電子書包1+1課堂系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

賈永權(quán)

摘 要：隨著信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，尤其是近期“電子書包”的應(yīng)用與試驗加速了信息時代教育改革探索的步伐。本文從基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下豐富的數(shù)字化學(xué)生自主性學(xué)習(xí)和教師的互動性教學(xué)方式下的1+1課堂系統(tǒng)的功能特性進行介紹，然后介紹了電子書包1+1課堂系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)，文中最后對電子書包的未來發(fā)展前景進行了總結(jié)與展望。

關(guān)鍵詞：電子書包;系統(tǒng)架構(gòu);功能;概念

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)識碼：B

一、電子書包1+1課堂系統(tǒng)的概念

電子書包這一提法從十年前就一直存在，近幾年又再度興起并備受關(guān)注。目前雖然并沒有一個特別明確的概念界定，但比較有代表性的觀點有兩種：[1]一種是從數(shù)字出版領(lǐng)域的視角，將電子書包看成是若干電子書按照科學(xué)的結(jié)構(gòu)整合而成的數(shù)字化教學(xué)資源包，包含學(xué)生學(xué)習(xí)需要的教材、教輔、工具書等;[2-4]另一種則是從硬件裝備領(lǐng)域的視角，將電子書包看作一種未來型的教育電子產(chǎn)品（大多體現(xiàn)為輕便型移動終端）。[5-6]總結(jié)上述兩種觀點，電子書包是一款致力于提高中國教育信息化的電子化教育產(chǎn)品。[7]它化沉重的書包于一個輕便移動終端中，具有輕巧便攜等優(yōu)點，并且具有內(nèi)容播放、互動學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)、測試評價等功能，它基于網(wǎng)絡(luò)運維平臺，是一個真正的“數(shù)字化書包”。電子書包1+1課堂系統(tǒng)包括四部分內(nèi)容：學(xué)習(xí)終端、學(xué)習(xí)服務(wù)、虛擬學(xué)具和學(xué)習(xí)內(nèi)容，如圖1所示。

學(xué)習(xí)終端為支持?jǐn)?shù)字化學(xué)習(xí)的設(shè)備終端，是一類對學(xué)習(xí)有輔助作用的電子教育裝備的統(tǒng)稱，如平板電腦;[5]學(xué)習(xí)服務(wù)平臺為不同的用戶、終端類型提供不同的入口，有各自不同的教學(xué)應(yīng)用;虛擬學(xué)具是作為工具，主要服務(wù)于電子書包系統(tǒng)中各種教與學(xué)的活動;學(xué)習(xí)內(nèi)容是學(xué)習(xí)者使用電子書包進行學(xué)習(xí)的主要學(xué)習(xí)對象，其中電子課本是電子書包中核心的學(xué)習(xí)內(nèi)容。[8-9]

二、電子書包1+1課堂系統(tǒng)功能特性

（一）系統(tǒng)設(shè)計背景

“移動終端+教學(xué)內(nèi)容+服務(wù)平臺”是電子書包系統(tǒng)的核心要素。[10]從硬件上來說，一個班級的電子書包系統(tǒng)應(yīng)由系統(tǒng)控制服務(wù)器、局域網(wǎng)、教師端、學(xué)生端等主要部分構(gòu)成。在教室中，教師端、學(xué)生端之間通過局域網(wǎng)交換數(shù)據(jù)，在課外可通過無線網(wǎng)交換數(shù)據(jù)，在家中可通過光纖寬帶網(wǎng)交換數(shù)據(jù)。

“1+1”課堂教學(xué)模式：[11-13]是在確定學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的前提下，教師為幫助學(xué)生達成學(xué)習(xí)目標(biāo)，使用適當(dāng)?shù)募?、引?dǎo)等教學(xué)手段和教學(xué)模式，采用小組學(xué)習(xí)、合作互動方式，運用“教育模式三原理”，為促進學(xué)生差異發(fā)展而創(chuàng)造優(yōu)良環(huán)境和條件，追求教學(xué)的科學(xué)性、有效性和創(chuàng)造性的一個動態(tài)的教育科學(xué)研究思想方法體系。

“1+1”課堂教學(xué)模式的基本方法包括：學(xué)案引導(dǎo);自學(xué)互動;效果檢測。

學(xué)案引導(dǎo)：用包括目標(biāo)、問題、習(xí)題、方法、應(yīng)用、檢測等內(nèi)容的“導(dǎo)學(xué)案”引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，而不是放任自流。

自學(xué)互動：通過自主學(xué)習(xí)、小組互查、大組討論三個過程完成知識的建構(gòu)。

效果檢測：當(dāng)堂檢測學(xué)習(xí)效果，進行學(xué)習(xí)評價。同時獲取反饋信息，便于進一步采取相應(yīng)補救措施，促進人人達成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

本文的1+1課堂系統(tǒng)功能就是在上述背景下設(shè)計的，包括三部分：學(xué)生前端系統(tǒng)、教師前端系統(tǒng)和后臺管理系統(tǒng)。

（二）學(xué)生前端系統(tǒng)功能

學(xué)生前端系統(tǒng)功能包括1+1課堂、章節(jié)檢測、錯題本、統(tǒng)計、互動、設(shè)置等功能。

1.1+1課堂

1+1課堂：包括課件、學(xué)案導(dǎo)航、自主課、展示課。

課件：學(xué)生可以提前查看老師上傳的課件，了解本課堂的學(xué)習(xí)重點，有針對性的進行學(xué)習(xí)。

學(xué)案導(dǎo)航：對教師上傳的導(dǎo)學(xué)案進行查看及作答，學(xué)生可以查看學(xué)案屬性、學(xué)習(xí)目標(biāo)、問題導(dǎo)學(xué)、思維導(dǎo)圖、達標(biāo)檢測、自主設(shè)計和課題小結(jié)等內(nèi)容。學(xué)案導(dǎo)航功能設(shè)計如圖2所示：

問題導(dǎo)學(xué)功能：學(xué)生可以按題型排序查看試題，可以按導(dǎo)入時的順序排序查看試題，也可以對導(dǎo)學(xué)案進行做題。

自主課：主要是考察學(xué)生的自主學(xué)生能力，內(nèi)容包括：學(xué)習(xí)進度和反饋卡。

學(xué)習(xí)進度：可以查看自己導(dǎo)學(xué)案的做題完成情況，具體完成了多少道題，還剩多少題，也可以查看班級其他同學(xué)的學(xué)習(xí)進度，起到和全班同學(xué)對比和督促自己完成導(dǎo)學(xué)案的目的。

反饋卡：主要功能是小組長將該小組可能自主學(xué)習(xí)課上存在的問題反饋出來，讓老師和其他同學(xué)可以看見，老師根據(jù)反饋卡的內(nèi)容，可以安排學(xué)生來進行展示，反饋卡支持文中，圖片等內(nèi)容的提交。

展示課主要實現(xiàn)的功能是教師對自主學(xué)習(xí)課上存在的問題進行任務(wù)分配，讓小組成員來進行展示，包括任務(wù)分配、成果展示。

任務(wù)分配包括本小組的任務(wù)和其他小組任務(wù)，通過本小組界面學(xué)生可以查看自己小組被分配的任務(wù)。

成果展示：學(xué)生可以編輯自己的成果，也可以查看班級其他同學(xué)的成果。

2.章節(jié)檢測

章節(jié)檢測模塊分為五大類：周練、月考、期中、期末和我的考試，這一模塊主要是老師發(fā)布的課后作業(yè)，通過該模塊，學(xué)生可以做發(fā)布的作業(yè)，并且查看作業(yè)的批改結(jié)果和答案。以周練為例進行分析，查看作業(yè)界面如圖3所示：

作業(yè)做完可以提交，提交后可以查看自己的批改結(jié)果和答案，對于客觀題，可以實現(xiàn)自動批改，主觀題需要老師批改完后才能查看批改結(jié)果。

3.錯題本

錯題本模塊：主要是幫學(xué)生自動統(tǒng)計本系統(tǒng)中涉及到的做錯題目的統(tǒng)計，可以幫學(xué)生歸類錯題，如果是課外做題時發(fā)現(xiàn)的錯題還可以通過增加錯題添加到本系統(tǒng)中，當(dāng)錯題已確認(rèn)不再是錯題時，還可以進行刪除錯題。錯題顯示界面如圖4所示：

4.統(tǒng)計

主要是對章節(jié)檢測中的題目得分率和知識點得分率進行統(tǒng)計分析，讓學(xué)生能全面了解自己和班級整體情況，知道學(xué)習(xí)薄弱點，從而更好的促進學(xué)習(xí)。題目得分率統(tǒng)計界面如圖5所示：

5.互動

互動類似論壇功能，學(xué)生可以在指定科目下發(fā)布主題，其他學(xué)生或老師可以對主題進行回復(fù)，主題和回復(fù)內(nèi)容支持圖片及錄音功能。在線答疑界面如圖6所示：

6.設(shè)置

設(shè)置界面可以查看和修改個人資料、修改密碼、意見反饋、注銷登錄等操作?？梢孕薷膫€人資料信息，并且上傳自己喜歡的圖片。

（三）教師前端系統(tǒng)

教師前端系統(tǒng)功能包括1+1課堂、章節(jié)檢測、題庫、統(tǒng)計、互動、設(shè)置等功能。

1.1+1課堂

1+1課堂與學(xué)生端相同的功能也包括課件、學(xué)案導(dǎo)航、自主課和展示課，對于相同功能，不再重復(fù)介紹，教師端主要介紹與學(xué)生端不同的分析功能。

1+1課堂在教師端老師關(guān)心的是學(xué)生的學(xué)案做題情況，故在教師端需要對學(xué)案進行查看及批改，如圖7所示：

可以查看該班級學(xué)生的學(xué)案提交情況及批改情況，還可以查看詳細(xì)統(tǒng)計信息，方便老師了解班級學(xué)生的知識點掌握情況。

學(xué)案統(tǒng)計信息查看如圖8所示：

教師端的任務(wù)分配主要是將學(xué)習(xí)任務(wù)分配給班級的各個小組。

2.章節(jié)檢測

教師端章節(jié)檢測模塊與學(xué)生端不同的功能主要是查看學(xué)生作業(yè)情況，及批改作業(yè)內(nèi)容，類似學(xué)案詳情查看。

通過該模塊，老師可以查看學(xué)生的提交作業(yè)情況，及批改作業(yè)，知道學(xué)生對知識點的掌握情況，然后又針對性的進行講解。

3.題庫

可以查看后臺管理系統(tǒng)導(dǎo)入的所有題庫，并且將題庫放入題目藍(lán)，對學(xué)生進行布置作業(yè)等功能。題庫是電子書包的核心，通過題庫老師可以給學(xué)生發(fā)布不同知識點下的習(xí)題給學(xué)生練習(xí)。

題庫界面展示功能如圖9所示：

統(tǒng)計、互動和設(shè)置的功能和學(xué)生端類似，故不單獨介紹。

（四）后臺管理系統(tǒng)

后臺管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)的是題庫的錄入和學(xué)案的錄入功能。

1.題庫

題庫錄入主要是對規(guī)定格式的文檔進行解析，這種是批量題庫的上傳。

2.1+1課堂

1+1課堂包括學(xué)案錄入、學(xué)案查看及編輯功能。

學(xué)案錄入類似于題庫錄入，只是解析學(xué)案的文檔格式不同而已。學(xué)案上傳成功后的查看學(xué)案界面設(shè)計如圖10所示：

可以查看學(xué)案的發(fā)布班級、課件及學(xué)案導(dǎo)航信息。

三、電子書包1+1課堂系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)

（一）系統(tǒng)架構(gòu)

電子書包1+1課堂系統(tǒng)架構(gòu)如圖11所示：包括教師端、學(xué)生端和管理控制端。

平臺系統(tǒng)：教師主機可采用WIN7/XP/MAC;采用android系統(tǒng);服務(wù)器主機LINUX系統(tǒng)（建議高配置）。

（二）系統(tǒng)運行環(huán)境

（1）JAVA庫。JAVA包是后臺系統(tǒng)的基礎(chǔ)依賴包，本系統(tǒng)使用的版本為：Java SE Development Kit 7u67。（2）Mysql 數(shù)據(jù)庫。Mysql是著名的開源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，本系統(tǒng)使用Mysql-5.6-19版本。（3）Tomcat HTTP服務(wù)器。本系統(tǒng)使用Tomcat作為HTTP服務(wù)器，提供數(shù)據(jù)交互的基礎(chǔ)，使用版本為Tomcat-7.0。

四、結(jié)語

隨著數(shù)字化時代的到來和新媒體的崛起，人們的閱讀習(xí)慣也在悄然的發(fā)生改變，無紙化的數(shù)字閱讀日漸成為未來發(fā)展的趨勢。且教育行政部門越來越重視電子書包的應(yīng)用，電子書包是促進教學(xué)改革和提高教學(xué)質(zhì)量的手段和途徑，也是教育信息化建設(shè)走向深入的重要渠道。盡管電子書包目前的應(yīng)用還處于嘗試階段，存在很多不盡人意的地方，但是隨著技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，我們有理由相信未來的電子書包在形式、大小設(shè)計上會有很大改善，在功能上也會有更大的提升空間，在應(yīng)用上會逐漸走向普及化，只要我們合理應(yīng)用，電子書包在未來的教育中一定能發(fā)揮出獨特的作用。

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