基于Ｊ２ＥＥ的中学数学辅导教学系统研究

沈晓伟　童一飞

摘 要：本文根据现代教育技术发展的趋势，分析了中学数学辅导教学系统的需求。同时，给出了基于J2EE的中学数学辅导教学系统的体系结构与功能结构，并讨论了该系统的主要功能。为教师提高教学质量、学生提高学习积极性及推进教育信息化进程奠定了良好的基础。

关键词：J2EE平台；中学数学；辅导教学系统

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1673-8454（2009）12-0070-02

引言

信息技术与计算机技术的发展日新月异，教学需求千变万化，整个教育已经迈入一个崭新的发展阶段。随着教育信息化进程的推进，以及高校教学系统的推广应用，传统的填鸭式课堂教学模式已不能满足当前教学需求。为了适应这种发展趋势以及教育信息化的理念，基础教育的教育思想、教育方法与教育手段的更新须与时俱进。[1] 因此，应用先进信息技术的教学系统研究就应运而生了。

基于Web的中学数学辅导教学系统，就是针对当前数学教学需求，以先进信息技术为手段、以教学资源为基础、以教学辅导为核心的网络辅导教学平台。该系统有利于提高教师的教学成效、巩固与提高学生的知识结构以及提高学生的学习能动性等。

一、系统需求分析

实践证明，符合用户与学生需求的系统才是有生命力的系统。因此，只有深入了解需求，才能构建先进、实用且具有柔性与可重构性的开放型辅导教学系统。笔者在从事中学数学教育数年的经验以及与学生充分交流的基础上，将基于J2EE的中学数学辅导教学系统需求总结如下：

1.系统的功能需求

（1）基础信息管理功能：系统运行所需要的基础数据和系统维护的功能。包括用户管理、密码服务、系统数据备份和恢复等。[2]

（2）基本的教学辅导功能：包括在线辅导、课程习题、授课教案、学习资源等。

（3）智能控制与指导功能：系统能够根据学生的自身水平来控制与指导学生正确合理使用辅导教学系统。

2.系统的性能需求

（1）系统数据的安全性与可靠性

对于教学辅导系统，教学资源是吸引学生的主要原因。因此，

教学资源数据（如习题以及答案）的安全性保障是系统所必须的，以防止不法用户进行数据篡改等操作。另外，系统还须保证系统数据与信息的可靠性、可维护性以及可扩充性等要求。

（2）系统的开放性、扩展性和易用性

其中，易用性是本系统区别于其他信息系统的关键。鉴于本系统的用户除了教师外，以中学生群体为主。因此，要考虑到其计算机水平以及接受能力，做到系统用户界面友好以及功能傻瓜性。

二、系统体系结构与功能划分

1.系统体系结构

本系统采用基于J2EE框架的B/S体系结构，系统体系结构图如图1所示。[3]

在系统设计上，力求教师和学生便捷地完成教学辅导活动。根据系统的需求分析，开发的辅导教学系统是一个开放的、可重构的、可扩充的系统。根据系统的体系结构和软件设计的模块化思想，系统的功能结构如图2所示。

2.系统各功能模块

系统由资料中心、测评试题、师生园地以及系统管理四大模块组成。各模块功能介绍如下：

（1）资料中心有资料上传（教师用户）与资料下载（教师与学生用户）两大功能。资料中心主要提供教学大纲、授课教案、教学视频、教材知识点剖析以及兄弟学校的试题等的上传或下载。其中，系统的特色在于将教材内容与知识点关联起来。从而，一方面有利于学生对教材内容的提炼与抽象，提高学生的数学素质；另一方面，将教材内容与知识点紧密关联，有助于学生进行相关应试训练。

（2）测评试题分在线水平测试、自我测试以及在线组卷三大功能。在线水平测试主要是测试学生的当前水平，系统会根据测试结果控制与引导其学习过程（如水平等级为中时，系统会限制用户训练难度较大的试题）。自我测试则是根据课时或者教材单元提供测试试题。在线组卷为教师或者学生根据试题题型、试题难度、知识点考核等关键参数进行自动组卷。这里，系统的特色主要在于试题数据库的属性表项设置，包含了题型、难度、对应知识点以及关联知识点。对应知识点以及关联知识点的设置有利于高水平题目的解析和供数学素质较高的学生进行提高训练。

（3）师生园地主要提供师生进入在线提问与答疑状态时进行教学交互的平台。

（4）系统管理有用户管理、权限管理以及数据管理三大功能。用户管理将用户分为教师用户与学生用户两类，进行用户“添加/删减”、登录、密码以及个人基本信息等管理。权限管理主要是指根据用户的类别、水平限制用户操作。数据管理主要具备数据备份、数据维护与数据恢复等功能。[4]

三、系统的实现

研究的数学辅导教学系统应用J2EE开发，采用SQL数据库。系统登录界面如图3，用户通过输入用户名与正确密码进入系统；系统管理员可以进行用户的添加；除此之外，还能对用户进行权限分配；系统的主界面，默认为资料中心功能界面中用户可完成资料的上传与下载操作；在线组卷界面，用户可以根据试题题型（下拉选择：选择、判断、填空）、试题难度（下拉选择：难、中、易）、知识点以及关联知识点等关键参数进行自动组卷；用户点击“添加试卷”，界面下方的文本框则会出现随机从题库选取的满足要求的题目；点击“取消”则重新搜索试题，点击“继续添加”则上个随机操作的题目自动加入试卷组卷内容RESET，直至组卷完成；师生园地中在线提问界面中学生通过在线提交咨询内容可与教师进行交互（添加用户界面、系统主界面、在线组卷界面和在线提问界面略）。

四、结束语

基于J2EE的中学数学辅导教学系统致力于集师生交互、教学资源共享与管理、学生自学与自测等功能于一体，以提高教师的教学成效、巩固与提高学生的知识结构、提高学生的学习能动性。系统的一个重要特点在于摆脱传统教学系统中教材内容与知识点的简单罗列和分析，通过知识点的关联既有助于学生构建知识网络，又有利于学生进行相关应试训练。

参考文献：

[1]梁小丹.基于Web的中学物理辅助教学系统设计与实现[J].中国教育信息化,2008,（1）：42-45．

[2]闫振福,张晓诺.基于J2EE平台的教学管理系统设计实现[J].中国教育信息化,2008,（5）:51-52.

[3]王亚民,王勇.基于J2EE的Web教学系统的设计与实现[J].技术与创新管理,2008,29，（4）:391-394.

[4]赵燕,李东波,黄冬.面向订单的产品开发项目管理系统研究与实现[J].现代制造工程,2006,（8）:21-23.

（编辑：隗爽）