基于Wi-Fi的智能教学评估系统设计及应用

本文介绍了利用无线Wi-Fi通信技术、电化教学设备和学生手机、平板电脑、笔记本电脑等无线终端，设计开发了一套可以增进师生在课堂上沟通与交流的智能教学评估系统。系统已经在多门课程中进行了使用测试，结果表明：系统满足了师生的不同需求，各个功能运行稳定、可靠，为提高课堂教学效率、开展互动教学与研究型教学提供了一种可行的电子化的方法。

　　随着科学技术的飞速发展，对于创新型人才的培养越来越受到重视，学生的素质教育已提到议事日程。所谓“素质教育”，笔者们认为包括学生接受知识的能力，正确的思维方式，分析问题、解决问题的能力，对当代前沿科学技术新知识、新动向的敏感性，创新意识的激发与现有理论或技术相契合。要想培养学生实现以上能力，研究讨论是重要的环节，这些是现在以课堂教学为主，以教师为中心的教育模式的重大缺憾。本系统的开发，核心点就是力图采用移动互联技术促进和提高课堂教学师生互动的效率，同时可以对课堂教学的效果，包括老师和同学两方面，给予量化评估。

　　沟通与交流是传递信息的一个重要手段。随着互联网的发展，特别是移动互联网和智能手机、平板电脑的发展，一系列超出人们预期的个性化服务应运而生，呈现手机中心化趋势。^[1]如能将其与高等教育紧密联系在一起，必将开拓出一片广泛的应用天地。

　　如今，师生在课下的互动交流中可利用的平台越来越多，如：E-mail、QQ、微信、论坛等，还有许多人致力于移动教学的研究，开发了不同类型的教学终端。^[2][3]而对于课堂上的师生互动，以美国的iclicker和北京师范大学的课堂应答系统为代表。^[4]-[6]但由于其都涉及手持硬件设备，要求老师和学生人手一个，如果想要大范围地推广使用需要有关教育部门、学校、老师和学生多方面的配合，在人力、物力和精力上的过多投入让很多老师踌躇不前。

　　本文利用无线Wi-Fi通信技术、电化教学设备和学生手机、平板电脑、笔记本电脑等无线终端，搭建了一个课堂上老师和同学进行互动、增加沟通与交流的平台。

　　一、智能教学评估系统的分析

　　智能教学评估系统的设计旨在通过互动答题的形式，增加老师和学生在课堂上的互动与交流，改变沉闷的课堂气氛，使学生积极主动地参与到课堂教学中来，以提高学生学习的效果和效率，同时帮助老师找到教学中的问题，以便及时变更教学的内容和方法。

　　1.系统结构

　　该系统由教师端和学生端组成，并通过一个无线AP机将教师端和学生端连接成一个局域网，系统的结构如图1所示。学生端，用于完成答题操作的是一部部具有Wi-Fi功能的智能手机或平板电脑;教师端，用于数据接收和显示的是一台具有Wi-Fi功能并装有服务器和数据库的计算机，老师可以直接使用教室电化教学设备中的计算机，也可以携带自己的笔记本;无线AP机，是系统实现通信的桥梁，起到连接教师端和学生端的作用，同时具有DHCP模块，给各个连接的设备分配IP地址。
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图1　系统结构

　　2.系统功能分析

　　根据系统使用对象的不同，应分别对教师端和学生端的功能做出设计，具体功能如下：
　　(1)学生端应具有的功能有：1)身份识别功能。既要对学生进行身份识别，也要对学生用于答题的设备进行身份识别，即一个学生只能使用一台设备进行答题操作，以避免学生之间替代答题的情况;2)答题功能。学生能看到所答题目的信息——问题和各个选项的内容，并能够从多个选项中选择一项作为自己的答案提交到数据库。