基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)構(gòu)建研究

李金海 方天宇

關(guān)鍵詞：個(gè)性化；教學(xué)資源；職業(yè)生涯規(guī)劃；Django框架；共建共享式

0 引言

素質(zhì)教育在中國已經(jīng)有近40年的歷史，是具有中國特色的一種教育思想理念和實(shí)踐模式[1]。素質(zhì)教育是培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展的教育理念，也是現(xiàn)代教育的重要目標(biāo)。同時(shí)，素質(zhì)教育也是促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展的教育。素質(zhì)教育強(qiáng)調(diào)把學(xué)生的全面發(fā)展與個(gè)性發(fā)展結(jié)合起來，既充分重視學(xué)生共性的發(fā)展，對(duì)學(xué)生的基本方面的發(fā)展有統(tǒng)一的要求，在此基礎(chǔ)上，又要重視學(xué)生個(gè)性的多樣性。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》中多處提到要因材施教，把全面發(fā)展與個(gè)性發(fā)展統(tǒng)一起來。這就為高校學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)提供了政策依據(jù)。高等學(xué)校不再是按教育者設(shè)計(jì)的模式“塑造”人，而是按受教育者個(gè)性特征“培養(yǎng)”人。高等教育應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，以學(xué)生為本，實(shí)行人性化的教學(xué)管理，實(shí)施立體化的人才培養(yǎng)模式，滿足不同類型學(xué)生的培養(yǎng)需求，打造高質(zhì)量的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，為學(xué)生未來的職業(yè)生涯規(guī)劃做好知識(shí)鋪墊。

課程的多樣性是高校學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的主渠道。但目前高校主要通過選修課程的不同來滿足學(xué)生的課程多樣性選擇，忽略了課程本身的多樣性，不能滿足所有學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)的需求。這主要是由于課堂授課時(shí)間有限，教師不可能在有限的時(shí)間內(nèi)對(duì)課程的各方面知識(shí)點(diǎn)做到詳細(xì)講授。

本文利用互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)的優(yōu)勢和特點(diǎn)，基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的理念，從學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的課程資源需求出發(fā)，構(gòu)建基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)，彌補(bǔ)課程傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)個(gè)性化的不足。在課程教學(xué)大綱的基礎(chǔ)上，一方面通過教師對(duì)課程的深入理解挖掘課程教學(xué)大綱之外的教學(xué)資源；另一方面通過學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的個(gè)性化需求，挖掘課程課堂教學(xué)之外的學(xué)習(xí)資源，以“共建共享式”模式將相關(guān)教學(xué)與學(xué)習(xí)資源分享于課程個(gè)性化學(xué)習(xí)的“共建共享式資源庫”，讓學(xué)生可以基于自己的興趣愛好自主地進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)。

1 相關(guān)理論研究概述

隨著21世紀(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅在科學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域獲得了應(yīng)用，而且也被廣泛用于我們?nèi)粘Ｉ钪胁⒃诮逃戎T多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

從小學(xué)到大學(xué)，目前學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)方式仍以傳統(tǒng)的人工管理模式為主要手段，隨著學(xué)校的規(guī)模擴(kuò)大，學(xué)生的數(shù)量增多，這就要求學(xué)校投入更多的人力、物力和財(cái)力來實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)，以滿足學(xué)生的需求。然而，人工管理存在諸多缺陷，如效率低下、查找麻煩、可靠性不高等，這些因素使得傳統(tǒng)的人工管理模式變得更加復(fù)雜[2]。

因此，研究基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)構(gòu)建具有現(xiàn)實(shí)的必要性與迫切性。

1.1 教學(xué)資源平臺(tái)研究概述

教學(xué)資源管理工作是學(xué)校日常運(yùn)營的重要組成部分，它涉及學(xué)校的方方面面，由于學(xué)校教育制度的變革[3]，特別是教學(xué)資源和資料的不斷豐富和深入，加快查詢速度，提高管理水平，以及國家各部門推進(jìn)信息化，使得管理工作更為標(biāo)準(zhǔn)化，有效地降低管理工作成本，提升效率和準(zhǔn)確度[4]。

相較于國外院校，國內(nèi)院校在信息化建設(shè)方面起步較晚，近年來，數(shù)字校園理論的普及促進(jìn)了許多高校的信息化建設(shè)。

數(shù)字校園建設(shè)涉及的硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)等方面的投入相當(dāng)巨大，包括建設(shè)各種基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)、科研管理系統(tǒng)、行政辦公系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)的實(shí)施和應(yīng)用，可以大大提高高校的管理效率和教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)教育教學(xué)的改革和創(chuàng)新，同時(shí)也方便了學(xué)生和教師的信息化學(xué)習(xí)和工作[5]。

然而，數(shù)字化建設(shè)也存在一些問題和挑戰(zhàn)。例如，高校信息化建設(shè)面臨的資金、技術(shù)、管理等方面的挑戰(zhàn)，信息安全問題和隱私保護(hù)問題，以及數(shù)字化技術(shù)對(duì)教育教學(xué)傳統(tǒng)模式的沖擊等[6]。

因此，高校需要在數(shù)字化建設(shè)過程中，根據(jù)實(shí)際情況和需求，選擇適合自身發(fā)展的數(shù)字化技術(shù)和應(yīng)用模式，注重教育教學(xué)質(zhì)量和效果的提高，保障信息安全和隱私保護(hù)，促進(jìn)數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的融合[7]，進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字化教育教學(xué)和管理的創(chuàng)新和發(fā)展。

朱鵬威等從“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下高校信息化教學(xué)資源共享平臺(tái)的功能和技術(shù)設(shè)計(jì)入手，基于面向?qū)ο蟮能浖こ谭椒▽W(xué)，構(gòu)建了高校信息化教學(xué)資源共享平臺(tái)的模式架構(gòu)[8]。童衛(wèi)軍等以高等職業(yè)教育為例，認(rèn)為建好高等職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)資源庫，要以平臺(tái)建設(shè)為核心，遵循開放式資源云架構(gòu)，依托開放式接口技術(shù)，通過資源管理系統(tǒng)、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)、學(xué)習(xí)型社區(qū)、社會(huì)服務(wù)門戶、系統(tǒng)管理等基礎(chǔ)板塊，讓學(xué)習(xí)者、授課者、資源作者、社會(huì)訪客等主體充分參與到平臺(tái)中，滿足不同用戶的需求[9]。

1.2 學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)研究概述

國內(nèi)外學(xué)者對(duì)個(gè)性化培養(yǎng)進(jìn)行了相關(guān)研究，通過分析現(xiàn)有成果發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)個(gè)性化培養(yǎng)的研究，聚焦于選課系統(tǒng)的智能化、個(gè)性化研究，如，沈苗等以北京大學(xué)為例，將推薦引擎應(yīng)用到學(xué)生選課系統(tǒng)中，為學(xué)生選課提供了有效的指導(dǎo)，填補(bǔ)了選課系統(tǒng)智能化、個(gè)性化方面的空白[10]。夏立等結(jié)合南京理工大學(xué)多年來的辦學(xué)實(shí)踐，設(shè)計(jì)高彈性模塊化人才培養(yǎng)方案，重構(gòu)“分層分級(jí)”課程體系，健全個(gè)性化教學(xué)保障機(jī)制[11]。Chu 等人基于人工智能技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Web的課程推薦系統(tǒng)，用以為面臨選課問題的學(xué)生提供建議[12]。Amrutkar等設(shè)計(jì)了一個(gè)大學(xué)選修課推薦系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生的課程模板之間的相似性來推薦課程，能夠?yàn)榇髮W(xué)生推薦選修課程，并幫助他們做出正確的決定，選擇該學(xué)期的課程，減少學(xué)生探索將要學(xué)習(xí)的課程的時(shí)間。推薦系統(tǒng)也根據(jù)學(xué)生的興趣、當(dāng)前趨勢和需求為學(xué)生推薦課程[13]。

綜上所述，目前學(xué)者們關(guān)于個(gè)性化培養(yǎng)的研究，以課程選擇的個(gè)性化為主，較少關(guān)注基于課程自身多樣性的個(gè)性化培養(yǎng)研究，以及基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的“共建共享式資源庫”教學(xué)資源平臺(tái)的構(gòu)建研究。

2 基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)構(gòu)建

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要分為Web、Model層和Service層三個(gè)層次，其中Web層由表示層和控制層組成，而數(shù)據(jù)訪問層則由元數(shù)據(jù)分析擴(kuò)展層和DAL層構(gòu)成，以滿足學(xué)生的需求。系統(tǒng)構(gòu)建如圖1所示。

2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)主要有前臺(tái)和后臺(tái)兩個(gè)模塊。前臺(tái)負(fù)責(zé)用戶界面展示、用戶數(shù)據(jù)輸入輸出等與用戶交互相關(guān)的操作，后臺(tái)負(fù)責(zé)處理前臺(tái)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作等與系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)的操作。前臺(tái)和后臺(tái)之間主要通過數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交互，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)需求，對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行增刪改查操作。在每一次操作結(jié)束后，用戶就可以查看系統(tǒng)返回的操作結(jié)果。

基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)由前端用戶和后臺(tái)管理員組成，為學(xué)生提供全面的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

其中，學(xué)生模塊包括首頁、公告信息、在線測試、新聞簡訊、個(gè)人賬戶、個(gè)人收藏、資料反饋和留言反饋等。

管理員模塊包括用戶管理、資訊數(shù)據(jù)管理、資料上傳下載、在線測試、留言反饋、個(gè)人管理等功能。

看似學(xué)生模塊數(shù)據(jù)庫和管理員模塊數(shù)據(jù)庫是相互獨(dú)立的，但兩者使用了趨于一致數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。按照對(duì)先前的用戶模塊和管理員模塊進(jìn)行功能需求分析，并整理、查看與之有關(guān)的資料進(jìn)行編寫形成本系統(tǒng)。

由此可得，基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)系統(tǒng)的相關(guān)功能結(jié)構(gòu)圖如2所示。

2.3 基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)構(gòu)建

基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)通過學(xué)生模塊與管理員模塊實(shí)現(xiàn)了諸多功能，其中，資訊數(shù)據(jù)管理子模塊、教學(xué)資料子模塊、在線測試子模塊、留言反饋?zhàn)幽K，是該平臺(tái)最為關(guān)鍵的四個(gè)子模塊。

1） 資訊數(shù)據(jù)管理子模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在本系統(tǒng)的資訊數(shù)據(jù)子模塊中管理員可以完成對(duì)該子模塊的檢索、維護(hù)和瀏覽三種操作，并且管理員也擁有對(duì)該子模塊維護(hù)的相關(guān)權(quán)限。管理員可以對(duì)資訊數(shù)據(jù)進(jìn)行增、刪、改等操作，同時(shí)也可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和瀏覽。這些操作都需要經(jīng)過數(shù)據(jù)庫的驗(yàn)證，保證管理員的操作符合系統(tǒng)規(guī)定，并且能夠保證數(shù)據(jù)的安全性。其中，資訊數(shù)據(jù)主要包括行業(yè)資訊、教育資訊，以及就業(yè)資訊等。

當(dāng)要對(duì)資訊數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行修改時(shí)，使用尋找資訊的基本信息的方法，從而可以定位到需要修改的數(shù)據(jù)。

為實(shí)現(xiàn)查詢資訊數(shù)據(jù)這一功能，本系統(tǒng)采用了Ajax技術(shù)，管理員需要傳遞一些例如資訊數(shù)據(jù)的標(biāo)題參數(shù)，來進(jìn)行輔助查詢。查詢結(jié)果會(huì)在當(dāng)前頁面中顯示。

在資訊數(shù)據(jù)維護(hù)模塊中，管理員可以使用Ajax技術(shù)來查詢和更新資訊數(shù)據(jù)，包括標(biāo)題、編號(hào)等參數(shù)。用戶可以根據(jù)自己的需求，選擇最合適的數(shù)據(jù)，而不是僅僅一條。這樣，用戶就可以輕松地更新和維護(hù)資訊數(shù)據(jù)，從而更好地滿足用戶的需求。如果用戶選擇了更改，系統(tǒng)將根據(jù)用戶的ID進(jìn)行查詢，并將結(jié)果返回給用戶。用戶可以在更新頁面上更新信息，并通過from表單提交給系統(tǒng)，然后保存到數(shù)據(jù)庫中。如果數(shù)據(jù)已經(jīng)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，用戶可以繼續(xù)更新，否則需要保存。

前臺(tái)系統(tǒng)的資訊數(shù)據(jù)展示界面如圖3所示。

2） 教學(xué)資料子模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

當(dāng)學(xué)生點(diǎn)擊教學(xué)資料時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)詳細(xì)的教學(xué)資料列表。通過session，可以獲得用戶的信息。前臺(tái)會(huì)發(fā)出請(qǐng)求，將這些信息傳遞到教學(xué)資料控制類中，同時(shí)將其和create（）方法進(jìn)行匹配。接下來crate（）方法會(huì)調(diào)用教學(xué)資料數(shù)據(jù)訪問層的createFuhe（） 方法來得到所需要的數(shù)據(jù)，而調(diào)用getFuheItem（）方法會(huì)得到教學(xué)資料的列表。其中，教學(xué)資料除了包括專業(yè)課程學(xué)習(xí)資料外，還包括專業(yè)知識(shí)拓展資料、職業(yè)生涯規(guī)劃教育資料等。不僅可以滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，而且，基于對(duì)自己未來的職業(yè)生涯規(guī)劃，可以更好地讓學(xué)生制定針對(duì)性的個(gè)性化學(xué)習(xí)方向。

前臺(tái)用戶的教學(xué)資料界面如圖4所示。

登錄管理員后，可以通過點(diǎn)擊模塊管理來添加或刪除教學(xué)資料，以便更好地管理和使用這些資料。點(diǎn)擊添加按鈕，輸入資料名稱、資料類型等基本信息，上傳資料文件，以便學(xué)生下載使用，當(dāng)然也可以選擇編輯資料詳情，來對(duì)你所添加的資料解釋說明，以供學(xué)生進(jìn)行選擇時(shí)有所依據(jù)。如圖5教學(xué)資料管理界面所示。

3） 在線測試子模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在設(shè)計(jì)在線測試子模塊時(shí)，需要考慮如何提高并發(fā)性，以避免重復(fù)報(bào)名和錯(cuò)誤狀態(tài)顯示等問題。為了解決這些問題，特別設(shè)計(jì)了三種鎖機(jī)制：悲觀鎖、線程鎖和樂觀鎖。在對(duì)這三種鎖機(jī)制的性能和容錯(cuò)率進(jìn)行反復(fù)研究之后，本系統(tǒng)選擇了樂觀鎖作為實(shí)現(xiàn)在線測試子模塊的機(jī)制。

通過使用版本標(biāo)識(shí)，樂觀鎖能夠確認(rèn)讀取的數(shù)據(jù)信息與提供的數(shù)據(jù)信息是不是完全一致，如果不完全一致，應(yīng)該采用拋棄或嘗試的對(duì)策。為了更好地檢測version字段的匹配度，在數(shù)據(jù)庫考試表設(shè)計(jì)中添加了version字段，每當(dāng)遞交時(shí)，系統(tǒng)會(huì)檢查version是不是與考試狀態(tài)相匹配，如果不匹配，則終止此次遞交，如果相匹配，則遞交順利，并且添加version的值。

當(dāng)前臺(tái)用戶訪問本次在線測試的網(wǎng)站時(shí)，前臺(tái)用戶將獲得一份詳細(xì)的測試資料，并且前臺(tái)用戶可以選擇一場測試報(bào)名。此外，前臺(tái)用戶還將被一臺(tái)攔截器檢測，一旦檢測到尚未完成注冊(cè)，將立即返回到注冊(cè)界面。當(dāng)前臺(tái)用戶完成注冊(cè)后，其會(huì)被引導(dǎo)到一個(gè)新的界面，該界面將顯示用戶的個(gè)人資料，可以在該界面上輸入個(gè)人資料，然后點(diǎn)擊提交。若前臺(tái)用戶的報(bào)名申請(qǐng)被批準(zhǔn)，則該用戶將收到報(bào)名成功的通知。

前臺(tái)用戶實(shí)現(xiàn)在線測試報(bào)名的流程圖如圖6所示。

前臺(tái)用戶在線測試界面展示如圖7所示。

4） 留言反饋?zhàn)幽K的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

留言反饋提供系統(tǒng)所有用戶發(fā)布留言，管理員發(fā)布留言的某一話題的板塊，用戶在該板塊下發(fā)布某一部分的留言，并且用戶在登錄之后便可以查看其他用戶關(guān)于同一話題的相關(guān)留言。通過留言反饋?zhàn)幽K可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生間的互動(dòng)交流，以及學(xué)生與教師間的互動(dòng)交流。

前臺(tái)用戶留言反饋界面展示如圖8所示。

基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)構(gòu)建完成后，為了確保基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)的有效運(yùn)行，需要對(duì)系統(tǒng)中各個(gè)功能模塊進(jìn)行測試，以確保該系統(tǒng)能夠滿足學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的需求。經(jīng)過測試，證明了該系統(tǒng)的正確性、可靠性、穩(wěn)定性。

3 結(jié)論

本文詳細(xì)闡述了構(gòu)建基于學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的教學(xué)資源平臺(tái)的背景、目的以及相關(guān)技術(shù)、系統(tǒng)的需求、詳細(xì)設(shè)計(jì)和最后的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等內(nèi)容。旨在構(gòu)建一個(gè)高質(zhì)量、高水平、高效率的教學(xué)資源平臺(tái)，以幫助學(xué)校實(shí)現(xiàn)高效率的教學(xué)管理，同時(shí)，本系統(tǒng)為學(xué)生提供了一個(gè)個(gè)性化的教學(xué)資源平臺(tái)，以幫助學(xué)生更好地掌握所需知識(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)，進(jìn)而使得學(xué)生能夠更好地制定職業(yè)生涯規(guī)劃。