基于Edu2.0的教材评价平台研究与实现

2010-06-08聂笑一张秀云胡文敏邓卓

湖南农业大学学报（自然科学版） 2010年1期

聂笑一，张秀云，胡文敏，邓卓

（1.湖南农业大学信息科学技术学院，湖南长沙 410128；2.湖南农业大学复杂网络与电子商务创新实验室，湖南长沙 410128）

1 引言

Web2.0技术的应用使得信息传播呈现开放、共享、交互、社会化等特点，Web2.0的快速发展直接催生了Edu2.0的出现，教育信息化应用进入了一个新的阶段.教育以课程为中心，师生围绕着课程系统地讲解和学习知识与技能，进行交流与互动.课程是教学活动的基本单元，教材是体现教学质量的根本保证.教材评价是以教材为对象，实事求是地分析教材的形式和内容，探求教材的思想性、学术性、知识性和艺术性，从而在教师、学生、主编和出版商之间构建信息交流的渠道.教材评价平台通过用户自我创造与分享内容，形成无数个具有共同课程的小圈子，进而形成一个庞大的学友社区，通过教材评分和交流形成一系列的推荐机制，从海量的书籍中智能发掘出适合的参考书籍、前导书籍和拓展书籍.

本文设计并实现的教材评价平台运用了E-du2.0的设计思想，采用W3C推荐的结构标准语言XHTML 1.1，表现标准语言CSS 2.0和AJAX(Asynchronous JavaScript and XML，异步JavaScript和XML)进行设计，使用LAMP作为开发环境，使平台具有很好的扩展性、易用性和社会性.

2 Edu2.0概念

Edu 2.0概念由美国德克萨斯州大学Graham Glass提出.他把Edu 2.0理解为：利用第三方网站的全面教育，具体表现在创建老师与学习分享和使用资料的社区，所有资料都将被快速地创作、归类、浏览、分享和整合，课堂管理、任务追踪和自动化测试将被广泛地免费使用，学生可以在学校和在家中获得个性化辅导 [1].国内外教育界专家在研究Web 2.0对教育的影响时形成对Edu 2.0概念的基本共识是把Web2.0技术应用到教育领域，促进教育的发展；运用Web2.0的理念和内涵来转变现有教育.Edu2.0的核心思想是以开放、分享、平等、互惠和共生的思想替代过去集中化、等级化、权威化的教育.

3 平台体系结构和设计模式

3.1 开发和测试环境

平台采用LAMP环境进行开发，以Linux为操作系统，Apache为web发布平台，MySQL为web数据库，php作为开发脚本语言.具体开发测试环境如表1所示：

表1 平台开发测试环境Table 1 Platform Testing Environment

3.2 平台体系结构与功能

教材评价平台采用基于MVC(Model-View-Controll，模型-视图-控制器)的软件体系结构模式和面向对象的方法设计.平台采用了三层体系结构，如图1所示.客户端是web浏览器，主要负责客户端的Web显示，接收用户的请求并返回结果；服务器端包括Web服务层和数据层，业务层是Apache服务器，用PHP、XML、CSS实现数据显示和业务逻辑处理，数据层为MySQL数据库.

图1 平台总体结构Fig.1 the overall structure platform

本平台运用Edu2.0思想，通过与高校教材数据库，选课系统等资源结合，实现教材分享和评价，参考书籍推荐，书评博客，阅读计划智能生成等功能.教材评价依照四维度三级评价体系指标对书籍进行科学评价，书籍采用XML统一描述规范[2]，运用AJAX技术提高的易用性，方便大量用户评分，并计算出均值.参考书籍推荐功能通过标签云和知识点并行运算出课程学习计划中应阅读的书籍进行推荐，并根据课程知识点与课表时间智能编排参考书籍阅读计划和调用Google Calendar API来实现时间表的图形化.书评博客功能提供用户分享及评价自己阅读的书籍以博客的形式发表.通过该平台可以为教师提供选定课程教材的调查数据，以及了解兄弟学校该课程开设选用教材教参情况，借助这个平台为广大的书籍爱好者及校园师生提供了一个良好的学习交流环境.

3.3 教材评价体系

教材评价依照教材评价指标体系的设计原则设计了四维度三级评价体系指标运用在该平台中对书籍进行科学评价[3].教材评价的四个维度包括内容质量，校编质量、印刷质量和创新组成.内容质量维度中又分为教学水平、科学水平、思想水平和图文水平；校编质量维度包括加工水平和设计水平两个部分；印刷质量由印刷水平和装订水平组成.每个二级评价指标下再进行细分，组成三级评价体系[4][5].指标详细设定如表2所示.

表2 教材评价体系表Table 2 Textbook Evaluation Form

4 功能实现及关键技术

4.1 关键数据ISBN的正则表达式设计

正则表达式是指一个用来描述或者匹配一系列符合某个句法规则的字符串的单个字符串.它能高效解决数据规范性和科学准确性的问题.用户添加书籍数据时通过正则来判断匹配其科学准确性，用来确保数据的规范性.平台中包括日期、时间和 ISBN （International Standard Book Number，国际标准书号）的格式等都有其规则，其中ISBN最为复杂.

ISBN当前采用新式和老式混合共用模式.老式ISBN由十位数字组成，采用三条短横线分为四段数组，每一段都有不同的含义.新式在其前固定加978或979，升到了十三位.第一个号码段是GI(Group Identifier，地区号，又叫组号)，最短的是一位数字，最长的达五位数字，大体上兼顾文种、国别和地区.如7是中国出版物使用的代码.第二段号码是PI(Publisher Identifier，出版社代码)，由其隶属的国家或地区ISBN中心分配，允许取值范围为2-5位数字.出版社的规模越大，出书越多，其号码就越短.第三个段是TI(Title Identifier，书序号)由出版社自己给出，而且每个出版社的书序号是定长的.最短的一位，最长的六位.出版社的规模越大，出书越多，序号越长.第十位是CD (Check Digit，数字校验码).固定一位，起止号为0～10，10由X代替.四段数字之间应该用连字符 (-)连接.

经总结ISBN的特性是一个由10至13位数字组成，有时候会以＂X＂作为结尾，并会以＂-＂号来分隔数组.我们需要根据这些特性去创建验证ISBN混合模式的正则表达式，平台设计的ISBN字符串匹配正则表达公式如下：

该正则表达式是一种字符串匹配模式，能正确检查录入的ISBN字符串是否含有上述特性的子串.

4.2 采用AJAX的多模式书籍评价技术

AJAX是多种技术的综合，它使用XHTML和CSS标准化呈现，使用DOM实现动态显示和交互，使用XML和XSTL进行数据交换与处理，使用XMLHttpRequest对象进行异步数据读取，使用Javascript绑定和处理所有数据.由于大量评价数据需要用户主动参与，评价方式的可用性尤为重要.平台在评分时采用AJAX技术来改善易用性和增强用户体验.

平台采用四种模式对教材和书籍评价，包括鼠标滑动计分，鼠标点击计分，手动输入计分和主观评价模式.鼠标滑动计分核心代码如下.

//onclick触发事件，将数据发送到服务器并由ratemovie.php文件存入数据库

对于鼠标滑动计分、鼠标点击计分和手动输入计分三种模式，用户可选择任意一种方式进行打分，在操作时，JavaScript将用户界面的数据发送至服务端，XMLHttpRequest对象响应通过HTTP传递的数据，当数据返回到客户端即显示计分结果.主观评价模式采用AJAX技术实时统计评价字数，为防止数据丢失，用AJAX每30秒缓存一次用户评价文字.书籍评价用户界面如图2所示.

图2 书籍评价用户界面Fig.2 Evaluation of user interface books

4.3 结合Google Calendar API的参考书籍阅读计划智能推荐

Google Calendar API是Google公司提供的日历服务编程接口，利用它可以方便地把Google的日历信息和自己的数据整合起来提供日历信息服务.Google日历使客户端应用程序可以通过Google Calendar API创建新活动、编辑或删除现有活动以及查询符合特定条件的活动.API以JavaScript的形式进行开放，包括了一系列的类，其中核心的类是GData，关于API的详细叙述可以进一步参考Google的相关文档.

平台通过标签云和知识点并行运算，计算出课程学习计划中应阅读的参考书籍，并根据课程知识点与课表时间智能编排参考书籍阅读计划和调用Google Calendar API来实现时间表的图形化，并提供下载的功能，方便学生生活及学习时间安排，具体构造如图3所示.

图3 参考书籍阅读计划构造Fig.3 reference books reading program structure

5 总结

教材评价平台运用Edu2.0思想，以用户个体为核心实现了去中心化，用户通过分享内容和共享阅读经验，形成了一个平等互惠共生的网络环境，从而实现了学习自主与协作.通过与高校教材数据库，选课系统等资源结合，实现教材分享和评价，参考书籍推荐，书评博客，阅读计划智能生成等功能.通过与传统教材评价系统的比较，可以看到基于Edu2.0的教材评价平台的优势，比较内容如表3所示.