白偉 BAI Wei；田娟 TIAN Juan；李鳳英 LI Feng-ying

（寧夏師范學院數學與計算機科學學院，固原 756000）

（School of Mathmatics and Computer Science，Ningxia Normal University，Guyuan 756000，China）

0 引言

社會信息化的高速發(fā)展，尤其網絡新技術的日益創(chuàng)新與成熟，使得移動學習作為一種新興學習方式，成為全世界研究與探索的教學新領域。美國最早于1994年開始對移動學習研究，全球范圍的移動學習研究就此展開。目前仍主要集中在歐美部分經濟發(fā)達國家或地區(qū)。研究的深度與廣度比較高。移動學習是指基于當前較成熟的國際互聯(lián)網、無線移動網絡、多媒體教育技術，教師學生借助無線設備（如手機、PDA、筆記本電腦等）在任何時間、任何地點、任何形式來進行更為方便的、靈活的交互式教學活動，以及教育、科技方面的信息交流。

隨著無線WIFI網絡的普及、無線設備價格低廉化，傳統(tǒng)手寫作業(yè)已經慢慢被電子作業(yè)替代，教師也開始大量布置電子作業(yè)。高校應用型專業(yè)中尤其計算機專業(yè)，幾乎所有的實踐課程成果都需要有電子版作業(yè)或電子版實踐報告，畢竟電子作業(yè)有著傳統(tǒng)作業(yè)無法比擬的易修改性、易讀性、易保存性[1]。網絡時代下的教與學發(fā)生正發(fā)生著的巨大變革，因此電子作業(yè)系統(tǒng)對學生書包減負以及教學環(huán)節(jié)的規(guī)范性有著重要意義。一個完整的電子作業(yè)本系統(tǒng)應包含兩部分，硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)。

1 電子作業(yè)本硬件系統(tǒng)設計

硬件系統(tǒng)應由以下幾部分組成：電源模塊、微處理器、無線收發(fā)模塊、電子傳感器、隔爆接合面、觸摸屏等。微控制器主要采用的是MSP430系列產品，例如MSP430F2013，是TI公司生產的一種16位超低功耗的混合信號處理器。采用差分傳輸方式進行數據傳輸。數據按幀進行傳輸，傳輸過程中采用crc檢驗進行差錯控制。針對實際應用需求，提供“單片”解決方案，將大量模擬電路、數字電路和微處理器集成在一個芯片上.其突出優(yōu)點是低電源電壓、超低功耗，可采用電池工作，有很長的使用時間，并可配置USB接口芯片、SD卡接口及液晶控制芯片.無線收發(fā)模塊采用CC2420是Chipcon As公司推出的符合2.4 GHz IEEE802.15.4標準的射頻收發(fā)器[2]。該器件是一款適用于ZigBee產品的RF器件，性能穩(wěn)定且功耗極低。CC2420的選擇性和敏感性指數超過了IEEE802.15.4標準的要求，可確保短距離通信的有效性和可靠性。利用此芯片開發(fā)的無線通信設備可以實現多點對多點的快速組網。硬件框架如圖1所示。

圖1 硬件框架結構圖

電子傳感器是其核心軟件，主要功能表現為應用：模數轉換器即A/D轉換器，或簡稱ADC，通常是指一個將模擬信號轉變?yōu)閿底中盘柕碾娮釉?。通常模數轉換器是將一個輸入電壓信號轉換為一個輸出的數字信號。由于數字信號本身不具有實際意義，僅僅表示一個相對大小。故任何一個模數轉換器都需要一個參考模擬量作為轉換的標準，比較常見的參考標準為最大的可轉換信號大小，而輸出的數字量。

隔爆接合面（flameproof joint）是一種為阻止內部的爆炸向外殼周圍的爆隔，爆電接點雙金屬溫度計由隔爆外殼、測量系統(tǒng)、電接點組、調節(jié)裝置和出線盒等組成。隔爆電接點雙金屬溫度計的隔爆外殼具有良好的隔爆性能，因此隔爆電接點雙金屬溫度計對在正常工作過程中由于火花或電弧的影響，除了能承受殼體內部的爆炸性氣體混合物在一旦引起爆炸時產生的爆炸壓力外，并能有效地阻止由此產生的熱能向外順利傳播，而只能在殼體內部沿著隔爆接合面的微小縫隙處緩慢地向外擴散。這時，傳至殼體外部的瞬間溫度已降低到爆炸性氣體混合物的燃點溫度以下，故不會導致傳爆[3]。

觸摸屏也稱之為“觸控屏”，是一種可以接受觸頭等信號的感應式液晶顯示裝置，它作為一種新型的電子輸入設備，可以取代機械式的按鈕面板，不用鼠標，只需借由液晶顯示畫面將數字與圖片顯示在電子作業(yè)本的面板上。

2 電子作業(yè)本軟件系統(tǒng)設計

一個完成的作業(yè)軟件系統(tǒng)應該包含以下內容：首先，要有作業(yè)上傳系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠設置作業(yè)的上傳時間，超過時間無法上傳；其次，要有完善的評價策略與強大的成績分析，能夠讓整個評價過程公開透明，同時幫助教師分析成績，為以后教學提供參考；再次，要有實施討論與反饋機制；最后，具備簡單基本重復率檢測功能。電子作業(yè)的可修改和復制性，使得作業(yè)抄襲更為簡單，并且這種現象愈演愈烈，因此抄襲檢測非常必要。

目前開放源代碼作業(yè)系統(tǒng)很多，通過二次開發(fā)，既能夠滿足以上需求又能縮短系統(tǒng)開發(fā)周期。Moodle是Modular Object—Oriented Dynamic Learning Environment（模塊化面向對象的動態(tài)學習環(huán)境）的縮寫，它是由澳大利亞Martin Dougiamas博士主持開發(fā)的課程管理系統(tǒng)（CMS），Moodle發(fā)展迅速，其源代碼的免費開放開發(fā)性、界面親和性、易操作性、教學互動靈活多樣性備受推崇。截止2014年1月份，Moodle系統(tǒng)全球已登記注冊網站85300個，分布240個國家和地區(qū)，課程8,284,672門，教師用戶110萬人，學習者1億兩千萬。采用Moodle系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：

一是能夠讓學生養(yǎng)成良好交作業(yè)的習慣。教師設置好作業(yè)提交截止時間，如果學生不能再規(guī)定的時間提交作業(yè)，成績肯定為零。能夠徹底杜絕學生交作業(yè)拖沓現象。教師也能夠實時觀察學生作業(yè)上傳情況。具體界面如圖2所示。

圖2 學生作業(yè)提交與查看界面

二是有著完善的評價系統(tǒng)。Moodle系統(tǒng)提供三種評價方式：教師評價、學生自評、和同學互評。教師可以具體細分三種評價方式比重。學生作業(yè)提交后，評價者可以在規(guī)定的時間內反復更改自己的評論、分數。批改意見直到滿意為止。整個評價過程可設置為匿名制，避免人際關系干擾成績和批注意見。學生參與評價過程也是對該知識點理解與掌握的過程。不同班級也可以互相評價。極大加強了不同班級學習交流。由于學生本身不再是一個被評價的角色，本身能動性得到了極大的發(fā)揮。尤其師范類院校，學生一方面通過評價其他同學作品好壞，提高自己的教師素養(yǎng)和辨別作業(yè)好壞能力，還可以進一步思考課程，理清的自己思路。同時，在認真評價其他同學作品時，自己也期待著能夠獲得一個客觀公正的評價和誠懇建議。從活動中感受到一個教師應有的責任，以及教師工作的艱辛程度，學習氛圍非常濃厚。全程評價過程更是公開、公平、公正，讓學生能夠切實感受到教師與同學的關注。

三是強大的作業(yè)成績分析功能與反饋機制.當評價完成后，教師可設置系統(tǒng)發(fā)布整個評價反饋，學生能夠清楚看到教師與同學評價分數與修改意見，進而調整自己的學習方式與重點。教師可通過匯總表利用系統(tǒng)提供的數據分析功能（如圖3所示）調整以后教學內容與方式，真正做到學生為本與人文關懷。

圖3 作業(yè)成績分析表

3 總結

無線模式下的電子作業(yè)本系統(tǒng)為教學改革與教學模式提供了廣闊前景，讓學生與教師切實體會到新技術帶來的教學便利與教學質量提高。體現出學生為主、教師為輔的教學特點，讓傳統(tǒng)講授型學習轉變?yōu)樘骄啃蛯W習。

[1]周小平，王佳等.基于VSM的電子作業(yè)反抄襲系統(tǒng)的設計與實現[J].實驗技術與管理,2013,3(30):109-111.

[2]王水璋,閆文娟.基于MSP430與CC2420的自組織無線傳感器網絡設計[J].科技情報開發(fā)與經濟[J].2008,33(18):134-136.

[3]EEPW百科.溫度和壓強關系的一套數值表[EB/OL].http://baike.eepw.com.cn/baike.

[4]白偉,康凱.基于網絡課程系統(tǒng)的學習評價[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2008,31(35):114-117.