■王正

基于Web的個(gè)性化作業(yè)系統(tǒng)的開發(fā)研究

■王正

10.3969/j.issn.1671-489X.2013.08.043

隨著學(xué)生數(shù)量的逐年上升，教育資源顯得日漸緊張，要在這樣的形勢下達(dá)到社會、家長所期待的因材施教，改進(jìn)教學(xué)手段是當(dāng)務(wù)之急。主要闡述如何設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)結(jié)合個(gè)性化教學(xué)需求的基于Web的作業(yè)系統(tǒng)，并且對該系統(tǒng)在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行初步探索。

隨著時(shí)代的發(fā)展，社會教育的要求也在逐步提高，因此，學(xué)?！按箦侊垺钡慕逃Ｊ揭呀?jīng)不適應(yīng)時(shí)代的要求，迫切需要改變。因材施教，基于學(xué)生個(gè)體發(fā)展水平而量身定制的個(gè)性化的教育模式，越來越得到家長、社會的認(rèn)可。但是對于學(xué)校而言，學(xué)生數(shù)量多，教師資源緊張，特別對于一些城區(qū)的學(xué)校，要在傳統(tǒng)教學(xué)手段的基礎(chǔ)上倡導(dǎo)基于學(xué)生個(gè)性化的教學(xué)模式，幾乎成了一個(gè)“不可能完成的任務(wù)”。

為了在現(xiàn)在條件下盡可能地實(shí)現(xiàn)基于學(xué)生個(gè)性化的教育，讓每個(gè)不同發(fā)展情況和接受能力的學(xué)生都能得到提高，筆者設(shè)計(jì)、開發(fā)了這個(gè)基于Web的個(gè)性化作業(yè)系統(tǒng)，借此從作業(yè)和交流指導(dǎo)兩個(gè)方面探討了利用新興的網(wǎng)絡(luò)作業(yè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)的可能性。該系統(tǒng)既繼承了網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)高效、靈活的特點(diǎn)，又加入了針對個(gè)性教學(xué)要求而設(shè)計(jì)的作業(yè)反饋模塊和交流討論模塊，同時(shí)也針對中學(xué)教育的特殊性，設(shè)計(jì)了家校交流的模塊。

為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全高效和降低對用戶端的要求，軟件設(shè)計(jì)采用B/S模式的架構(gòu)，用戶只需要一臺可以上網(wǎng)的電腦，借助兼容的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器就可以實(shí)現(xiàn)所有的功能。該系統(tǒng)包括五大主要功能模塊，分別是系統(tǒng)管理模塊、用戶管理模塊、題庫管理模塊、作業(yè)/考試管理模塊、信息查詢模塊。下面介紹各模塊主要功能。

1）系統(tǒng)管理模塊，主要提供管理員用戶使用，登錄后系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)置分配不同的操作權(quán)限，動態(tài)地生成功能菜單。用合法的系統(tǒng)管理員的賬號登錄，可以對網(wǎng)站名稱、網(wǎng)站地址、站長信息、版權(quán)信息、IP段黑名單和系統(tǒng)注冊許可等項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)置，所有的設(shè)置都是即時(shí)生效，并且永久存儲于數(shù)據(jù)庫的config表中。表結(jié)構(gòu)如表1所示。

2）用戶管理模塊包括對4類用戶的管理，分別是系統(tǒng)管理員、教師、學(xué)生和家長。通過通用處理程序?qū)崿F(xiàn)對4類用戶信息的設(shè)置、修改以及在系統(tǒng)中的權(quán)限編輯。使用時(shí)，各類用戶通過通用的登錄模塊，用各自的用戶名和密碼進(jìn)行登錄，通過驗(yàn)證的合法性用戶，系統(tǒng)會自動檢索數(shù)據(jù)庫，讀取數(shù)據(jù)庫中的角色和權(quán)限，然后自動生成功能菜單，實(shí)現(xiàn)用戶的各項(xiàng)功能。如果角色驗(yàn)證為教師，則生成教師頁面菜單，通過菜單可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生和家長的信息管理、試題庫管理、自動/手動組卷和人工閱卷、查詢作業(yè)和考試情況、查詢歷史成績和歷史答卷、回復(fù)學(xué)生和家長的提問等功能；如果登錄角色為學(xué)生，則可以實(shí)現(xiàn)查看作業(yè)、完成作業(yè)、自主練習(xí)、查看歷次考試和作業(yè)得分情況、個(gè)人錯(cuò)題列表及教師答疑記錄；如果登錄角色驗(yàn)證為家長，除了擁有學(xué)生的所有權(quán)限，還可以直接和任課教師進(jìn)行在線交流，提高家長聯(lián)系的針對性。出于安全性考慮，登錄處理系統(tǒng)使用了通用的驗(yàn)證程序，以提高系統(tǒng)的安全性和減少惡意登錄的情況發(fā)生，所有登錄行為，無論是否驗(yàn)證成功，均對登錄的時(shí)間、IP地址、用戶名等信息進(jìn)行記錄，以備查驗(yàn)。

3）題庫管理模塊，提供對單選、多選、填空、判斷、解答等5類題型的編輯功能。為了便于大批量地導(dǎo)入現(xiàn)有的試題，還提供試題的批量導(dǎo)入工具，支持Excel格式的試題的批量導(dǎo)入。同樣，該工具也可用于試題導(dǎo)出。當(dāng)?shù)卿浗巧珵榻處煏r(shí)，還可以利用本模塊進(jìn)行個(gè)性化的作業(yè)布置和試卷編輯功能，可以設(shè)置和修改每一道試題的知識點(diǎn)、章節(jié)、難度、分值、標(biāo)準(zhǔn)答案等參數(shù)。

表1 config表結(jié)構(gòu)

4）作業(yè)/考試管理模塊分成兩部分，分別面向?qū)W生和教師用戶。學(xué)生可以通過該模塊實(shí)現(xiàn)在線完成作業(yè)和在線考試、客觀題自動評分、標(biāo)準(zhǔn)答案實(shí)時(shí)校對等功能，大大提高作業(yè)效果反饋的時(shí)效性；教師可以組織編輯作業(yè)和試卷、主觀題閱卷、作業(yè)得分率分析、作業(yè)/考試設(shè)置等功能。其中，組卷模式分為自動和手動兩種模式，既可以通過設(shè)置的條件調(diào)用遺傳算法，實(shí)現(xiàn)高效的自動組卷；也可以完全由手動從題庫中逐題挑選，組成更具有針對性的卷子；還可以兩種方式結(jié)合，自動生成試卷后通過手動替換試題，實(shí)現(xiàn)高效和高針對性的高質(zhì)量組卷。分析功能中提供試卷/作業(yè)總體得分情況和每一試題的得分情況；作業(yè)設(shè)置主要是對作業(yè)完成時(shí)限、完成對象的設(shè)置，可以具體指定某個(gè)學(xué)生完成哪部分作業(yè)，體現(xiàn)出作業(yè)個(gè)性化、因人而異的教育新理念。

5）信息查詢模塊包括各類信息的查詢與統(tǒng)計(jì)。學(xué)生可以查詢自己的作業(yè)/考試進(jìn)度、成績、歷史試卷和答卷。這樣的設(shè)計(jì)，使學(xué)生在復(fù)習(xí)階段能夠更有效率，只要通過查閱自己歷史試卷中的錯(cuò)題，就可以對自己的薄弱環(huán)節(jié)了如指掌，復(fù)習(xí)起來自然也就可以達(dá)到事半功倍的效果。另外，針對個(gè)性化教學(xué)的需要，該模塊還設(shè)計(jì)了一個(gè)試題的交流問答系統(tǒng)，學(xué)生可以向教師咨詢對于某一試題的疑惑，而教師可以針對此問題進(jìn)行一對一的反饋，這樣使每一個(gè)學(xué)生的個(gè)體問題都能得到針對性的解答，比整節(jié)課滿堂灌的效果要好得多。而作為家長，登錄后更可以查詢到學(xué)生在每一次作業(yè)/考試中的成績、名次、詳細(xì)答卷、平均得分，優(yōu)秀率等信息，可以橫向在全班或全系統(tǒng)中進(jìn)行比較，也可以進(jìn)行縱向的比較，所有比較結(jié)果可以通過折線圖的方式直觀呈現(xiàn)，使家長對子女學(xué)習(xí)情況的掌握更客觀也更具有說服力。同樣，考慮到家長的需求，系統(tǒng)也提供家長和任課教師直接交流的問答系統(tǒng)，使家長能更客觀地和任課老師進(jìn)行一對一的交流。

系統(tǒng)已于一年前安裝在學(xué)校的服務(wù)器上運(yùn)行，經(jīng)過一年來教師、學(xué)生和家長對本系統(tǒng)的測試使用，各模塊穩(wěn)定運(yùn)行，基本可以滿足對于個(gè)性化教學(xué)的需求。對于教師而言，大大提高教師在批改作業(yè)、試卷方面的效率，有的教師還拓展到隨堂練習(xí)的使用，使系統(tǒng)高效靈活的特點(diǎn)發(fā)揮到極致；對于學(xué)生而言，突破了地域和時(shí)間的限制，只要一臺可以上網(wǎng)的電腦，任何合法的學(xué)生都可以隨時(shí)隨地完成一次作業(yè)或開始一場考試，以檢驗(yàn)自己對于學(xué)科知識的掌握水平，并且可以及時(shí)得到結(jié)果，受到學(xué)生的歡迎；對于家長，歷史成績的查詢可以反映自己子女學(xué)習(xí)進(jìn)步過程，發(fā)現(xiàn)異常也可以及時(shí)介入處理，讓數(shù)據(jù)說話，與子女的溝通更客觀。交流反饋模塊還提供了一個(gè)家長與教師的交流場所，可以讓教師更有針對性地、一對一地對家長的問題予以解答，實(shí)現(xiàn)教學(xué)反饋的個(gè)性化。

系統(tǒng)的使用效果是明顯的，但在測試使用過程中也出現(xiàn)一些問題。比如，系統(tǒng)目前對于一些復(fù)雜的物理公式和化學(xué)公式的顯示效果不好，在某些情況下會導(dǎo)致閱讀困難；對于程序的設(shè)計(jì)，某些統(tǒng)計(jì)功能算法比較復(fù)雜，導(dǎo)致大量用戶同時(shí)操作時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)速度變慢，影響使用體驗(yàn)；程序界面比較簡陋，互動性不強(qiáng)，未經(jīng)培訓(xùn)的用戶上手操作可能會遇到一定的困難……對此，筆者將繼續(xù)深入研究，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，力爭真正在作業(yè)和考試層面實(shí)現(xiàn)教育的個(gè)性化。

江蘇省昆山市第二中學(xué)）