶或計算機）和存儲區(qū)名稱?？梢允褂米址騍toreName枚舉指定要打開的容器。獲得有效的X509Store實例后，就可以搜索、檢索、刪除和添加證書。類的功能很強，可以按使用者名稱、序列號、指紋、頒發(fā)者和有效期等條件搜索證書。通過該類的Add方法可以將學生的客戶端證書導入到Windows證書存儲區(qū)中。下面給出的是在系統(tǒng)使用的證書導入的具體代碼，ImportCert方法演示了如何將用戶李婷的證書導入TechSystem容器中：

static void ImportCert（）

{

X509Certificate2 cert = new X509Certificate2（"李婷.cer"）；

X509Store store = new X509Store（"TechSystem"，StoreLocation.CurrentUser）；

try

{

store.Open（OpenFlags.ReadWrite）；

store.Add（cert）；

}

finally { store.Close（）；}

}

一體化教學系統(tǒng)在實際應用中取得了比較滿意的效果。該系統(tǒng)中的知識問答積分體系非常適合像計算機網(wǎng)絡這樣重視平時知識積累的課程。學生平時通過系統(tǒng)與同學、老師交流，積累經(jīng)驗，到期末就會感覺到考試變得不再是一種負擔。系統(tǒng)還可以做進一步改進，將證書放入Usbkey，Usbkey是一種內(nèi)置單片機或智能卡芯片USB接口的硬件設備，有一定的存儲空間，可以存儲用戶的私鑰及數(shù)字證書，利用Usbkey內(nèi)置的公鑰算法可實現(xiàn)對用戶身份的認證。Usbkey非常安全可靠，由于用戶私鑰保存在密碼鎖中，理論上使用任何方式都無法讀取。Usbkey與學生的身份進行綁定，就可以應用本系統(tǒng)的問答體系與考試體系的身份認證。

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作者簡介：

吳迪（1976—），男，福建泉州人，講師，主要從事計算機網(wǎng)絡、軟件方面的教育和研究。（本文責任編輯：王恒）

（本欄責任編輯：張維佳）