高克芳,劉銀春

(福建農(nóng)林大學(xué)機電工程學(xué)院,福建福州350002)

大學(xué)課外師生互動網(wǎng)絡(luò)平臺是現(xiàn)代遠程教育系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)[1]。我國各大型遠程教育站點一般都有此平臺供異地師生交流。由于該平臺是針對網(wǎng)校具體需求進行開發(fā)的,不太適合全日制高校,而且硬件要求較高,軟件系統(tǒng)價格昂貴。為了給異地師生提供一個靈活免費的網(wǎng)絡(luò)交流平臺,人們開展了將博客和 E-mail技術(shù)應(yīng)用于教育的研究和實踐[2,3]。但教育博客很難實現(xiàn)作業(yè)的批改和管理,而E-mail不便于開展大規(guī)模討論。本文提出了一種融合博客和E-mail技術(shù)而實現(xiàn)的課外師生互動網(wǎng)絡(luò)平臺。該平臺既可利用博客的實時性和群體交互性,發(fā)揮了E-mail的私密性和便于管理的特點。利用此平臺教師可在線答疑,學(xué)生可開展在線討論,而且實現(xiàn)了作業(yè)管理的自動化和無紙化。

1 博客技術(shù)

博客是Weblog(網(wǎng)絡(luò)日志)的簡稱,是在網(wǎng)絡(luò)上的一種流水記錄形式[4],是繼 E-mail、BBS和 ICQ之后的第四種網(wǎng)絡(luò)交流方式。博客包含以下三個要素:①網(wǎng)頁主體內(nèi)容由個性化的眾多帖子組成;②帖子可以按照時間、主題和標簽等形式進行分類;③帖子內(nèi)容可以是文本、圖片、圖像、視頻和動畫等多媒體,并且以超鏈接作為重要的表達方式。

博客本身只不過是原有的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)形式,如個人網(wǎng)站、新聞網(wǎng)頁和電子公告板BBS等的綜合,但其使用和管理極度簡單化。博客頁面雖可不斷更新,但不需要專門網(wǎng)站維護,只要通過簡單點擊提交就能夠發(fā)布刷新頁面內(nèi)容。申請博客站點如同申請免費郵箱一樣,不需要任何成本。只要有必要,你隨時可以注冊若干個博客站點。

博客技術(shù)已經(jīng)集成了E-mail、BBS和FTP三種技術(shù)于一體,這使得基于博客的課外師生互動網(wǎng)絡(luò)平臺成為可能。

2 師生互動網(wǎng)絡(luò)平臺架構(gòu)設(shè)計

師生互動網(wǎng)絡(luò)平臺由博客網(wǎng)站、博客部落和電子作業(yè)管理三個功能模塊組成,如圖1所示。

圖1 課外師生互動網(wǎng)絡(luò)平臺架構(gòu)圖

(1)博客網(wǎng)站模塊的主要功能是實現(xiàn)教師向?qū)W生發(fā)布信息,如本次課的作業(yè)內(nèi)容、下次課的預(yù)習(xí)內(nèi)容、每次作業(yè)完成的詳細情況及未交作業(yè)的學(xué)生名單;作業(yè)問題點評、作業(yè)中或討論過程中有代表性問題的集中解答;作業(yè)范例和學(xué)習(xí)資料的下載以及教師對本次課的教學(xué)反思等。為了方便學(xué)生閱讀,將這些內(nèi)容按圖1所示欄目進行分類。

(2)博客部落模塊的主要功能是實現(xiàn)答疑解惑和在線群體討論,側(cè)重于師生間、學(xué)生與學(xué)生間的雙向交流。雖然學(xué)生也可以通過在博客網(wǎng)站中給教師留言的方式提出問題,但這種方式不僅不便于其他學(xué)生瀏覽,也不便于教師進行管理。博客部落實質(zhì)上是一個BBS系統(tǒng),教師在“部落公告”中發(fā)布最新的通知或討論題目。學(xué)生加入該部落后,通過在“討論區(qū)”中以發(fā)帖子方式主動提出問題,其他學(xué)生或教師通過回帖子方式參與討論或進行問題解答。

(3)電子作業(yè)管理模塊的主要功能是實現(xiàn)作業(yè)的自動收集、抄襲檢測和作業(yè)批改等。如上交情況統(tǒng)計、得分登記、各種作業(yè)的分類、按題目得分統(tǒng)計、平均分的計算和指定作業(yè)的導(dǎo)出等功能。這樣不僅可以減少教師答疑的工作量,而且學(xué)生在討論過程中也學(xué)會了協(xié)作和交流。

3 關(guān)鍵功能模塊設(shè)計

現(xiàn)在,我校網(wǎng)絡(luò)平臺架構(gòu)中的博客網(wǎng)站模塊和博客部落模塊都能提供完善的技術(shù)支持,即教師不需要懂得IP網(wǎng)絡(luò),更不必了解網(wǎng)頁制作和動態(tài)網(wǎng)頁編程,只要會電腦操作就能實現(xiàn)上述兩個模塊的全部功能,只有電子作業(yè)管理模塊需要自己設(shè)計。

教師通過電子作業(yè)管理模塊的“作業(yè)分類”組合框,可以方便地按樹型控件“提交作業(yè)日期”、“學(xué)號和姓名”或“布置作業(yè)日期”查詢一個學(xué)生或多個學(xué)生的一次作業(yè)或多次作業(yè)情況。“列表”控件會詳細顯示所查詢的作業(yè)信息和對應(yīng)的教師批改信息,如作業(yè)的提交時間、作業(yè)得分和各題對錯統(tǒng)計。選中該列表控件中的一個項目后,“編輯”控件將顯示作業(yè)郵件和教師批改回復(fù)郵件的正文內(nèi)容以及對應(yīng)的附件名。點擊“打開”按鈕,就可打開教師的批改回復(fù)郵件附件,其內(nèi)容除了包含學(xué)生作業(yè)原文外,還有教師通過Word批注功能添加的批改信息。通過界面上相應(yīng)的按鈕和菜單可完成作業(yè)的對錯統(tǒng)計、平均分的計算和導(dǎo)出指定的作業(yè),生成作業(yè)上交情況以及缺交情況、按學(xué)號和姓名排列的所有作業(yè)列表等各種報表文本文件。教師通過在博客網(wǎng)站上發(fā)布這些文件實現(xiàn)作業(yè)完成情況的即時通報和催交等功能。

基于E-mail的電子作業(yè)系統(tǒng)都存在一個缺陷:由于很難保證學(xué)生的作業(yè)郵件標題或附件名符合規(guī)定的格式要求,因此系統(tǒng)接收到作業(yè)后就不可能準確識別,如果教師不手動修改作業(yè)的格式,系統(tǒng)就無法實現(xiàn)自動對作業(yè)進行分類統(tǒng)計和生成各種統(tǒng)計報表。本文提出了“Word作業(yè)模板”的解決方案,不僅實現(xiàn)了作業(yè)的自動準確識別,而且還能簡單解決作業(yè)的抄襲檢測這個難題[5]。

(1)Word作業(yè)模板

Word作業(yè)模板是一個.doc文檔,除了包含作業(yè)題目,在其頭部還含有“學(xué)號和姓名”和“布置作業(yè)日期”兩個組合框。學(xué)生在圖1中的博客網(wǎng)站模塊下載本次作業(yè)模板后,只要在文件頭部組合框中選擇自己的學(xué)號和姓名及布置作業(yè)的日期,點擊“保存”,該模塊就會為該學(xué)生自動生成一個按格式“學(xué)號和姓名 布置作業(yè)日期.doc”命名的word文檔,并自動打開。學(xué)生在該文檔內(nèi)答題,存盤后將其作為附件提交到教師指定的郵箱,就完成了一次作業(yè)。作業(yè)模板保證了每個學(xué)生提交的作業(yè)文檔都是按規(guī)定格式命名,因此系統(tǒng)就能自動準確識別每份作業(yè)。用學(xué)號和姓名一起作為關(guān)鍵詞識別學(xué)生的好處是,既可幫助學(xué)生檢查自己的作業(yè)文件名是否正確,也可讓教師很直觀看出是哪位學(xué)生提交的作業(yè)。

(2)抄襲自動檢測

抄襲是電子作業(yè)中存在的一種普遍現(xiàn)象,教師在認真批改作業(yè)的過程中是很容易發(fā)現(xiàn)的,但要教師要找出是誰抄了誰的作業(yè),卻是一件很費時的事情。本文在Word文檔中嵌入秘密水印的算法[5]基礎(chǔ)上,實現(xiàn)了教師在打開學(xué)生作業(yè)文檔時,自動高亮顯示作業(yè)中涉嫌抄襲的地方及抄襲的來源。

計算機通過學(xué)號能準確識別一份作業(yè)?？紤]到大多數(shù)情況下作業(yè)的拷貝發(fā)生在同一班級內(nèi)部,因此取學(xué)號后3位數(shù)字即可。由于學(xué)號中的每個數(shù)字通過4位二進制即可編碼,這4位二進制編碼中有24-10=6種編碼是未使用的,可以任取其中2種分別作為學(xué)號編碼的前后導(dǎo)碼,本文取的是”1010”和“1100”,因此要嵌入的水印總長度為:4+3＊4+4=20位二進制位。根據(jù)這 20位比特位的“1”和“0”的情況,分別將Word文檔中的漢字的西文字體相應(yīng)設(shè)置為“Times New Roman”和“Basemic Times”,使用20個字符即可完成水印的嵌入,因此,只要學(xué)生拷貝其他同學(xué)20個以上字符,即半行左右文本,系統(tǒng)就能檢測出抄襲。

作業(yè)模板除了自動生成上面按一定格式命令的作業(yè)word文檔,同時在學(xué)生保存自己的作業(yè)時,自動實現(xiàn)水印的嵌入,即word作業(yè)模板文件本身并不含水印,但已按一定格式命名的作業(yè)Word文檔中已含有對應(yīng)學(xué)生的水印信息。

4 結(jié)語

按本文提出的設(shè)計方法,在嵌入式門戶網(wǎng)站——“嵌入式在線”的博客版塊中建立了一個“嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用”和“電子系統(tǒng)集成設(shè)計”兩門課程的課外師生互動網(wǎng)絡(luò)平臺[6]。該站點經(jīng)過三個學(xué)期的試運行,目前點擊次數(shù)已超過4萬次,在學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的學(xué)生中已產(chǎn)生較大影響,最近被評為該門戶網(wǎng)站的“博客秀”,證實了本文提出的設(shè)計方法是行之有效的。通過該網(wǎng)絡(luò)平臺,學(xué)生在很短的時間內(nèi)就獲得了問題的解答。電子作業(yè)管理系統(tǒng)可以提高教師批改作業(yè)的效率,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的問題,積累大量的教學(xué)資源,促進教師專業(yè)化的進一步發(fā)展。

[1] 教育部現(xiàn)代遠程教育資源建設(shè)委員會.現(xiàn)代遠程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范[DB/O L].http:∥dean.pku.edu.cn/jiaoxue

[2] 楊曉新,章偉民.博客在教育中的應(yīng)用研究[J].北京:中國遠程教育,2006.6(上):47-50

[3] 羅東俊.基于E-mail的作業(yè)管理模式研究與實踐[J].承德:承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報,2007(9)1 39-44

[4] Weblog百科.什么是 Weblog[DB/OL].http:∥cnblog.o rg/wiki

[5] 付兵.基于Word文檔的電子作業(yè)防拷貝研究[J].荊州:長江大學(xué)學(xué)報<自然版>理工卷,2007(4).1 69-70

[6] 嵌入式在線.高克芳老師的嵌入式教學(xué)博客[DB/O L].http:∥www.mcuol.com/cdkfGao