基于微課的移動(dòng)教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)研究

龍軍++楊鵬

摘要：移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)塑造了全新的社會(huì)生活形態(tài)，“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃不斷助力學(xué)校、企業(yè)、社會(huì)的發(fā)展。本文分析“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下微課應(yīng)用的新變化，針對(duì)地方性應(yīng)用型本科院校特點(diǎn)與需求，研究設(shè)計(jì)基于微課的移動(dòng)教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)時(shí)須實(shí)現(xiàn)的功能和需解決的技術(shù)，并從整體設(shè)計(jì)、服務(wù)器端、客戶端和中間數(shù)據(jù)傳遞四個(gè)方面探索平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)思路。

關(guān)鍵詞：微課 Android 教學(xué)資源

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）10-0196-02

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)教育創(chuàng)新不斷，新業(yè)態(tài)層出不窮，慕課、在線學(xué)習(xí)、搜題等都方興未艾，微課也出現(xiàn)了獨(dú)立發(fā)展的趨勢(shì)。中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)布的第37次《中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計(jì)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，截止2015年12月全國(guó)網(wǎng)民達(dá)6.88億，手機(jī)網(wǎng)民規(guī)模達(dá)6.20億，只使用手機(jī)上網(wǎng)的網(wǎng)民達(dá)1.27億，有1.1億網(wǎng)民通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)在線教育。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)塑造了全新的社會(huì)生活形態(tài)，“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計(jì)劃不斷助力學(xué)校、企業(yè)、社會(huì)的發(fā)展。學(xué)校開(kāi)發(fā)自己的慕課平臺(tái)難度高、成本大，而建設(shè)移動(dòng)平臺(tái)上的微課資源則可體現(xiàn)學(xué)校、教師特色，符合本校學(xué)生的實(shí)際和切實(shí)需要，制作成本低、易實(shí)現(xiàn)。

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”背景下微課平臺(tái)的應(yīng)用情況

1.1 微課的特點(diǎn)

微課通過(guò)循序漸進(jìn)的知識(shí)點(diǎn)組成課程，每節(jié)圍繞一知識(shí)點(diǎn)或完成某任務(wù)為中心而展開(kāi)教學(xué)，由完整的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)內(nèi)容、互動(dòng)反饋、反思練習(xí)、考核評(píng)價(jià)等組成的嚴(yán)謹(jǐn)教學(xué)環(huán)節(jié)，以簡(jiǎn)短的微視頻為載體，配以相應(yīng)的教學(xué)資源和質(zhì)量監(jiān)控，內(nèi)容精練、針對(duì)性強(qiáng)、方式多樣、互動(dòng)頻繁、監(jiān)督性高、共享性好，適應(yīng)了碎片化學(xué)習(xí)的需要。智能手機(jī)的普及、4G網(wǎng)絡(luò)的提速、無(wú)所不在的WIFI，為學(xué)生通過(guò)手機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)、交流提供了新的空間，學(xué)習(xí)方式有了更多選擇。

1.2 微課的在教學(xué)中發(fā)揮的主要作用

微課首要是幫助學(xué)生開(kāi)展自主的個(gè)性化學(xué)習(xí)，從課前預(yù)習(xí)到自主學(xué)習(xí)到課后復(fù)習(xí)、鞏固和深化等，要充分考慮復(fù)習(xí)和學(xué)習(xí)的差異、不同的層次學(xué)校學(xué)生的實(shí)際，對(duì)同一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)方法、內(nèi)容會(huì)千差萬(wàn)別，應(yīng)針對(duì)目標(biāo)群采取相應(yīng)的教學(xué)方法，設(shè)計(jì)制作個(gè)性化的微課及相關(guān)資源。

微課還可幫助其他教師提高教學(xué)能力，通過(guò)觀摩微課教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程，從中借鑒好的做法。還會(huì)查看教學(xué)設(shè)計(jì)、課件、說(shuō)課、教學(xué)反思及評(píng)價(jià)等，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享。

1.3 微課的設(shè)計(jì)與制作

微課設(shè)計(jì)主要有教學(xué)分析、教學(xué)設(shè)計(jì)、微課開(kāi)發(fā)、實(shí)施與評(píng)價(jià)等步驟。設(shè)計(jì)要體現(xiàn)和適應(yīng)目的性和多元化需求，支持學(xué)生全面發(fā)展，尤其是能力的提升，遵循時(shí)間短、內(nèi)容聚、圖文并茂、生動(dòng)有趣等原則。一個(gè)微課只講解一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，所有內(nèi)容都要為講述這個(gè)知識(shí)點(diǎn)服務(wù)，盡量發(fā)揮圖片和flash的作用，視頻背景干凈簡(jiǎn)潔，配以課程指導(dǎo)、教學(xué)目標(biāo)、拓展資源、課后作業(yè)與評(píng)價(jià)方法等。視頻文件要配以題目、內(nèi)容文字或字幕說(shuō)明。

1.4 目前微課的應(yīng)用

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外微課發(fā)展迅速，商業(yè)性微課網(wǎng)站較為系統(tǒng)完整，配套資源內(nèi)容和形式多樣，如在練習(xí)、交流、教案、反思等基礎(chǔ)上，還有自定課程計(jì)劃、課程知識(shí)向?qū)А?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、即時(shí)筆記等功能；很多還采用教育游戲理念的設(shè)計(jì)，如VR技術(shù)，基于娛教技術(shù)或信息技術(shù)，將教學(xué)目標(biāo)同游戲結(jié)合，讓學(xué)習(xí)者在特定的情境中通過(guò)玩牌、闖關(guān)、做任務(wù)等多種游戲化學(xué)習(xí)形式達(dá)成相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)，較大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

2 基于Android的微課教學(xué)平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一個(gè)基Android平臺(tái)的微課學(xué)習(xí)系統(tǒng)，把微課的特點(diǎn)和智能手機(jī)結(jié)合起來(lái)，為學(xué)習(xí)者提供適合手機(jī)、平板等進(jìn)行學(xué)習(xí)的教學(xué)平臺(tái)，要從資源的提供、管理、應(yīng)用、分析等幾個(gè)方面入手，平臺(tái)的目標(biāo)用戶有系統(tǒng)管理、教師、學(xué)生三類，系統(tǒng)管理承擔(dān)平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)、架構(gòu)及完善；教師進(jìn)行微課課程的開(kāi)發(fā)及管理；學(xué)生是學(xué)習(xí)主體。圍繞課程的功能架構(gòu)如圖1所示。

針對(duì)定制化、智能化的需要，采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與智能推送技術(shù)，幫助用戶從眾多課程中選出感興趣、相關(guān)的資源，可描述過(guò)往數(shù)據(jù)，也可預(yù)判未來(lái)趨勢(shì)，通過(guò)對(duì)微課資源進(jìn)行綜合分析，把統(tǒng)計(jì)結(jié)果反饋給學(xué)生和教師。學(xué)生可據(jù)此獲得優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源信息；教師可據(jù)此了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整授課計(jì)劃，使教與學(xué)有一個(gè)良好的溝通和反饋。對(duì)用戶需求進(jìn)行分析，找出相似度高的微課資源，采用XMPP協(xié)議把相似及優(yōu)質(zhì)的微課資源智能推送給學(xué)生，幫助學(xué)生高效地體驗(yàn)符合自己需要的微課視頻。

XMPP是一種基于XML的協(xié)議，具有很強(qiáng)的靈活性和擴(kuò)展性，用于即時(shí)消息及在線現(xiàn)場(chǎng)探測(cè)。其核心協(xié)議通信的基本模式是先建立一個(gè)流，再協(xié)商一系列安全屬性，中間通信過(guò)程是客戶端依次發(fā)送XML Stanza，服務(wù)器根據(jù)客戶端發(fā)送的信息及程序邏輯，發(fā)送XML Stanza給客戶端。此過(guò)程并不是一問(wèn)一答，任一方可隨時(shí)發(fā)信給另外一方，最后關(guān)閉流和TCP/IP連接。

3 基于Android的微課教學(xué)平臺(tái)的服務(wù)器端設(shè)計(jì)思路

本微課平臺(tái)服務(wù)器端由Apache Web服務(wù)器、MS SQL SERVER數(shù)據(jù)庫(kù)和J2EE組成，Web服務(wù)主要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的平臺(tái)架構(gòu)和微課程的相關(guān)教學(xué)資源的管理，包括講師、學(xué)生、課程、微視頻、教案、作業(yè)、評(píng)價(jià)等。

使用Java語(yǔ)言，采用Struts+Spring+Hibernate框架實(shí)現(xiàn)，Struts可以綜合采用Servlet/JSP進(jìn)行系統(tǒng)MVC設(shè)計(jì)模式，較好的實(shí)現(xiàn)了顯示邏輯和業(yè)務(wù)邏輯。Spring 框架是全面的和模塊化的，其分層體系使開(kāi)發(fā)者能選擇使用任一孤立部分，用來(lái)管理模塊間的依賴關(guān)系。Hibernate實(shí)現(xiàn)對(duì)JDBC輕量級(jí)對(duì)象封裝，對(duì)持久化對(duì)象進(jìn)行存取及事務(wù)控制，為持久層的操作提供一個(gè)統(tǒng)一的界面和數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)管理。

系統(tǒng)管理主要實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)字典、課程管理、教師及學(xué)生管理、平臺(tái)應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析等，教師系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)課程開(kāi)設(shè)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、考核、評(píng)價(jià)等功能。

4 基于Android的微課教學(xué)平臺(tái)的App客戶端設(shè)計(jì)思路

客戶端面向主講教師和學(xué)生，教師主要管理所講授課程，進(jìn)行創(chuàng)建微課、微視頻上傳、教學(xué)資料維護(hù)、布置批改作業(yè)、答疑、評(píng)價(jià)、考核、分析等。學(xué)生主要進(jìn)行選課、學(xué)習(xí)、看視頻、交流、做作業(yè)、評(píng)價(jià)、考核等。

本系統(tǒng)Android客戶端通過(guò)Http訪問(wèn)服務(wù)器端的微課程教學(xué)資源平臺(tái)，采用JSON作為數(shù)據(jù)交換格式?？蛻舳诉x擇要觀看的視頻時(shí)，向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求申請(qǐng)資源。Web服務(wù)器收到請(qǐng)求后在數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢資源，返回資源的url，在線播放。

Android播放視頻通常有三種方式，一使用系統(tǒng)自帶播放器，通過(guò)指定Intent的Action為ACTION_VIEW，Data為Uri，Type為其MIME類型。二使用VideoView與MediaController，在布局中定義VideoView控件并在活動(dòng)中獲取其對(duì)象，通過(guò)設(shè)置路徑（setVideoPath（））或視頻的Uri（setVideoURI（））加載視頻源，用setMediaController（）方法建立兩者關(guān)聯(lián)實(shí)現(xiàn)MediaController對(duì)視頻的控制。三使用Media Player類和Surface View，Media Player用來(lái)解釋視頻文件，Surface View用來(lái)顯示視頻畫(huà)面，本系統(tǒng)采用的是第三種方式。

在oncreate（）中用MediaPlayer（）實(shí)例化MediaPlayer對(duì)象，設(shè)置相關(guān)屬性和偵聽(tīng)，用setDataSource（）設(shè)置要播放視頻的路徑。

重寫(xiě)相應(yīng)的方法，其中onPrepared（）方法是在MediaPlayer對(duì)象prepare完成后觸發(fā)，此方法里播放視頻，先根據(jù)當(dāng)前屏幕大小對(duì)視頻的寬或高進(jìn)行縮放，設(shè)置surfaceView的布局參數(shù)，用start（）方法播放視頻。

5 基于Android的微課教學(xué)平臺(tái)的中間層數(shù)據(jù)傳遞設(shè)計(jì)思路

服務(wù)器端中間層主要處理、響應(yīng)Android 客戶端的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，本系統(tǒng)用Java 開(kāi)發(fā)，由Web Service實(shí)現(xiàn)接口。客戶端通過(guò)Http的Apache HttpClient類或HttpURLConnection類訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，Get方式是獲得數(shù)據(jù)，參數(shù)加在url后向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，常用于查詢、刪除；Post方式是向服務(wù)器提交一批數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)放在Html Header內(nèi)，數(shù)據(jù)量不受限制，安全性較高，常用于增加、修改。

服務(wù)器端的WebService是基于可編程跨平臺(tái)的web應(yīng)用程序，用于開(kāi)發(fā)分布式、交互操作的應(yīng)用程序，使用XML、XSD標(biāo)準(zhǔn)來(lái)描述、發(fā)布、協(xié)調(diào)和配置應(yīng)用程序，使得運(yùn)行在不同機(jī)器上的應(yīng)用可相互交換數(shù)據(jù)或集成。

本系統(tǒng)中間層負(fù)責(zé)響應(yīng)客戶端請(qǐng)求和存儲(chǔ)課程數(shù)據(jù)及資源文件，向客戶端智能推送。當(dāng)收到客戶端Get/Post請(qǐng)求調(diào)用相應(yīng)的Service程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，將從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取的數(shù)據(jù)加工后用JSON封裝返給客戶端。若涉及視頻文件的上傳和下載，直接采用HTTP文件傳輸協(xié)議，將文件存儲(chǔ)到服務(wù)器，將文件相對(duì)地址存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)。

本系統(tǒng)是在高校原有數(shù)字化教學(xué)資源平臺(tái)的基礎(chǔ)上，針對(duì)移動(dòng)設(shè)備以微課為核心，綜合應(yīng)用教學(xué)資源，建立起的一個(gè)基于安卓系統(tǒng)的移動(dòng)教學(xué)資源平臺(tái)。學(xué)生、教師通過(guò)終端獲取網(wǎng)上教學(xué)資源，可通過(guò)傳遞用戶位置信息來(lái)創(chuàng)建小范圍的移動(dòng)學(xué)習(xí)小組，師生之間、同學(xué)之間可以即時(shí)進(jìn)行雙向交流，實(shí)現(xiàn)學(xué)生隨時(shí)隨地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行微課學(xué)習(xí)。

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收稿日期：2016-09-02

基金項(xiàng)目：?？诮?jīng)濟(jì)學(xué)院校級(jí)項(xiàng)目“基于微課的移動(dòng)教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)研究（項(xiàng)目號(hào)：hjyj2015010）”。

作者簡(jiǎn)介：龍軍（1971—），男，安徽安慶人，副教授，學(xué)士，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)。