大学生自主学习能力评测系统的设计

林珊珊，黎明，于天飞，金梅，张浩鹏，郭媛



大学生自主学习能力评测系统的设计

林珊珊1，黎明1，于天飞2，金梅1，张浩鹏1，郭媛1

（齐齐哈尔大学 1. 计算机与控制工程学院，2. 生命科学与农林学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

在软件开发技术和大学生自主学习能力评测理论指导下，开发了大学生自主学习能力评测系统，并从设计思想和设计内容方面对该系统进行了阐述．该系统的设计与研发弥补了大学生自主学习理论研究与数据整合的空白，该系统的投入使用，对自主学习相关课题的深入研究提供了很好的数据支持．

自主学习能力；评测系统；大学生

进入新世纪以来，高等教育的“师本”教育理念受到了严峻考验，并且随着新的社会角色的分工和新的经济增长点的出现，教育的灵活性和机动性也慢慢体现．而现有的高等教育理论中，最能适应这种变化，也最受大学生欢迎的教育理念就是大学生自主学习能力的培养[1-2]．通过对大学生自主学习能力的培养，可以将“生本”教育中“尊重学生学习习惯，培养学生自主学习兴趣”的理念深刻落实，同时也可以使学生能根据自身的具体情况和职业需求，及时地调整学习方向和学习进度[3-4]．全国各大高校都将自主学习能力的培养作为教育教学研究的重点[5]．目前，关于大学生自主学习能力培养方面的研究很多，截至到2016年6月中国知网的数据显示，大学生自主学习能力培养方面的论文近70余万篇；关于大学生评测及应用的文献相对较少，只有近6 000篇；而关于大学生自主学习能力评测系统的设计与实现在高等教育领域应用的研究更是少之又少，仅有6篇文献[6-11]可查，而这6篇文献所描述的系统均为某一特定专业或课程的自主学习系统的研发，对真正的自主学习能力的测评几乎没有涉及．本文利用软件开发技术，设计开发了大学生自主学习能力评测系统，以软件工程中软件开发生命周期的部分理论为支持，对该系统的设计思想和设计内容作出详细说明．

1 设计思想

1.1 大学生自主学习理论的实践

目前，国内大学生自主学习能力培养平台的设计重点主要放在对大学生自主学习过程的支持上，部分平台教学内容丰富，对某些课程的章节，知识点作出一一解释，还有教师讲课视频的在线播放，在线答疑，在线作业，在线批改等．这些平台固然对大学生自主学习能力的培养有着很好的促进作用，但是对大学生自主学习能力教育理论的贯彻落实还是稍有偏差．而本平台的设计与开发，对专业课程等内容并不涉及，只是将高等教育理论中自主学习能力的评测内容很好的在软件系统中实现，这也是将软件开发和大学生自主学习理论结合的实践．

1.2 学生和教师在自主学习过程中的安全距离

在大学生自主学习过程中，教师和学生实际上处于分离的状态．学生本身处于学习的主导地位，所以学生自主学习中，教师对学生的学习态度、学习内容、学习方式及学习进度等基本处于被动知道的状态，即“学生讲，吾知；学生不讲，吾不知”[12]．而事实上，按照大学生自主学习理论，教师在学生自主学习过程中，是应该处于“助学人”的角色[13]．教师应该掌握目标学生的自主学习能力、态度、内容及进度等，并对学生自主学习过程中遇到的问题和困难给出意见和建议．而在实际的教学实践中，这种尺度很难把握，近了，约束太多，影响学生自主学习的积极性；远了，情况不明，很难给出有效的指导意见[14]．而自主学习评测系统的研发，可以很好地解决这一难题．根据不同的权限，学生和教师分别使用该系统，学生和教师在形式上像是“双盲”的，但实际上，教师对参与该系统测评的学生都可以明确地掌握其自主学习情况．

2 设计内容

本系统将用户按权限分为学生、教师和管理员3类．学生作为该系统的终端用户之一，可以使用该系统对自身的自主学习能力进行评测，并由系统根据评测结果给出评测意见和自主学习计划．学生可以根据意见自己制定自主学习计划，也可以按照系统给出的计划进行自主性学习．在自主性学习过程中，该系统可对学生的个人学习情况进行监控和跟踪．而作为该系统的另一个终端用户——教师，可以上传关于自主学习方面的调查问卷．问卷由主观题和客观题组成（根据大学生自主学习能力评价体系的理论，部分试题来自于第三军医大学心理学院《大学生自主学习能力评价指标及测评量表》），教师可以设定试题答案的分值和权重，并根据试卷内容和分数设定评语和指导意见，教师可以查看目标学生的评测分数和最后的评测统计结果．而该系统的管理员需要对系统的后台进行管理，其权职包括发布信息、分配权限和批量导入学生用户等．

2.1 系统总体架构

该系统总体架构采用3层分布式应用系统结构（B/S/S 架构），即客户端、中间件和数据库服务器．

在该系统中，客户端是大学生自主学习能力评测系统，学生和教师用户通过该层与系统进行交互．它提供一组界面供学生用户进行测评和查看，供教师用户进行发布、编辑、设置和查看等，这一层的代码通过调用中间件中所封装的业务来处理接口．在这层中，学生和教师用户可以通过浏览器进行各项功能模块的使用．

中间件及数据层（即数据服务层）属于服务器端．中间件（即业务处理层）包括业务逻辑层和数据访问层．业务逻辑层结合了登录验证，数据库查询和算法变换等构成了系统运行的各种操作．在该系统中，系统的主要操作有身份验证，教师测评量表的上传、编辑与设置，学生的测评等．用户直接接触的界面层与它分开，有效在地保证了系统的安全性和维护系统便利性．数据访问层是一个接口，通过这个接口业务逻辑层能访问并且管理数据层中的数据，数据服务层一般就是一个DBMS（数据库管理系统），它负责向业务处理层提供数据，主要包括数据表、数据的存储过程和触发器等．

在客户端，用户统一通过自主测评系统访问应用服务器在浏览器上显示的HTML 页面．

2.2 系统运行环境设计与模块化

为了保证系统的实时性和可靠性，一般系统服务器应具有较高的软硬件配置，客户端PC配置要求不需要很高，此系统广泛运行于Internet．运行要求：硬件环境的客户端，CPU要求150 MMX以上，内存1 GB以上；服务器端，CPU要求PIII500以上，内存2 GB以上．软件环境的客户端，WindowsXP，Internet Explore8.0以上版本；服务器端，Windows XP，Internet Explore，IE5.0 以上等．数据库，采用MYSQL，运行于服务器端．

根据需求分析，大学生自主学习能力测评系统的主要模块包括学生模块、教师模块和系统管理员模块．

其中学生模块包括学生在线测评子模块，学生查看结果和评语子模块；教师模块包括教师新增问卷、编辑问卷子模块，预览问卷子模块，学生分配子模块，设置评语子模块，查看学生评测成绩和结果分析子模块；系统管理员模块包括学院管理、班级管理、学生用户管理和教师用户管理．

2.3 系统需求分析与数据库设计

2.3.1 系统需求分析 由于本系统是高校专用的大学生自主学习能力评测系统，根据学生和教师的需要，它必须满足特定功能的需求．除此之外，设计该系统时，必须考虑系统学生和教师界面的简捷性和系统功能的易操作性，以便使非计算机专业的教师和学生迅速熟练地使用本系统．学生是本系统的主要用户，可以通过该系统实现自主学习能力的评测，并随时选择问卷评测自己当前的自主学习能力水平．每个学生用户通过输入自己的学号、密码（初始密码设定为自己的学号）信息登录自主学习能力评测服务器，通过验证，进入学生用户的主界面，点击已经发布的测评量表，选择评测，即可进入评测区．问卷答题不限定时间，答完问卷，点击提交，完成量表测评．还可以点击刚才完成的问卷，选择测评记录，即可查看自己问卷的分数结果及来自系统的评语．在学生评测时，锁定学生用户的操作界面，禁止考生在测评期间打开其它应用程序或切换到其它应用程序，减小测评成绩的误差．在自主学习能力测评系统中教师是建设者，测评量表的上传、更新、学生分配、分数设定和其对应评语设置等功能都由教师完成．教师登录成功后，可以手动添加一张测评量表，也可以进行导入．在手动添加一张量表时，首先要填写本测评量表的标题和对本测评量表的描述．在量表编辑功能模块下，选择一张已有测评量表进行编辑，即可完成该量表的题目设定、选项设定及每一选项对应的分值．完成后，还可以预览已经编辑提交的问卷，但教师预览时，不可以进行答卷．除此之外，教师还可以对每张测评量表进行学生分配，让指定的学生来回答该测评量表．教师还可以对每个指定分数段的学生设置评语，学生也可以看到．教师可以查看所有学生的评测成绩，以及一段时间内每个学生的分数折线图，也可以看每张量表的所有答卷学生的成绩情况的折线图，便于教师对学生的自主学习能力情况做出准确判断．教师能适时地让学生进行自主学习能力的测评，并查看学生评测成绩情况．自主学习能力测评的主要用户是教师和学生，但管理员才是自主学习服务器整个系统正常工作的核心．管理员决定了教师和学生在自主学习能力测评平台上工作能否正常、高效地进行．管理员应按照学院、班级成批向系统数据库导入学生数据，并设定学生用户的初始密码是学生的学号．管理员还可以导入要分配的教师的信息，并初始设置其密码为其教工号．

2.3.2 系统数据库设计 对于任何一个管理系统而言，数据库有着不可代替的地位．数据库结构设计的好坏将直接影响本系统的运行效率．合理的数据库结构设计可以提高数据存取效率，保证数据的完整性和一致性，从而有利于程序的实现．本系统数据不是特别多，但也很重要，有一些数据要长久存储，如学生基本信息和学生测评记录信息等．本系统采用关系数据库管理系统进行管理，针对学生模块的功能需求，通过分析，可得出学生模块涉及到的实体是学生．ID是用户标识，学号属性能唯一确定一个学生实体，学生信息由管理员初始导入系统，系统能够判断其唯一性．姓名、性别、学院、班级和生日是对学生的详细信息介绍．密码属性是管理员导入学生信息时初始设定为该学生的学号，后期学生自己可以随意修改．经设计好的学生模块概念结构（E-R图）的基础上，将其转换成数据库系统所支持的与数据模型相符合的逻辑结构，进一步简化数据库中各表之间的关系．针对教师模块的功能需求，通过分析，可得出教师模块涉及到的实体有教师，问卷、问题、选项和评语．ID是用户标识，教工号属性能唯一确定一个教师实体，教师信息由管理员初始导入系统，系统能够判断其唯一性．姓名和电话是对教师的信息介绍．密码属性是管理员导入教师信息时初始设定为该教师的教工号，后期教师自己可以随意修改．针对管理模块的功能需求，通过分析，可得出管理模块涉及到的实体有学院和班级．所有局部ER模式都设计好后，把它们综合成单一的全局ER模式．全局ER模式不仅要支持所有局部ER模式，而且必须合理地表示一个完整、一致的数据库概念结构．

2.4 该系统的应用成果

该系统在内部测试阶段，对齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院计算机专业大三年级的103名学生进行了跟踪测试．测试结果显示，系统运行效果良好．学生普遍反映，该系统对自主学习的主动性起了很大的促进作用；教师用户反映，对学生自主学习的情况有了比较清晰的了解，该系统的投入运行，对教师教研方面的工作，也有较好的推进作用．目前，该系统已经顺利完成内部测试，投入到公测阶段．

该系统用于各高校所有学生的自主学习能力评测，无法律和政策方面的限制．由于系统功能模块相对较少，系统设计复杂度适中，所有无需大量的开发经费．本系统成功实施后可以提高学生对自主学习能力的意识，还可以帮助高校评测本校学生的自主学习能力成绩情况，以做出更合理、更有效的改善措施．关于该自主学习能力评测系统所需要的各种软件，以及相应的硬件环境都己具备，学校的校内网已覆盖了教学区和办公区，为自主学习能力评测系统提供了网络基本条件．

3 结论

大学生自主学习能力评测系统的投入使用，即是高等教育教学中对大学生自主学习教育理论的积极实践．避免了多年来在该领域“重理论，轻实践”的弊端，同时也对大学生自主学习能力的培养起到了积极的作用．使用该系统使学生对自身的自主学习能力有了明确的认识，使教师对目标学生群体的自主学习能力有了量化的标准和客观认识，对改善培养手段，提高培养质量起到了积极作用．在后续的系统维护中，本系统将对大学生自主学习过程的监控和该系统在移动终端上的移植和应用做进一步的优化．

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Design of evaluation system of college students′autonomous learning ability

LIN Shan-shan1，LI Ming1，YU Tian-fei2，JIN Mei1，ZHANG Hao-peng1，GUO Yuan1

（1. School of Computer and Control Engineering，2. School of Life Science and Agriculture and Forestry，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

Introduces a kind of evaluation system of college students′ autonomous learning ability under the guidance of the software development technology and the evaluation theory of college students′autonomous learning ability. The introduction includes the design idea and design content．Design and development of the system to make up for the college students' autonomous learning theory and data integration gaps，into the use of the system，in-depth study of issues related to independent study provides a good data support.

autonomous learning ability；evaluation system；college student

1007-9831（2016）09-0068-04

TP311.52∶G642

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2016.09.020

2016-06-10

黑龙江省高等教育教学改革工程项目（JG2014011122，JG2014011089）；黑龙江省高等教育学会高等教育科学研究课题（14Q096）；齐齐哈尔大学教育科学研究项目（2015095）

林珊珊（1993-），女，河北石家庄人，本科生．E-mail：fiona001lee@yahoo.cn

黎明（1982-），女，黑龙江黑河人，讲师，硕士，主要从事生物信息学研究．E-mail：Fionalee629@163.com