基于移动课堂App的劳动教育软件设计

蔡 青

（湖南环境生物职业技术学院，湖南 衡阳 421005）

1 基于移动课堂App的劳动教育软件设计

1.1 构建劳动教育软件数据库

劳动教育软件数据库主要对采集到的各种数据进行存储和利用。为保护数据库的稳定与安全，需要对访问权限进行限制，不能从学生和教师的端口直接访问，需要根据访问申请，经过授权后，才对特定人员开放，且开放的内容与访问者角色、权限以及应用目的等条件相关联。设计的数据库体系结构如图1 所示。

图1 劳动教育软件数据库构架

劳动教育软件数据库分为3 个模块：学生数据库、教师数据库和学习数据库。学生的信息、成绩以及特长等相关数据集中在学生数据库中。习题数据库紧密围绕“劳动教育”课程的知识点，兼顾可操作性，并根据学生的个体差异形成带有权值数据的习题库，方便学生根据个人技能特点开展有针对性的在线练习。教师数据库包括授课教师和指导教师的专业、技能等级、班级角色以及教学水平等信息，可以帮助教导部门根据课程体系组织教师队伍，并实现对教师“德、能、勤、绩”的动态考核与记录。课程数据库是劳动教育相关教材、课件、教案以及学案的综合储存库，方便教学借鉴和利用既有课件来设计自己的课程规划与特色课件。学习数据库主要用于记录学生和教师的劳动学习计划、教师的教学计划内容和数据以及学生的学习计划。软件设计之间的关系和信息随着用户量的增加而增加，要逐渐演变成多层结构，体现当前使用用户的评论反馈结果。学习数据库中共有条数据，对应1～个体现当前数据模式,如公式（1）所示。

式中：为各个层；为代表词性，为该数量；为数据模式；为数据个数。

客户机可缩小，大部分工作由中间层来完成，客户机更容易安装配置及维护，不需要数据库和BDE 的访问连接，其另一个优点是数据处理任务分布于多个不同的系统中。当需要从系统的单层结构过渡到双层结构时，可以简单地修改数据集，以连接SQL 服务器，就可以实现无缝对接的目的。如果需要将系统升级到B/S 模式，并配合远程素质教育系统，则将现有结构转换为三层体系结构。这种设计的另一个优点是如果将设计好的数据模块和表单加载到新的应用程序中，就不必从头开始，这不仅提高了编程效率，而且还确保了一致的程序风格。

1.2 劳动教育功能辅助拓展

劳动教育功能的辅助拓展是对学生和教师相关功能的支持和辅助，主要是支持各个功能模块，收集学生、教师和学校的教学数据和资源。具体的框架如图2 所示。

图2 劳动教育功能辅助拓展构架图

劳动教育功能的辅助拓展分为基本服务和延伸服务。基本服务包括学习计划设计协助以及课程、作业和考试设计协助。设计要求为学生能够查询课业信息，教师能够评价学生的学习能力，学习进度报告能够评价。延伸服务包括教与学规划、竞赛服务与学生学历评估以及课外课程资源评估与课外设计6 个项目。对劳动教育软件的移动课堂App 的设计与教学来说，仅完成预定的教学任务是不够的，灵活的在线教学与传统的在线教学相比，其在激励教师提高教学质量、提高学生的学习效果与积极性方面具有强大的优势，并可以快速提供教学成果，支持对师生教学质量进行检验，在一定层面上可以辅助教师适时调整教学模式和方法，实现动态跟进的目标。考虑免费教学资源的丰富性以及付费资源的适用性，为扩大软件的功能覆盖面，其包括无偿及有偿的附加教学及环节，功能拓展教学及资源收费示意图如图3 所示。

图3 教学资源划分示意图

对A 学校的本校师生，其所有师生都可以免费使用学校的辅助推广资源和外部推广资源，但使用其他学校的资源和外部收费资源需要付费。通过这种融合，兼顾了学校自有知识产权，同时尊重了同行的劳动成果，形成了有利于教育提升的综合资源集，如公式（2）所示。

式中：S为总体可使用教学资源；S为教师A 使用的资源；S为学生A 使用的资源；S和S为教师B 和学生B 可利用的资源；S为可以共享学生A 和B 资源的学生C。

十八大报告指出：“中国特色社会主义制度，就是人民代表大会制度的根本政治制度，中国共产党领导的多党合作和政治协商制度、民族区域自治制度以及基层群众自治制度等基本政治制度，中国特色社会主义法律体系，公有制为主体、多种所有制经济共同发展的基本经济制度，以及建立在这些制度基础上的经济体制、政治体制、文化体制、社会体制等各项具体制度。”［1］

在这种模式下，A 学校的教学辅助资源由自己扩充提供，B 学校或其他学校的教学资源也由自己提供，收费资源经平台批准后方可使用，外部免费的二次开发资源可自由加入，但只有在被验证后才能在平台上发布。

除教学功能辅助资源外，学生还可以通过移动课堂App参加竞赛。竞赛类型包括免费的公开竞赛及相应学科邀请赛，付费比赛包括平台组织的大奖赛和商业特殊赛。同时，平台通过激励手段，鼓励教师提高课程质量和教学效果。教学质量越高教师的排名也就越高，容易被更多学生认可和选择，从而激励教师提高课程质量和教学效果，形成一个良性循环。

1.3 基于移动课堂App的劳动教育应用模块

交互界面是人机之间信息交换的通道。它的友好程度直接影响学生的使用体验和最终的学习效果。教育的核心是要抓住学习者的注意力，吸引他们的兴趣，增强他们的理解力，激发他们的长期记忆。在移动课堂App 教学下设计的教学软件应考虑内容的指向性，使学生能够方便地合理组合各种信息，突出重点，培养学习兴趣，从而吸引学习者的注意力，为学习者长期持续学习提供最佳的环境。

在劳动教育应用模块的设计中，既需要涵盖劳动教育的教学内容，还需要考虑使用者的切身感受。因此，需要在界面与功用2 个层面进行设计：1）界面层面。通过抑制不相关的影响因素可以生动、清晰地展示主题对象。多媒体技术在应用中需要特别注意避免同屏中出现过多的知识点，造成学习关注点淡化的问题，从而影响学习效果。2）功用层面。寓教于学是一个更易于被接受的教学方式，尤其对职业教育的对象群体来说，游戏的教学方式更具吸引力。尝试将移动课堂App 的劳动教育应用模块与益智游戏相结合，为学生开辟一个空间，既丰富了学生的课余生活，又锻炼了学生独立思考的能力。

该模块主要由学生最喜欢的7 个游戏组成，分别为黑白棋、双陆棋、猜数字、华融道、记忆拼图、推箱以及拼图。每个游戏都是由独立的模块组成，以组件的方式嵌入系统中，可根据具体需求进行增减。每个游戏都被做成一个动态链接库供主模块在这个过程中调用。下面以最简单的五子棋游戏为例来说明实现该模块的基本思路，根据五子棋的基本规则，学生的落子位置作为初始条件，为以后每个可能的落子点计算其重要程度，即当这一步落子时会形成什么类型（例如“双四”、“活三”等），然后根据设定的难度选择对手棋，在避免学生的落子形成威胁的前提下，在所有可能的落子方案中选择一个与难度设定相匹配的方案；待学生再次落子后，重复上述计算过程，不断在计算的可能方案中选择一个适合的方案落子。为避免算法简单造成难度过低的现象，软件中添加了递归调用，预测下几步的可能走法，并对学生的每个落子的威胁值进行排序，优先阻断最具威胁的落子方案。五子棋游戏的具体计算规则如公式（3）所示。

式中：max{_}为匹配成功的棋子之间的最大距离，min{_}为匹配成功的棋子之间的最小距离。五子棋游戏的基本程序流程如图4 所示。

图4 五子棋游戏基本流程

其他游戏模块的设计思路基本类似。在软件中加入游戏模块，不仅可以增加软件的趣味性，为枯燥的课程增添乐趣，而且也可以达到益智的目的。

在劳动教育软件中，既有教材规定的课程大纲内容，又有丰富的劳动教育资源，还有学与玩相结合的益智模块，将枯燥的学习与快乐的游戏融合在一起，实现培养学生兴趣的目的，具备了劳动教育的实用性，同时也提升了软件的亲和性。

2 测试试验

2.1 试验准备

根据移动课堂App 开发框架，劳动教育软件的设计分为5 个模块，分别是常识介绍模块、视频演示模块、虚拟操作模块、版本描述模块以及游戏模块，如图5 所示。

图5 劳动教育移动课堂App 功能模块图

在试验中使用的移动课堂App 可以在当前主流配置的手机上下载安装，同时兼容安卓和苹果系统。该试验的目的主要是观察基于移动课堂App 的劳动教育软件的设计是否对学生有帮助，了解在当前劳动教育培养下学生的学习效果，为该文提供实践参考。试验对象为某高职院校大二学生。该研究采用SmartPLS2.0 软件对模型进行验证，主要包括测量模型测试和结构模型测试。首先，采用plsalgalgorithm 算法对测量模式进行验证，计算其复合信度（值），如公式（4）所示。

式中：为今日最高值；为上一次的中间值；为测量误差累积值。

其次，采用Bootstrapping 算法对结构模型进行方差（）的分析，如公式（5）所示。

式中：为本次测试中试验结果的均方差；为样本的平均数；为样本的数量。最后，根据这些度量数值、外加变量在系统软件中的恒定值对试验中的信度和效度进行计算。

2.2 试验结果

劳动教育软件的检验包括信度检验和效度检验。信度用来判断量表的结果是否可靠，可以通过复合信度（）值和变量的值来观察。效度包括聚合效度和区分效度，相关程度可通过提取方差（）值来度量，比较各变量与变系数，可判断对应变量的相关性与其他变量的相关性，表1显示了软件信度、以及结果。

表1 软件信度和聚合效度相关指标

由表1 可知，各变量的因子负荷平均值不小于0.7。根据软件对值的规定和要求，值高于0.7，值为0.90～0.94，表明模型具有较高的可靠性。各变量的值为0.80～0.88，表明软件设计具有较好的聚合效度。各变量值均大于变量系数，说明软件设计具有良好的判别效度。综上所述，信息质量包括信息的完整性、准确性和及时性。当学生认为移动课堂App 上的信息完整、可靠、真实且更新及时时，将显著提高学生对App的信任度，从而提高学生劳动教育的质量。

3 结语

劳动教育的本质是教育，教育的目的要求学生处于主体地位。然而，在过去的劳动教育中，无论是课程设计还是课程实施，都忽视了学生的主体地位。在基于移动课堂App 的劳动教育软件的设计过程中，没有考虑学生的身心特点和学生的生活状况。面对时代的巨变，劳动教育仍处于被忽视的地位，其内容陈旧、评价薄弱且目标模糊，这都是忽视学生主体作用的结果。劳动教育的目的是培养新时期的劳动模范和伟大工匠。同时，新时期社会发展的要求越来越注重体力劳动与脑力劳动的结合，因此劳动教育课程设计将注重学生的身心参与、学生的手脑并用作为课程设计的指导思想，从而培养学生善于思考、运用知识解决问题的能力，提高劳动效率和质量。在劳动教育过程中注重学生的体验和理解，引导学生在学习中感受劳动的艰辛和快乐，获得积极的情感体验，增强获得感、成就感以及荣誉感，鼓励学生向他人学习经验、技能。激发创造性思维，尝试新方法，探索新技术，打破僵化的思维模式，从而实现创新的目标。