摘要：在傳統(tǒng)的高校教學(xué)活動中，教學(xué)手段單一、教學(xué)工作重復(fù)性嚴(yán)重、效率低下，教師教學(xué)負(fù)擔(dān)重，而學(xué)生的主動性也不高。針對以上問題，文章設(shè)計并實現(xiàn)了一個便捷高效、安全穩(wěn)定、簡單易用、易擴展的課程教學(xué)輔助平臺。該平臺提供課程、作業(yè)、考勤、考試管理、在線學(xué)習(xí)、教學(xué)文件共享等十大功能。該課程教學(xué)輔助平臺在滿足高校線上線下混合教學(xué)通用功能需求的同時，還基于浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院實際教學(xué)和管理工作需求，提供了個性化的功能。通過該課程教學(xué)輔助平臺，可以提高教學(xué)效率、提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

關(guān)鍵詞：教學(xué)輔助平臺；混合教學(xué)；教學(xué)改革；軟件設(shè)計

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）23-0067-05

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）

0 引言

隨著信息化、數(shù)字化技術(shù)的快速發(fā)展，教學(xué)方式正面臨著十分大的變革。中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化委員會發(fā)布的《“十四五”國家信息化規(guī)劃》[1]、教育部發(fā)布的《關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)改革重點任務(wù)的通知》[2]等文件明確提出，要提升教育信息化設(shè)施建設(shè)水平，構(gòu)建高質(zhì)量教育支撐體系，要推進(jìn)信息技術(shù)、智能技術(shù)與教育教學(xué)融合的教育教學(xué)變革。在傳統(tǒng)的高校教學(xué)活動中，教學(xué)手段單一、教學(xué)工作重復(fù)性嚴(yán)重、效率低下，教師教學(xué)負(fù)擔(dān)重，而學(xué)生的主動性也不高[3-4]。為優(yōu)化教育、提升教學(xué)質(zhì)量，推進(jìn)信息技術(shù)與教學(xué)的融合，研究和開發(fā)課程教學(xué)輔助系統(tǒng)具有重要意義[5]。

目前，已有不少學(xué)者對線上線下混合式教學(xué)進(jìn)行了研究。MOOC、SPOC、智慧職教、雨課堂、超星學(xué)習(xí)通等是高校主要采用的智慧教育平臺[6-7]。雖然功能很強大，但這些平臺提供通用化的功能，無法滿足本校課程教學(xué)個性化的需求，特別是無法自動生成在教學(xué)過程中耗費大量人力的、符合本校管理要求的教學(xué)過程類文件，比如教學(xué)手冊、教學(xué)進(jìn)度登記表、成績登記表、考勤登記表等材料文件。

本文提出了一種基于互聯(lián)網(wǎng)的課程教學(xué)輔助平臺。該平臺主要從功能需求、總體架構(gòu)、功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)等方面介紹了其構(gòu)建思路。在既滿足高校線上線下混合教學(xué)通用功能需求的基礎(chǔ)上，也基于本校實際教學(xué)工作需求，提供了個性化的功能。通過該課程教學(xué)輔助平臺，可以提高教學(xué)效率、提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。

1 平臺需求分析

從大學(xué)課程教學(xué)的實際情況和本校教學(xué)工作任務(wù)兩個方面對平臺需求進(jìn)行分析。課程教學(xué)輔助平臺需要對教學(xué)工作起到線上輔助功能。一方面，能幫助教師完善教學(xué)過程，解決煩瑣的教學(xué)工作；另一方面，能幫助提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。

教學(xué)輔助平臺面向的群體是學(xué)校內(nèi)的教師與學(xué)生，平臺分為教師和學(xué)生兩個角色。教師角色應(yīng)該具備注冊登錄、課程列表展示、課程詳情展示、作業(yè)管理、考勤管理、考試管理、成績管理、教學(xué)文件管理、資源共享、統(tǒng)計管理等功能；學(xué)生角色應(yīng)該具備注冊登錄、課表展示、課程詳情展示、作業(yè)與考試等功能。

2 平臺設(shè)計

2.1 平臺總體設(shè)計

平臺共十大功能模塊，教師登錄平臺開展相關(guān)的教學(xué)工作，學(xué)生登錄平臺完成相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)。平臺的總體設(shè)計如圖1所示。

教師注冊完成登錄成功后，教師可以對課程、作業(yè)、考試、成績、文件、統(tǒng)計、知識庫等功能模塊進(jìn)行管理。學(xué)生用戶注冊完成登錄成功后，學(xué)生可以查看加入的課程，進(jìn)入課程詳情頁面完成教師發(fā)布的相關(guān)教學(xué)任務(wù)。詳細(xì)功能如圖2、圖3所示。

2.2 平臺詳細(xì)功能設(shè)計

2.2.1 注冊登錄模塊

注冊模塊實現(xiàn)用戶注冊功能。當(dāng)用戶注冊成功后，用戶信息將會存儲在數(shù)據(jù)庫中。為保護(hù)賬戶的唯一性，用戶名和郵箱在注冊成功后將無法進(jìn)行再次注冊。登錄模塊分為教師端登錄和學(xué)生端登錄。登錄時可以選擇用戶名或郵箱進(jìn)行登錄。教師通過教師端登錄進(jìn)入相關(guān)課程管理界面，學(xué)生通過學(xué)生端登錄加入課程完成相關(guān)教學(xué)工作。

2.2.2 課程2a9467d3ed2fde584799b1bd30e3a9a6管理與詳情模塊

課程管理模塊包含新建課程、課程列表展示功能。教師填寫課程基本信息新建課程，該課程將顯示在“我任教的課程”列表中，并會在騰訊云平臺自動創(chuàng)建一個存儲桶用于存儲課程相關(guān)文件。創(chuàng)建完課程后自動生成邀請碼，學(xué)生端通過邀請碼加入課程，并將顯示在學(xué)生課程列表中。課程詳情模塊包含了新增作業(yè)統(tǒng)計、作業(yè)狀態(tài)統(tǒng)計、課程成員統(tǒng)計（教師與學(xué)生）、課程詳情等4個部分。

2.2.3 作業(yè)管理模塊

教師端作業(yè)模塊包含發(fā)布作業(yè)、作業(yè)查找與展示、作業(yè)發(fā)布、作業(yè)評閱等功能。學(xué)生可以根據(jù)作業(yè)狀態(tài)和難度篩選出相應(yīng)的作業(yè)，并點擊作業(yè)進(jìn)入作業(yè)詳情完成相關(guān)作業(yè)。教師可以查看作業(yè)提交狀態(tài)及進(jìn)行作業(yè)評閱。

2.2.4 考勤管理模塊

考勤管理模塊只存在于教師端，主要包含考勤管理和考勤導(dǎo)出兩部分。模塊課展示每門課程所有學(xué)生的課堂考勤情況，教師可實時對學(xué)生課堂考勤情況進(jìn)行登記。平臺根據(jù)登記的考勤情況進(jìn)行自動扣分?？记趯?dǎo)出功能可將本課程所有學(xué)生的考勤情況進(jìn)行快速匯總并生成符合學(xué)校規(guī)格要求的教學(xué)考勤文件。

2.2.5 考試管理模塊

教師端考試管理模塊包含題庫管理和試卷管理。題庫支持不同題型，可以手動編輯題目也可以一鍵導(dǎo)入題目。教師發(fā)布的考卷題目將在題庫中根據(jù)選擇的數(shù)量進(jìn)行隨機抽取。進(jìn)入考卷詳情頁面可以查看學(xué)生考試情況以及考卷答案。學(xué)生端考試模塊只包含試卷部分，學(xué)生點擊進(jìn)入考卷詳情頁面進(jìn)行考試，若已經(jīng)參加過考試則展示考試分?jǐn)?shù)以及考卷答案。

2.2.6 成績管理模塊

教師端成績管理模塊包含了學(xué)生課程各部分成績（作業(yè)平時分、考勤分、期末分等）管理及課程成績計算和成績導(dǎo)出等功能。平時成績部分可以根據(jù)所有學(xué)生每次的作業(yè)得分情況計算出平均成績作為該同學(xué)的作業(yè)平時分。點擊導(dǎo)出成績，將以Excel文件的形式一鍵導(dǎo)出所有同學(xué)的作業(yè)平時分、考勤分、考試分和三部分加權(quán)得到的期末分，快速生成教學(xué)手冊成績部分文件。

2.2.7 知識庫與文件管理模塊

教師端知識庫管理模塊主要用于教師將課上的知識點進(jìn)行歸納總結(jié)，寫入當(dāng)前模塊以便學(xué)生進(jìn)行知識的獲取。文件管理模塊主要用于教師上傳文件類的教學(xué)資源供學(xué)生下載使用，還可以用于學(xué)生文件類作業(yè)的上交。

2.2.8 統(tǒng)計模塊

教師端統(tǒng)計模塊主要用于統(tǒng)計展示出教師布置的作業(yè)完成情況，通過圖形界面的方式幫助教師快速了解到課程的作業(yè)情況。

3 平臺實現(xiàn)

本節(jié)主要介紹系統(tǒng)技術(shù)選型和平臺主要模塊的功能實現(xiàn)。

3.1 技術(shù)選型

教學(xué)輔助平臺需要符合開發(fā)效率高、維護(hù)升級容易、安全穩(wěn)定、交互友好等特點[8]。本平臺采用Python語言進(jìn)行開發(fā)。Python語言是一種面向?qū)ο?、解釋型、動態(tài)型的編程語言，具有簡單易學(xué)、類庫豐富、可拓展等特點[9]。后端采用Django框架，它遵循MVC設(shè)計模式，具有靈活性強、易于擴展、安全可靠等優(yōu)點[10]。前端采用Bootstrap框架，它為開發(fā)者提供了大量的預(yù)定義樣式和組件，使得構(gòu)建響應(yīng)式和移動優(yōu)先的網(wǎng)站變得更加簡單和高效[11]?；赑ython+Django+Bootstrap技術(shù)框架的教學(xué)輔助平臺能較好地滿足技術(shù)、安全、交互等方面的要求。

3.2 教師角色主要功能實現(xiàn)

3.2.1 注冊登錄功能實現(xiàn)

注冊模塊首先判斷用戶名是否存在，再去判斷重復(fù)密碼是否和密碼一致，所有的驗證通過才能注冊成功。當(dāng)用戶點擊注冊按鈕時，自動收集表單中的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺，后臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗，校驗完成后寫入數(shù)據(jù)庫并執(zhí)行相應(yīng)的功能。登錄模塊需要校驗用戶名、郵箱、密碼、圖片驗證碼等信息，驗證通過后完成登錄，并在右上角顯示登錄的教師/學(xué)生名。注冊登錄界面如圖4、圖5所示。

3.2.2 課程管理模塊實現(xiàn)

在課程管理模塊中，教師可以進(jìn)行課程的創(chuàng)建。創(chuàng)建完成的課程將在課程列表中進(jìn)行展示，點擊相應(yīng)的課程進(jìn)入課程詳情頁。教師端課程詳情模塊包含了每天新增作業(yè)的折線圖統(tǒng)計、作業(yè)狀態(tài)的數(shù)字化統(tǒng)計、課程成員統(tǒng)計（教師與學(xué)生）、課程詳情等4個部分。新增作業(yè)折線圖可以展示過去一個月每天新增的作業(yè)數(shù)量；作業(yè)狀態(tài)數(shù)字化統(tǒng)計可以呈現(xiàn)所有作業(yè)的狀態(tài)，點擊相應(yīng)的狀態(tài)可以跳轉(zhuǎn)到作業(yè)列表頁面進(jìn)行查看；課程成員可以顯示該課程的教師與學(xué)生；課程詳情顯示該課程名稱、課程內(nèi)容、創(chuàng)建時間以及所占用的存儲空間大小。課程管理頁面及課程詳情界面如圖6、圖7所示。

3.2.3 作業(yè)管理模塊實現(xiàn)

在作業(yè)管理模塊中，教師可以填入作業(yè)信息并發(fā)布作業(yè)。已發(fā)布的作業(yè)將展示在作業(yè)列表中。點擊每個作業(yè)的名稱即可進(jìn)入作業(yè)詳情頁面。在作業(yè)詳情頁面的右側(cè)面板中，可以看到所有學(xué)生完成的作業(yè)以及對學(xué)生作業(yè)進(jìn)行評閱打分。作業(yè)列表及作業(yè)詳情與打分頁面如圖8、圖9所示。

3.2.4 教師考勤管理模塊實現(xiàn)

教師端考勤管理模塊包括考勤學(xué)生列表的展示、學(xué)生考勤登記和考勤表導(dǎo)出等功能。缺課、遲到早退、扣分情況、請假次數(shù)默認(rèn)都是0，而考勤分默認(rèn)是100分，采用了扣分制。當(dāng)教師點擊登記按鈕對學(xué)生考勤進(jìn)行登記時，只有考勤分不為0分時才能登記成功，平臺會根據(jù)所選的考勤情況進(jìn)行相應(yīng)的扣分?？记诹斜砑翱记诘怯涰撁嫒鐖D10、圖11所示。

3.2.5 成績管理模塊實現(xiàn)

教師端成績管理模塊包含了學(xué)生作業(yè)平時分、考勤分、考試分三部分?jǐn)?shù)據(jù)的管理。系統(tǒng)會根據(jù)這三部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)計算得出期末分。點擊導(dǎo)出成績功能，可以快速生成學(xué)生成績報表，該報表可直接打印作為教學(xué)手冊材料。成績統(tǒng)計及成績報表如圖12、圖13所示。

3.2.6 文件管理模塊

教師端文件管理模塊實現(xiàn)了教學(xué)文件管理的功能。當(dāng)點擊上傳文件時，教師可以選擇本地的文件進(jìn)行上傳，文件將存儲在騰訊云平臺。教師可以通過這個模塊上傳課程教學(xué)所需的程序包等資源，供學(xué)生下載使用。當(dāng)教師需要學(xué)生上交文件類型的作業(yè)時，學(xué)生可將作業(yè)打包進(jìn)行上交。文件管理界面展示如圖14所示。

3.2.7 考試管理模塊實現(xiàn)

教師端考試管理模塊包括了題庫和考卷兩部分。題庫支持主觀題和客觀題，教師可以手動添加或者批量導(dǎo)入題目和答案。考卷題目的生成需要從題庫中進(jìn)行抽取。進(jìn)入試卷詳情頁面可以查看學(xué)生考試情況以及試卷答案。題庫界面及考卷詳情如圖15、圖16所示。

3.3 學(xué)生角色主要功能實現(xiàn)

3.3.1 課程展示模塊實現(xiàn)

在學(xué)生端課程展示模塊中，只顯示學(xué)生已加入的所有課程。學(xué)生點擊相應(yīng)的課程即可進(jìn)入課程詳情頁面，完成教師布置的教學(xué)任務(wù)。學(xué)生端通過輸入教師提供的邀請碼加入課程，后端會校驗驗證碼的正確性。校驗通過后，學(xué)生成功加入課程并展示在課程列表中。課程展示頁面如圖17所示。

3.3.2 作業(yè)模塊實現(xiàn)

學(xué)生在作業(yè)模塊可以查看教師發(fā)布的所有作業(yè)列表。點擊每個作業(yè)的名稱即可進(jìn)入作業(yè)詳情頁面，學(xué)生可以在左側(cè)查看作業(yè)內(nèi)容，在右側(cè)頁面完成作業(yè)。學(xué)生作業(yè)詳情頁面只展示自己的作業(yè)和教師發(fā)布的信息，有效避免了學(xué)生復(fù)制其他同學(xué)的作業(yè)進(jìn)行上交。作業(yè)列表及作業(yè)詳情頁面如圖18、圖19所示。

3.3.3 考試模塊實現(xiàn)

學(xué)生端考試模塊包含考卷列表和考卷詳情兩部分功能。學(xué)生點擊考卷列表中的考卷，即可進(jìn)入考卷詳情頁面，如圖20所示。若學(xué)生已經(jīng)完成考試，則頁面上會展示考試分?jǐn)?shù)以及正確答案，如圖21所示。

4 結(jié)束語

本文從功能需求、總體架構(gòu)、功能模塊設(shè)計到技術(shù)選型與各個功能模塊實現(xiàn)等方面，詳細(xì)地介紹了一個基于互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的課程教學(xué)輔助平臺。該輔助平臺具備課程管理、作業(yè)管理、考勤管理、考試管理、在線學(xué)習(xí)、教學(xué)文件共享等十大功能，在既滿足高校線上線下混合教學(xué)通用功能需求的同時，也基于浙江交通職業(yè)技術(shù)性學(xué)院實際教學(xué)和管理工作需求，提供了個性化的功能。通過該課程教學(xué)輔助平臺，可以較好地提高教學(xué)效率、提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。下一步，將繼續(xù)進(jìn)行平臺優(yōu)化和升級，結(jié)合教學(xué)實際工作和學(xué)校管理要求提供更多提高教學(xué)效率的個性化功能。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】