數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

【摘 要】隨著教育信息化進(jìn)程的不斷加快，開(kāi)發(fā)一個(gè)數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)作業(yè)的布置和批改模式，利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行高效率的作業(yè)布置和批改是當(dāng)前數(shù)字化校園建設(shè)環(huán)境下面臨的主要課題之一，同時(shí)數(shù)字作業(yè)將會(huì)是伴隨信息技術(shù)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的必然產(chǎn)物，是未來(lái)改革基礎(chǔ)教育和提高教育效率的一大工作重點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】教育信息化 數(shù)字作業(yè)

一、引言

建立一套采用最新信息化教育技術(shù)，基于互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)的集作業(yè)布置、學(xué)生答題、作業(yè)反饋、統(tǒng)計(jì)分析、錯(cuò)題管理為一體的數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)將是伴隨信息技術(shù)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的必然產(chǎn)物。

二、系統(tǒng)研究概述

數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)，是依據(jù)教育教學(xué)信息化規(guī)劃理念，以優(yōu)質(zhì)主流的內(nèi)容資源為基礎(chǔ)，以共建共享的內(nèi)容資源生成機(jī)制為核心，建立的信息化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)為廣大教師和學(xué)生提供一套集學(xué)生作業(yè)自動(dòng)批改、學(xué)習(xí)情況及時(shí)反饋、錯(cuò)題庫(kù)個(gè)性化管理、統(tǒng)計(jì)查詢、在線交流等功能為一體的網(wǎng)上綜合數(shù)字教育解決方案，保證教師從布置作業(yè)到獲取學(xué)生學(xué)習(xí)完成情況和學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性檢測(cè)等各個(gè)環(huán)節(jié)的無(wú)縫對(duì)接，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和為優(yōu)化老師備課效率提供幫助。

三、系統(tǒng)研究目標(biāo)

數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)的研究目標(biāo)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1.內(nèi)容方面：系統(tǒng)提供了一套有效的共建共享的內(nèi)容組建模式，可實(shí)現(xiàn)每個(gè)教師將優(yōu)秀資源上傳至系統(tǒng)，提供給老師們共享，滿足教師的個(gè)性化教學(xué)需求和學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

2.功能方面：通過(guò)對(duì)數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)中用戶的使用數(shù)據(jù)、操作流程是否符合用戶的使用習(xí)慣、功能設(shè)計(jì)能否滿足用戶的使用需求、各功能的使用簡(jiǎn)易與否等方面的統(tǒng)計(jì)與分析進(jìn)而優(yōu)化數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)的功能應(yīng)用體系，提高教學(xué)效率。

3.教學(xué)方面：通過(guò)了解數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)對(duì)課堂教學(xué)、教師課余生活、紙質(zhì)作業(yè)、學(xué)生課余生活、學(xué)習(xí)效果、師生人際交流諸方面影響；探索數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)模式下教學(xué)創(chuàng)新方式，進(jìn)一步改善教學(xué)效果，從而提高教與學(xué)的質(zhì)量。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架

1.技術(shù)路線

系統(tǒng)采用分布式部署、應(yīng)用服務(wù)器集群和數(shù)據(jù)庫(kù)集群的系統(tǒng)架構(gòu)，同時(shí)采用硬件負(fù)載均衡器實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。

后臺(tái)服務(wù)器基于J2EE平臺(tái)，采用Spring + Hibernate技術(shù)路線的多層體系架構(gòu)，支持底層平臺(tái)從Windows到UNIX/LINUX、從PC服務(wù)器到小型機(jī)的擴(kuò)展需求。在應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)源層，采用大型數(shù)據(jù)庫(kù)軟件系統(tǒng)作為應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存貯、交換、查詢、管理平臺(tái)。

客戶端分為B/S客戶端和C/S客戶端：

（1）B/S端：采用HTML、CSS、Ajax、ActiveX等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)用戶表示層，完成應(yīng)用系統(tǒng)與用戶間的人機(jī)會(huì)話功能，提供更人性化、更貼切的用戶體驗(yàn)（UE）。

（2）C/S端：采用C++實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)控制功能，包括防應(yīng)用切換、防拷屏等功能；同時(shí)充分發(fā)揮C++運(yùn)行效率高、計(jì)算能力強(qiáng)的特點(diǎn)，提高客戶端處理能力和執(zhí)行效率，分擔(dān)服務(wù)器端的工作負(fù)荷。

2.技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。最底層是服務(wù)器、交換機(jī)、負(fù)載均衡器等硬件及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其上是UNIX/LINUX操作系統(tǒng)、Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)。J2ee中間件建議采用WebLogic、WebSphere或JBOSS，因?yàn)門(mén)omcat有并發(fā)用戶數(shù)限制?；贘2EE中間件開(kāi)發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)，學(xué)生客戶端采用FLEX開(kāi)發(fā)。通過(guò)縱深安全防御體系保障系統(tǒng)安全。遵循國(guó)家及文軒企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（如數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，并建立可靠的運(yùn)維管理體系?；赪ebService技術(shù)開(kāi)發(fā)接口服務(wù)提供對(duì)外接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

圖1數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

五、系統(tǒng)應(yīng)用展望

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后，在四川省內(nèi)幾所市重點(diǎn)中學(xué)進(jìn)行有效地試運(yùn)行，目前運(yùn)行情況良好，受到了師生的一致好評(píng)，無(wú)論是教師、學(xué)生還是家長(zhǎng)對(duì)數(shù)字作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念表示贊同，認(rèn)為這是一種良好的發(fā)展趨勢(shì)。但這種發(fā)展不是一個(gè)一蹴而就的結(jié)果，而是一個(gè)動(dòng)態(tài)的系統(tǒng)工程，更是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù)。在發(fā)展中也存在著一些問(wèn)題，如，學(xué)校硬件與網(wǎng)絡(luò)條件不完善、學(xué)生家庭條件的限制、在電腦上輸入問(wèn)題等是制約數(shù)字作業(yè)發(fā)展的瓶頸。但隨著現(xiàn)在手寫(xiě)輸入、語(yǔ)音輸入的發(fā)展推廣以及掃描儀的廣泛推廣， 會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變。數(shù)字作業(yè)變得非常容易時(shí)，還是會(huì)把數(shù)字作業(yè)推到一個(gè)新的時(shí)代，屆時(shí)，必會(huì)對(duì)教育信息化產(chǎn)生又一個(gè)重大推動(dòng)。

【參考文獻(xiàn)】

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