基于移動課堂App的勞動教育軟件設計

蔡 青

（湖南環境生物職業技術學院，湖南 衡陽 421005）

1 基于移動課堂App的勞動教育軟件設計

1.1 構建勞動教育軟件數據庫

勞動教育軟件數據庫主要對采集到的各種數據進行存儲和利用。為保護數據庫的穩定與安全，需要對訪問權限進行限制，不能從學生和教師的端口直接訪問，需要根據訪問申請，經過授權后，才對特定人員開放，且開放的內容與訪問者角色、權限以及應用目的等條件相關聯。設計的數據庫體系結構如圖1 所示。

圖1 勞動教育軟件數據庫構架

勞動教育軟件數據庫分為3 個模塊：學生數據庫、教師數據庫和學習數據庫。學生的信息、成績以及特長等相關數據集中在學生數據庫中。習題數據庫緊密圍繞“勞動教育”課程的知識點，兼顧可操作性，并根據學生的個體差異形成帶有權值數據的習題庫，方便學生根據個人技能特點開展有針對性的在線練習。教師數據庫包括授課教師和指導教師的專業、技能等級、班級角色以及教學水平等信息，可以幫助教導部門根據課程體系組織教師隊伍，并實現對教師“德、能、勤、績”的動態考核與記錄。課程數據庫是勞動教育相關教材、課件、教案以及學案的綜合儲存庫，方便教學借鑒和利用既有課件來設計自己的課程規劃與特色課件。學習數據庫主要用于記錄學生和教師的勞動學習計劃、教師的教學計劃內容和數據以及學生的學習計劃。軟件設計之間的關系和信息隨著用戶量的增加而增加，要逐漸演變成多層結構，體現當前使用用戶的評論反饋結果。學習數據庫中共有條數據，對應1～個體現當前數據模式,如公式（1）所示。

式中：為各個層；為代表詞性，為該數量；為數據模式；為數據個數。

客戶機可縮小，大部分工作由中間層來完成，客戶機更容易安裝配置及維護，不需要數據庫和BDE 的訪問連接，其另一個優點是數據處理任務分布于多個不同的系統中。當需要從系統的單層結構過渡到雙層結構時，可以簡單地修改數據集，以連接SQL 服務器，就可以實現無縫對接的目的。如果需要將系統升級到B/S 模式，并配合遠程素質教育系統，則將現有結構轉換為三層體系結構。這種設計的另一個優點是如果將設計好的數據模塊和表單加載到新的應用程序中，就不必從頭開始，這不僅提高了編程效率，而且還確保了一致的程序風格。

1.2 勞動教育功能輔助拓展

勞動教育功能的輔助拓展是對學生和教師相關功能的支持和輔助，主要是支持各個功能模塊，收集學生、教師和學校的教學數據和資源。具體的框架如圖2 所示。

圖2 勞動教育功能輔助拓展構架圖

勞動教育功能的輔助拓展分為基本服務和延伸服務。基本服務包括學習計劃設計協助以及課程、作業和考試設計協助。設計要求為學生能夠查詢課業信息，教師能夠評價學生的學習能力，學習進度報告能夠評價。延伸服務包括教與學規劃、競賽服務與學生學歷評估以及課外課程資源評估與課外設計6 個項目。對勞動教育軟件的移動課堂App 的設計與教學來說，僅完成預定的教學任務是不夠的，靈活的在線教學與傳統的在線教學相比，其在激勵教師提高教學質量、提高學生的學習效果與積極性方面具有強大的優勢，并可以快速提供教學成果，支持對師生教學質量進行檢驗，在一定層面上可以輔助教師適時調整教學模式和方法，實現動態跟進的目標。考慮免費教學資源的豐富性以及付費資源的適用性，為擴大軟件的功能覆蓋面，其包括無償及有償的附加教學及環節，功能拓展教學及資源收費示意圖如圖3 所示。

圖3 教學資源劃分示意圖

對A 學校的本校師生，其所有師生都可以免費使用學校的輔助推廣資源和外部推廣資源，但使用其他學校的資源和外部收費資源需要付費。通過這種融合，兼顧了學校自有知識產權，同時尊重了同行的勞動成果，形成了有利于教育提升的綜合資源集，如公式（2）所示。

式中：S為總體可使用教學資源；S為教師A 使用的資源；S為學生A 使用的資源；S和S為教師B 和學生B 可利用的資源；S為可以共享學生A 和B 資源的學生C。

十八大報告指出：“中國特色社會主義制度，就是人民代表大會制度的根本政治制度，中國共產黨領導的多黨合作和政治協商制度、民族區域自治制度以及基層群眾自治制度等基本政治制度，中國特色社會主義法律體系，公有制為主體、多種所有制經濟共同發展的基本經濟制度，以及建立在這些制度基礎上的經濟體制、政治體制、文化體制、社會體制等各項具體制度。”［1］

在這種模式下，A 學校的教學輔助資源由自己擴充提供，B 學校或其他學校的教學資源也由自己提供，收費資源經平臺批準后方可使用，外部免費的二次開發資源可自由加入，但只有在被驗證后才能在平臺上發布。

除教學功能輔助資源外，學生還可以通過移動課堂App參加競賽。競賽類型包括免費的公開競賽及相應學科邀請賽，付費比賽包括平臺組織的大獎賽和商業特殊賽。同時，平臺通過激勵手段，鼓勵教師提高課程質量和教學效果。教學質量越高教師的排名也就越高，容易被更多學生認可和選擇，從而激勵教師提高課程質量和教學效果，形成一個良性循環。

1.3 基于移動課堂App的勞動教育應用模塊

交互界面是人機之間信息交換的通道。它的友好程度直接影響學生的使用體驗和最終的學習效果。教育的核心是要抓住學習者的注意力，吸引他們的興趣，增強他們的理解力，激發他們的長期記憶。在移動課堂App 教學下設計的教學軟件應考慮內容的指向性，使學生能夠方便地合理組合各種信息，突出重點，培養學習興趣，從而吸引學習者的注意力，為學習者長期持續學習提供最佳的環境。

在勞動教育應用模塊的設計中，既需要涵蓋勞動教育的教學內容，還需要考慮使用者的切身感受。因此，需要在界面與功用2 個層面進行設計：1）界面層面。通過抑制不相關的影響因素可以生動、清晰地展示主題對象。多媒體技術在應用中需要特別注意避免同屏中出現過多的知識點，造成學習關注點淡化的問題，從而影響學習效果。2）功用層面。寓教于學是一個更易于被接受的教學方式，尤其對職業教育的對象群體來說，游戲的教學方式更具吸引力。嘗試將移動課堂App 的勞動教育應用模塊與益智游戲相結合，為學生開辟一個空間，既豐富了學生的課余生活，又鍛煉了學生獨立思考的能力。

該模塊主要由學生最喜歡的7 個游戲組成，分別為黑白棋、雙陸棋、猜數字、華融道、記憶拼圖、推箱以及拼圖。每個游戲都是由獨立的模塊組成，以組件的方式嵌入系統中，可根據具體需求進行增減。每個游戲都被做成一個動態鏈接庫供主模塊在這個過程中調用。下面以最簡單的五子棋游戲為例來說明實現該模塊的基本思路，根據五子棋的基本規則，學生的落子位置作為初始條件，為以后每個可能的落子點計算其重要程度，即當這一步落子時會形成什么類型（例如“雙四”、“活三”等），然后根據設定的難度選擇對手棋，在避免學生的落子形成威脅的前提下，在所有可能的落子方案中選擇一個與難度設定相匹配的方案；待學生再次落子后，重復上述計算過程，不斷在計算的可能方案中選擇一個適合的方案落子。為避免算法簡單造成難度過低的現象，軟件中添加了遞歸調用，預測下幾步的可能走法，并對學生的每個落子的威脅值進行排序，優先阻斷最具威脅的落子方案。五子棋游戲的具體計算規則如公式（3）所示。

式中：max{_}為匹配成功的棋子之間的最大距離，min{_}為匹配成功的棋子之間的最小距離。五子棋游戲的基本程序流程如圖4 所示。

圖4 五子棋游戲基本流程

其他游戲模塊的設計思路基本類似。在軟件中加入游戲模塊，不僅可以增加軟件的趣味性，為枯燥的課程增添樂趣，而且也可以達到益智的目的。

在勞動教育軟件中，既有教材規定的課程大綱內容，又有豐富的勞動教育資源，還有學與玩相結合的益智模塊，將枯燥的學習與快樂的游戲融合在一起，實現培養學生興趣的目的，具備了勞動教育的實用性，同時也提升了軟件的親和性。

2 測試試驗

2.1 試驗準備

根據移動課堂App 開發框架，勞動教育軟件的設計分為5 個模塊，分別是常識介紹模塊、視頻演示模塊、虛擬操作模塊、版本描述模塊以及游戲模塊，如圖5 所示。

圖5 勞動教育移動課堂App 功能模塊圖

在試驗中使用的移動課堂App 可以在當前主流配置的手機上下載安裝，同時兼容安卓和蘋果系統。該試驗的目的主要是觀察基于移動課堂App 的勞動教育軟件的設計是否對學生有幫助，了解在當前勞動教育培養下學生的學習效果，為該文提供實踐參考。試驗對象為某高職院校大二學生。該研究采用SmartPLS2.0 軟件對模型進行驗證，主要包括測量模型測試和結構模型測試。首先，采用plsalgalgorithm 算法對測量模式進行驗證，計算其復合信度（值），如公式（4）所示。

式中：為今日最高值；為上一次的中間值；為測量誤差累積值。

其次，采用Bootstrapping 算法對結構模型進行方差（）的分析，如公式（5）所示。

式中：為本次測試中試驗結果的均方差；為樣本的平均數；為樣本的數量。最后，根據這些度量數值、外加變量在系統軟件中的恒定值對試驗中的信度和效度進行計算。

2.2 試驗結果

勞動教育軟件的檢驗包括信度檢驗和效度檢驗。信度用來判斷量表的結果是否可靠，可以通過復合信度（）值和變量的值來觀察。效度包括聚合效度和區分效度，相關程度可通過提取方差（）值來度量，比較各變量與變系數，可判斷對應變量的相關性與其他變量的相關性，表1顯示了軟件信度、以及結果。

表1 軟件信度和聚合效度相關指標

由表1 可知，各變量的因子負荷平均值不小于0.7。根據軟件對值的規定和要求，值高于0.7，值為0.90～0.94，表明模型具有較高的可靠性。各變量的值為0.80～0.88，表明軟件設計具有較好的聚合效度。各變量值均大于變量系數，說明軟件設計具有良好的判別效度。綜上所述，信息質量包括信息的完整性、準確性和及時性。當學生認為移動課堂App 上的信息完整、可靠、真實且更新及時時，將顯著提高學生對App的信任度，從而提高學生勞動教育的質量。

3 結語

勞動教育的本質是教育，教育的目的要求學生處于主體地位。然而，在過去的勞動教育中，無論是課程設計還是課程實施，都忽視了學生的主體地位。在基于移動課堂App 的勞動教育軟件的設計過程中，沒有考慮學生的身心特點和學生的生活狀況。面對時代的巨變，勞動教育仍處于被忽視的地位，其內容陳舊、評價薄弱且目標模糊，這都是忽視學生主體作用的結果。勞動教育的目的是培養新時期的勞動模范和偉大工匠。同時，新時期社會發展的要求越來越注重體力勞動與腦力勞動的結合，因此勞動教育課程設計將注重學生的身心參與、學生的手腦并用作為課程設計的指導思想，從而培養學生善于思考、運用知識解決問題的能力，提高勞動效率和質量。在勞動教育過程中注重學生的體驗和理解，引導學生在學習中感受勞動的艱辛和快樂，獲得積極的情感體驗，增強獲得感、成就感以及榮譽感，鼓勵學生向他人學習經驗、技能。激發創造性思維，嘗試新方法，探索新技術，打破僵化的思維模式，從而實現創新的目標。