鄧曉剛　楊曉毅

摘要：開發(fā)了一個基于“互聯(lián)網+”的微作業(yè)管理系統(tǒng)，其能在課間推送客觀題，讓學生在線答題提交，便于教師了解學生聽課完成情況，把控教學進度。還能通過作業(yè)系統(tǒng)發(fā)放問卷，即時掌握學生學習該門課程的動態(tài)信息。該系統(tǒng)的使用將手機轉變?yōu)檎n堂教學交互式工具，能夠讓教師在授課過程中得到最真實和及時的數(shù)據(jù)信息，提高課堂管理水平。另外，該系統(tǒng)可以充分發(fā)揮手機媒體對大學生學習的促進作用，正確引導學生合理使用手機。

關鍵詞：互聯(lián)網+;微作業(yè)系統(tǒng);實時反饋;信息化時代

中圖分類號：TP315

文獻標識碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.09.002

1 引言

傳統(tǒng)教學中，受時間和精力的限制，教師沒辦法在每次作業(yè)練習后及時批改、統(tǒng)計各種回答或錯誤的比例，從而無法得到準確的“教學診斷”信息以供后續(xù)教學活動中參考;另一方面，學生作業(yè)互相抄襲現(xiàn)象嚴重，也起不到復習知識點、查漏補缺的作用。

如何有效進行作業(yè)管理，是一個讓很多教師頭痛的問題。紙質作業(yè)增加了很多教師的批改工作量，而且目前學生作業(yè)相互抄襲現(xiàn)象十分嚴重，經常一個教學班80多份作業(yè)，只有10余個版本。如果提交電子作業(yè)，卻存在一個更致命的缺點：電子文檔管理不方便，而學生要抄襲作業(yè)就更容易，只需要復制、粘貼。在當前的信息化時代中，學校都需要一個實用的作業(yè)管理系統(tǒng)來規(guī)范作業(yè)管理，以此來大大提高學校的管理水平，優(yōu)化資源，實現(xiàn)效益的最大化。

本文以“液壓傳動技術”為例，建立課程的網絡微作業(yè)題庫，將各章節(jié)的知識點以客觀題的形式（選擇、判斷、填空）給出。學生可以使用手機客戶端，用學號登錄，輸入課程名、教師名，進入到當堂課程教師的云班級。由教師指定當堂完成微作業(yè)推送的章節(jié)，系統(tǒng)隨機在該章節(jié)題庫里選擇3-5道題推送到學生手機客戶端。學生作答后提交，由微作業(yè)系統(tǒng)自動評分并生成作業(yè)記錄，供教師查詢。由于是隨機抽題，每個學生的答題內容不完全相同，一定程度上避免了抄襲行為。

2 系統(tǒng)模塊設計

2.1 系統(tǒng)功能設計

本系統(tǒng)具有對題庫的分類、隨機抽題、自動判分等功能，并支持實時地將結果反饋到教師端，教師可以根據(jù)反饋結果對學生們的學習情況有直觀的了解;可通過訪問后臺網站對題目進行批量的導人、導出，對題庫中的題干、選項等進行編輯，對學生的答題情況進行可視化分析。

2.2 工作流程設計

微作業(yè)管理系統(tǒng)的流程如圖1所示。上課前，教師在后臺管理系統(tǒng)中生成指定章節(jié)的二維碼，將其粘貼到授課時使用的課件之中，學生通過手機客戶端掃描解析教師指定的章節(jié)，系統(tǒng)會根據(jù)二維碼的設定，即時推送題目或在課間推送題目，課程結束后，系統(tǒng)會根據(jù)學生的完成情況，按正態(tài)分布生成學生的平時成績，并將生成的平時成績推送至教師郵箱和學生的手機端。

2.3 系統(tǒng)結構設計

為了提高系統(tǒng)運行效率，系統(tǒng)設計有學生手機端、教師手機端、教師網頁端三個模塊，系統(tǒng)模塊如圖2所示。手機端采用vue.Js進行跨平臺開發(fā)，封裝成Android及iOS應用，覆蓋絕大多數(shù)手機型號。網頁端使用Java語言進行開發(fā)，用戶可以使用Webkit內核研發(fā)出來的任意瀏覽器進行訪問并取得良好的體驗效果。

2.4 數(shù)據(jù)庫架構設計

數(shù)據(jù)庫表單中主要有三張表，分別是人員信息表（ person）、題目信息表（exam）以及成績信息表（grade）。人員信息表的密碼字段采用MD5加密、AES加密的雙重加密，如表1所示。其中，人員類型字段用來判定用戶的類型，0表示學生，1表示教師，2表示管理員。

課程信息表主要有題目類別字段、題目詳情字段，如表2所示，其中題目類別字段用來判定該題目的章節(jié)歸屬，題目選項詳情字段用JSON封裝，前端可以方便地解析出該題目的選項、正確答案，正確答案的判定將在手機端進行，服務器只存放最后的成績信息，以減輕服務器壓力。

成績信息表主要有學號、題號、原始分數(shù)、加權分數(shù)，如表3所示。當課程結束后，系統(tǒng)提取對應課程的所有成績。通過正態(tài)分布的結果，計算出加權得分，并由教師自行決定采用原始分數(shù)還是加權分數(shù)。

2.5 數(shù)據(jù)的封裝與解析

微作業(yè)管理系統(tǒng)的核心部分在于學生們使用手機APP解析出課件二維碼上的信息。存放在二維碼中的數(shù)據(jù)主要是題目對應的章節(jié)，并不涉及具體的題目，用戶在獲取到題目章節(jié)之后，向服務器請求獲取對應的信息。二維碼中的JSON結構如圖3所示。其中teacher表示上課教師，chapter表示選取題庫的章節(jié)，course表示選取題庫的課程名。

除了對二維碼進行JSON封裝外，在本系統(tǒng)的題目選項詳情字段、成績內容字段均進行了JSON封裝，將題目詳情字段進行JSON封裝的原因是因為一套題目的選項可能有多個，如果使用在表結構里面新增選項一、選項二直至選項n等字段，將使得表結構更加臃腫，考慮到題目的選項一般不會被用作檢索，所以，將題目的選項詳情封裝到一個字段里面，可以減少表結構的冗余。成績內容采用JSON結構的原因是為了記錄每道題目的得分，將每道題目的序號及對應的得分放在成績內容里，教師對學生的答題情況進行分析，可以有針對性地進行題目解答。題目選項詳情JSON結構如圖4所示。成績詳情JSON結構如圖5所示。

手機端對于二維碼、題目的JSON解析可以采用官方解析類、GSON解析、FastjSON解析等，而微作業(yè)管理系統(tǒng)的JSON解析需要運行于手機端，因此采用的是JS讀取JSON數(shù)據(jù)。即先定義var obj-JSON.parse（）str），然后再對obj進行操作。采用JSON封裝可以極大地節(jié)約數(shù)據(jù)庫存儲空間，減少資源浪費。

2.6 系統(tǒng)負載均衡

由于本系統(tǒng)在學生答題后需要及時地進行成績分析，將對應的總分、各題目的小分及時地匯總到教師端，在實際運行中，需要一定程度的負載均衡能力，本系統(tǒng)主要從以下幾個方面增加了系統(tǒng)的負載均衡能力：①答案正確性本地判別。學生們提交了答案后，系統(tǒng)依據(jù)已經存在的正確答案進行打分，并將評分結果進行上傳，服務器不對答案的正確性進行判斷，僅存儲評分結果。②采用ngmx進行反向代理，均衡各項服務流量，保障服務穩(wěn)定運行。③數(shù)據(jù)庫讀寫分離。采用主從數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的讀寫分離，有效降低數(shù)據(jù)庫壓力。④采用Redis進行數(shù)據(jù)緩存。對常查詢且變化頻率較低的數(shù)據(jù)進行緩存處理，可以有效地降低數(shù)據(jù)庫的連接數(shù)。

3 結論與展望

本文對基于“互聯(lián)網+”的微作業(yè)管理系統(tǒng)方案進行了詳細論證，從系統(tǒng)的硬件和操作系統(tǒng)特征方面對系統(tǒng)的層次結構和模塊關系進行研究，提出基于“互聯(lián)網+”微作業(yè)系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。

基于“互聯(lián)網+”的微作業(yè)系統(tǒng)，充分利用了現(xiàn)代互聯(lián)網技術開展教學，能夠體現(xiàn)教師主導、學生主體的開放式教學理念，全面體現(xiàn)了互聯(lián)網技術的先進性和優(yōu)越性。二者的結合豐富了教學資源，拓展了學習空間，提高了教師的信息化教學水平，促進了學生的自主學習能力的提高。

按照工程教育認證的思想，教學過程中體現(xiàn)以“學”為主，拓寬了師生交流的渠道，通過APP可以隨時收集學生對課堂進度、內容的反饋，幫助教師微調教學計劃，提高教學效果。

參考文獻：

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