劉舒嫻
(福建藝術(shù)職業(yè)學(xué)院公共教學(xué)部,福建 福州 350100)
隨著信息化和職教改革的發(fā)展,《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程對(duì)于各類高職院校來說都是一門必修的公共基礎(chǔ)課,不但修讀學(xué)生眾多,而且需要上機(jī)實(shí)踐。導(dǎo)致教師在平時(shí)的教學(xué)質(zhì)量把控上存在一定的困難,尤其是操作題部分都需要教師人工批改,不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力,還容易出現(xiàn)主觀上的判斷偏差。因此,為了解決這些問題,在教學(xué)過程中引入在線智能批改系統(tǒng)很有必要。
在線智能批改系統(tǒng)是基于Spring Boot[1]架構(gòu)為框架搭建的,Spring Boot是對(duì)Spring框架的擴(kuò)展,其內(nèi)部集成了其他框架,可以很好的解決各框架依賴包之間的沖突問題,減少系統(tǒng)搭建的開發(fā)工作。本系統(tǒng)采用了分層設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),共分為三層:Web服務(wù)層、數(shù)據(jù)庫服務(wù)層及客戶端瀏覽器層[2]。
系統(tǒng)按功能劃分為三個(gè)子系統(tǒng):管理系統(tǒng)、教師系統(tǒng)以及學(xué)生系統(tǒng)[3],系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
圖1 在線智能批改系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
管理系統(tǒng)具有在線智能批改系統(tǒng)的最高權(quán)限,包含課程管理、教師管理和學(xué)生管理等模塊。課程管理模塊包含班級(jí)課程匹配、教師課程匹配、專業(yè)管理、題庫管理和學(xué)期管理等功能。
系統(tǒng)管理員可以分配教師賬號(hào)和學(xué)生賬號(hào);設(shè)置學(xué)期信息;增加、刪除、修改賬戶信息;設(shè)置專業(yè)信息,將專業(yè)-學(xué)生-教師進(jìn)行一對(duì)一匹配;對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理;對(duì)后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)、升級(jí)等。
教師系統(tǒng)的功能包括題庫管理、作業(yè)管理及作業(yè)統(tǒng)計(jì)等模塊??梢苑奖憬處焺?chuàng)建題庫,管理題庫,發(fā)布作業(yè),管理作業(yè)等。
教師登錄系統(tǒng)后,根據(jù)課程進(jìn)度從題庫中選取題目,布置作業(yè)任務(wù),設(shè)定作業(yè)完成時(shí)限。到達(dá)作業(yè)完成時(shí)限,對(duì)于未提交正在進(jìn)行的作業(yè),保存學(xué)生當(dāng)前操作并自動(dòng)交卷。交卷后,系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)批改,并生成批改結(jié)果供教師查看。
學(xué)生系統(tǒng)的功能包括查看作業(yè),提交作業(yè),查看成績等模塊。方便學(xué)生在Web端在線完成作業(yè),查看作業(yè)完成情況。
學(xué)生登錄系統(tǒng)后,在查看作業(yè)模塊里查看教師布置的作業(yè)任務(wù),完成作業(yè)提交后。到達(dá)規(guī)定時(shí)限尚未提交的,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保存當(dāng)前狀態(tài)并提交。學(xué)生交卷后可在查看成績模塊里查看作業(yè)批改結(jié)果。
在線智能批改系統(tǒng)中采用的是MySQL[4]構(gòu)建數(shù)據(jù)庫。MySQL功能強(qiáng)大,使用簡單,管理方便,安全可靠,是中小型網(wǎng)站首選的數(shù)據(jù)庫。筆者所在的學(xué)校屬于藝術(shù)類高職院校,在校學(xué)生約為4000多人,每個(gè)年級(jí)學(xué)生數(shù)在1300人左右。MySQL數(shù)據(jù)庫可以完全滿足當(dāng)前的需求。
數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計(jì)在整個(gè)系統(tǒng)開發(fā)過程中起著至關(guān)重要的作用,是鏈接系統(tǒng)各部分功能模塊的紐帶。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)了包含賬號(hào)表、教師信息表、專業(yè)信息表、學(xué)生信息表、班級(jí)信息表、作業(yè)表、作業(yè)題目表、作業(yè)統(tǒng)計(jì)表等,共14張數(shù)據(jù)表[5]。由于篇幅限制,以教師信息表為例,數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)如表1所示。
表1 教師信息表
作業(yè)管理模塊是在線智能批改系統(tǒng)的核心。該模塊可實(shí)現(xiàn)對(duì)選擇題和操作題的發(fā)布、批改和評(píng)分功能。
計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)知識(shí)、信息安全基礎(chǔ)知識(shí)等內(nèi)容考試主要以選擇題的形式考查。在作業(yè)管理中,教師可選擇手動(dòng)出題和自動(dòng)出題兩種出題方式,如圖2所示。教師若選擇手動(dòng)出題,只需在題庫里手動(dòng)選擇相應(yīng)的題目,點(diǎn)擊發(fā)布作業(yè)即可。若教師選擇自動(dòng)出題,則只需設(shè)定好題目的數(shù)量,點(diǎn)擊自動(dòng)出題便可發(fā)布作業(yè)。選擇題在出題時(shí)無需設(shè)定分值,默認(rèn)滿分為100分,每題分值根據(jù)題數(shù)自動(dòng)計(jì)算,學(xué)生點(diǎn)擊交卷即可在查看成績模塊里查看自己本次作業(yè)的成績。
圖2 自動(dòng)出題和手動(dòng)出題界面
教師發(fā)布作業(yè)后,學(xué)生即可在Web端收到作業(yè)消息。學(xué)生在答題界面選擇對(duì)應(yīng)答案并交卷,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將學(xué)生選擇的答案與數(shù)據(jù)庫題庫里的標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行字符串比對(duì)。相同即判斷該題正確,不同則判斷為錯(cuò)誤,生成作業(yè)批改結(jié)果。學(xué)生可在查看成績模塊里查看分?jǐn)?shù)和錯(cuò)題,如圖3所示。
圖3 學(xué)生查看分?jǐn)?shù)和錯(cuò)題
對(duì)Office的考查考試主要以操作題的形式出現(xiàn),簡單的字符串比對(duì)無法實(shí)現(xiàn)批改的功能。筆者所在的學(xué)校機(jī)房電腦內(nèi)目前安裝的是Office 2010版本。對(duì)于客觀題的批改,現(xiàn)有的大部分操作題閱卷系統(tǒng)采用的是VBA[6]技術(shù)對(duì)Word、Excel、PowerPoint文檔進(jìn)行解析,從中獲取學(xué)生的答案信息,并通過與標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行對(duì)比從而實(shí)現(xiàn)批改的目的。但隨著Office版本的不斷升級(jí),VBA技術(shù)已無法滿足需求。筆者開發(fā)的系統(tǒng)主要基于Apache POI開源庫對(duì)Microsoft Office格式文檔進(jìn)行讀和寫的功能[7]。將Office文件解析成xml文件格式實(shí)現(xiàn)對(duì)文檔內(nèi)容的提取,并結(jié)合相應(yīng)的算法來實(shí)現(xiàn)批改和判分功能。采用POI的原因是因?yàn)樵揂pache POI組件包含了處理MS Office所有復(fù)合文檔的類和方法,且該控件是基于Java編寫的跨平臺(tái)JavaAPI,與系統(tǒng)架構(gòu)Spring Boot開發(fā)平臺(tái)一致,避免了其他插件需要跨程序語言平臺(tái)包的調(diào)用。
教師從Word、Excel、PowerPoint三種題型中選擇其中一種進(jìn)行作業(yè)編輯,選擇原始文檔,如圖4所示。操作題每次作業(yè)的題量、分值由教師自行設(shè)定,總分為100分。本系統(tǒng)采用PageOffice控件實(shí)現(xiàn)學(xué)生在線編輯,防止學(xué)生在下載、上傳文檔過程中出現(xiàn)格式錯(cuò)誤問題。學(xué)生可在Web端在線打開文檔進(jìn)行操作,并保存操作痕跡。
圖4 操作題出題界面
操作題的批改功能及判分規(guī)則主要由五個(gè)子模塊實(shí)現(xiàn):一是存儲(chǔ)子模塊,存儲(chǔ)操作題中教師預(yù)先將操作知識(shí)點(diǎn)設(shè)定稱為判分點(diǎn),并將其參數(shù)化,根據(jù)判分點(diǎn)在文檔中的位置、屬性進(jìn)行判分;二是位置子模塊,根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的位置屬性,確定待判分點(diǎn)在文檔中的位置;三是數(shù)據(jù)采集子模塊,采集已確定的判分點(diǎn)位置處學(xué)生的作答情況及標(biāo)準(zhǔn)答案對(duì)應(yīng)位置的屬性;四是匹配子模塊,將學(xué)生作答屬性與標(biāo)準(zhǔn)答案屬性進(jìn)行匹配,判斷是否相同,相同則判分,不同則將該位置的標(biāo)準(zhǔn)答案提供給外部子模塊;五是外部子模塊。將作答錯(cuò)誤位置處對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)答案屬性先以XML文件格式進(jìn)行記錄,然后在Word、Excel、PowerPoint文檔中以批注的形式體現(xiàn),最后將判分結(jié)果回傳給系統(tǒng),生成作業(yè)批改結(jié)果供學(xué)生和教師查看。
基于Spring Boot架構(gòu)下開發(fā)的在線智能批改系統(tǒng)在很大程度上解決了教師在授課過程中作業(yè)批改的問題,提高工作效率,減輕工作量,可以更好獲得過程性評(píng)價(jià),將更多的時(shí)間投入職教改革,探討基礎(chǔ)課程更多的可能性。但是今年以來,全國計(jì)算機(jī)等級(jí)考試中對(duì)Office的考查已經(jīng)升級(jí)至Office2016版本,該版本Office涉及的操作點(diǎn)更多,對(duì)應(yīng)的屬性也相對(duì)更復(fù)雜,筆者后續(xù)將繼續(xù)優(yōu)化作業(yè)管理模塊,細(xì)化判分規(guī)則,增強(qiáng)系統(tǒng)批改能力。目前在線智能批改系統(tǒng)尚未實(shí)現(xiàn)考試功能,僅支持作業(yè)練習(xí)功能模式。后續(xù)系統(tǒng)會(huì)增加考試功能,添加考試管理模塊,進(jìn)一步完善系統(tǒng)功能,深化信息化教學(xué)改革。