基于“微任务”的教学过程管理系统设计与实现

摘要：针对当前教育信息化中存在的数字资源利用有效性问题，本文借鉴微课和MOOC的特点，结合教学实际需求提出了“微任务”的概念，在此基础上设计并实现了基于“微任务”的教学过程管理系统。该系统以微任务为单位对数字资源进行组织与利用，并支持多种教学形式、教学业务和教学流程的开展，同时该系统能记录学习数据为进一步的教学改革与创新提供数据支持。

关键词：微任务; 教学过程; 教学管理; 教学资源

中图分类号：G40-057 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）07-0124-02

● 引言

回顾我国近几年教育信息化的发展，不难发现，我们对于教育信息化的建设主要集中在各类教育资源、各学科的教学资源以及教学资源管理平台和网络教学支撑平台的建设上，但是在强调教育、教学过程中的应用方面，我们暂时还没有对“信息技术与课程整合”[1]进行深入有效的研究。

本文尝试从“微任务”的角度，设计并实现教学过程管理系统。该系统以信息技术与课程的有效、深入整合为目标，主要实现以下功能：①数字资源与教学点的整合。②教学过程管理。③学习者学习激励与学习效果评估。④支持多种形式的教学活动与教学改革。⑤教与学的互动。⑥记录学习者学习数据并用于相关的教学分析。

● 微任务概述

1.微课程与MOOC

自2010年以来，广东省佛山市教育信息中心主任胡铁生先生率先在国内提出微课的应用研究后，对于微课的定义一直处于发展之中。从发展的微课定义中我们不难发现微课具有的特点：①以微型教学视频为核心，融合其他相关教学资源。②锁定一个知识点、技能点、操作点或是某个教学环节。③支持翻转学习、混合学习、移动学习、碎片化学习等多种学习方式。

MOOC，即“Massive Open Online Course”，可直译为“大规模在线开放课程”。其特点在于[2]：开放、大规模，课程要素完整，强调交互。

2.微任务

MOOC与微课进行比较，MOOC更强调的是开放性和课程要素的完整性;微课强调的是“微”特性。结合微课与MOOC的特点，并考虑教学改革与创新的需要，我们需要一个软件系统，它应该具有以下功能：①体现课程的知识体系或技能体系。②围绕一个知识点或技能点组织数字教学资源。③支持互联网环境下的多种教学形式、教学业务和教学流程的开展。④学习过程的评价与监督。⑤学习数据采集。

微任务被定义为满足上述②至⑤功能点的教学单元，即围绕一个知识点、技能点组织教学资源，支持互联网环境下的多种教学形式、教学业务和教学流程的组织与开展，自动记录学习相关数据并对教学进行监督和评价的最基本的教学单元。基于微任务，设计并实现上述功能的软件系统是本文的主要内容。

● 系统设计

本文以JAVA和XML为技术基础，采用三层架构体系，设计并实现满足系统目标功能的可复用软件组件包。组件包除了提供Web Service接口供外部程序使用外，还将集成到笔者前期开发的计算机辅助教学平台[3]，集成后的软件系统整体功能结构图，如下图所示。

1.组件功能描述

微任务组件包共包含7个组件，分属三个层次：①数据库层包含2个组件，分别负责对本系统内部数据库操作和对外部数据库的访问。②业务层包含3个组件，微任务描述组件基于XML对微任务进行定义、维护和更新;微任务解释组件用于解释微任务描述中的命令，并调用微任务执行组件中的相应功能。③表现层组件包含2个组件，GUI组件提供用户图形操作界面，该界面集成于笔者前期的计算机辅助教学平台;Web Service组件提供给具有权限的外部程序访问。

2.微任务的系统描述

本系统的开发围绕微任务进行，其业务层的核心组件也是围绕微任务的描述、解释与执行进行设计。在系统中，将微任务进行如下描述：①微任务描述包括两个部分：知识体系描述与执行过程描述。②知识体系描述记录与课程知识体系相关的内容，如微任务名称、课程、知识点（技能点或操作点）、与其他知识点关系、对应教材章节。③执行过程描述记录微任务的具体执行流程，其基本元素被定义为阶段。④每个阶段包含阶段名、与其他阶段关系、相关数字资源、操作记录、评价设定、交互记录。⑤每个微任务的执行过程描述除了包含若干个阶段元素外，还包括针对整个执行过程的执行信息、交互记录与评价设定。上述对于微任务的描述均基于XML实现。

● 系统实现

1.阶段XML方案

每个阶段的XML描述都包含以下几个元素。

阶段标识：PID，标识一个唯一的阶段。

阶段名：PName，该阶段名字。

阶段权重：Coil Weight，该阶段在整个微任务中的权重，用于教学评价。

阶段教学评价方式：Appraise，该阶段评价方式：百分制评价、五级评价或无评价。

阶段类型：PType，系统当前支持教学资源、在线测试和互动共三个类型的阶段。

阶段内容：Content，描述当前阶段的教学资源、教学任务及教学所需资源。

2.微任务XML方案

微任务的XML描述中主要包含以下内容。

微任务标识：Micro TaskID，标识一个唯一的微任务。

微任务名：Micro Task Name，微任务名字。

知识点：Knowledge，微任务相关的知识点、技能点或者操作点。

微任务权重：Coil Weight，该阶段在课程体系中的权重，用于教学评价。

微任务教学评价方式：Appraise，与阶段中定义的评价方式相同。

阶段列表：Phrases，该任务包含的所有阶段。

阶段控制：Phrases Control，对该微任务所包含的阶段进行控制，以达到实现特殊教学流程、进行教学改革的目的。

3.数据采集XML方案

系统针对学生操作进行的数据记录以微任务为单位进行记录，数据记录的XML描述主要包含以下内容。

操作时间：Date Time，记录操作发生的时间。

操作阶段标识：PID，记录该操作发生阶段的标识。

操作类型：OpType，目前系统具有开始、结束、学习、测试、提问、回答、互动等操作类型。

操作内容：OpContent，记录具体操作内容。

● 小结

本文基于XML和Java设计并实现了基于微任务的教学过程管理系统。目前系统还处于调试阶段，还没有进行广泛的应用与实践;对于采集的学习数据分析有待进一步研究，这两方面也是笔者今后的工作重点。

参考文献：

[1]何克抗.我国教育信息化理论研究新进展[J].中国电化教育，2011（1）：1-19

[2]殷丙山，李玉.慕课发展及其对开放大学的启示[J].北京广播电视大学学报，2013（5）：29-34.

[3]俞成功，罗文华，白锦表.网络构件组装平台设计与实现[J].微型机与应用，2014，33（406）：5-7.