云教學(xué)管理系統(tǒng)

劉樹(shù)樂(lè)　費(fèi)冬妹　王保華

摘要：云服務(wù)的應(yīng)用是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的趨勢(shì)，打造一款互聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)的課堂管理系統(tǒng)，采用B/S+移動(dòng)端模式，專注于課堂管理。本文介紹了云教學(xué)管理系統(tǒng)研究的背景與意義，闡述了基于 B/S 移動(dòng)端結(jié)構(gòu)的教學(xué)管理系統(tǒng)的技術(shù)及原理。

關(guān)鍵詞：云教學(xué)；云課堂；網(wǎng)絡(luò)課堂

中圖分類號(hào)：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）01-0176-02

1 研究背景及意義

隨著手機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的高速普及，可以采用信息化的智能課堂管理系統(tǒng)來(lái)取代人工課堂管理方式，如通過(guò)手機(jī)或者無(wú)線傳感器懂輔助設(shè)備來(lái)進(jìn)行考勤[1]。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)信息化智能化的動(dòng)態(tài)課程管理，可以將學(xué)生的考勤、教師的上課數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化處理，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化匯總。同時(shí)也為教育信息化的建設(shè)起一定的正面作用，所以智能課堂管理系統(tǒng)與傳統(tǒng)的課堂管理模式相比數(shù)據(jù)真實(shí)而且穩(wěn)定，相對(duì)于人為點(diǎn)名更加節(jié)省時(shí)間，具有很高的可靠性[2]。另外，教師能在云上管理教學(xué)資料，可直接在線播放PPT。不用隨身攜帶大量教學(xué)材料、工具。教師能夠?qū)⒔虒W(xué)資源上傳至云空間，方便學(xué)生下載和閱讀。學(xué)生可以在教師在線播放的PPT上發(fā)送彈幕，讓學(xué)生可以和老師在課堂上及時(shí)交流，增加學(xué)生和教師在課堂上的互動(dòng)。讓課堂更為智能，讓老師管理課堂更加便捷。

2 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)

2.1 考勤功能的研究

通過(guò)對(duì)教師、學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查、抽樣詢問(wèn)的方式，采用傳統(tǒng)考勤與在線考勤利弊對(duì)比分析的方法進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)老師上課點(diǎn)名的考勤方式，即浪費(fèi)了老師的精力，又浪費(fèi)了學(xué)生的寶貴學(xué)習(xí)時(shí)間。采用云課堂管理系統(tǒng)的考勤功能，節(jié)約了老師和學(xué)生的時(shí)間和精力，并可以做到每節(jié)課考勤無(wú)遺漏?？记诠δ苓€具有請(qǐng)假、遲到記錄、早退記錄等功能。能夠約束學(xué)生保證自己足量的學(xué)習(xí)時(shí)間，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。

2.2 在線互動(dòng)教學(xué)功能的研究

（1）由于學(xué)校目前多數(shù)采用大班教學(xué)，一位老師精力有限，無(wú)法顧及到每位學(xué)生。老師可借助在線互動(dòng)教學(xué)，通過(guò)管理端將隨堂測(cè)試、講解要點(diǎn)等分發(fā)到每個(gè)學(xué)生的手機(jī)上，學(xué)生作答、反饋后，系統(tǒng)自動(dòng)做出評(píng)測(cè)，提高了每位學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。（2）現(xiàn)在教師授課幾乎使用ppt課件進(jìn)行，使用在線互動(dòng)教學(xué)功能可以方便的把課件、及老師準(zhǔn)備的其他資料分享給每個(gè)學(xué)生，做到了課后及時(shí)復(fù)習(xí)的目的。

2.3 學(xué)習(xí)交流社區(qū)的研究

類似于discuz論壇、百度貼吧等，這種形式的社區(qū)是當(dāng)前的主流，非常方便師生間、學(xué)生間交流學(xué)習(xí)問(wèn)題，并可建立話題討論組，進(jìn)行共同探討及瀏覽歷史答疑記錄[3]。社區(qū)形式非常適用于教學(xué)領(lǐng)域，方便老師答疑解惑，方便學(xué)生請(qǐng)教問(wèn)題。

3 總體方案設(shè)計(jì)

3.1 技術(shù)路線

（1）根據(jù)功能需求設(shè)計(jì)好項(xiàng)目模型；（2）功能實(shí)現(xiàn)、解決難點(diǎn)；（3）利用UI工具進(jìn)行界面的設(shè)計(jì)；（4）進(jìn)行服務(wù)器配置、代碼編寫；（5）進(jìn)行系統(tǒng)整體測(cè)試。

3.2 項(xiàng)目功能簡(jiǎn)介

（1）考勤功能。1）創(chuàng)建數(shù)據(jù)表，從管理系統(tǒng)錄入學(xué)生學(xué)號(hào)、學(xué)生手機(jī)Mac地址、教師上課時(shí)間等信息。2）Mac地址是手機(jī)廠商固化在硬件上的可作為某個(gè)手機(jī)的唯一標(biāo)識(shí)，綁定學(xué)生的手機(jī)Mac地址與學(xué)號(hào)，避免學(xué)生間代打卡行為。3）考勤功能使用手機(jī)基站+GPS定位，與教室的中心坐標(biāo)位置差不超過(guò)限定值即可打卡。（2）課上演示PPT、布置作業(yè)、互動(dòng)功能。1）采用阿里OSS存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)課件可被高并發(fā)訪問(wèn)（下載）、布置隨堂作業(yè)等[4]。2）采用redis緩存技術(shù)，實(shí)現(xiàn)課上實(shí)時(shí)互動(dòng)。3）使用第三方插件實(shí)現(xiàn)演示ppt課件等功能。（3）學(xué)習(xí)交流社區(qū)功能。采用mysql+js實(shí)現(xiàn)。

3.3 可行性分析

3.3.1 使用專門的IDE工具進(jìn)行開(kāi)發(fā)，保證代碼開(kāi)發(fā)質(zhì)量和進(jìn)度

（1）使用Android Studio IED開(kāi)發(fā)工具，進(jìn)行安卓端的開(kāi)發(fā)。（2）使用Navicat軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建、維護(hù)等。（3）使用Php Storm IDE工具開(kāi)發(fā)云課堂的服務(wù)端接口。

3.3.2 使用主流的技術(shù)，確保系統(tǒng)所有功能得實(shí)現(xiàn)

3.3.3 使用主流的環(huán)境配置，確保系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行

（1）使用阿里云云服務(wù)器作為服務(wù)端運(yùn)行環(huán)境，實(shí)現(xiàn)在線訪問(wèn)，保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，使用主流的Apache+PHP環(huán)境運(yùn)行軟件系統(tǒng)。（2）使用成熟的mysql數(shù)據(jù)庫(kù)，完成對(duì)學(xué)生考勤記錄、老師的課件、學(xué)生作業(yè)等信息進(jìn)行存儲(chǔ)。（3）使用阿里云OSS存儲(chǔ)保存課件、作業(yè)等文件，并實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)。

4 軟件設(shè)計(jì)

4.1 登錄模塊

學(xué)生可能更換手機(jī)、手機(jī)遺失等，所以學(xué)生可以通過(guò)賬號(hào)密碼登錄，實(shí)現(xiàn)到指定地點(diǎn)打卡上課。當(dāng)輸入賬號(hào)和密碼后服務(wù)器驗(yàn)證賬號(hào)的正誤從而決定是否登錄成功。

4.2 注冊(cè)模塊

把學(xué)生手機(jī)與每個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)、班級(jí)、上課等信息綁定、注冊(cè)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生根據(jù)專業(yè)的課程安排，在指定上課時(shí)間、地點(diǎn)打卡上課。學(xué)生在進(jìn)行注冊(cè)時(shí)也需要時(shí)通過(guò)向手機(jī)發(fā)送驗(yàn)證碼來(lái)完成注冊(cè)。

4.3 考勤模塊

（1）發(fā)布課程。教師根據(jù)學(xué)校的教學(xué)安排，或有專人把上課信息發(fā)布到系統(tǒng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控學(xué)生按時(shí)到指定地點(diǎn)打卡、上課，如圖1所示。（2）學(xué)生打卡。學(xué)生根據(jù)自己班級(jí)的上課信息，在指定時(shí)間進(jìn)入指定上課地點(diǎn)進(jìn)行簽到、打卡上課，上課完備在指定區(qū)域簽退，完成本次上課，如圖2所示。（3）互動(dòng)教學(xué)模塊。教師把上課的課件、授課資料、布置的隨堂作業(yè)、課后練習(xí)等可以上傳系統(tǒng)，學(xué)生可以實(shí)時(shí)下載，做到及時(shí)學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)，如圖3所示。

4.4 交流社區(qū)

學(xué)習(xí)社區(qū)交流系統(tǒng)運(yùn)行流程如下，同一個(gè)班級(jí)的師生，可以通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行問(wèn)答，同班級(jí)的其他人均可接收到，并可作出相應(yīng)的回答，促進(jìn)學(xué)習(xí)交流。

5 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試

在后臺(tái)錄入坐標(biāo)信息，打開(kāi)APP進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。隨著手機(jī)設(shè)備在空間位置的的移動(dòng)，會(huì)發(fā)展坐標(biāo)距離信息在不斷變化，當(dāng)移入制定區(qū)域內(nèi)則可進(jìn)行打卡了，點(diǎn)擊打卡，便可完成打卡。若手機(jī)設(shè)備當(dāng)前所處地點(diǎn)不在制定區(qū)域內(nèi)則無(wú)法打卡成功。

6 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)需求分析、系統(tǒng)功能和主要使用的技術(shù)，列出了系統(tǒng)的主要功能模塊流程圖，為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的主要存儲(chǔ)過(guò)程、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建和具體實(shí)現(xiàn)提供了保證。最后進(jìn)行系統(tǒng)編碼和系統(tǒng)測(cè)試，確保該系統(tǒng)能正常順利運(yùn)行。

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Abstract：The application of cloud service is the trend of network development. We build a classroom management system of Internet cloud service， using B/S + mobile mode， focusing on classroom management. This paper introduces the background and significance of cloud teaching management system research， and expounds the technology and principle of teaching management system based on B/S mobile terminal structure.

Key words：cloud teaching； cloud classroom； network classroom