基于Edu2.0的教材評價平臺研究與實(shí)現(xiàn)

聶笑一 ，張秀云 ，胡文敏 ，鄧卓

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與電子商務(wù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，湖南 長沙 410128）

1 引言

Web2.0技術(shù)的應(yīng)用使得信息傳播呈現(xiàn)開放、共享、交互、社會化等特點(diǎn)，Web2.0的快速發(fā)展直接催生了Edu2.0的出現(xiàn)，教育信息化應(yīng)用進(jìn)入了一個新的階段.教育以課程為中心，師生圍繞著課程系統(tǒng)地講解和學(xué)習(xí)知識與技能，進(jìn)行交流與互動.課程是教學(xué)活動的基本單元，教材是體現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的根本保證.教材評價是以教材為對象，實(shí)事求是地分析教材的形式和內(nèi)容，探求教材的思想性、學(xué)術(shù)性、知識性和藝術(shù)性，從而在教師、學(xué)生、主編和出版商之間構(gòu)建信息交流的渠道.教材評價平臺通過用戶自我創(chuàng)造與分享內(nèi)容，形成無數(shù)個具有共同課程的小圈子，進(jìn)而形成一個龐大的學(xué)友社區(qū)，通過教材評分和交流形成一系列的推薦機(jī)制，從海量的書籍中智能發(fā)掘出適合的參考書籍、前導(dǎo)書籍和拓展書籍.

本文設(shè)計并實(shí)現(xiàn)的教材評價平臺運(yùn)用了E-du2.0的設(shè)計思想，采用W3C推薦的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)語言XHTML 1.1，表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)語言CSS 2.0和AJAX(Asynchronous JavaScript and XML，異步JavaScript和XML)進(jìn)行設(shè)計，使用LAMP作為開發(fā)環(huán)境，使平臺具有很好的擴(kuò)展性、易用性和社會性.

2 Edu2.0概念

Edu 2.0概念由美國德克薩斯州大學(xué)Graham Glass提出.他把Edu 2.0理解為：利用第三方網(wǎng)站的全面教育，具體表現(xiàn)在創(chuàng)建老師與學(xué)習(xí)分享和使用資料的社區(qū)，所有資料都將被快速地創(chuàng)作、歸類、瀏覽、分享和整合，課堂管理、任務(wù)追蹤和自動化測試將被廣泛地免費(fèi)使用，學(xué)生可以在學(xué)校和在家中獲得個性化輔導(dǎo) [1].國內(nèi)外教育界專家在研究Web 2.0對教育的影響時形成對Edu 2.0概念的基本共識是把Web2.0技術(shù)應(yīng)用到教育領(lǐng)域，促進(jìn)教育的發(fā)展；運(yùn)用Web2.0的理念和內(nèi)涵來轉(zhuǎn)變現(xiàn)有教育.Edu2.0的核心思想是以開放、分享、平等、互惠和共生的思想替代過去集中化、等級化、權(quán)威化的教育.

3 平臺體系結(jié)構(gòu)和設(shè)計模式

3.1 開發(fā)和測試環(huán)境

平臺采用LAMP環(huán)境進(jìn)行開發(fā)，以Linux為操作系統(tǒng)，Apache為web發(fā)布平臺，MySQL為web數(shù)據(jù)庫，php作為開發(fā)腳本語言.具體開發(fā)測試環(huán)境如表1所示：

表1 平臺開發(fā)測試環(huán)境Table 1 Platform Testing Environment

3.2 平臺體系結(jié)構(gòu)與功能

教材評價平臺采用基于MVC(Model-View-Controll，模型-視圖-控制器)的軟件體系結(jié)構(gòu)模式和面向?qū)ο蟮姆椒ㄔO(shè)計.平臺采用了三層體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示.客戶端是web瀏覽器，主要負(fù)責(zé)客戶端的Web顯示，接收用戶的請求并返回結(jié)果；服務(wù)器端包括Web服務(wù)層和數(shù)據(jù)層，業(yè)務(wù)層是Apache服務(wù)器，用PHP、XML、CSS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示和業(yè)務(wù)邏輯處理，數(shù)據(jù)層為MySQL數(shù)據(jù)庫.

圖1 平臺總體結(jié)構(gòu)Fig.1 the overall structure platform

本平臺運(yùn)用Edu2.0思想，通過與高校教材數(shù)據(jù)庫，選課系統(tǒng)等資源結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教材分享和評價，參考書籍推薦，書評博客，閱讀計劃智能生成等功能.教材評價依照四維度三級評價體系指標(biāo)對書籍進(jìn)行科學(xué)評價，書籍采用XML統(tǒng)一描述規(guī)范[2]，運(yùn)用AJAX技術(shù)提高的易用性，方便大量用戶評分，并計算出均值.參考書籍推薦功能通過標(biāo)簽云和知識點(diǎn)并行運(yùn)算出課程學(xué)習(xí)計劃中應(yīng)閱讀的書籍進(jìn)行推薦，并根據(jù)課程知識點(diǎn)與課表時間智能編排參考書籍閱讀計劃和調(diào)用Google Calendar API來實(shí)現(xiàn)時間表的圖形化.書評博客功能提供用戶分享及評價自己閱讀的書籍以博客的形式發(fā)表.通過該平臺可以為教師提供選定課程教材的調(diào)查數(shù)據(jù)，以及了解兄弟學(xué)校該課程開設(shè)選用教材教參情況，借助這個平臺為廣大的書籍愛好者及校園師生提供了一個良好的學(xué)習(xí)交流環(huán)境.

3.3 教材評價體系

教材評價依照教材評價指標(biāo)體系的設(shè)計原則設(shè)計了四維度三級評價體系指標(biāo)運(yùn)用在該平臺中對書籍進(jìn)行科學(xué)評價[3].教材評價的四個維度包括內(nèi)容質(zhì)量，校編質(zhì)量、印刷質(zhì)量和創(chuàng)新組成.內(nèi)容質(zhì)量維度中又分為教學(xué)水平、科學(xué)水平、思想水平和圖文水平；校編質(zhì)量維度包括加工水平和設(shè)計水平兩個部分；印刷質(zhì)量由印刷水平和裝訂水平組成.每個二級評價指標(biāo)下再進(jìn)行細(xì)分，組成三級評價體系[4][5].指標(biāo)詳細(xì)設(shè)定如表2所示.

表2 教材評價體系表Table 2 Textbook Evaluation Form

4 功能實(shí)現(xiàn)及關(guān)鍵技術(shù)

4.1 關(guān)鍵數(shù)據(jù)ISBN的正則表達(dá)式設(shè)計

正則表達(dá)式是指一個用來描述或者匹配一系列符合某個句法規(guī)則的字符串的單個字符串.它能高效解決數(shù)據(jù)規(guī)范性和科學(xué)準(zhǔn)確性的問題.用戶添加書籍?dāng)?shù)據(jù)時通過正則來判斷匹配其科學(xué)準(zhǔn)確性，用來確保數(shù)據(jù)的規(guī)范性.平臺中包括日期、時間和 ISBN （International Standard Book Number，國際標(biāo)準(zhǔn)書號）的格式等都有其規(guī)則，其中ISBN最為復(fù)雜.

ISBN當(dāng)前采用新式和老式混合共用模式.老式ISBN由十位數(shù)字組成，采用三條短橫線分為四段數(shù)組，每一段都有不同的含義.新式在其前固定加978或979，升到了十三位.第一個號碼段是GI(Group Identifier，地區(qū)號，又叫組號)，最短的是一位數(shù)字，最長的達(dá)五位數(shù)字，大體上兼顧文種、國別和地區(qū).如7是中國出版物使用的代碼.第二段號碼是PI(Publisher Identifier，出版社代碼)，由其隸屬的國家或地區(qū)ISBN中心分配，允許取值范圍為2-5位數(shù)字.出版社的規(guī)模越大，出書越多，其號碼就越短.第三個段是TI(Title Identifier，書序號)由出版社自己給出，而且每個出版社的書序號是定長的.最短的一位，最長的六位.出版社的規(guī)模越大，出書越多，序號越長.第十位是CD (Check Digit，數(shù)字校驗(yàn)碼).固定一位，起止號為0～10，10由X代替.四段數(shù)字之間應(yīng)該用連字符 (-)連接.

經(jīng)總結(jié)ISBN的特性是一個由10至13位數(shù)字組成，有時候會以＂X＂作為結(jié)尾，并會以＂-＂號來分隔數(shù)組.我們需要根據(jù)這些特性去創(chuàng)建驗(yàn)證ISBN混合模式的正則表達(dá)式，平臺設(shè)計的ISBN字符串匹配正則表達(dá)公式如下：

該正則表達(dá)式是一種字符串匹配模式，能正確檢查錄入的ISBN字符串是否含有上述特性的子串.

4.2 采用AJAX的多模式書籍評價技術(shù)

AJAX是多種技術(shù)的綜合，它使用XHTML和CSS標(biāo)準(zhǔn)化呈現(xiàn)，使用DOM實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示和交互，使用XML和XSTL進(jìn)行數(shù)據(jù)交換與處理，使用XMLHttpRequest對象進(jìn)行異步數(shù)據(jù)讀取，使用Javascript綁定和處理所有數(shù)據(jù).由于大量評價數(shù)據(jù)需要用戶主動參與，評價方式的可用性尤為重要.平臺在評分時采用AJAX技術(shù)來改善易用性和增強(qiáng)用戶體驗(yàn).

平臺采用四種模式對教材和書籍評價，包括鼠標(biāo)滑動計分，鼠標(biāo)點(diǎn)擊計分，手動輸入計分和主觀評價模式.鼠標(biāo)滑動計分核心代碼如下.

//onclick觸發(fā)事件，將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器并由ratemovie.php文件存入數(shù)據(jù)庫

對于鼠標(biāo)滑動計分、鼠標(biāo)點(diǎn)擊計分和手動輸入計分三種模式，用戶可選擇任意一種方式進(jìn)行打分，在操作時，JavaScript將用戶界面的數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)端，XMLHttpRequest對象響應(yīng)通過HTTP傳遞的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)返回到客戶端即顯示計分結(jié)果.主觀評價模式采用AJAX技術(shù)實(shí)時統(tǒng)計評價字?jǐn)?shù)，為防止數(shù)據(jù)丟失，用AJAX每30秒緩存一次用戶評價文字.書籍評價用戶界面如圖2所示.

圖2 書籍評價用戶界面Fig.2 Evaluation of user interface books

4.3 結(jié)合Google Calendar API的參考書籍閱讀計劃智能推薦

Google Calendar API是Google公司提供的日歷服務(wù)編程接口，利用它可以方便地把Google的日歷信息和自己的數(shù)據(jù)整合起來提供日歷信息服務(wù).Google日歷使客戶端應(yīng)用程序可以通過Google Calendar API創(chuàng)建新活動、編輯或刪除現(xiàn)有活動以及查詢符合特定條件的活動.API以JavaScript的形式進(jìn)行開放，包括了一系列的類，其中核心的類是GData，關(guān)于API的詳細(xì)敘述可以進(jìn)一步參考Google的相關(guān)文檔.

平臺通過標(biāo)簽云和知識點(diǎn)并行運(yùn)算，計算出課程學(xué)習(xí)計劃中應(yīng)閱讀的參考書籍，并根據(jù)課程知識點(diǎn)與課表時間智能編排參考書籍閱讀計劃和調(diào)用Google Calendar API來實(shí)現(xiàn)時間表的圖形化，并提供下載的功能，方便學(xué)生生活及學(xué)習(xí)時間安排，具體構(gòu)造如圖3所示.

圖3 參考書籍閱讀計劃構(gòu)造Fig.3 reference books reading program structure

5 總 結(jié)

教材評價平臺運(yùn)用Edu2.0思想，以用戶個體為核心實(shí)現(xiàn)了去中心化，用戶通過分享內(nèi)容和共享閱讀經(jīng)驗(yàn)，形成了一個平等互惠共生的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)自主與協(xié)作.通過與高校教材數(shù)據(jù)庫，選課系統(tǒng)等資源結(jié)合，實(shí)現(xiàn)教材分享和評價，參考書籍推薦，書評博客，閱讀計劃智能生成等功能.通過與傳統(tǒng)教材評價系統(tǒng)的比較，可以看到基于Edu2.0的教材評價平臺的優(yōu)勢，比較內(nèi)容如表3所示.

表3 傳統(tǒng)平臺與基于Edu2.0的平臺比較Table 3 traditional platform and platform-based Edu2.0 Comparison

平臺使用了開源的LAMP環(huán)境和MVC設(shè)計思想使得它具有擴(kuò)展性和社會性.本文所討論的教材評價平臺設(shè)計無疑是對Edu2.0技術(shù)應(yīng)用的一個典型而且成功的案例，同時也為教材評價平臺的研究提供了新思路.

[1]Graham Glass.Edu 2.0:the easiest way to learn and teach online[EB/OL].2006.7.12http://www.edu20.org/about/technology

[2]田霖,于建軍,王劍白等.WebService技術(shù)在教育資源整合中的研究與實(shí)現(xiàn) [J].計算機(jī)工程與科學(xué),2004,12:2136-2144

[3]高凌飚.教材評價維度與標(biāo)準(zhǔn)[J].教育發(fā)展研究,2007.6B:8-12

[4]蘇力華，劉后根，柳軍等.高等教育教材質(zhì)量評價指標(biāo)體系的研究[J].黑龍江高教研究，2004.12:58-59

[5]Bundy A,Amey L.Libraries like no others:evaluating the performance and progress of joint use libraries[J].Library Trend,2006,54(4):501-518.