摘" 要" 為形成豐富的過程性評(píng)價(jià)考核方式,全面考查教師教學(xué)效果和學(xué)生掌握知識(shí)情況,提高學(xué)生的知識(shí)創(chuàng)新能力,設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)支持學(xué)生自主出題的扁平化教輔系統(tǒng),無須教務(wù)員角色介入,任課教師和學(xué)生可自行完成所有常規(guī)操作。自主出題模式促進(jìn)學(xué)生思維的開放,學(xué)生角色從學(xué)習(xí)的跟隨者轉(zhuǎn)為創(chuàng)作者,潛移默化中幫助學(xué)生鞏固知識(shí)點(diǎn),開拓思維。支持學(xué)生自主出題的扁平化教輔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)是自主出題策略信息化的一次有意義嘗試。
關(guān)鍵詞" 學(xué)生自主出題;扁平化教輔系統(tǒng);教務(wù)系統(tǒng)
中圖分類號(hào):G434" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2024)14-0027-05
0" 引言
課程的深度學(xué)習(xí)通常是指學(xué)習(xí)過程中教師引導(dǎo)學(xué)生解決相對(duì)復(fù)雜問題,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生高階能力的學(xué)習(xí)過程,從強(qiáng)調(diào)知識(shí)繼承拓展到追求知識(shí)創(chuàng)造[1]。當(dāng)前國內(nèi)課程考核一般由教師根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)重點(diǎn)確定考查的內(nèi)容并命題,而學(xué)生則相對(duì)被動(dòng)地解答這些問題,這種做法或多或少地影響了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性[2]。與此相對(duì)的是學(xué)生自主出題模式,很多研究已經(jīng)表明,學(xué)生自主出題策略若運(yùn)用得當(dāng),學(xué)習(xí)效果和綜合能力可得到增強(qiáng)[3]。學(xué)生從做題者的角色變換為出題者,換位思考需要考慮出題的知識(shí)點(diǎn),此過程有助于鞏固已學(xué)知識(shí)并拓展思維[4]。
1 支持學(xué)生自主出題的扁平化教輔系統(tǒng)研究意義
自主命題的過程促進(jìn)學(xué)生從更深的層次看待新舊知識(shí)。從教育心理學(xué)的觀點(diǎn)看,學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解可以分為四個(gè)層次,其中較高的第三層次為學(xué)生對(duì)知識(shí)加入個(gè)人的判斷;第四層次為學(xué)生可以擺脫教材的束縛,有自己新的、有創(chuàng)造性的見解[5]。常見的基本考查方式主要考慮第一層次和第二層次。學(xué)生自主出題這一方式的運(yùn)用,逐步引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生進(jìn)入第三層次和第四層次,讓學(xué)生真正地對(duì)知識(shí)進(jìn)行再梳理和再創(chuàng)造[6]。
上述關(guān)于學(xué)生自主出題的教學(xué)研究中,大部分為理論研究,或者少數(shù)部分通過學(xué)生紙筆式操作進(jìn)行自主出題,目前尚未看到基于在線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主出題功能的研究。因此,本研究有較大的實(shí)際意義。
為了讓在線自主出題功能及后續(xù)的在線考試與刷題功能模塊可被系統(tǒng)性應(yīng)用,一般是將其內(nèi)嵌于教輔系統(tǒng)[7],作為教輔系統(tǒng)的重要組成部分。隨著教育信息化的發(fā)展,目前絕大部分大學(xué)生和大學(xué)任課教師都使用過教務(wù)系統(tǒng),但可能未接觸過教輔系統(tǒng)。以大家熟悉的教務(wù)系統(tǒng)為例,它主要存儲(chǔ)學(xué)生的選課信息以及課程成績(jī),關(guān)系到學(xué)生是否達(dá)到畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和各種評(píng)優(yōu),有著嚴(yán)格的權(quán)限管理,因此,目前的教務(wù)系統(tǒng)一般不會(huì)直接擴(kuò)展出非核心教務(wù)功能之外的教輔功能。教務(wù)系統(tǒng)絕大部分為層級(jí)化管理,具體表現(xiàn)為系統(tǒng)的正常運(yùn)行需要學(xué)校級(jí)別和學(xué)院級(jí)別的教務(wù)員。其中,學(xué)校級(jí)別的教務(wù)員的主要任務(wù)為設(shè)置院系、專業(yè)以及各專業(yè)教學(xué)大綱規(guī)定的課程,設(shè)置選課的截止期限、錄入成績(jī)的截止期限,錄入教師及學(xué)生賬號(hào),設(shè)立行政班及分配學(xué)生等;學(xué)院級(jí)別的教務(wù)員的主要任務(wù)為根據(jù)教研室上報(bào)的教師教學(xué)任務(wù)為每門課程的多個(gè)教學(xué)班分配課室(即排課)、安排考試座位、生成及發(fā)布課程成績(jī)錄入密碼等。
一般而言,教輔系統(tǒng)有簡(jiǎn)單和復(fù)雜兩種類型,簡(jiǎn)單類型可能只是一個(gè)教師和學(xué)生的臨時(shí)聚合平臺(tái),而復(fù)雜類型的組織架構(gòu)和教務(wù)系統(tǒng)類似,都是以課程及其派生的教學(xué)班為主。創(chuàng)教學(xué)班及分配任課教師后,若為必修課,則自動(dòng)指派某個(gè)或者多個(gè)行政班的學(xué)生加入該教學(xué)班;若為選修課,則自動(dòng)指派某個(gè)或者多個(gè)行政班的學(xué)生具備權(quán)限申請(qǐng)選修該教學(xué)班。學(xué)生在加入教學(xué)班后可以參加該教學(xué)班的各種學(xué)習(xí)活動(dòng),如提交作業(yè)、論壇答疑和刷題等。
教輔系統(tǒng)并不涉及課程成績(jī)等敏感問題,因而無法也不必采用學(xué)校官方部署的教務(wù)系統(tǒng)的嚴(yán)格權(quán)限控制運(yùn)營(yíng)方式,而是改為由若干任課教師即可靈活部署的彈性運(yùn)營(yíng)方式。同樣的,系統(tǒng)必須設(shè)置一定的門檻確保是線下教學(xué)班的學(xué)生才能夠順利注冊(cè)賬號(hào)或加入教學(xué)班,維護(hù)正常的網(wǎng)上教學(xué)秩序。
教輔系統(tǒng)的刷題模塊以“互聯(lián)網(wǎng)+”為載體實(shí)現(xiàn)習(xí)題設(shè)置、練習(xí)和反饋等功能,支持學(xué)生在課堂教學(xué)以外反復(fù)練習(xí)。文獻(xiàn)[8]論述了一種在線刷題系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),并描述了操作界面。該系統(tǒng)未能實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主出題,而且教師錄入題目時(shí)不能輸入題目的章節(jié)信息,導(dǎo)致刷題時(shí)學(xué)生不能自由選擇章節(jié)。這導(dǎo)致學(xué)生在大部分時(shí)間無法刷題,因?yàn)樗㈩}模塊會(huì)把全部章節(jié)的題目都隨機(jī)選出來,而此時(shí)學(xué)生尚未學(xué)完全部?jī)?nèi)容;很多學(xué)生會(huì)在學(xué)完課程的最后一兩周才開始刷題。一個(gè)合理的刷題系統(tǒng)應(yīng)該能夠區(qū)分試題章節(jié)從而支持按章節(jié)刷題,讓在線習(xí)題練習(xí)與課堂教學(xué)步調(diào)一致。
綜合上述分析,本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)支持學(xué)生自主出題的扁平化教輔系統(tǒng),本質(zhì)上是對(duì)“互聯(lián)網(wǎng)+”新型學(xué)習(xí)模式的一次深度探索。該系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)包括:1)實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主出題,后續(xù)教師審核并存入題庫;2)實(shí)現(xiàn)學(xué)生按章節(jié)隨機(jī)抽取題庫刷題;3)實(shí)現(xiàn)扁平化管理的教輔系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式。
2 支持學(xué)生自主出題的扁平化教輔系統(tǒng)需求分析
支持扁平化管理的教輔系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn)在于將具體的教學(xué)班創(chuàng)建和學(xué)生賬號(hào)創(chuàng)建等管理權(quán)限下放給任課教師,雖然會(huì)增加任課教師的管理工作量,但這是教輔系統(tǒng)可以由教師自治的關(guān)鍵點(diǎn)。教輔系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要將以往的層級(jí)形式改為扁平化運(yùn)營(yíng)的形式,不再需要層級(jí)的教務(wù)員,絕大部分管理事務(wù)由教師完成,少量的管理工作可由某個(gè)任課教師兼任的系統(tǒng)管理員完成,大大減少系統(tǒng)落地的資源配置。
根據(jù)系統(tǒng)需求分析及對(duì)應(yīng)的功能模塊劃分,本系統(tǒng)包含系統(tǒng)管理員角色、教師角色和學(xué)生角色。
系統(tǒng)管理員角色主要負(fù)責(zé)學(xué)生管理模塊、教師管理模塊、課程管理模塊和院系管理模塊等,如圖1所示。院系管理、課程管理和教師管理模塊對(duì)應(yīng)的管理信息較少發(fā)生變動(dòng),可由系統(tǒng)管理員完成。信息變動(dòng)較多的功能主要為學(xué)生管理和教學(xué)班管理,扁平化教輔系統(tǒng)必須解決好這兩個(gè)方面的問題。為此,課程管理模塊引入較為特殊的功能邏
輯:能夠?qū)⒛痴n程開課權(quán)限授權(quán)給若干教師,此后這些教師就可自行從該課程派生出不同開課年份的教學(xué)班,這是將創(chuàng)建教學(xué)班的管理工作由教務(wù)員遷移到任課教師的關(guān)鍵點(diǎn)。學(xué)生管理信息變動(dòng)較為頻繁,雖然管理員也有操作界面對(duì)教師和學(xué)生賬號(hào)進(jìn)行添加、刪除、禁用和修改密碼等,但學(xué)生賬號(hào)的添加工作量太大,并不能依賴管理員賬號(hào)完成,管理員一般無法從官方的教務(wù)系統(tǒng)導(dǎo)出學(xué)生賬號(hào)信息并導(dǎo)入教輔系統(tǒng)。故當(dāng)前主要采取分而治之的策略,由各任課教師負(fù)責(zé)其教學(xué)班首次使用該系統(tǒng)的學(xué)生的賬號(hào)注冊(cè)事宜??傮w而言,系統(tǒng)管理員的工作量較少,賬號(hào)可以委派給某個(gè)任課教師開展業(yè)務(wù)。
教師角色主要負(fù)責(zé)教學(xué)班管理模塊、選課學(xué)生管理模塊、題庫管理模塊和試卷管理模塊,如圖2所示。教學(xué)班管理模塊包括教師在獲得管理員授權(quán)后,能夠不受限制地對(duì)某個(gè)課程派生出新教學(xué)班,從而將教學(xué)班創(chuàng)建任務(wù)由院級(jí)教務(wù)員遷移到任課教師。此外,教學(xué)班管理模塊還有個(gè)很重要的功能,教師可為每個(gè)教學(xué)班設(shè)置一個(gè)全局唯一的注冊(cè)邀請(qǐng)碼,學(xué)生在賬號(hào)注冊(cè)界面輸入該教學(xué)班的注冊(cè)邀請(qǐng)碼后,可以免去管理員審核步驟而直接注冊(cè)成功,并且自動(dòng)加入該邀請(qǐng)碼對(duì)應(yīng)的教學(xué)班,大大減輕學(xué)生賬號(hào)創(chuàng)建或者審核的工作量。選課學(xué)生管理的功能主要有教師生成自己創(chuàng)建的某個(gè)教學(xué)班的選課密碼,已有系統(tǒng)登錄賬號(hào)的學(xué)生憑借該選課密碼選擇課程的教學(xué)班并自主加入。教師在教學(xué)班模塊可以對(duì)本人任教的課程提交自己的教材及各章節(jié)信息。
學(xué)生角色負(fù)責(zé)的功能模塊主要包括個(gè)人管理模塊、選課管理模塊、題庫管理模塊和試卷管理模塊等,如圖3所示。此處的選課管理模塊主要作用為學(xué)生根據(jù)選課密碼加入對(duì)應(yīng)的教學(xué)班以及查看已加入的教學(xué)班。為了防止學(xué)生忘記密碼,用戶注冊(cè)時(shí)需要輸入郵箱地址以備將來通過郵件進(jìn)行密碼重置。另外,學(xué)生用戶登錄后若檢測(cè)到該用戶還沒有設(shè)置密保問題和答案,會(huì)彈窗提示學(xué)生完成設(shè)置,以備后續(xù)可以通過密保問題完成登錄密碼的重置,減輕乃至消除管理員在重置學(xué)生登錄密碼方面的大額工作量。
3nbsp; 支持學(xué)生自主出題的扁平化教輔系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)前端框架采用HTML5、jQuery、Bootstrap和Vue;后端采用輕量級(jí)JavaEE,主要包括jsp+Servlet+JavaBeans技術(shù);數(shù)據(jù)庫采用MySQL數(shù)據(jù)庫。技術(shù)選型保證系統(tǒng)具有良好的前端交互性能和后端穩(wěn)定性與安全性;系統(tǒng)采用Servlet過濾器技術(shù)實(shí)現(xiàn)模塊訪問控制,擁有嚴(yán)格的角色權(quán)限分配管理。分別介紹上述不同模塊的主要使用界面。
圖4顯示管理員設(shè)置課程的創(chuàng)建教學(xué)班權(quán)限的操作界面。圖5顯示獲得權(quán)限的教師添加教學(xué)班的操作界面。圖6顯示教師設(shè)置教學(xué)班注冊(cè)邀請(qǐng)碼的操作界面。圖7顯示教師查看教學(xué)班選課學(xué)生名單,并可以通過點(diǎn)擊鏈接查看某個(gè)學(xué)生的試題提交情況。圖8顯示教師審核教學(xué)班學(xué)生提交試題的使用界面。圖9顯示教師角色下的單選題題型試題管理列表界面(其他題型管理界面類似)。圖10顯示學(xué)生刷題前選擇課程章節(jié)的操作界面,使得學(xué)生能夠根據(jù)當(dāng)前課程進(jìn)度選擇課程的某個(gè)或者多個(gè)章節(jié),并選擇感興趣的題型。圖11和圖12分別顯示學(xué)生添加單選題和判斷題的界面。圖13顯示學(xué)生刷題的界面。
學(xué)生自主出題可能帶來的一個(gè)問題是,大量的學(xué)生自由出題,很大可能會(huì)導(dǎo)致題目重復(fù),進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生在刷題時(shí)產(chǎn)生困惑。因?yàn)榘凑账㈩}模塊的邏輯設(shè)定,只有做錯(cuò)的題目才會(huì)反復(fù)出現(xiàn)。為了解決這個(gè)問題,起初考慮在學(xué)生或教師提交題目時(shí),搜索題庫中該課程的所有同類型(單選、多選等)題目的題干,在對(duì)它們進(jìn)行中文分詞后利用SimHash算法[9]與提交的題目題干進(jìn)行相似度計(jì)算并列出超過閾值的已有題目。在實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)這種提交時(shí)檢查的策略會(huì)嚴(yán)重影響用戶的使用體驗(yàn):分詞計(jì)算及相似度計(jì)算會(huì)使得用戶的提交時(shí)間平均多5秒左右(以某課程的單選類型題目1 500道為例,服務(wù)器的訪問負(fù)載為平均情況下)。目前改為每天凌晨定時(shí)對(duì)前一天新增的題目與題庫中已有題目進(jìn)行相似度計(jì)算,由任課教師后續(xù)自行處理。
4" 結(jié)束語
本文論述了支持學(xué)生自主出題的扁平化教輔系統(tǒng)的必要性及相關(guān)理念,并詳細(xì)描述各模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)過程,所開發(fā)的教輔系統(tǒng)支持在無教務(wù)員角色的情境下由任課教師和選課學(xué)生自主開展系統(tǒng)業(yè)務(wù):學(xué)生自主提交題目,根據(jù)教師發(fā)布的刷題任務(wù)進(jìn)行刷題,進(jìn)而在提交后查閱答題情況,延伸課堂教學(xué),鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容。系統(tǒng)目前已投入使用三年左右,獲得很多學(xué)生的認(rèn)同。運(yùn)行期間修復(fù)了很多代碼故障,也收到來自任課教師和學(xué)生的不少建議,相信隨著后續(xù)系統(tǒng)的完善和補(bǔ)充,系統(tǒng)的穩(wěn)定性和體驗(yàn)感會(huì)變得越來越好,展現(xiàn)系統(tǒng)在教學(xué)中應(yīng)有的價(jià)值。本系統(tǒng)是首次提出的支持學(xué)生自主出題的扁平化結(jié)構(gòu)在線教輔系統(tǒng)。
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作者簡(jiǎn)介:劉鵬飛,博士,講師;賀霞旭,通信作者,博士,副教授;朱旭圻,講師;張偉峰、蔡賢資,副教授。