“教学管考”综合信息服务平台 在大学计算机类课程中的应用探索

杨丽丽 蔚继承 刘斌

摘要：为了利用互联网等信息化手段提高教学效果、加强教学过程管理，改善传统教学中资源共享、效果反馈、师生互动、结果考核等方面的问题。课程组成员在长期教学中不断探索和实践，实现了利用互联网和信息化手段对整个教学过程进行“教学管考”的综合信息服务平台，该平台在大学计算机类多门课程中进行了应用。经过多年实践证明，综合信息服务平台可以达到“爱教乐学”、“易管严考”的效果。

关键词：教学管考；信息服务平台；计算机类课程

引言

随着计算机技术、网络技术和信息技术的发展，计算机基础及专业教育不断地赋予新的内涵，其教学服务理念、手段和形式也与时俱进[1]。在教育管理中，“整合性服务”理念强调知识管理标准下的协同服务、以学生为中心的服务以及以信息技术为平台的综合服务。大数据的开放性、平等性及自由性等特性，使海量的数据资源能够为不同用户所共享，从而有利于整合性服务的真正实现[2]。作为一名高校计算机专业的教师，笔者在多年的教学中发现，很多教师在教学中都有如下的需求。上课之前，教师需要将课程资料，如PPT课件、教学微视频、实验内容、课程参考资料等相关文档共享给学生，方便学生在课前课后学习。课程进行中，学生的作业、实验报告、实验代码等需要及时提交给代课老师，老师批阅完成后将批阅结果实时反馈给学生，并且需要对学生信息和学生的实验报告、作业等信息进行有效的管理。课程结束后，计算机类课程需要通过上机操作、编程等来检验学生对知识的掌握情况，通过上机考试能够客观、真实的反映出学生的学习效果。在以往的教学中，教师的课程资料由于文件格式多样、大小不一等原因不能在网络上方便的共享给所有的学生，供学生下载使用，虽然QQ、微信等软件提供了通过建群等功能将文件共享，但是受加群加好友等要求的限制，無法将课程资源面向所有愿意学习的学生。基于以上需求，在“面向需求逐步开发，完善应用逐步提升”的指导思想下，课题组教师自主研发了互联网+“教学管考”综合信息服务平台，通过在我校多年的运行与不断改进，该平台能够满足课前、课中、课后教学过程中资源共享、学生与学生作业管理、课程考试等方面的需求，同时该平台在建立新型的教与学服务通道、教师爱教、学生乐学、过程易控、能力考核等方面，发挥了重要作用。

1、“教学管考”教学体系介绍

通过认真研究“教学管考”的基本内涵，结合网络与互联网技术进行“教学管考”的探索、实践和系统完善，提出并逐渐形成了新型的多通道“教学管理”教学体系[4，5]。该体系以“爱教乐学，易管严考”为服务宗旨，包含以下3项内容。

1.1 营造互联网下“教与学”氛围，构建覆盖教学过程关键环节的多通道教学信息服务

面对我校学生计算机基础知识参差不齐、操作技能差异较大，教学起点和教学过程难以把握，课程知识不断更新而学时却大幅度减少，综合运用能力的要求不断提高而师资力量严重不足等问题，在教学过程的关键节点上为学生搭建不受时域地域限制、个性化强的教学信息服务通道，营造新型的“教与学”关系，以激发学生的学习积极性和主观能动性。首先按照学生认知规律结合教学特点，构建覆盖课前、课中、课后和最终课程考核等关键环节的教学综合信息服务通道，具体内容如图1所示。

1.2 以“信息资源共享，应用系统无缝对接”为目标，构建基于互联网与移动互联相结合的开放式、可扩展的教学综合服务信息平台架构

教学信息资源库主要包括理论教学、实践教学、课程考核的基础信息、核心资源及统计结果等基本数据库，如图2所示。

2、综合信息服务平台设计与实现

以“爱教乐学，易管严考”为服务宗旨，开发实现以下三个应用系统：

2.1 自主研发教学资源与互动交流系统，实现了“教学资源共享、师生互动交流”

系统基于网络环境的B/S架构，其逻辑架构如图3所示。教师需要发布资料，并且有些资料文件比较大，为了方便系统开发与管理，并给教师以最大的使用方便，系统允许教师以FTP的方式来管理自己的数据。对于学生来说，主要是作业的提交和资源下载，为操作简单，系统采用HTTP的方式。管理员通过远程FTP管理方式管理教师账号，通过FTP方式管理所有教师和学生的数据。

资源共享功能：实现教师教学资源的上传和下载。这一功能极大地方便了教师收集课外学习资料、整理案例素材，形成了一批电子学习资源。

留言薄功能：留言薄可供学生在学习过程中实时向任何教师提问，提问可以匿名也可以实名，而教师必须实名回复学生问题，该功能方便教师实时掌握学生在学习中的问题，并给予回复，这种新型的“教与学”关系，使信息类课程的学习沟通更方便快捷，形成了“爱教乐学”的良好氛围，系统可以将学生经典提问及回复单列出来，形成精华留言区，为后续学生学习该课程提供有效的帮助。

提交作业功能：该功能用于自主学习能力较强的学生完成应用拓展案例或自主研发小软件，培养了这一部分学生的创新能力，并通过这些优秀学生的作品展示，提高了更多学生的学习积极性和主动性。

该系统建成于2004年，为学院100余位教师提供了资源共享、提交作业和留言薄等功能，有效地解决了学生提交作业与教学资源共享的问题。

2.2 自主研发实验报告管理系统，实现了“无纸化作业、批改信息实时反馈、平时成绩自动统计、实验教学自主规划”

实验教学是信息类课程教学的重要环节，克服了原来学生手写实验报告麻烦、潦草，教学批改实验报告效率低，不能及时反馈实验效果，海量纸质报告难于管理，平时成绩统计困难等缺点。通过使用开发的新系统，课程负责人统一规划常规实验项目，任课教师在此基础上对实验项目进行个性化设计，学生对实验项目进行自主选择，调试好的程序可以直接复制到WORD文档并附上实验总结再提交，教师通过系统给出评阅意见和建议，学生可以实时看到教师的评阅意见，在数据库管理系统中可以很容易实现实验报告的保存及平时成绩的统计与汇总，从而达到教学过程的“易管”效果。

系统从功能可以划分为以下几个模块：系统用户登录模块、学生信息管理模块、课程信息管理模块、实验报告信息管理模块、选课管理模块。

各个子模块功能说明如下：

（1）用户登录模块：此模块包括学生登录和教师登录，实现不同权限的账户登录。

（2）学生信息管理模块：教师可以添加新的学生信息，也可以修改学生的信息。

（3）课程信息管理模块：教师可以新增一个课程也可以修改已有课程还能删除一个管理的课程。

（4）实验项目信息管理模块：教师可以增删改查课程和教学任务所属的实验项目。

（5）学生作业管理模块：教师可以查看，批阅，下载学生提交的实验报告。

（6）选课管理模块：学生可以查看开放的教学任务，并且可以选课和退课。

系统选取B/S模式，采用SSH框架基于MVC的模式开发。同时选择MySQL数据库和Tomcat服务器作为数据存储和应用服务器，保障了系统的稳定运行。

2.3 自主研发网络化考试系统，实现了“无纸化考试、自由组卷、考教分离、自动评阅+流水线手动评阅结合”

网络化考试系统旨在进一步推进无纸化考试，为教师提供利用计算机和网络进行组卷、考试和试卷批改的一个平台。对于程序设计类课程利用该系统能够较公平、客观的体现学生的真实学习水平，方便教师组织试卷和批改试卷，与传统的考试方式相比，大大的减少了人为误差。

网上无纸化考试系统由试题库组卷子系统、考试子系统、阅卷子系统三部分组成。

试题库组卷子系统：具有试题管理（添加、修改、删除等）、考试组卷、生成试卷等功能，可实现选择、填空、判断、程序填空、程序阅读、程序设计、大学计算机基础中的文档制作、表格处理等主观、客观题的考试。

为方便教师组卷与管理题库，组卷系统的题库可以采用数据库或Excel文件两种方式，按照系统要求整理好题库，即可利用本子系统生成考试用的试卷文件。系统的基本架构如图5所示。

考试子系统：由考试控制服务器、FTP服务器试卷（试卷下载、提交、存储）、数据库服务器、学生考试客户端四部分组成，具有考场管理、考试控制、学生考试答题、试卷下载与试卷回收等功能。由于题库中存有海量的试题，每次考试均由计算机自动组卷，相邻学生考试题完全不同，有效地避免了考试过程中的作弊行为。其架构如图6所示：

考试控制端在考试完成后，回收考生的答卷生成相应的答卷文件，阅卷子系统导入学生的答卷文件阅卷服务器。阅卷子系统由试卷服务器、数据库服务器和教师阅卷客户端三部分组成。具有下载学生试卷、评阅试卷、生成阅卷记录、试卷与成绩导出，成绩汇总等功能。在阅卷子系统中，客观题由计算机自动评阅，有效地减轻了教师的阅卷负担，主观题实行教师手工评阅，克服了因为程序设计、文档操作、表格处理中因为自动评阅而造成大量考点无法考试的缺点。其架构如图7所示：

对于主观题的评阅，完全采用流水线密封评阅，有效地防止了评阅试卷中的人情分等问题。系统通过试卷分发策略，减小了不同教师对同一类主观题上的评分差异，进一步达到公平公正的评卷效果。

3、应用效果及总结

本项成果在学生培养、学科建设、教学管理方面取得良好效果。

（1）自2004年以来，师生互动交流平台累计师生交流互动超过20万人次；

（2）自2010年以来，实验教学管理系统累计收到学生实验报告超过25万份，不仅有效的加强了实验的管理，提高了实验教学的效果，还节省纸张约100余万张。

（3）考试系统的投入和运行，得到学校教务处的支持和认可，完滿完成从2010年以来的《数据库原理与应用》、《Web技术及应用》、《云计算》、《大学计算机基础》、《程序设计基础》、《面向对象程序设计》等课程的考试工作。

（4）系统经过多年的完善与修改，逐渐形成通用网络化考试系统。

开发的信息服务平台可以从真正意义上实现师生互动交流平台，开创师生交流的新渠道，教学资源共享方便了学生课前预习及课后复习，真正达到了“爱教乐学”效果；实验报告提交与批改系统实现了无纸化作业，更加有利于教学文件的保存与平时成绩的统计，实现了实验项目个性化设置，达到了“易管”效果；网上上机考试系统方便了试题管理、试卷生成、成绩统计、考教分离及考试文件管理，达到了“严考”效果。

参考文献：

[1] 魏顺平. 在线教育管理者视角下的学习分析——在线教学绩效评估模式构建与应用J]. 现代教育技术， 2014， 24（9）：79-85.

[2] 周湘林. 大数据时代的教育管理变革[J].中国教育学刊， 2014，35 （10）：25-30.

[3] 郑红梅. 大学生自主学习能力的培养与评价研究[J]. 中国职业技术教育， 2016（13）.

[4] 王改芳， 龚君芳. 基于Java的考试机设计与实现[J]. 实验技术与管理， 2016（1）：147-149.

[5] 郁晓华， 江绍祥. 在线教与学集体智慧的有效利用：学习分析的视角与架构[J]. 开放教育研究， 2016（3）.

作者简介：

杨丽丽，硕士，西北农林科技大学信息工程学院讲师，研究方向为现代教学设计与教学模式。

蔚继承，硕士，西北农林科技大学信息工程学院讲师，研究方向为研究方向为教学方法与教学设计。

刘斌，博士，西北农林科技大学信息工程学院讲师，研究方向为教学方法与计算机教育。