电子书包1+1课堂系统的设计与实现

贾永权

摘 要：随着信息技术与教育教学的深度融合，尤其是近期“电子书包”的应用与试验加速了信息时代教育改革探索的步伐。本文从基于网络环境下丰富的数字化学生自主性学习和教师的互动性教学方式下的1+1课堂系统的功能特性进行介绍，然后介绍了电子书包1+1课堂系统设计及实现，文中最后对电子书包的未来发展前景进行了总结与展望。

关键词：电子书包;系统架构;功能;概念

中图分类号：G434 文献标识码：B

一、电子书包1+1课堂系统的概念

电子书包这一提法从十年前就一直存在，近几年又再度兴起并备受关注。目前虽然并没有一个特别明确的概念界定，但比较有代表性的观点有两种：[1]一种是从数字出版领域的视角，将电子书包看成是若干电子书按照科学的结构整合而成的数字化教学资源包，包含学生学习需要的教材、教辅、工具书等;[2-4]另一种则是从硬件装备领域的视角，将电子书包看作一种未来型的教育电子产品（大多体现为轻便型移动终端）。[5-6]总结上述两种观点，电子书包是一款致力于提高中国教育信息化的电子化教育产品。[7]它化沉重的书包于一个轻便移动终端中，具有轻巧便携等优点，并且具有内容播放、互动学习、在线学习、测试评价等功能，它基于网络运维平台，是一个真正的“数字化书包”。电子书包1+1课堂系统包括四部分内容：学习终端、学习服务、虚拟学具和学习内容，如图1所示。

学习终端为支持数字化学习的设备终端，是一类对学习有辅助作用的电子教育装备的统称，如平板电脑;[5]学习服务平台为不同的用户、终端类型提供不同的入口，有各自不同的教學应用;虚拟学具是作为工具，主要服务于电子书包系统中各种教与学的活动;学习内容是学习者使用电子书包进行学习的主要学习对象，其中电子课本是电子书包中核心的学习内容。[8-9]

二、电子书包1+1课堂系统功能特性

（一）系统设计背景

“移动终端+教学内容+服务平台”是电子书包系统的核心要素。[10]从硬件上来说，一个班级的电子书包系统应由系统控制服务器、局域网、教师端、学生端等主要部分构成。在教室中，教师端、学生端之间通过局域网交换数据，在课外可通过无线网交换数据，在家中可通过光纤宽带网交换数据。

“1+1”课堂教学模式：[11-13]是在确定学生最近发展区的前提下，教师为帮助学生达成学习目标，使用适当的激励、引导等教学手段和教学模式，采用小组学习、合作互动方式，运用“教育模式三原理”，为促进学生差异发展而创造优良环境和条件，追求教学的科学性、有效性和创造性的一个动态的教育科学研究思想方法体系。

“1+1”课堂教学模式的基本方法包括：学案引导;自学互动;效果检测。

学案引导：用包括目标、问题、习题、方法、应用、检测等内容的“导学案”引导学生自主学习，而不是放任自流。

自学互动：通过自主学习、小组互查、大组讨论三个过程完成知识的建构。

效果检测：当堂检测学习效果，进行学习评价。同时获取反馈信息，便于进一步采取相应补救措施，促进人人达成学习目标。

本文的1+1课堂系统功能就是在上述背景下设计的，包括三部分：学生前端系统、教师前端系统和后台管理系统。

（二）学生前端系统功能

学生前端系统功能包括1+1课堂、章节检测、错题本、统计、互动、设置等功能。

1.1+1课堂

1+1课堂：包括课件、学案导航、自主课、展示课。

课件：学生可以提前查看老师上传的课件，了解本课堂的学习重点，有针对性的进行学习。

学案导航：对教师上传的导学案进行查看及作答，学生可以查看学案属性、学习目标、问题导学、思维导图、达标检测、自主设计和课题小结等内容。学案导航功能设计如图2所示：

问题导学功能：学生可以按题型排序查看试题，可以按导入时的顺序排序查看试题，也可以对导学案进行做题。

自主课：主要是考察学生的自主学生能力，内容包括：学习进度和反馈卡。

学习进度：可以查看自己导学案的做题完成情况，具体完成了多少道题，还剩多少题，也可以查看班级其他同学的学习进度，起到和全班同学对比和督促自己完成导学案的目的。

反馈卡：主要功能是小组长将该小组可能自主学习课上存在的问题反馈出来，让老师和其他同学可以看见，老师根据反馈卡的内容，可以安排学生来进行展示，反馈卡支持文中，图片等内容的提交。

展示课主要实现的功能是教师对自主学习课上存在的问题进行任务分配，让小组成员来进行展示，包括任务分配、成果展示。

任务分配包括本小组的任务和其他小组任务，通过本小组界面学生可以查看自己小组被分配的任务。

成果展示：学生可以编辑自己的成果，也可以查看班级其他同学的成果。

2.章节检测

章节检测模块分为五大类：周练、月考、期中、期末和我的考试，这一模块主要是老师发布的课后作业，通过该模块，学生可以做发布的作业，并且查看作业的批改结果和答案。以周练为例进行分析，查看作业界面如图3所示：

作业做完可以提交，提交后可以查看自己的批改结果和答案，对于客观题，可以实现自动批改，主观题需要老师批改完后才能查看批改结果。

3.错题本

错题本模块：主要是帮学生自动统计本系统中涉及到的做错题目的统计，可以帮学生归类错题，如果是课外做题时发现的错题还可以通过增加错题添加到本系统中，当错题已确认不再是错题时，还可以进行删除错题。错题显示界面如图4所示：

4.统计

主要是对章节检测中的题目得分率和知识点得分率进行统计分析，让学生能全面了解自己和班级整体情况，知道学习薄弱点，从而更好的促进学习。题目得分率统计界面如图5所示：

5.互动

互动类似论坛功能，学生可以在指定科目下发布主题，其他学生或老师可以对主题进行回复，主题和回复内容支持图片及录音功能。在线答疑界面如图6所示：

6.设置

设置界面可以查看和修改个人资料、修改密码、意见反馈、注销登录等操作。可以修改个人资料信息，并且上传自己喜欢的图片。

（三）教师前端系统

教师前端系统功能包括1+1课堂、章节检测、题库、统计、互动、设置等功能。

1.1+1课堂

1+1课堂与学生端相同的功能也包括课件、学案导航、自主課和展示课，对于相同功能，不再重复介绍，教师端主要介绍与学生端不同的分析功能。

1+1课堂在教师端老师关心的是学生的学案做题情况，故在教师端需要对学案进行查看及批改，如图7所示：

可以查看该班级学生的学案提交情况及批改情况，还可以查看详细统计信息，方便老师了解班级学生的知识点掌握情况。

学案统计信息查看如图8所示：

教师端的任务分配主要是将学习任务分配给班级的各个小组。

2.章节检测

教师端章节检测模块与学生端不同的功能主要是查看学生作业情况，及批改作业内容，类似学案详情查看。

通过该模块，老师可以查看学生的提交作业情况，及批改作业，知道学生对知识点的掌握情况，然后又针对性的进行讲解。

3.题库

可以查看后台管理系统导入的所有题库，并且将题库放入题目蓝，对学生进行布置作业等功能。题库是电子书包的核心，通过题库老师可以给学生发布不同知识点下的习题给学生练习。

题库界面展示功能如图9所示：

统计、互动和设置的功能和学生端类似，故不单独介绍。

（四）后台管理系统

后台管理系统主要实现的是题库的录入和学案的录入功能。

1.题库

题库录入主要是对规定格式的文档进行解析，这种是批量题库的上传。

2.1+1课堂

1+1课堂包括学案录入、学案查看及编辑功能。

学案录入类似于题库录入，只是解析学案的文档格式不同而已。学案上传成功后的查看学案界面设计如图10所示：

可以查看学案的发布班级、课件及学案导航信息。

三、电子书包1+1课堂系统设计及实现

（一）系统架构

电子书包1+1课堂系统架构如图11所示：包括教师端、学生端和管理控制端。

平台系统：教师主机可采用WIN7/XP/MAC;采用android系统;服务器主机LINUX系统（建议高配置）。

（二）系统运行环境

（1）JAVA库。JAVA包是后台系统的基础依赖包，本系统使用的版本为：Java SE Development Kit 7u67。（2）Mysql 数据库。Mysql是著名的开源数据库系统，本系统使用Mysql-5.6-19版本。（3）Tomcat HTTP服务器。本系统使用Tomcat作为HTTP服务器，提供数据交互的基础，使用版本为Tomcat-7.0。

四、结语

随着数字化时代的到来和新媒体的崛起，人们的阅读习惯也在悄然的发生改变，无纸化的数字阅读日渐成为未来发展的趋势。且教育行政部门越来越重视电子书包的应用，电子书包是促进教学改革和提高教学质量的手段和途径，也是教育信息化建设走向深入的重要渠道。尽管电子书包目前的应用还处于尝试阶段，存在很多不尽人意的地方，但是随着技术的不断进步和发展，我们有理由相信未来的电子书包在形式、大小设计上会有很大改善，在功能上也会有更大的提升空间，在应用上会逐渐走向普及化，只要我们合理应用，电子书包在未来的教育中一定能发挥出独特的作用。

参考文献：

[1]张迪梅.“电子书包”的发展现状及推进策略[J].中国电化教育，2011，9（296）：87-89.

[2]吴永和，雷云鹤，马晓玲.电子书包中的电子课本应用需求研究[J].中国电化教育，2013，5（34）：73-77.

[3]吴永和，何超，杨瑛，等.电子课本与电子书包标准规范、关键技术及应用创新的研究[J].华东师范大学学报（自然科学版），2014，3（2）：71-85.

[4]祝智庭，郁晓华.电子书包系统及其功能建模[J].电化教育研究，2011，4（216）：24-27.

[5]石鹏峰.持续推进“电子书包”的若干建议[J].中小学信息技术教育，2011，（2）：17-19.

[6]仇勇平.电子书包：建设数字化课程环境[J].上海教育，2011，（8AB）：40-41.

[7]王斌，朱守业，刘苗苗.电子书包发展中相关问题的探讨[J].电化教育研究，2011，（9）：88-94.

[8]向晋榜.电子书包的现状与发展中面临的问题[J].中国教育信息化（基础教育），2011，（6）：60-65.

[9]胡卫星，张婷.电子书包的系统构建与教学应用研究[J].现代教育技术，2011，21（12）：120-123.

[10]陈雷，王文杰.基于嵌入式Linux的电子书包设计与实现[J].计算机系统应用，2008，17（8）：64-68.

[11]沈书生，刘强，谢同祥.一种基于电子书包的翻转课堂教学模式[J].中国电化教育，2013，（12）：107-111.

[12]乜勇，姜婷婷.基于电子书包的个性化学习空间的探索[J].现代教育技术，2013，23（3）：87-90.

[13]黄明燕.混合学习环境下电子书包应用模式初探[J].现代教育技术，2013，23（1）：28-31.