基于校園網(wǎng)云平臺(tái)微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

◆方開(kāi)紅

基于校園網(wǎng)云平臺(tái)微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

◆方開(kāi)紅

（羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子信息系 廣東 527200）

本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)現(xiàn)狀，依托校園網(wǎng)云平臺(tái)，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)。微課系統(tǒng)投入使用后穩(wěn)定性知安全性良好。系統(tǒng)的應(yīng)用為學(xué)校信息教育多樣化帶來(lái)了方便，同時(shí)也為學(xué)生提供了一種多樣化的學(xué)習(xí)方式，受到了學(xué)生的歡迎。當(dāng)然，微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)也存在一些缺陷，特別是功能方面有待進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化。

云平臺(tái)；微課學(xué)習(xí)系統(tǒng)；在線學(xué)習(xí)；系統(tǒng)功能模塊

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，信息化技術(shù)的發(fā)展日益深化到各行各業(yè)中。以“微課”形式為輔助的信息化教育方式為教育形式的多樣化增添了新的活力。為了適應(yīng)“微課”輔助化教育的需求，“微課”在線學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與研究技術(shù)問(wèn)題也成為一個(gè)重要課題。為了豐富我高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)的形式的多樣化，我校決定依托校園網(wǎng)云平臺(tái)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一款符合我校需求的多學(xué)科微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，以提高我校的信息化教育程度和滿足更多想學(xué)習(xí)的學(xué)生的要求。

1 微課在線系統(tǒng)平臺(tái)介紹

依據(jù)我?，F(xiàn)有的校園網(wǎng)云平臺(tái)以及對(duì)在線微課學(xué)習(xí)系統(tǒng)的需求分析，本微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)采用基于B/S（瀏覽器/服務(wù)器）模式的系統(tǒng)架構(gòu)模型?？头艘簿褪怯脩糁恍枰惭b瀏覽器即可瀏覽查看想看的課程微課視頻及相關(guān)內(nèi)容，服務(wù)器端依托學(xué)?，F(xiàn)有的已搭建完成的云平臺(tái)及Web服務(wù)器。此方案設(shè)計(jì)微課系統(tǒng)，對(duì)學(xué)校來(lái)說(shuō)節(jié)約了成本，符合節(jié)約型辦學(xué)的理念，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)也有使用方便且免費(fèi)使用的優(yōu)點(diǎn)。微課在線系統(tǒng)云平臺(tái)架構(gòu)模式如圖1所示。

圖1 云平臺(tái)架構(gòu)模式圖

2 微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

依據(jù)微課在線系統(tǒng)需求分析，確定了本系統(tǒng)采用基于模式B/S架構(gòu)模型。接下來(lái)根據(jù)需求要求來(lái)確定微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的用戶設(shè)計(jì)及系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的用戶設(shè)計(jì)決定了微課學(xué)習(xí)系統(tǒng)的用戶對(duì)象，功能模塊設(shè)計(jì)決定了微課學(xué)習(xí)系統(tǒng)能為用戶提供哪些方面的功能服務(wù)。

2.1 微課在線系統(tǒng)用戶設(shè)計(jì)

依據(jù)微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)需求分析，本微課學(xué)習(xí)系統(tǒng)的用戶主要有三類用戶，第一類用戶就是在校學(xué)生，學(xué)生在微課系統(tǒng)注冊(cè)后，就可以登錄微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)選擇或檢索查看自己想看的微課視頻并進(jìn)行學(xué)習(xí)；第二類用戶就是學(xué)校老師，老師進(jìn)入系統(tǒng)注冊(cè)后，可以登錄系統(tǒng)完成或改進(jìn)自己所帶課程微課視頻的收錄制作及上傳工作，同時(shí)也可以給學(xué)生答疑；第三類用戶就是微課系統(tǒng)的管理員用戶，主要負(fù)責(zé)微課系統(tǒng)的維護(hù)與管理工作，包括用戶的注冊(cè)審核，微課視頻的上傳審核，相關(guān)信息的審核等。

2.2 微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)

基于目前國(guó)內(nèi)外微課在線學(xué)習(xí)應(yīng)用系統(tǒng)的現(xiàn)狀，結(jié)合我校對(duì)微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容和使用用戶的需求要求，將本微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng)，分別是微課學(xué)習(xí)子系統(tǒng)、微課資源管理子系統(tǒng)、微課學(xué)習(xí)交流子系統(tǒng)和微課資源管理子系統(tǒng)。微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的具體功能模塊劃分如圖2所示。

圖2 微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能模塊圖

（1）微課在線學(xué)習(xí)子系統(tǒng)

主要為學(xué)員提供一個(gè)以微課視頻為主的自主學(xué)習(xí)資源，是微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的核心功能，它又劃分為五個(gè)功能子模塊，他們分別是學(xué)員在線學(xué)習(xí)自主空間、教師在線自主空間、學(xué)習(xí)在線支持資源、在線學(xué)習(xí)激勵(lì)、在線學(xué)習(xí)效果分析。

學(xué)員自主學(xué)習(xí)空間：包括學(xué)員個(gè)人資料、個(gè)人消息、在線學(xué)習(xí)進(jìn)度、在線學(xué)習(xí)筆記等功能；

教師在線空間：包括教師個(gè)人資料、個(gè)人消息、教學(xué)進(jìn)度查看、教學(xué)效果筆記等功能；

學(xué)習(xí)在線支持資源：包括在線編碼器、在線測(cè)試工具、即時(shí)筆記等學(xué)習(xí)支持服務(wù)工具；

在線學(xué)習(xí)激勵(lì)：對(duì)學(xué)員在線學(xué)習(xí)、測(cè)試或課程結(jié)束后通過(guò)點(diǎn)贊、勛章和證書(shū)等形式給予學(xué)員獎(jiǎng)勵(lì)，以鼓勵(lì)和激發(fā)學(xué)生在線學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力；

在線學(xué)習(xí)效果分析：統(tǒng)計(jì)學(xué)員在線學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)記錄和測(cè)試成績(jī)分布圖等情況，讓學(xué)員知道自己在微課系統(tǒng)上的學(xué)習(xí)歷程和存在不足，及時(shí)調(diào)整自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和計(jì)劃。

（2）微課資源管理子系統(tǒng)

微課資源管理子系統(tǒng)主要為學(xué)員提供大量豐富的微課視頻資源，學(xué)員可以對(duì)資源進(jìn)行檢索、查看等。微課資源管理子系統(tǒng)主要包括微課資源信息檢索、微課資源信息查看、微課資源信息推薦以及微課資源信息上傳下載四個(gè)子模塊。

微課資源信息檢索：提供方便的學(xué)員用戶檢索、微課信息檢索、文章信息檢索三種檢索方式，用戶可以輸入關(guān)鍵字，選擇一種檢索方式，就可以快速有效查詢所需要的資源信息；

微課資源信息查看：提供給教師或?qū)W生大部分的學(xué)習(xí)資源，主要有微課視頻、微課教案、微課課件、微課練習(xí)、微課工具等；

微課資源信息推薦：針對(duì)學(xué)員所學(xué)微課內(nèi)容，教師可以推薦一些與其學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)工具和學(xué)習(xí)技巧；

微課資源上傳和下載：教師和學(xué)員可以對(duì)微課資源模塊中的資源進(jìn)行下載，教師可以上傳一些與微課有關(guān)的資源進(jìn)行資源完善，但需要經(jīng)過(guò)微課系統(tǒng)管理員審核。

（3）微課學(xué)習(xí)交流子系統(tǒng)

微課交流子系統(tǒng)主要為教師和學(xué)員之間或?qū)W員之間提供交流、娛樂(lè)及作品展示的互動(dòng)社區(qū)，它包括問(wèn)題解答社區(qū)、游戲互動(dòng)社區(qū)、作品展示社區(qū)三個(gè)子模塊。

問(wèn)題解答社區(qū)：提供學(xué)員學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以提問(wèn)讓老師或?qū)W員幫助解答。問(wèn)題解答社區(qū)又根據(jù)微課內(nèi)容劃分為不同的板塊，教師和學(xué)生根據(jù)需求進(jìn)入相應(yīng)的板塊進(jìn)行問(wèn)答交流，系統(tǒng)根據(jù)問(wèn)答情況劃分為待解答問(wèn)題、熱門(mén)問(wèn)答和精彩問(wèn)答等；

游戲互動(dòng)社區(qū)：為學(xué)習(xí)者提供休閑娛樂(lè)的經(jīng)典小游戲，它包含游戲界面、得分排行榜和源碼解析三部分，源碼解析是對(duì)游戲代碼的分析解讀，促使學(xué)習(xí)者的娛樂(lè)生活與學(xué)習(xí)發(fā)展相融合；

作品展示社區(qū)：提供學(xué)員展示學(xué)習(xí)成果的虛擬社區(qū)，個(gè)人或小組可以上傳制作完成的作品，并以文字、圖片、代碼、程序等形式進(jìn)行展示，所有用戶可以對(duì)作品進(jìn)行瀏覽、點(diǎn)評(píng)和點(diǎn)贊。但上傳作品需要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)管理員審核。

（5）微課系統(tǒng)管理子系統(tǒng)

該子系統(tǒng)主要指系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的管理和維護(hù)，以保障學(xué)員學(xué)習(xí)的順利進(jìn)行，幫助學(xué)員更好的完成學(xué)習(xí)任務(wù)。微課管理子系統(tǒng)依據(jù)系統(tǒng)需求分析劃分為微課課程管理、用戶管理、資源管理、交流社區(qū)管理四個(gè)子模塊。

微課課程管理：指系統(tǒng)管理員對(duì)微課課程進(jìn)行添加、編輯、刪除等操作，并設(shè)置微課相應(yīng)的屬性，主要包括微課名稱、授課教師、學(xué)習(xí)目標(biāo)及要求等；

系統(tǒng)用戶管理：主要系統(tǒng)管理員對(duì)用戶信息及用戶身份驗(yàn)證審核操作，用戶分為學(xué)生、教師和管理員三大類，不同的用戶角色在系統(tǒng)中的權(quán)限和操作都有所不同；

系統(tǒng)資源管理：系統(tǒng)管理員對(duì)所有提交到系統(tǒng)的所有資源信息進(jìn)行導(dǎo)入、編輯、刪除和審核等操作；

交流社區(qū)管理：系統(tǒng)管理員對(duì)學(xué)員交流中所發(fā)出的所有帖子、問(wèn)答和作品進(jìn)行查看、編輯、刪除和審核等操作。

2.3 微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)是微課學(xué)習(xí)系統(tǒng)中非常重要的一種技術(shù)。本系統(tǒng)依托校園網(wǎng)云平臺(tái)，為了防止用戶注冊(cè)信息丟失，給用戶造成不便，系統(tǒng)中的注冊(cè)信息采用增量式的數(shù)據(jù)備份存儲(chǔ)技術(shù)。對(duì)于微課視頻、微課資源采用冗余存儲(chǔ)技術(shù)，防止數(shù)據(jù)的丟失，同時(shí)為數(shù)據(jù)的頻繁訪問(wèn)提供負(fù)載均衡。對(duì)于微課系統(tǒng)中的資源信息，按不同形式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求，部署相關(guān)的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫(kù)作為存儲(chǔ)并提供訪問(wèn)的支撐技術(shù)。結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)采用SQL Sever 2014關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，大量的視頻、音頻、相關(guān)材料的索引和實(shí)際物理路徑等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)信息使用非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)（Mongo DB）進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。

3 微課系統(tǒng)的應(yīng)用

本微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)已經(jīng)在羅定職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園網(wǎng)上投入使用，系統(tǒng)穩(wěn)定，在安全性及可靠性方面良好。在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的投入使用，為本校學(xué)生提供了一個(gè)支持多樣資源、多交互、全程記錄的非正式學(xué)習(xí)方式，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，也給學(xué)校的信息化教育形式多樣化帶來(lái)了方便，給老師的教學(xué)帶來(lái)了幫助。

4 結(jié)束語(yǔ)

微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)作為一種新型的學(xué)習(xí)資源形式，為廣大學(xué)員的學(xué)習(xí)提供了更加廣泛學(xué)習(xí)方式，增加了學(xué)員學(xué)習(xí)的興趣。本微課在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從學(xué)校和學(xué)生需求出發(fā)，符合了廣大師生的要求，受到了一致好評(píng)。當(dāng)然，系統(tǒng)也還存在一些缺陷，比如系統(tǒng)的功能模塊還有待進(jìn)一步的完善和優(yōu)化。

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