沈曉偉　童一飛

摘 要：本文根據(jù)現(xiàn)代教育技術發(fā)展的趨勢，分析了中學數(shù)學輔導教學系統(tǒng)的需求。同時，給出了基于J2EE的中學數(shù)學輔導教學系統(tǒng)的體系結構與功能結構，并討論了該系統(tǒng)的主要功能。為教師提高教學質(zhì)量、學生提高學習積極性及推進教育信息化進程奠定了良好的基礎。

關鍵詞：J2EE平臺；中學數(shù)學；輔導教學系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8454（2009）12-0070-02

引言

信息技術與計算機技術的發(fā)展日新月異，教學需求千變?nèi)f化，整個教育已經(jīng)邁入一個嶄新的發(fā)展階段。隨著教育信息化進程的推進，以及高校教學系統(tǒng)的推廣應用，傳統(tǒng)的填鴨式課堂教學模式已不能滿足當前教學需求。為了適應這種發(fā)展趨勢以及教育信息化的理念，基礎教育的教育思想、教育方法與教育手段的更新須與時俱進。[1] 因此，應用先進信息技術的教學系統(tǒng)研究就應運而生了。

基于Web的中學數(shù)學輔導教學系統(tǒng)，就是針對當前數(shù)學教學需求，以先進信息技術為手段、以教學資源為基礎、以教學輔導為核心的網(wǎng)絡輔導教學平臺。該系統(tǒng)有利于提高教師的教學成效、鞏固與提高學生的知識結構以及提高學生的學習能動性等。

一、系統(tǒng)需求分析

實踐證明，符合用戶與學生需求的系統(tǒng)才是有生命力的系統(tǒng)。因此，只有深入了解需求，才能構建先進、實用且具有柔性與可重構性的開放型輔導教學系統(tǒng)。筆者在從事中學數(shù)學教育數(shù)年的經(jīng)驗以及與學生充分交流的基礎上，將基于J2EE的中學數(shù)學輔導教學系統(tǒng)需求總結如下：

1.系統(tǒng)的功能需求

（1）基礎信息管理功能：系統(tǒng)運行所需要的基礎數(shù)據(jù)和系統(tǒng)維護的功能。包括用戶管理、密碼服務、系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份和恢復等。[2]

（2）基本的教學輔導功能：包括在線輔導、課程習題、授課教案、學習資源等。

（3）智能控制與指導功能：系統(tǒng)能夠根據(jù)學生的自身水平來控制與指導學生正確合理使用輔導教學系統(tǒng)。

2.系統(tǒng)的性能需求

（1）系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性與可靠性

對于教學輔導系統(tǒng)，教學資源是吸引學生的主要原因。因此，

教學資源數(shù)據(jù)（如習題以及答案）的安全性保障是系統(tǒng)所必須的，以防止不法用戶進行數(shù)據(jù)篡改等操作。另外，系統(tǒng)還須保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)與信息的可靠性、可維護性以及可擴充性等要求。

（2）系統(tǒng)的開放性、擴展性和易用性

其中，易用性是本系統(tǒng)區(qū)別于其他信息系統(tǒng)的關鍵。鑒于本系統(tǒng)的用戶除了教師外，以中學生群體為主。因此，要考慮到其計算機水平以及接受能力，做到系統(tǒng)用戶界面友好以及功能傻瓜性。

二、系統(tǒng)體系結構與功能劃分

1.系統(tǒng)體系結構

本系統(tǒng)采用基于J2EE框架的B/S體系結構，系統(tǒng)體系結構圖如圖1所示。[3]

在系統(tǒng)設計上，力求教師和學生便捷地完成教學輔導活動。根據(jù)系統(tǒng)的需求分析，開發(fā)的輔導教學系統(tǒng)是一個開放的、可重構的、可擴充的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的體系結構和軟件設計的模塊化思想，系統(tǒng)的功能結構如圖2所示。

2.系統(tǒng)各功能模塊

系統(tǒng)由資料中心、測評試題、師生園地以及系統(tǒng)管理四大模塊組成。各模塊功能介紹如下：

（1）資料中心有資料上傳（教師用戶）與資料下載（教師與學生用戶）兩大功能。資料中心主要提供教學大綱、授課教案、教學視頻、教材知識點剖析以及兄弟學校的試題等的上傳或下載。其中，系統(tǒng)的特色在于將教材內(nèi)容與知識點關聯(lián)起來。從而，一方面有利于學生對教材內(nèi)容的提煉與抽象，提高學生的數(shù)學素質(zhì)；另一方面，將教材內(nèi)容與知識點緊密關聯(lián)，有助于學生進行相關應試訓練。

（2）測評試題分在線水平測試、自我測試以及在線組卷三大功能。在線水平測試主要是測試學生的當前水平，系統(tǒng)會根據(jù)測試結果控制與引導其學習過程（如水平等級為中時，系統(tǒng)會限制用戶訓練難度較大的試題）。自我測試則是根據(jù)課時或者教材單元提供測試試題。在線組卷為教師或者學生根據(jù)試題題型、試題難度、知識點考核等關鍵參數(shù)進行自動組卷。這里，系統(tǒng)的特色主要在于試題數(shù)據(jù)庫的屬性表項設置，包含了題型、難度、對應知識點以及關聯(lián)知識點。對應知識點以及關聯(lián)知識點的設置有利于高水平題目的解析和供數(shù)學素質(zhì)較高的學生進行提高訓練。

（3）師生園地主要提供師生進入在線提問與答疑狀態(tài)時進行教學交互的平臺。

（4）系統(tǒng)管理有用戶管理、權限管理以及數(shù)據(jù)管理三大功能。用戶管理將用戶分為教師用戶與學生用戶兩類，進行用戶“添加/刪減”、登錄、密碼以及個人基本信息等管理。權限管理主要是指根據(jù)用戶的類別、水平限制用戶操作。數(shù)據(jù)管理主要具備數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)維護與數(shù)據(jù)恢復等功能。[4]

三、系統(tǒng)的實現(xiàn)

研究的數(shù)學輔導教學系統(tǒng)應用J2EE開發(fā)，采用SQL數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)登錄界面如圖3，用戶通過輸入用戶名與正確密碼進入系統(tǒng)；系統(tǒng)管理員可以進行用戶的添加；除此之外，還能對用戶進行權限分配；系統(tǒng)的主界面，默認為資料中心功能界面中用戶可完成資料的上傳與下載操作；在線組卷界面，用戶可以根據(jù)試題題型（下拉選擇：選擇、判斷、填空）、試題難度（下拉選擇：難、中、易）、知識點以及關聯(lián)知識點等關鍵參數(shù)進行自動組卷；用戶點擊“添加試卷”，界面下方的文本框則會出現(xiàn)隨機從題庫選取的滿足要求的題目；點擊“取消”則重新搜索試題，點擊“繼續(xù)添加”則上個隨機操作的題目自動加入試卷組卷內(nèi)容RESET，直至組卷完成；師生園地中在線提問界面中學生通過在線提交咨詢內(nèi)容可與教師進行交互（添加用戶界面、系統(tǒng)主界面、在線組卷界面和在線提問界面略）。

四、結束語

基于J2EE的中學數(shù)學輔導教學系統(tǒng)致力于集師生交互、教學資源共享與管理、學生自學與自測等功能于一體，以提高教師的教學成效、鞏固與提高學生的知識結構、提高學生的學習能動性。系統(tǒng)的一個重要特點在于擺脫傳統(tǒng)教學系統(tǒng)中教材內(nèi)容與知識點的簡單羅列和分析，通過知識點的關聯(lián)既有助于學生構建知識網(wǎng)絡，又有利于學生進行相關應試訓練。

參考文獻：

[1]梁小丹.基于Web的中學物理輔助教學系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].中國教育信息化,2008,（1）：42-45．

[2]閆振福,張曉諾.基于J2EE平臺的教學管理系統(tǒng)設計實現(xiàn)[J].中國教育信息化,2008,（5）:51-52.

[3]王亞民,王勇.基于J2EE的Web教學系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].技術與創(chuàng)新管理,2008,29，（4）:391-394.

[4]趙燕,李東波,黃冬.面向訂單的產(chǎn)品開發(fā)項目管理系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[J].現(xiàn)代制造工程,2006,（8）:21-23.

（編輯：隗爽）