基于移動終端的自主學(xué)習(xí)平臺設(shè)計與實現(xiàn)

張文彬

一、自主學(xué)習(xí)平臺開發(fā)的背景、現(xiàn)狀及意義

1.背景

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 年）》就教育信息化明確指出加快進(jìn)程：一是加速推進(jìn)終端設(shè)施應(yīng)用，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的接入方式多樣化，推動數(shù)字化校園建設(shè)目標(biāo)，加快建設(shè)教育信息基礎(chǔ)設(shè)施。二是加強開發(fā)優(yōu)質(zhì)的教育資源并加大應(yīng)用力度。建設(shè)強大的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源體系，加強信息技術(shù)的應(yīng)用，積極鼓勵學(xué)生通過信息方式或手段，進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，養(yǎng)成主動學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高信息技術(shù)的能力。

目前，我國手機網(wǎng)民用戶已達(dá)到6.95億，其中青少年已成為未來手機網(wǎng)民另一主要用戶構(gòu)成來源，面對教育產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展及用戶群體的特殊需求，基于移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺研究有著巨大的研究空間和價值。近年來，為順應(yīng)時代的步伐，移動學(xué)習(xí)成為了人們生活不可或缺的一部分。伴隨快速的工作生活節(jié)奏，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)與移動技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展與完善，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)更能滿足人們隨時隨地學(xué)習(xí)的需求。

2.現(xiàn)狀

目前，我國發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)校初步摸索出一套網(wǎng)上教學(xué)的模式，開發(fā)出一批網(wǎng)上課程和教學(xué)資源，各種教學(xué)資源平臺和在線學(xué)習(xí)平臺層出不窮。但現(xiàn)有平臺多數(shù)普遍存在以下問題：一是跨平臺和自適應(yīng)差，不支持移動終端學(xué)習(xí)，滿足不了學(xué)習(xí)者隨時隨地學(xué)習(xí)的需求。二是強調(diào)以教師為中心，強調(diào)對于學(xué)習(xí)資源的組織和開發(fā)，導(dǎo)致開發(fā)出的學(xué)習(xí)平臺缺乏交互性和協(xié)作性，不能充分調(diào)動學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。三是更多的學(xué)校還停留在教學(xué)資源的簡單堆積，即將一些教學(xué)講義、課外閱讀資料、上課視頻等多媒體資源放到網(wǎng)絡(luò)上，供學(xué)生瀏覽和下載，這是一種比較初級的方式，不能發(fā)揮學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中的主動性，師生的互動性缺乏。由此可見，面對當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)普及以及網(wǎng)絡(luò)資源越來越豐富的現(xiàn)狀，如何更好地利用網(wǎng)絡(luò)為教學(xué)和學(xué)習(xí)服務(wù)，是當(dāng)前教育者將要深入思考的問題。

3.意義

基于移動終端的自主學(xué)習(xí)平臺的應(yīng)用將改變舊有的教育體系和教學(xué)模式，建立一種多元整合的自主學(xué)習(xí)模式，使教學(xué)活動變得有活性而靈動。開展以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)興趣，使之明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)和任務(wù)，獲取有益的探究體驗和自主獲取知識的能力。通過移動終端獲取有用的學(xué)習(xí)資源，并按照自己的學(xué)習(xí)方法，主動地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時間和學(xué)習(xí)進(jìn)度，選擇解決問題的途徑和方法，解決學(xué)習(xí)上的個性化問題。

二、自主學(xué)習(xí)平臺可行性分析和需求分析

1.可行性分析

自主學(xué)習(xí)平臺是基于移動終端的，不需要學(xué)校投入大量資金升級校園網(wǎng)；大部分中學(xué)生都有手機等移動終端，能滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求；同時，系統(tǒng)將采用HTML5/CSS3響應(yīng)式布局設(shè)計和ASP.NET+SQL SERVER技術(shù)開發(fā)，從技術(shù)層面完全可以實現(xiàn)。

2.系統(tǒng)需求分析

結(jié)合實際中對學(xué)生自學(xué)過程的詳細(xì)調(diào)查后了解到，要體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和師生互動交流的靈活性，學(xué)習(xí)平臺的開放性十分重要。對于平臺而言，學(xué)生具有個性化、便利性、多樣性的需求，教師具有系統(tǒng)性、控制性、便捷性的需求，系統(tǒng)管理人員具有管理效率性、系統(tǒng)安全性、工作可分配性的需求。下面，分別為他們設(shè)計了滿足需求的服務(wù)功能。

（1） 從管理員的角度來看：為管理員提供一個可以方便實現(xiàn)對學(xué)生、教師、班級、課程、題庫等信息及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)和更新的管理平臺。

（2） 從教師的角度來看：為教師提供一個平臺和環(huán)境，教師可以在這個平臺上制作課件，共享教學(xué)資源；可以布置、批改作業(yè)和發(fā)布測試試題，檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果并做出評價；可以與學(xué)生在線交流，回答學(xué)生疑難問題。

（3） 從學(xué)生的角度來看：給學(xué)生提供一個個性化的學(xué)習(xí)環(huán)境，自主選擇知識內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，完成教師布置的作業(yè)，通過在線測試檢驗學(xué)習(xí)效果，在學(xué)習(xí)過程中有疑問可以通過在線答疑、留言板等多種方式與師生交流。

三、自主學(xué)習(xí)平臺的系統(tǒng)設(shè)計

1.系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

在整個軟件開發(fā)過程中軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計是關(guān)鍵。C/S體系結(jié)構(gòu)和B/S體系結(jié)構(gòu)是當(dāng)前管理軟件技術(shù)的兩大主流技術(shù)架構(gòu)，本系統(tǒng)開發(fā)采用B/S結(jié)構(gòu)。

B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器模式），這種模式將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用?？蛻魴C上只需安裝一個瀏覽器，如Internet Explorer。服務(wù)器上安裝Oracle、Sybase或SQL Server等數(shù)據(jù)庫，瀏覽器通過Web Server與數(shù)據(jù)庫交互數(shù)據(jù)。這樣大大減少了客戶端負(fù)荷，同時也減輕了系統(tǒng)維護(hù)與升級的成本和工作量，降低了用戶的總體成本。

為了使系統(tǒng)能在所有移動終端設(shè)備上使用，系統(tǒng)采用HTML5/CSS3響應(yīng)式布局設(shè)計，響應(yīng)式布局可以通過CSS/JS獲取設(shè)備的屏幕寬度，來改變網(wǎng)頁的布局，為不同終端的用戶提供更加舒適的界面和更好的用戶體驗。

2.系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

依據(jù)對系統(tǒng)的需求分析，為了實現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的功能，將系統(tǒng)劃分為三個模塊：管理員模塊、教師模塊和學(xué)生模塊，系統(tǒng)功能如圖1所示。

在本系統(tǒng)中，管理員設(shè)置為只有一個，可以對教師信息、學(xué)生信息、班級信息、課程信息、題庫信息、數(shù)據(jù)庫進(jìn)行修改和維護(hù)。管理員模塊主要完成如下操作；

（1） 教師管理：通過該功能模塊，管理員能夠查看教師信息，以及對教師的添加、更新、刪除。（2） 學(xué)生管理：通過該功能模塊，管理員能夠查看學(xué)生信息，以及對學(xué)生的添加、更新、刪除。（3） 班級管理：通過該功能模塊，管理員能夠查看班級信息，以及對班級的添加、更新、刪除。（4） 課程管理：通過該功能模塊，管理員能夠查看課程信息，以及對課程的添加、更新、刪除。（5） 題庫管理：通過該功能模塊，管理員能夠查看教師增加的習(xí)題信息，以及對習(xí)題的添加、更新、刪除。（6） 數(shù)據(jù)庫管理：通過該功能模塊，管理員能夠?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行備份、壓縮、還原等操作。endprint

在該系統(tǒng)中，教師模塊主要完成如下操作：

（1） 課程資源管理：通過該功能模塊，教師能對課程內(nèi)容的相關(guān)資料進(jìn)行管理，包括知識點內(nèi)容、學(xué)案、課件、教學(xué)視頻、素材、效果圖、精選案例等教學(xué)資源的管理。（2） 布置批改作業(yè)：通過該功能模塊，教師給學(xué)生布置作業(yè)，對學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行批改，并作出相應(yīng)的評價。（3） 測試與評價：通過該功能模塊，教師能夠添加習(xí)題并組卷，試卷的題型有單選題、多選題和判斷題等。查看學(xué)生測試結(jié)果，分析學(xué)生知識掌握情況，給學(xué)生作出評價和建議。（4） 師生在線交流：通過該功能模塊，學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生、教師與教師之間可以進(jìn)行全方位的交流。

在該系統(tǒng)中，學(xué)生模塊主要完成如下操作。

（1） 在線自主學(xué)習(xí)：通過該功能模塊，學(xué)生能自主學(xué)習(xí)課程的各個知識點。（2） 作業(yè)提交：通過該功能模塊，學(xué)生能完成教師布置的作業(yè)并提交。（3） 在線測試：通過該功能模塊，學(xué)生能檢測自已對知識點的掌握程度。（4） 師生在線交流：通過該功能模塊，學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生、教師與教師之間可以進(jìn)行全方位的交流。

3.數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本平臺采用SQL Server 2008作為后臺數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)平臺在線人數(shù)、系統(tǒng)穩(wěn)定運行需求，采用存儲過程、觸發(fā)器、作業(yè)技術(shù)提高平臺運行速率。數(shù)據(jù)庫一共包含30個表，根據(jù)功能不同，分為用戶基本信息表（管理員、教師、學(xué)生）、系統(tǒng)信息、學(xué)習(xí)資料、音視頻信息、交流信息、作業(yè)信息 6 大部分，各部分根據(jù)功能需求相互交叉關(guān)聯(lián)，創(chuàng)建視圖方便客戶端對數(shù)據(jù)庫的訪問操作。

四、自主學(xué)習(xí)平臺的實現(xiàn)

自主學(xué)習(xí)平臺采用HTML5/CSS3響應(yīng)式布局設(shè)計，同時采用Visual Studio 2010和IIS作為開發(fā)環(huán)境，SQL Server 2008作為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，主要運用了C#、.NET框架、MVC、ADO.NET等技術(shù)構(gòu)造應(yīng)用程序，該平臺以Dreamweaver、Photoshop 和 Flash為工具進(jìn)行網(wǎng)頁設(shè)計和網(wǎng)頁制作，融合了豐富的多媒體技術(shù)。自主學(xué)習(xí)平臺是為方便在校學(xué)生課程學(xué)習(xí)、培養(yǎng)其自主學(xué)習(xí)能力而設(shè)計開發(fā)，基于學(xué)習(xí)平臺需求分析，將平臺用戶分為3 種角色：管理員、教師和學(xué)生，登錄時根據(jù)權(quán)限的設(shè)置進(jìn)入相應(yīng)的功能界面。

1.系統(tǒng)登錄模塊

系統(tǒng)用戶身份分為學(xué)生、教師和管理員，不同身份的用戶都有相應(yīng)登錄頁面。用戶名（學(xué)號）是由管理員統(tǒng)一分配的，每位用戶只有屬于自己的唯一用戶名，而且用戶名不可自行修改，但用戶可以更改屬于自己的密碼和個人信息。

2.學(xué)生自主學(xué)習(xí)模塊

學(xué)生登錄后，進(jìn)入學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)平臺主界面。學(xué)生對于網(wǎng)站第一印象的好壞往往取決于該網(wǎng)站首頁設(shè)計的好壞，因此，在線自主學(xué)習(xí)平臺的首頁面需要進(jìn)行科學(xué)合理、簡潔美觀的布局。學(xué)生登錄成功后的學(xué)習(xí)界面如圖2所示，其實現(xiàn)的功能主要有：

（1） 課程選擇：學(xué)生登錄成功后，即可在頁面的左側(cè)選擇課程，該門課程的章節(jié)知識點于樹狀結(jié)構(gòu)顯示，選擇某一知識點，頁面右側(cè)便會顯示知識點相關(guān)的所有教學(xué)資料。（2） 頁面導(dǎo)航：每個知識點包括了知識點內(nèi)容、教學(xué)視頻、學(xué)案、課件、素材、精選案例、作業(yè)、學(xué)習(xí)反饋、測試等，通過頁面導(dǎo)航功能，學(xué)生可以快速找到知識點相關(guān)的教學(xué)資料。（3） 教學(xué)視頻： 如果知識點內(nèi)容中提供了教學(xué)視頻，點擊播放視頻，即可觀看本知識點的教學(xué)視頻。（4） 提交作業(yè)：學(xué)生完成教師布置的作業(yè)并提交，同時能夠查看教師對作業(yè)的評價和評分。 （5） 疑難解答：學(xué)生在學(xué)習(xí)過程遇到一些疑問，可以將疑問發(fā)布到平臺，師生都可以作出回答。（6） 在線測試：學(xué)生學(xué)習(xí)完一個知識點后，對所學(xué)知識進(jìn)行在線測試，題形由單選題、多選題、判斷題組成。完成測試提交后，系統(tǒng)會自動改卷，做錯的題會給出正確答案和解釋。（7） 學(xué)習(xí)反饋：學(xué)生學(xué)習(xí)完一個知識點后，對所學(xué)知識進(jìn)行反饋。

基于移動終端的自主學(xué)習(xí)平臺設(shè)計與實現(xiàn)

3.師生交流模塊

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程遇到一些疑問時，可以在線與師生交流。點擊疑難解答按鈕，在打開的頁面中提出你的問題并提交，所有師生都可以參與解答和交流。

4.教師頁面及基本功能的實現(xiàn)

（1） 教學(xué)資源管理。教師登錄系統(tǒng)，進(jìn)入教師管理界面，選擇課程，即可對該門課程的學(xué)案、課件、教學(xué)視頻、素材、效果圖、精選案例等進(jìn)行添加、修改、刪除操作。如圖5為課程資源管理界面。

（2） 作業(yè)管理。教師可以發(fā)布和批改作業(yè)，作業(yè)發(fā)布以后，學(xué)生便可完成作業(yè)并上交，教師對學(xué)生上交的作業(yè)進(jìn)行批改，并給出評價和評分。

（3） 測試管理。教師可以對題庫進(jìn)行管理，試題的題型分為單選題、多選題和判斷題，均可進(jìn)行添加、刪除、修改操作。同時，教師可發(fā)布試卷，查看學(xué)生測試成績并對試卷進(jìn)行分析，對學(xué)生提出建議和評價。

5.管理員頁面及其基本功能的實現(xiàn)

（1） 基礎(chǔ)信息維護(hù)。管理員能夠?qū)W(xué)生信息、教師信息、課程信息、班級信息、留言板進(jìn)行修改和維護(hù)。

（2） 數(shù)據(jù)庫維護(hù)。數(shù)據(jù)對于系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的，數(shù)據(jù)一旦丟失后果將是災(zāi)難性的，因此，數(shù)據(jù)庫的定期備份成為必然，其中包括了數(shù)據(jù)庫的備份、壓縮、恢復(fù)、清除等操作。

五、自主學(xué)習(xí)平臺的功能測試

項目一：自主學(xué)習(xí)功能測試。學(xué)生登錄成功后查看知識點內(nèi)容、學(xué)案、課件、素材、效果圖、精選案例、教學(xué)視頻、作業(yè)，完成作業(yè)并上交，添加疑問和學(xué)習(xí)反饋，完成在線測試。

項目二：教師功能測試。教師登錄成功后對知識點內(nèi)容、學(xué)案、課件、素材、效果圖、精選案例、教學(xué)視頻、作業(yè)、測試試題進(jìn)行增加、刪除、修改操作，查看學(xué)生上交的作業(yè)并給出評價和評分，查看學(xué)生的疑問和反饋并做出解答。

六、結(jié)語

基于移動終端的自主學(xué)習(xí)平臺開發(fā)運用了現(xiàn)代計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件工程等思想和技術(shù)手段。通過對自主學(xué)習(xí)平臺的研究，實現(xiàn)了平臺的自適應(yīng)、學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、師生在線交流及教學(xué)資源的有效管理，較好地解決了學(xué)生無法通過移動終端隨時隨地自主學(xué)習(xí)的問題。

隨著信息技術(shù)的加快發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺的不斷發(fā)展成熟，遠(yuǎn)程在線自主學(xué)習(xí)平臺的應(yīng)用也將日益地深入和廣泛，進(jìn)一步豐富和完善網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺資源將是未來一段時間內(nèi)研究的主要方向。同時，隨著當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和移動終端的快速發(fā)展，基于移動終端的自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)將會得到更加廣泛的應(yīng)用，并需要在未來的研究過程中不斷豐富和完善。

見習(xí)編輯李曼莉責(zé)任編輯朱守鋰endprint