微課掌上學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究

楊?lèi)?ài)華,蔡烈偉,劉富才,林文城

(漳州科技職業(yè)學(xué)院，福建 漳州 363200)

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微課掌上學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究

楊?lèi)?ài)華,蔡烈偉,劉富才,林文城

(漳州科技職業(yè)學(xué)院，福建 漳州 363200)

[摘要]隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，教育在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展過(guò)程中呈現(xiàn)出日益突出的作用。在教育資源的眾多形式中，微課以其“短、小、精、悍”的特征，契合學(xué)習(xí)群體的心理和時(shí)代的要求，在國(guó)內(nèi)外教育領(lǐng)域中發(fā)展迅速。隨著學(xué)生群體獲取信息的特點(diǎn)的改變，在線學(xué)習(xí)和掌上學(xué)習(xí)的需求不斷增加，開(kāi)發(fā)一個(gè)靈活、便捷、高效的微課掌上學(xué)習(xí)系統(tǒng)是十分必要的。本系統(tǒng)采用軟件工程中結(jié)構(gòu)化思想，標(biāo)準(zhǔn)的軟件設(shè)計(jì)流程，使用目前流行的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言Java。主要設(shè)計(jì)了下列幾大功能，分別為用戶登錄、新用戶注冊(cè)、微課導(dǎo)航、文檔型微課、視頻類(lèi)微課、音頻類(lèi)微課以及互動(dòng)交流。

[關(guān)鍵詞]微課；掌上學(xué)習(xí)；在線學(xué)習(xí)

1概述

隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，移動(dòng)設(shè)備的更新?lián)Q代和數(shù)字化終身學(xué)習(xí)的熱潮的來(lái)臨，越來(lái)越多的研究者開(kāi)始著手進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)理論和技術(shù)的研究。移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種依賴(lài)移動(dòng)終端設(shè)備以幫助學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)不受時(shí)間、地點(diǎn)限制的一種隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)方式。學(xué)習(xí)者最可依賴(lài)的移動(dòng)學(xué)習(xí)終端設(shè)備是人手一臺(tái)的智能手機(jī)，該類(lèi)設(shè)備能有效地顯示學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提供教師和學(xué)習(xí)者之間的雙向溝通。在教育資源的眾多形式中，微課以其“短、小、精、悍”的特征，契合學(xué)習(xí)群體的心理和時(shí)代的要求，在國(guó)內(nèi)外的教育領(lǐng)域發(fā)展迅速。

就目前而言，微課的研究重在教學(xué)設(shè)計(jì)的整合和微課視頻的開(kāi)發(fā)，實(shí)際的移動(dòng)學(xué)習(xí)應(yīng)用平臺(tái)的研究較少，學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和建設(shè)不夠完善。將微課教學(xué)與移動(dòng)智能終端的學(xué)習(xí)方式相融合，提供一個(gè)學(xué)習(xí)資源豐富、學(xué)習(xí)形式多樣、互動(dòng)功能完善的學(xué)習(xí)平臺(tái)是我們研究的重要思路。

2系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)

本研究項(xiàng)目使用的技術(shù)有：Android技術(shù)、java開(kāi)發(fā)語(yǔ)言、Hibernate框架、JSON及GSON技術(shù)。

Android 是一套真正意義上的開(kāi)發(fā)性的移動(dòng)設(shè)備綜合平臺(tái), 它由操作體系主要用于移動(dòng)設(shè)備，并由操縱體系、中間件、客戶頁(yè)面及使用軟件構(gòu)成。Java作為一種編程語(yǔ)言的代表，被特別用在互聯(lián)網(wǎng)的分布式環(huán)境。Hibernate屬于一類(lèi)Java語(yǔ)句下的對(duì)象關(guān)系映射解決方案。Hibernate能夠使用在任意運(yùn)用JDBC的場(chǎng)所，不但能夠在Java的用戶端程序應(yīng)用，還能夠使EJB在Servlet/JSPJ2EE的WebJDBC APICMP運(yùn)用里利用。JSON是解決Android客戶端與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)傳遞的一種數(shù)據(jù)交換格式。在本系統(tǒng)中由服務(wù)器端的WebServer的接口提供的數(shù)據(jù)經(jīng)由JSON轉(zhuǎn)換和傳遞的，在Android就需要對(duì)這部分?jǐn)?shù)據(jù)解析為原數(shù)據(jù)對(duì)象，GSON的作用就在于此。

3系統(tǒng)需求分析

國(guó)內(nèi)對(duì)微課的定義認(rèn)可度最高的當(dāng)屬胡鐵生老師。胡老師先后提出“微課”概念的三種版本，最具典型的是第三種版本。他指出，微課別名“微課程”，是以微型教學(xué)視頻為主要載體，歷時(shí)5-10分鐘的針對(duì)某個(gè)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)或教學(xué)環(huán)節(jié)而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種情景化、支持多種學(xué)習(xí)方式的在線視頻課程資源。學(xué)科知識(shí)點(diǎn)可以是教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)難點(diǎn)、學(xué)習(xí)疑點(diǎn)或常見(jiàn)考點(diǎn)，教學(xué)環(huán)節(jié)可以是某個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)、某個(gè)學(xué)習(xí)主題、某節(jié)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)或某個(gè)任務(wù)等。

從胡老師的三個(gè)版本的定義中，我們不難發(fā)現(xiàn)微課的一個(gè)很典型的特點(diǎn)就是以視頻為載體，是一種在線視頻課程資源。在智能終端設(shè)備普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日益發(fā)達(dá)的今天，移動(dòng)終端之間的聯(lián)網(wǎng)日益方便、快捷，學(xué)習(xí)者已經(jīng)不能滿足于坐在電腦旁邊觀看學(xué)習(xí)視頻，不能滿足于自己學(xué)習(xí)。這就催生了適應(yīng)智能移動(dòng)終端設(shè)備的移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件的開(kāi)發(fā)。本系統(tǒng)就是這樣一種基于智能移動(dòng)終端的移動(dòng)學(xué)習(xí)軟件，它可以把微課資源上傳到智能終端設(shè)備上，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)，推動(dòng)學(xué)生掌上學(xué)習(xí)革命，促進(jìn)學(xué)生多元學(xué)習(xí)。

本系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)了下列幾大功能，分別為用戶登錄、新用戶注冊(cè)、微課導(dǎo)航、文檔型微課、視頻類(lèi)微課、音頻類(lèi)微課以及互動(dòng)交流。

4系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)是使用基于Spring for Android框架開(kāi)發(fā)微課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)，由后臺(tái)管理系統(tǒng)和客戶端學(xué)習(xí)系統(tǒng)組成，其中后臺(tái)管理是RESTful風(fēng)格的，客戶端學(xué)習(xí)是Android風(fēng)格的。

4.1系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

微課掌上學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)遵循掌上學(xué)習(xí)和微課視頻的特點(diǎn)，一切以學(xué)習(xí)者為中心，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程中需要的各種教學(xué)輔助、教學(xué)互動(dòng)交流等功能，如發(fā)布通知、課程介紹、課程學(xué)習(xí)、常見(jiàn)問(wèn)題解決等。

本系統(tǒng)總體采用的是C/S結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)模式?？蛻?Client)端由Android來(lái)開(kāi)發(fā)，主要完成在Andorid環(huán)境下圖形化的界面和各個(gè)控件的相應(yīng)事件。服務(wù)器(Server)端由Java來(lái)開(kāi)發(fā)，通過(guò)WebService來(lái)實(shí)現(xiàn)接口。

在服務(wù)器端，系統(tǒng)管理員具備管理權(quán)限，包括對(duì)系統(tǒng)的資源進(jìn)行分類(lèi)管理和對(duì)用戶進(jìn)行管理，同時(shí)，具備對(duì)課程和課程類(lèi)型進(jìn)行增刪改查的操作權(quán)限。本系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，教師和學(xué)生可以利用本系統(tǒng)進(jìn)行高效的學(xué)習(xí)。

4.2Android客戶端功能設(shè)計(jì)

Android客戶端是使用者使用微課掌上學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行學(xué)習(xí)的工具界面。根據(jù)前期的分析與設(shè)計(jì)，Android應(yīng)該包含以下幾大功能，分別是用戶登錄、新用戶注冊(cè)、微課導(dǎo)航、文檔型微課、視頻類(lèi)微課、音頻類(lèi)微課和互動(dòng)交流。Android用戶端的結(jié)構(gòu)流程圖如圖1所示。

圖 1　Android客戶端的結(jié)構(gòu)流程圖

4.3Server端功能設(shè)計(jì)

Server端通過(guò)Java來(lái)開(kāi)發(fā)，由WebService來(lái)實(shí)現(xiàn)接口，主要用來(lái)處理Android客戶端的各種數(shù)據(jù)請(qǐng)求。WebService應(yīng)該提供如下接口：用戶注冊(cè)、用戶登錄、查找課程、查找文件、查看評(píng)論和發(fā)表評(píng)論。

4.4數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)使用的是SQL Server2008作為數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。SQL Server2008屬于微軟公司推出的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，具備應(yīng)用便利、伸展收縮性能良好和有關(guān)軟件集成度強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。

為了把數(shù)據(jù)要求清楚、準(zhǔn)確地描述出來(lái)，通常要建立一個(gè)個(gè)概念性的數(shù)據(jù)模型，這些模型主要包括數(shù)據(jù)對(duì)象、數(shù)據(jù)對(duì)象的屬性和數(shù)據(jù)對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)，即通常所說(shuō)的E-R模型。要想建立系統(tǒng)的E-R模型，首先就必須對(duì)系統(tǒng)中所涉及的實(shí)體進(jìn)行提取。通過(guò)對(duì)需求分析進(jìn)行抽象，得到的實(shí)體主要有四個(gè)：用戶、文件、信息和課程。

以用戶實(shí)體為例，用戶實(shí)體的屬性有編號(hào)、登錄名、密碼、姓名、學(xué)號(hào)、年級(jí)。用戶表用來(lái)儲(chǔ)存用戶的注冊(cè)信息，主要包括用戶名、密碼、姓名、學(xué)號(hào)與班級(jí)等。其中，user_id屬性與Messages數(shù)據(jù)表的user_id屬性相關(guān)聯(lián)，以便通過(guò)user_id屬性來(lái)查找Users表中的相關(guān)信息。之所以把學(xué)生的身份信息放在此表與登錄信息放在一起，就是為了提高可讀性，盡量減少數(shù)據(jù)的冗余與數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢(xún)時(shí)間。

表1　用戶表的設(shè)計(jì)

5系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)所有開(kāi)發(fā)工作均在Windows系統(tǒng)下完成， Android客戶端與服務(wù)器端的WebServer都是基于Java來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)的。服務(wù)器端使用MyEclipse來(lái)開(kāi)發(fā)，客戶端程序使用Eclipse進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

本系統(tǒng)根據(jù)系統(tǒng)需求分析實(shí)現(xiàn)以下功能模塊：注冊(cè)與登錄模塊、課程列表模塊、課程文件列表模塊、微課文件的播放模塊、交流互動(dòng)模塊。通過(guò)注冊(cè)接口、登陸接口、課程查找接口、文件查找接口、交流信息查看接口和交流信息查看接口實(shí)現(xiàn)。下面以用戶注冊(cè)界面和微課導(dǎo)航界面為例展示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)界面，如圖2和圖3所示。

圖 2　注冊(cè)界面　　　　圖3　微課導(dǎo)航界面

6總結(jié)

微課視頻作為一種新興的學(xué)習(xí)載體，廣受學(xué)習(xí)者的青睞，在移動(dòng)通信技術(shù)不斷發(fā)展和移動(dòng)智能終端設(shè)備日益普及的今天，開(kāi)發(fā)微課掌上學(xué)習(xí)系統(tǒng)符合時(shí)代要求，也為學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地進(jìn)行移動(dòng)學(xué)習(xí)提供了更為便捷的方式，能拉近教師與學(xué)習(xí)者之間的距離，提高學(xué)習(xí)效率，優(yōu)化教學(xué)效果。本文把微課教學(xué)與移動(dòng)智能終端的學(xué)習(xí)方式相融合，給學(xué)習(xí)者提供一個(gè)學(xué)習(xí)資源豐富、學(xué)習(xí)形式多樣、互動(dòng)功能完善的學(xué)習(xí)平臺(tái)，也為微課掌上學(xué)習(xí)領(lǐng)域提供一個(gè)研究的參考。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]魏建,桑學(xué)峰. 微課的設(shè)計(jì)理念探討[J]. 無(wú)線互聯(lián)科技,2015,(22).

[責(zé)任編輯：江雪]

[收稿日期]2015-12-05

[基金項(xiàng)目]漳州科技職業(yè)學(xué)院2015年教科研研究項(xiàng)課題《高校微課網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)構(gòu)建》(課題編號(hào)： JY201504)。

[作者簡(jiǎn)介]楊?lèi)?ài)華(1984-)，女，講師，主要從事計(jì)算機(jī)教學(xué)與研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)]TP393.09

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1671-5330(2016)02-0047-03