醫(yī)學教育網絡教學平臺的設計與實現(xiàn)

蔣寧 林林 王琪 賈振

網絡教學平臺是針對Internet開展現(xiàn)代遠程教育的支撐軟件工具，為遠程教學的教師和學習者提供授課、學習、作業(yè)處理、討論、答疑等教學過程所提供支持工具，是實施網絡教育所必須的教學支撐環(huán)境[1]。國內許多學?；蛘吖菊陂_發(fā)或者已開發(fā)了適用于我國的相關軟件，如科健、校際通、網梯、育得優(yōu)、飛魚、安博等，這些軟件各具特色，部分比較完善，然而系統(tǒng)龐大、功能繁復，而部分產品的功能則較弱，也有些產品僅支持同步教學方式，其作用類似于網絡版電視大學[2]。本文根據(jù)現(xiàn)階段網絡教學平臺的缺點，重點構建科學的系統(tǒng)結構，讓系統(tǒng)具備良好的可重用性和易維護性、易擴展性。

1 網絡學習的優(yōu)勢分析

1.1 對學習者嘗試過程進行強化，讓其長期記憶加深

網絡教學的多媒體教學具有活潑、生動的特點，能讓學習者的積極性和主動性顯著提高，讓學習者有興趣去學習。采用網絡學習，學習者面對的主要是機器，因此可以不用擔心自己的面子問題而不斷進行嘗試，進而來對學習進行強化[3]。

1.2 網絡教學能為學習者提供支持

對于學習者來講，在學習期間需要支持才能堅持下去，一旦缺乏支持則可能放棄學習。網絡教學具有良好的交互性，能向學習者進行快速和及時的反饋，對學習者存在的疑問進行解決，讓學習者能堅持下去[4]。

1.3 網絡教學能對社會資源進行優(yōu)化和節(jié)省

采用網絡教學不會受時空限制，學校不需要解決學習者的住宿問題，也不需要為學習者安排教師，而且還能減少學習者的交通費用和交通時間[5]。教學活動不會受到地域限制，能向全國各地延伸，甚至可以延伸到世界各地，不但能優(yōu)化教育資源，而且還能讓教育資源實現(xiàn)共享。網上教學信息的存在形式為電子形式，在復制教學信息時，不僅經濟、快速，而且操作簡單方便，因此能有效節(jié)約書本開支；除此之外電子信息容易進行更改，所以方便對網上的教學內容進行更新。

2 網絡教學平臺現(xiàn)階段存在的問題

2.1 無法有效支持多學科體系

分析現(xiàn)階段的網絡教育平臺發(fā)現(xiàn)，大部分僅支持文科類型課程的交互和學習，對化學、物理、輸血等理科類型的課程支持還比較小，有些網絡教育平臺僅能在頁面上顯示相關內容，無法在網頁上通過公式和他人直接交互[6]。

2.2 缺乏有效的動態(tài)交互功能

交互主要為系統(tǒng)與用戶的交互、用戶與用戶的交互。部分網絡教學平臺雖然通過聲音、動畫以及圖形等媒體技術來開展教學活動，然而交互功能卻并不理想。學生在對電子書籍的相關內容進行學習時，處于被動地位，無法通過網絡教學平臺開展協(xié)作性、創(chuàng)造性和發(fā)現(xiàn)式學習。

2.3 測試系統(tǒng)的功能不理想

現(xiàn)階段雖然有些網上測試系統(tǒng)能按照用戶的實際需求進行動態(tài)選題組卷，但是大部分都是通過隨機函數(shù)在題庫中組卷，缺乏目的性，并不是按照教學需求和教學策略需求來組卷，所以試卷無法充分滿足教學的實際需求，組卷一致性也無法得到保證。

3 系統(tǒng)設計

3.1 設計系統(tǒng)架構

正常情況下，為了便于系統(tǒng)的可擴展性和可移植性，而且也為了不改變軟件模型和功能，能按照需求靈活調整用戶界面構成，可以選擇MVC來對系統(tǒng)體系結構進行架構[7]。采用MVC模式方便開發(fā)和維護大型程序，同時也方便對系統(tǒng)功能進行擴展。M表示模型，為應用對象，無用戶界面；V表示視圖，生成用戶界面，為流向用戶的數(shù)據(jù)；C表示控制器，按照用戶輸入對界面數(shù)據(jù)顯示進行控制，并對模型對象狀態(tài)進行更新，模型同隊視圖數(shù)據(jù)進行更新來對數(shù)據(jù)變化情況進行反映[8]。

本文選擇MVC結構模式和B/S三層軟件架構模式來構建網絡教學平臺，其體系結構包括控制層、業(yè)務邏輯層和表示層。但是因為MVC模式具有較大的開發(fā)難度，在實現(xiàn)本平臺時可以選擇Struts框架模式進行輔助開發(fā)，讓MVC模式的開發(fā)難度降低。

3.2 各層詳細設計

（1）表示層：對客戶端桌面的顯示內容進行定義，同時對客戶端請求進行接收，然后轉到控制層，通過JSP來實現(xiàn)，選擇Struts定義來對表單進行標記，該標記能對HTML中的標記進行封裝，與ActionForm元素實現(xiàn)相互間的映射。

（2）控制層：對客戶端請求進行接收，并執(zhí)行業(yè)務邏輯，向客戶端返回結果。控制層由ActionMapping和ActionServlet組成。本平臺架構是由ActionServlet和Servleet所組成，選擇web.xml文檔來對Servlet進行配置。

（3）業(yè)務邏輯層：用于功能模塊的封裝和實現(xiàn)，有ActionForm和Action組成，ActionForm用于對表單數(shù)據(jù)進行封裝，Action則用于對應用處理邏輯的封裝，兩者通過交互實現(xiàn)表單請求。Action類能直接實現(xiàn)簡單邏輯，而復雜邏輯則是通過EJB或JavaBean 實現(xiàn)[9]。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

4.1 媒體資源合成模塊

在合成媒體資源時，是按照教學片斷相互間的語義和時間關系來對其播放邏輯關系進行確定，教師可按照講課內容來對時間先后關系進行設定，當學生按照個人需求來對學習內容進行合成時，則可以按照學習時間段來對資源先后順序進行設定[10]。選擇數(shù)碼攝像機拍攝下或模擬任課教師的試驗過程、技能講解、授課過程，并對其他視頻、音頻素材進行收集，轉換成流媒體格式，將幻燈片轉化為圖片格式，利用教學平臺將多媒體素材傳輸?shù)椒掌鱗11]。

4.2 在線考試模塊

用戶登錄作為驗證過程，第一步是從數(shù)據(jù)庫獲得用戶的相關信息，按照用戶角色顯示相關的操作界面[12-13]。按照考試的要求和特點，應嚴格限制用戶的權限劃分，對于管理員、學生、專家以及教師來講，其界面也存在差異。首先系統(tǒng)應根據(jù)試卷要求，從題庫中通過隨機函數(shù)動態(tài)喊去整張試卷題目，按照題型的不同在答題頁面上顯示各個試題，每次所形成的試卷各不相同。在每次生成試卷后，用戶可以將其保存，也可以對試卷進行瀏覽，如果存在不適合或者重復題目，則可對試卷進行在線維護。除此之外考試系統(tǒng)還應具備答案恢復的功能。

4.3 網絡學習系統(tǒng)

用戶在利用瀏覽器使用網絡教學平臺時，應驗證用戶的身份，按照用戶可以將平臺分成面向學生、面向專家、面向教師、面向系統(tǒng)管理員。