IPv6環(huán)境下智慧課堂知識分享系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)

張入文 張學(xué)誠 徐新農(nóng)

摘 ?要： 隨著信息化教學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化教學(xué)得到普及。這種教學(xué)方式信息量大、課堂節(jié)奏較快，學(xué)生難以全部掌握老師所講的知識，學(xué)習(xí)效果大打折扣。本文針對網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境等方面的特點(diǎn)，利用IPv6網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)帶寬、移動設(shè)備支持等方面的優(yōu)勢，詳細(xì)介紹了智慧課堂知識分享平臺的設(shè)計(jì)與開發(fā)，重點(diǎn)闡述此技術(shù)的可行性與可操作性，一定程度上優(yōu)化了教學(xué)模式，有較好的可行性和前景。

關(guān)鍵詞： 智慧課堂;IPv6;SSM框架;學(xué)習(xí)分享

中圖分類號： TP311.1 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.06.005

本文著錄格式：張入文，張學(xué)誠，徐新農(nóng). IPv6環(huán)境下智慧課堂知識分享系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)[J]. 軟件，2020，41（06）：2426

【Abstract】： With the development of the information teaching， digital teaching has been popularized. This teaching method is informative and fast-paced， making it difficult for students to master all the knowledge taught by the teacher and greatly reducing the learning effect. This paper aims at Online learning in the aspect of learning content， learning environment， using IPv6 network bandwidth of the network， mobile device support advantages， introduces the design and development of intelligent knowledge-sharing platform in detail. Whats more， it emphasis the feasibility and maneuverability of this system and optimize the teaching mode of a certain extent， which has good feasibility and prospect.

【Key words】： Intelligent Knowledge-sharing Platform; IPv6; SSM; Learn and Share

0 ?引言

當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)逐步普及，教育信息化進(jìn)入了新的發(fā)展階段。在社會信息化的大背景下，不斷推進(jìn)以學(xué)校為主體的信息化教學(xué)，成為教育信息化的重要組成部分。在此趨勢下，高校老師普遍選擇信息化教學(xué)手段開展教學(xué)活動。然而，不少學(xué)生表示信息化教學(xué)課程信息量較大，記憶、溫故困難頗多。同時，學(xué)生在復(fù)習(xí)時，缺少課程的相關(guān)文檔、課件或視頻等資料。

為改善學(xué)習(xí)效果和體驗(yàn)，我們設(shè)計(jì)了智慧課堂知識分享系統(tǒng)。該系統(tǒng)在IPv6網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行課堂知識分享，呈現(xiàn)課堂教學(xué)全過程。教師利用平臺上傳教學(xué)資料，分享課程重點(diǎn)，以便學(xué)生隨時上網(wǎng)查閱溫故，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)支點(diǎn)，進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量。平臺解決了教學(xué)資源共享不便的問題，將教學(xué)資源及教學(xué)過程數(shù)字化。

1 ?系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 ?系統(tǒng)簡介系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

本研究從系統(tǒng)設(shè)計(jì)和主要技術(shù)路線兩方面介紹了所開發(fā)的平臺，為信息化教學(xué)模式下的教學(xué)方法提出一些有益的建議。

系統(tǒng)為IPv6網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的智慧課堂知識分享平臺，把教學(xué)資源及教學(xué)過程數(shù)字化，解決教學(xué)資源共享不便的問題。系統(tǒng)以智慧教學(xué)法的理論和框架為基礎(chǔ)對教學(xué)過程打造數(shù)學(xué)模型，通過構(gòu)建學(xué)生端、教師端以及管理員端，在IPv6環(huán)境下進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽，文件上傳和學(xué)生答疑等研究。系統(tǒng)運(yùn)行在IPv6環(huán)境下，基于SSM框架技術(shù)，使用JSP設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能，利用CSS及BootStrap等多種技術(shù)手段優(yōu)化系統(tǒng)用戶界面。

智慧課堂知識分享平臺通過推動“線上資源共享，線下實(shí)時學(xué)習(xí)”的新模式，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，服務(wù)教師資源共享，適應(yīng)當(dāng)下信息化時代要求。此外，平臺還可以統(tǒng)計(jì)學(xué)生對知識點(diǎn)的點(diǎn)擊情況并給出統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，幫助學(xué)生明確學(xué)習(xí)重點(diǎn)優(yōu)化學(xué)習(xí)安排，從而提高學(xué)習(xí)效率;幫助老師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和掌握情況，制定更合理的教學(xué)計(jì)劃。系統(tǒng)促進(jìn)了教育教學(xué)、教育管理和教育科研等教育方面的改革與發(fā)展。

1.2 ?系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)創(chuàng)新

學(xué)習(xí)是技術(shù)支持和教育傳承的綜合。研究得出，系統(tǒng)設(shè)置對用戶學(xué)習(xí)有一定程度的影響，例如學(xué)生錯題統(tǒng)計(jì)結(jié)果會對教師后續(xù)教學(xué)安排產(chǎn)生影響。對此，本系統(tǒng)的平臺設(shè)計(jì)不僅從界面設(shè)計(jì)和技術(shù)支持兩方面來改善用戶的即時體驗(yàn)，還設(shè)計(jì)了智慧統(tǒng)計(jì)功能以反哺后續(xù)教學(xué)。

系統(tǒng)用戶有游客、教師用戶、學(xué)生用戶和系統(tǒng)管理員等，不同角色具有不同的權(quán)限。普通游客可以瀏覽并下載系統(tǒng)的開放資源，對于通過身份驗(yàn)證的用戶，如學(xué)生，教師或系統(tǒng)管理員，則可以使用對應(yīng)權(quán)限的功能，其中系統(tǒng)管理員享有最高權(quán)限。

1.3 ?系統(tǒng)創(chuàng)新

本系統(tǒng)的核心思想為IPv6環(huán)境下的視頻、文件資源共享，其中視頻傳送和權(quán)限設(shè)計(jì)為開發(fā)重難點(diǎn)。為此，系統(tǒng)通過實(shí)施IPv6過渡方案構(gòu)建所需網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)資源共享目標(biāo)。

對于視頻傳送方面的創(chuàng)新，系統(tǒng)著重解決視頻文件的分割技術(shù)、用戶卡頓現(xiàn)象。本系統(tǒng)采用Java平臺作為開發(fā)支撐，通過調(diào)用外部FFmpeg程序，對視頻進(jìn)行合理切割劃分，解決卡頓問題。對于權(quán)限管理方面的創(chuàng)新，采用注入技術(shù)，整合Apache Shiro權(quán)限管理架構(gòu)，將原先權(quán)限框架與系統(tǒng)相融合，實(shí)現(xiàn)多個框架的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2 ?系統(tǒng)中的主要技術(shù)

2.1 ?IPv6網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議”。下一代互聯(lián)網(wǎng)IPv6通過擴(kuò)展地址長度至128位，解決了上一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議IPv4的地址空間不足，缺乏安全性保證等方面的問題。

對此，IPv6協(xié)議提供了更加安全、更為廣闊的應(yīng)用與服務(wù)，充分滿足了數(shù)字化教學(xué)的需要。本系統(tǒng)基于IPv6環(huán)境下進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了移動端對于系統(tǒng)的訪問，增強(qiáng)系統(tǒng)的可操作性。

2.2 ?SSM架構(gòu)技術(shù)

智慧課堂知識分享系統(tǒng)后端以SSM架構(gòu)作為支撐，分為表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)層和持久層三層，實(shí)現(xiàn)后臺數(shù)據(jù)更新。該架構(gòu)由Spring MVC、Spring和MyBatis三個開源框架整合而成，用于開發(fā)結(jié)構(gòu)合理，性能優(yōu)越，代碼健壯的應(yīng)用程序。

MyBatis框架是一個優(yōu)秀的數(shù)據(jù)持久層架構(gòu)，用于建立實(shí)體類與MySQL之間映射關(guān)系。其性能優(yōu)越，并且小巧。本系統(tǒng)的持久層選用MyBatis框架，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化、封裝數(shù)據(jù)庫連接等操作。

Spring框架作為系統(tǒng)業(yè)務(wù)層使用，其核心機(jī)制為Ioc與AOP，負(fù)責(zé)表示層與數(shù)據(jù)層之間的數(shù)據(jù)傳遞與邏輯處理，類似于控制器的處理機(jī)制，完成Spring對MyBaits的集成。

Spring MVC框架能夠讓開發(fā)變得簡單規(guī)范，屬于Spring Framework的后續(xù)產(chǎn)品。本系統(tǒng)以Spring MVC框架作為控制層，分離了控制器、視圖解析器、模型對象以及處理程序?qū)ο蟮慕巧顾鼈冏兊酶菀锥ㄖ铺幚怼?/p>

2.3 ?系統(tǒng)界面優(yōu)化技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，Web頁面得到了廣泛應(yīng)用，人們越來越多地注重頁面展示形式和用戶體驗(yàn)度。優(yōu)秀的界面設(shè)計(jì)能更有效地吸引用戶進(jìn)一步的學(xué)習(xí)。

智慧課堂知識分享系統(tǒng)利用JSP（JavaServer Pages）、CSS（Cascading Style Sheets）及BootStrap技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)用戶界面優(yōu)化，打造沉浸式用戶學(xué)習(xí)體驗(yàn)，并使用jQuery、jQueryUI 框架進(jìn)一步提升用戶快捷操作體驗(yàn)。

系統(tǒng)個人導(dǎo)航欄固定在系統(tǒng)每個頁面的左側(cè)，點(diǎn)擊用戶頭像可以查看完整的資料信息，菜單欄的功能按鈕可跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)頁面。菜單欄下方有問答板塊，可以向老師隨時提出疑惑問題，進(jìn)行在線答疑。界面右側(cè)是內(nèi)容展示板塊，以表格圖片展示為主，設(shè)計(jì)簡潔大方。

3 ?結(jié)語

本文中的智慧課堂知識分享系統(tǒng)在IPv6環(huán)境下進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，采用SSM架構(gòu)研發(fā)，使用JSP和CSS等流行技術(shù)美化。同時，該系統(tǒng)給出了智慧統(tǒng)計(jì)方案，能夠有針對性的進(jìn)行教學(xué)，極大地提高了教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。隨著今后技術(shù)的發(fā)展，我們也將改進(jìn)平臺功能，提高用戶體驗(yàn)和用戶粘度，使系統(tǒng)變得更加高效便捷。

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