基于“微任務(wù)”的教學(xué)過程管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

摘要：針對當(dāng)前教育信息化中存在的數(shù)字資源利用有效性問題，本文借鑒微課和MOOC的特點，結(jié)合教學(xué)實際需求提出了“微任務(wù)”的概念，在此基礎(chǔ)上設(shè)計并實現(xiàn)了基于“微任務(wù)”的教學(xué)過程管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以微任務(wù)為單位對數(shù)字資源進(jìn)行組織與利用，并支持多種教學(xué)形式、教學(xué)業(yè)務(wù)和教學(xué)流程的開展，同時該系統(tǒng)能記錄學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)為進(jìn)一步的教學(xué)改革與創(chuàng)新提供數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：微任務(wù); 教學(xué)過程; 教學(xué)管理; 教學(xué)資源

中圖分類號：G40-057 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 論文編號：1674-2117（2015）07-0124-02

● 引言

回顧我國近幾年教育信息化的發(fā)展，不難發(fā)現(xiàn)，我們對于教育信息化的建設(shè)主要集中在各類教育資源、各學(xué)科的教學(xué)資源以及教學(xué)資源管理平臺和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐平臺的建設(shè)上，但是在強(qiáng)調(diào)教育、教學(xué)過程中的應(yīng)用方面，我們暫時還沒有對“信息技術(shù)與課程整合”[1]進(jìn)行深入有效的研究。

本文嘗試從“微任務(wù)”的角度，設(shè)計并實現(xiàn)教學(xué)過程管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以信息技術(shù)與課程的有效、深入整合為目標(biāo)，主要實現(xiàn)以下功能：①數(shù)字資源與教學(xué)點的整合。②教學(xué)過程管理。③學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)激勵與學(xué)習(xí)效果評估。④支持多種形式的教學(xué)活動與教學(xué)改革。⑤教與學(xué)的互動。⑥記錄學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)并用于相關(guān)的教學(xué)分析。

● 微任務(wù)概述

1.微課程與MOOC

自2010年以來，廣東省佛山市教育信息中心主任胡鐵生先生率先在國內(nèi)提出微課的應(yīng)用研究后，對于微課的定義一直處于發(fā)展之中。從發(fā)展的微課定義中我們不難發(fā)現(xiàn)微課具有的特點：①以微型教學(xué)視頻為核心，融合其他相關(guān)教學(xué)資源。②鎖定一個知識點、技能點、操作點或是某個教學(xué)環(huán)節(jié)。③支持翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)、混合學(xué)習(xí)、移動學(xué)習(xí)、碎片化學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式。

MOOC，即“Massive Open Online Course”，可直譯為“大規(guī)模在線開放課程”。其特點在于[2]：開放、大規(guī)模，課程要素完整，強(qiáng)調(diào)交互。

2.微任務(wù)

MOOC與微課進(jìn)行比較，MOOC更強(qiáng)調(diào)的是開放性和課程要素的完整性;微課強(qiáng)調(diào)的是“微”特性。結(jié)合微課與MOOC的特點，并考慮教學(xué)改革與創(chuàng)新的需要，我們需要一個軟件系統(tǒng)，它應(yīng)該具有以下功能：①體現(xiàn)課程的知識體系或技能體系。②圍繞一個知識點或技能點組織數(shù)字教學(xué)資源。③支持互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的多種教學(xué)形式、教學(xué)業(yè)務(wù)和教學(xué)流程的開展。④學(xué)習(xí)過程的評價與監(jiān)督。⑤學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集。

微任務(wù)被定義為滿足上述②至⑤功能點的教學(xué)單元，即圍繞一個知識點、技能點組織教學(xué)資源，支持互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的多種教學(xué)形式、教學(xué)業(yè)務(wù)和教學(xué)流程的組織與開展，自動記錄學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)據(jù)并對教學(xué)進(jìn)行監(jiān)督和評價的最基本的教學(xué)單元。基于微任務(wù)，設(shè)計并實現(xiàn)上述功能的軟件系統(tǒng)是本文的主要內(nèi)容。

● 系統(tǒng)設(shè)計

本文以JAVA和XML為技術(shù)基礎(chǔ)，采用三層架構(gòu)體系，設(shè)計并實現(xiàn)滿足系統(tǒng)目標(biāo)功能的可復(fù)用軟件組件包。組件包除了提供Web Service接口供外部程序使用外，還將集成到筆者前期開發(fā)的計算機(jī)輔助教學(xué)平臺[3]，集成后的軟件系統(tǒng)整體功能結(jié)構(gòu)圖，如下圖所示。

1.組件功能描述

微任務(wù)組件包共包含7個組件，分屬三個層次：①數(shù)據(jù)庫層包含2個組件，分別負(fù)責(zé)對本系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫操作和對外部數(shù)據(jù)庫的訪問。②業(yè)務(wù)層包含3個組件，微任務(wù)描述組件基于XML對微任務(wù)進(jìn)行定義、維護(hù)和更新;微任務(wù)解釋組件用于解釋微任務(wù)描述中的命令，并調(diào)用微任務(wù)執(zhí)行組件中的相應(yīng)功能。③表現(xiàn)層組件包含2個組件，GUI組件提供用戶圖形操作界面，該界面集成于筆者前期的計算機(jī)輔助教學(xué)平臺;Web Service組件提供給具有權(quán)限的外部程序訪問。

2.微任務(wù)的系統(tǒng)描述

本系統(tǒng)的開發(fā)圍繞微任務(wù)進(jìn)行，其業(yè)務(wù)層的核心組件也是圍繞微任務(wù)的描述、解釋與執(zhí)行進(jìn)行設(shè)計。在系統(tǒng)中，將微任務(wù)進(jìn)行如下描述：①微任務(wù)描述包括兩個部分：知識體系描述與執(zhí)行過程描述。②知識體系描述記錄與課程知識體系相關(guān)的內(nèi)容，如微任務(wù)名稱、課程、知識點（技能點或操作點）、與其他知識點關(guān)系、對應(yīng)教材章節(jié)。③執(zhí)行過程描述記錄微任務(wù)的具體執(zhí)行流程，其基本元素被定義為階段。④每個階段包含階段名、與其他階段關(guān)系、相關(guān)數(shù)字資源、操作記錄、評價設(shè)定、交互記錄。⑤每個微任務(wù)的執(zhí)行過程描述除了包含若干個階段元素外，還包括針對整個執(zhí)行過程的執(zhí)行信息、交互記錄與評價設(shè)定。上述對于微任務(wù)的描述均基于XML實現(xiàn)。

● 系統(tǒng)實現(xiàn)

1.階段XML方案

每個階段的XML描述都包含以下幾個元素。

階段標(biāo)識：PID，標(biāo)識一個唯一的階段。

階段名：PName，該階段名字。

階段權(quán)重：Coil Weight，該階段在整個微任務(wù)中的權(quán)重，用于教學(xué)評價。

階段教學(xué)評價方式：Appraise，該階段評價方式：百分制評價、五級評價或無評價。

階段類型：PType，系統(tǒng)當(dāng)前支持教學(xué)資源、在線測試和互動共三個類型的階段。

階段內(nèi)容：Content，描述當(dāng)前階段的教學(xué)資源、教學(xué)任務(wù)及教學(xué)所需資源。

2.微任務(wù)XML方案

微任務(wù)的XML描述中主要包含以下內(nèi)容。

微任務(wù)標(biāo)識：Micro TaskID，標(biāo)識一個唯一的微任務(wù)。

微任務(wù)名：Micro Task Name，微任務(wù)名字。

知識點：Knowledge，微任務(wù)相關(guān)的知識點、技能點或者操作點。

微任務(wù)權(quán)重：Coil Weight，該階段在課程體系中的權(quán)重，用于教學(xué)評價。

微任務(wù)教學(xué)評價方式：Appraise，與階段中定義的評價方式相同。

階段列表：Phrases，該任務(wù)包含的所有階段。

階段控制：Phrases Control，對該微任務(wù)所包含的階段進(jìn)行控制，以達(dá)到實現(xiàn)特殊教學(xué)流程、進(jìn)行教學(xué)改革的目的。

3.數(shù)據(jù)采集XML方案

系統(tǒng)針對學(xué)生操作進(jìn)行的數(shù)據(jù)記錄以微任務(wù)為單位進(jìn)行記錄，數(shù)據(jù)記錄的XML描述主要包含以下內(nèi)容。

操作時間：Date Time，記錄操作發(fā)生的時間。

操作階段標(biāo)識：PID，記錄該操作發(fā)生階段的標(biāo)識。

操作類型：OpType，目前系統(tǒng)具有開始、結(jié)束、學(xué)習(xí)、測試、提問、回答、互動等操作類型。

操作內(nèi)容：OpContent，記錄具體操作內(nèi)容。

● 小結(jié)

本文基于XML和Java設(shè)計并實現(xiàn)了基于微任務(wù)的教學(xué)過程管理系統(tǒng)。目前系統(tǒng)還處于調(diào)試階段，還沒有進(jìn)行廣泛的應(yīng)用與實踐;對于采集的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析有待進(jìn)一步研究，這兩方面也是筆者今后的工作重點。

參考文獻(xiàn)：

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[3]俞成功，羅文華，白錦表.網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件組裝平臺設(shè)計與實現(xiàn)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2014，33（406）：5-7.