面向高職教學(xué)質(zhì)量保障體系的程序設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)教育資料

1、面向高職教學(xué)質(zhì)量保障體系的程序設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)平 臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)4G技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端等新技術(shù)的普及正在改變我們的生活 方式和學(xué)習(xí)方式，突破課堂的時(shí)空限制、隨時(shí)隨地獲取學(xué)習(xí)資源已經(jīng) 成為主流需求1，網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)將成為高職教育教學(xué)的一部分，網(wǎng) 絡(luò)課程和各類網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)已成為校園教育信息化的重點(diǎn)， 網(wǎng)絡(luò)課程的數(shù)量和網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)對(duì)日常教學(xué)工作支持的深入程度也 成了判斷一所高校的學(xué)校形象、發(fā)展水平和辦學(xué)能力的重要因素2。2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在我國(guó)，隨著教育部加速實(shí)現(xiàn)教育信息化，以信息化帶動(dòng)教育現(xiàn) 代化等方針和政策的推動(dòng)，很多本科院校相繼完成了不同程度的網(wǎng)絡(luò)課 程和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)3。高職

2、院校由于起步較晚、院校自身的技 術(shù)力量薄弱以及經(jīng)費(fèi)投入受限等諸多因素的制約，其精力主要集中在傳 統(tǒng)的教學(xué)管理中，尚未將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到利用信息化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境的建設(shè) 上4 °在國(guó)外，網(wǎng)絡(luò)輔助學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)已有廣泛的研究和應(yīng)用，推廣應(yīng)用 較廣的包括Moodie、BlackBoard、Sakai等5這些系統(tǒng)的研究集中 在開(kāi)放課程、資源共享和自我學(xué)習(xí)等方面，比如課程開(kāi)設(shè)、課件共 享、在線交互、作業(yè)和測(cè)試等功能5。此類系統(tǒng)的作業(yè)和測(cè)試功能模 塊雖然提供了在線自動(dòng)評(píng)測(cè)功能，但都只提供了通用的非語(yǔ)義問(wèn)題的評(píng) 測(cè)，如選擇題、填空題，對(duì)于具有語(yǔ)義 的題目，如問(wèn)答題、計(jì)算機(jī)編程 題等，則必須在提交后由教師進(jìn)行

3、手動(dòng)查閱評(píng)分6；另一方面，此類 系統(tǒng)的側(cè)重課程資源的組織與建設(shè)，對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)校園教學(xué)環(huán)境的 支持較弱，也未能為教學(xué)管理與督導(dǎo)管理提供足夠的支撐，孤立于高 職院校教學(xué)質(zhì)量保障體系之外。3平臺(tái)的特色能否打破網(wǎng)絡(luò)教學(xué)孤立于高職教學(xué)管理之外的局面，將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)融 入高職教學(xué)質(zhì)量保障體系之中，是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)是否能真正服務(wù)于 高職教學(xué)的關(guān)鍵所在7。面向高職教學(xué)質(zhì)量保障體系的程序設(shè)計(jì)自主 學(xué)習(xí)平臺(tái)以教學(xué)質(zhì)量保障體系為指引，以建設(shè)高職院校程序設(shè)計(jì)類建設(shè) “教、學(xué)、練、測(cè)、賽、督”六位一體的綜合性自主學(xué)習(xí)平臺(tái)為研究目 標(biāo)。平臺(tái)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)課程各知識(shí)點(diǎn)的自主學(xué)習(xí)與自我測(cè)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)具 有語(yǔ)義性的程序設(shè)計(jì)的在線自

4、動(dòng)評(píng)測(cè)支持；強(qiáng)化平臺(tái)對(duì)應(yīng)用于實(shí)際校園 教學(xué)的教學(xué)管理，實(shí)現(xiàn)審核體系以確保教學(xué)質(zhì)量；引入督導(dǎo)機(jī)制，確 保網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)過(guò)程處于高職院校督導(dǎo)體系監(jiān)管之下；實(shí)現(xiàn)競(jìng)賽支持 功能，豐富高職教育的課余學(xué)術(shù)活動(dòng)、活躍學(xué)習(xí)氛圍，實(shí)現(xiàn)“以賽促 教、以賽促學(xué)、以賽促訓(xùn)”；這些正是傳統(tǒng)的課程管理系統(tǒng)所欠缺的。4平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)4.1總體架構(gòu)面向高職教學(xué)質(zhì)量保障體系的程序設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的總體架構(gòu)設(shè) 計(jì)如圖1所示，包括以下幾個(gè)核心服務(wù)：1 .自主學(xué)習(xí)平臺(tái)交互服務(wù)器：交互服務(wù)器部署在前端，平臺(tái)向多 種終端（PC手機(jī)、平板電腦）用戶提供的所有功能都集中由交互服務(wù)器 提供8，包括系統(tǒng)管理員功能、各級(jí)教師用戶的班級(jí)與課程管

5、理功 能、以及學(xué)生用戶的學(xué)習(xí)與測(cè)驗(yàn)功能等；2 .后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器部署于后端，終端用戶通過(guò) 交互服務(wù)器提交的數(shù)據(jù)，保存于后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，與外網(wǎng)隔離，防 止用戶非法訪問(wèn)數(shù)據(jù)，確保數(shù)據(jù)安全；3 .程序在線編譯評(píng)測(cè)子系統(tǒng)：評(píng)測(cè)子系統(tǒng)部署于后端，它會(huì)自動(dòng) 的從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器獲取學(xué)生提交的測(cè)驗(yàn)程序，進(jìn)行在線編譯、執(zhí)行、輸 入輸出測(cè)試等操作，最后將評(píng)測(cè)結(jié)果數(shù)據(jù)返回到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，以便交 互服務(wù)器查詢。圖1自主學(xué)習(xí)平臺(tái)總體架構(gòu)圖4 .2模塊設(shè)計(jì) 面向高職教學(xué)質(zhì)量保障體系的程序設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)平臺(tái) 主要包括了用戶管理、課程管理、班級(jí)管理、程序自動(dòng)編譯評(píng)測(cè)子系統(tǒng)、 競(jìng)賽支持、督導(dǎo)支持等模塊，項(xiàng)目整體構(gòu)架

6、設(shè)計(jì)如圖2所示。圖2自主學(xué)習(xí)平臺(tái)整體模塊設(shè)計(jì)圖5 .3高職教學(xué)管理支持為了強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的實(shí)用性，全面 支持高職院校實(shí) 際教學(xué)工作，自主學(xué)習(xí)平臺(tái)參照了高職教育的教學(xué)管理 體系，實(shí)現(xiàn)了面向高職教學(xué)管理的基礎(chǔ)支撐功能。1 .用戶管理用戶管理是網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的基礎(chǔ)模塊，負(fù)責(zé)平臺(tái)各級(jí)用戶的生 命周期管理、角色指派和權(quán)限分配等功能，使用用戶-角色-權(quán)限三級(jí)管理構(gòu)架9，主要包括：1）用戶管理：提供創(chuàng)建用戶、刪除用戶、限制用戶、批量導(dǎo)入導(dǎo)出 等基本功能。2）角色管理：為了強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的實(shí)用性，全面 支持高職 院校實(shí)際教學(xué)工作，平臺(tái)的角色管理參照了高職教育的教學(xué)管理體系， 提供了諸如教務(wù)管理人

7、員、教學(xué)單位負(fù)責(zé)人、專業(yè)負(fù)責(zé)人、授課教師、 學(xué)生以及督導(dǎo)專員等符合高職院校教學(xué)管理制度的角色體系。3）權(quán)限管理：負(fù)責(zé)管理各個(gè)角色所具有的操作權(quán)限，比如學(xué)生只具 有學(xué)習(xí)類別的功能，授課教課只能管理維護(hù)自己所分配 的課程資源，教 務(wù)管理人員、教學(xué)單位負(fù)責(zé)人、專業(yè)負(fù)責(zé)則具有不同級(jí)別的課程管理、 審核功能和統(tǒng)計(jì)性功能，而督導(dǎo)專員的主要權(quán)限是查看各個(gè)開(kāi)課班級(jí)、 課程的教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)質(zhì)量等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。2 .班級(jí)管理 班級(jí)管理是網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)真正服務(wù)于高職院校教學(xué) 工 作的關(guān)鍵，包括自然教學(xué)班級(jí)、選修課班級(jí)以及開(kāi)放課程自由班 級(jí) 三種模式。1）自然教學(xué)班級(jí)：自然教學(xué)班以二級(jí)院系、專業(yè)、班級(jí)的三層管理級(jí)別，自

8、然教學(xué)班的成員由教學(xué)單位負(fù)責(zé)人或?qū)I(yè) 負(fù)責(zé)人進(jìn)行設(shè)置，每個(gè)學(xué)生類型的用戶最多只能被安排在一個(gè)自然教學(xué) 班；自然教學(xué)班不接受其他學(xué)生用戶的加入申請(qǐng)。2）選修課班級(jí)：選用于支持高職院校的公共選修課程教學(xué)，由教 學(xué)單位負(fù)責(zé)人創(chuàng)建，經(jīng)教學(xué)管理部門審核后成立，學(xué)生用戶可以根據(jù) 個(gè)人學(xué)分情況申請(qǐng)加入選修課班級(jí)，學(xué)生申請(qǐng)之后必須經(jīng)過(guò)班級(jí)管理員 審批通過(guò)才能成為班級(jí)成員。3）開(kāi)放課程班級(jí)：開(kāi)放課程班級(jí)用于豐富高職教育的第二課堂活 動(dòng)，任何教師用戶均可以根據(jù)自己的特長(zhǎng)創(chuàng)建開(kāi)放課程班級(jí)，學(xué)生用戶 可以根據(jù)個(gè)人興趣自由加入開(kāi)放課程，無(wú)須審批便可成為班級(jí)成員。3 .課程管理課程管理功能是網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)的核心功能，是

9、平臺(tái)服務(wù)于高職 院校教學(xué)管理的最直接體現(xiàn)，也是高職教學(xué)質(zhì)量保障體系在實(shí)際教學(xué)活 動(dòng)中的最關(guān)鍵的監(jiān)控點(diǎn)，平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了從開(kāi)設(shè)課程、設(shè)定開(kāi)課班級(jí)和授課 教師到教學(xué)計(jì)劃的撰寫與審核、教學(xué)資料管理等環(huán)節(jié)構(gòu)建了貫穿高職教 學(xué)過(guò)程的完整流程，并對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)提供了實(shí)時(shí)監(jiān)控，為質(zhì)量保障體系 獲取第一手?jǐn)?shù)據(jù)，主要功能包括：1）創(chuàng)建課程：教學(xué)單位專業(yè)負(fù)責(zé)人可以根據(jù)教學(xué)需要，創(chuàng)建相應(yīng)的 課程。2）設(shè)置開(kāi)課班級(jí)：專業(yè)負(fù)責(zé)人根據(jù)教學(xué)需要，為已創(chuàng)建的 課程設(shè)置開(kāi)課班級(jí)，一個(gè)課程可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)開(kāi)課班級(jí)，這些班 級(jí)將以共享該課程的教學(xué)資源。3）指定授課教師：專業(yè)負(fù)責(zé)根據(jù)開(kāi)課情況，為課程指定相應(yīng)的授課 教師，將課程的管理權(quán)限賦予

10、授課教師。4）撰寫教學(xué)計(jì)劃：授課教師可通過(guò)系統(tǒng)組織課程教學(xué)計(jì)劃，有多 個(gè)授課教師的課程，任何一個(gè)授課教師均可參與撰寫教學(xué)計(jì)戈卜5）審核教學(xué)計(jì)劃：教課教師撰寫的教學(xué)計(jì)劃，必須提交給專業(yè)負(fù)責(zé) 人審核通過(guò)，才能在系統(tǒng)上展示和使用。6 .4程序自動(dòng)編譯評(píng)測(cè)子系統(tǒng) 程序自動(dòng)編譯評(píng)測(cè)子系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)自主 學(xué)習(xí)平臺(tái)支持程序設(shè)計(jì)語(yǔ)義性題目自動(dòng)評(píng)測(cè)的重點(diǎn)，評(píng)測(cè)子系統(tǒng)是常駐 內(nèi)存的Linux Daemon進(jìn)程，使用多線程、共享隊(duì)列、共享緩存等技術(shù)實(shí) 現(xiàn)提高評(píng)測(cè)子系列的性能，主要由答題讀取、語(yǔ)法檢查、語(yǔ)義評(píng)測(cè)、語(yǔ) 義評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)緩存管理、評(píng)測(cè)結(jié)果反饋等模塊組成，如圖3所示。1.答題讀取模塊：答題讀取模塊運(yùn)行于一個(gè)單獨(dú)的線程

11、，定時(shí)向數(shù)據(jù) 庫(kù)服務(wù)器查詢是否存在已提交未處理的答題，讀取符合條件的答題內(nèi)容 數(shù)據(jù)，加入待編譯隊(duì)列，并更新數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的答題處理標(biāo)識(shí)，避 免同一答題被重復(fù)處理。2 .語(yǔ)法檢查模塊：當(dāng)待編譯隊(duì)列為非空時(shí)，語(yǔ)法檢查模塊從待編 譯隊(duì)列逐個(gè)讀取答題內(nèi)容，根據(jù)答題的程序語(yǔ)言類型，調(diào)用相應(yīng)的語(yǔ) 言編譯庫(kù)對(duì)答題進(jìn)行編譯，若編譯通過(guò)，表示答題語(yǔ)法正確，則將編 譯生成的可執(zhí)行程序等信息構(gòu)造待評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)象，放入待評(píng)測(cè)隊(duì)列；否 則，若編譯不通過(guò)，表示答題語(yǔ)法錯(cuò)誤，則將錯(cuò)誤信息生成反饋結(jié)果， 放入反饋結(jié)果隊(duì)列。圖3程序自動(dòng)編譯評(píng)測(cè)子系統(tǒng)模塊圖3 .語(yǔ)義評(píng)測(cè)模塊：當(dāng)待評(píng)測(cè)隊(duì)列為非空時(shí)，語(yǔ)義邏輯正確性評(píng)測(cè) 模塊逐個(gè)讀取

12、待評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)待評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的題目，從語(yǔ)義評(píng)測(cè) 數(shù)據(jù)緩存管理模塊獲取評(píng)測(cè)輸入輸出數(shù)據(jù)，執(zhí)行生成的可執(zhí)行程序， 并使用測(cè)試輸入輸出數(shù)據(jù)對(duì)程序進(jìn)行邏輯正確性評(píng)測(cè)，并將評(píng)測(cè)結(jié)果生 成反饋結(jié)果，放入反饋結(jié)果隊(duì)列。4 .語(yǔ)義評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)緩存管理模塊：網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)在實(shí)際教 學(xué)應(yīng) 用中，學(xué)習(xí)同一課程的所有學(xué)生都會(huì)對(duì)課程的題目進(jìn)行學(xué)習(xí)和答題，學(xué)習(xí)同一課程的學(xué)生少至幾十人，多則幾百人，因此提 交到平臺(tái)的答題中，答題的總數(shù)量往往是對(duì)應(yīng)的題目的上百倍。如果對(duì)每個(gè)答題都從數(shù) 據(jù)庫(kù)服務(wù)器讀取題目的輸入輸出測(cè)試數(shù) 據(jù)，將會(huì)大大增加數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 和服務(wù)器間通信的壓力，語(yǔ)義評(píng)測(cè)數(shù)據(jù)緩存管理模塊將近期使用到的測(cè) 試數(shù)據(jù)緩存

13、起來(lái)，提供對(duì)語(yǔ)義邏輯評(píng)測(cè)模塊重復(fù)使用，同時(shí)使用淘汰 算法，清理長(zhǎng)期未使用的數(shù)據(jù)，防止過(guò)度消耗內(nèi)存。5 .結(jié)果反饋模塊：反饋模塊的工作是及時(shí)地將反饋結(jié)果隊(duì)列中的 結(jié)果數(shù)據(jù)提交到數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，以便交互服務(wù)器將答題的結(jié)果展示給學(xué) 生，并更新學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、排名等信息。6 .5服務(wù)“以賽促學(xué)”的競(jìng)賽支持功能借助程序自動(dòng)編譯評(píng)測(cè)子系統(tǒng)的支撐，面向高職教學(xué)質(zhì)量保障體系 的程序設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)還可以為高職院校的舉辦程序 設(shè)計(jì)類競(jìng)賽提供 支持，活動(dòng)高職教育的學(xué)習(xí)氛圍，為“以賽促學(xué)”高職教育理念提供支 撐。主要功能包括：1 .創(chuàng)建競(jìng)賽：競(jìng)賽組織者只需要通過(guò)交互服務(wù)器創(chuàng)建競(jìng)賽，競(jìng)賽可 以設(shè)置為內(nèi)部競(jìng)賽和開(kāi)放競(jìng)賽兩

14、種。2 .自動(dòng)賽程管理：組織者只須設(shè)置競(jìng)賽的起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間， 在競(jìng)賽開(kāi)始前參賽者都無(wú)法查看到題目12；另一方面，一旦競(jìng)賽結(jié) 束時(shí)間到達(dá)，參賽者便無(wú)法再提交答題，整個(gè)過(guò)程無(wú)須安排監(jiān)考教師 進(jìn)行發(fā)卷或收卷工作。3 .賽題管理：組織者在競(jìng)賽開(kāi)始之前，可以通過(guò)交互服務(wù)器，對(duì) 競(jìng)賽題目進(jìn)行增、刪、改等維護(hù)操作，并為題目設(shè)置分值比例。4 .自動(dòng)排名：在整個(gè)競(jìng)賽過(guò)程中，平臺(tái)將自動(dòng)根據(jù)參賽者的答 題情況，實(shí)時(shí)生成競(jìng)賽排名，組織者與參賽者均可查看各參賽者的答 題排名。4.6面向督導(dǎo)機(jī)制的質(zhì)量信息反饋網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)作為高職教學(xué)環(huán)境的一部分，其教學(xué)過(guò)程與教學(xué) 質(zhì)量也必須處于高職院校的督導(dǎo)體系之中，平臺(tái)提供面向

15、督導(dǎo)專員的督 導(dǎo)支持功能，使網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)不再孤立于教學(xué)質(zhì)量保障體系之外，主要 功能有：1 .審核體系：課程的開(kāi)設(shè)、課程授課計(jì)劃、課程資源的組織與管理、作業(yè)與測(cè)驗(yàn)安排等教學(xué)環(huán)節(jié)都必須相應(yīng)的審批流程，以確保課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的合理性，提高教學(xué)質(zhì)量，督導(dǎo)專員可以方便的查看每個(gè)教學(xué)準(zhǔn)備活動(dòng)的組織和審核記錄。2.進(jìn)度統(tǒng)計(jì)：一旦開(kāi)設(shè)了課程，授課教師是否及時(shí)地撰寫教學(xué)計(jì)劃，是否根據(jù)教 學(xué)計(jì)劃按時(shí)組織各個(gè)教學(xué)活動(dòng)的資源、安排作業(yè)與測(cè)驗(yàn)，學(xué)生是否按時(shí) 按質(zhì)按量完成課程各階段的學(xué)習(xí)等數(shù)據(jù)，在進(jìn)度統(tǒng)計(jì)功能中可一目了 然。3 .成績(jī)統(tǒng)計(jì)：成績(jī)統(tǒng)計(jì)包括兩個(gè)部分，一個(gè)是班級(jí)內(nèi)部排名，對(duì) 各學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)、作業(yè)與測(cè)驗(yàn)的得分進(jìn)行排名；一個(gè)是對(duì)相同課 程的平行班，以班級(jí)為單位，進(jìn)行最高分、平均分等排名。4 .評(píng)價(jià)體系：對(duì)每個(gè)開(kāi)設(shè)的課程建立多維的評(píng)價(jià)體系，諸如學(xué) 生對(duì)授課教師的評(píng)價(jià)、學(xué)生對(duì)課程的評(píng)價(jià)、教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)等，為 課程設(shè)置和教學(xué)督導(dǎo)等工作提供質(zhì)量信息反饋。135結(jié)語(yǔ)5 G技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端等新技術(shù)的普及正在改變我們的生活 方式和學(xué)習(xí)方式，突破課堂的時(shí)空限制、隨時(shí)隨地獲取 學(xué)習(xí)資源已經(jīng) 成為主流需求，網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)將成為高職教育教學(xué)的一部分，如何有效 地將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)納入高職教學(xué)質(zhì)量保障體系，是高職院校教學(xué)管理的新課 題。面向高職教學(xué)質(zhì)量保障體系的程 序設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)平臺(tái)