基于構(gòu)件的精品資源共享課自動(dòng)生成系統(tǒng)研究

【摘要】隨著國家級(jí)精品資源共享課程建設(shè)項(xiàng)目的啟動(dòng)，各高校陸續(xù)開展了精品資源共享課建設(shè)工作。將基于構(gòu)件的軟件開發(fā)技術(shù)應(yīng)用到精品資源共享課自動(dòng)生成系統(tǒng)中，結(jié)合教師需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種集設(shè)計(jì)、制作與維護(hù)為一體的精品資源共享課自動(dòng)生成系統(tǒng)。詳細(xì)介紹了平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案、主要功能和實(shí)現(xiàn)技術(shù)并應(yīng)用到精品資源共享課“國際貿(mào)易概論”中，實(shí)踐表明，構(gòu)件技術(shù)的運(yùn)用能減少系統(tǒng)的開發(fā)工作量、提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性和擴(kuò)展性，有利于資源的共建共享。同時(shí)，系統(tǒng)的自動(dòng)生成也減少了教師開發(fā)課程的技術(shù)障礙，讓教師精力集中于資源建設(shè)和學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)上，更好的為高校師生和社會(huì)學(xué)習(xí)者服務(wù)。

【關(guān)鍵詞】構(gòu)件；開放課程，精品資源共享課；生成系統(tǒng)

【中圖分類號(hào)】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號(hào)】1009—8097（2013）09—0095—05 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2013.09.019

一 引言

2012年5月，教育部又頒布了《精品資源共享課建設(shè)工作實(shí)施辦法》（教高廳[2012]2號(hào)），拉開了建設(shè)5000門國家精品資源共享課建設(shè)的大幕。精品資源共享課是以高校教師和大學(xué)生為服務(wù)主體，同時(shí)面向社會(huì)學(xué)習(xí)者的基礎(chǔ)課和專業(yè)課等各類網(wǎng)絡(luò)共享課程，其目的是“利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)教育資源開發(fā)和普及共享，進(jìn)一步提高高等教育質(zhì)量，服務(wù)學(xué)習(xí)型社會(huì)建設(shè)”。精品資源共享課程建設(shè)是前期精品課程工程的延續(xù)與提升，為了突破前期精品課程建設(shè)應(yīng)用中出現(xiàn)的更新率和共享應(yīng)用低下等問題，促進(jìn)其有效深入的建設(shè)與共享是今后開放課程建設(shè)的重點(diǎn)。

二 需求分析

調(diào)查表明，造成精品課程更新率低、共享應(yīng)用不暢的原因除了缺乏有效的管理運(yùn)行機(jī)制等諸多因素外，系統(tǒng)的通用性、擴(kuò)展性、可重構(gòu)性較差以及教師在更新和共享上所遇到的技術(shù)障礙也是重要原因。將構(gòu)件技術(shù)引入到精品資源共享課建設(shè)中，開發(fā)一種通用、易擴(kuò)展的精品資源共享課自動(dòng)生成平臺(tái)，復(fù)用構(gòu)件及框架，能減少開發(fā)時(shí)間，降低開發(fā)成本。同時(shí)，系統(tǒng)的低門檻技術(shù)有利于教師后期更新資源，增加教師維持更新系統(tǒng)的動(dòng)機(jī)，提高課程內(nèi)涵呈現(xiàn)和共享的績(jī)效。最后，平臺(tái)允許教師可以面向不同教學(xué)情景自己設(shè)計(jì)、組織頁面、任意組合靈活實(shí)用的共享課程，在易用、簡(jiǎn)捷、個(gè)性和專業(yè)中找到最佳的平衡點(diǎn)。

三 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1 構(gòu)件

構(gòu)件是指可方便地插入到語言、工具、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)中的一種接口定義良好的、獨(dú)立可重用的二進(jìn)制形式的代碼和數(shù)據(jù)；而可復(fù)用構(gòu)件是指具有相對(duì)獨(dú)立的功能和可復(fù)用價(jià)值的構(gòu)件。基于構(gòu)件的軟件開發(fā)技術(shù)是綜合了如面向?qū)ο蠹夹g(shù)、契約式設(shè)計(jì)、模型驅(qū)動(dòng)的開發(fā)、軟件系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)等多種優(yōu)秀設(shè)計(jì)思想和實(shí)踐的產(chǎn)物。其核心是將復(fù)雜系統(tǒng)按照功能粒度進(jìn)行劃分或重組為若干功能單一的小構(gòu)件，使構(gòu)件之間的功能耦合度降至最低，但構(gòu)件內(nèi)部聚合性較高，構(gòu)件通過相互的接口進(jìn)行互訪，這些符合系統(tǒng)模塊劃分“高內(nèi)聚、低耦合”的原則。開發(fā)人員可根據(jù)系統(tǒng)的功能對(duì)各種構(gòu)件進(jìn)行“即插即用”組裝而構(gòu)成較大的功能模型，可大大提高系統(tǒng)開發(fā)的效率和質(zhì)量。

2 系統(tǒng)的構(gòu)建思想

（1）遵循規(guī)范、優(yōu)化升級(jí)課程

始終遵循精品資源共享課建設(shè)的技術(shù)規(guī)范和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、遵循E-Learning國際和國家標(biāo)準(zhǔn)（AICC，SCORM等），保證課程內(nèi)容的完整性和課程結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)性。向高校師生和社會(huì)學(xué)習(xí)者提供優(yōu)質(zhì)、便捷的教育資源共享服務(wù)。

（2）向?qū)е敢⒐步ü蚕韮?yōu)質(zhì)教學(xué)資源

系統(tǒng)采用可統(tǒng)一維護(hù)的向?qū)降膶?dǎo)航功能，引導(dǎo)老師建立和組裝課程、所見即所得；提供了方便的資源錄入工具，輔助教師快捷共建共享優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，基于Web2.0技術(shù)與核心理念的各種軟件。如博客、Wiki、SNS等模塊在平臺(tái)中的運(yùn)用，支持微內(nèi)容的創(chuàng)建、存儲(chǔ)、傳遞、維護(hù)與管理，使得增強(qiáng)精品資源共享課的互動(dòng)交流性成為可能。

（3）界面定制、構(gòu)建數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境

從精品課程走向精品資源共享課程，涉及課程建設(shè)效用、資源建設(shè)思路和服務(wù)面向等多方面的轉(zhuǎn)型，系統(tǒng)不再只是方便教師的教學(xué)，更重要的是要為學(xué)生和社會(huì)化學(xué)習(xí)者提供一個(gè)優(yōu)秀的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，方便學(xué)員隨時(shí)隨地地學(xué)習(xí)，提升學(xué)員的自主學(xué)習(xí)能力以及終身學(xué)習(xí)的意識(shí)與習(xí)慣。

（4）接口標(biāo)準(zhǔn)、易于擴(kuò)充整合

系統(tǒng)采用“單點(diǎn)登錄、統(tǒng)一認(rèn)證”，支持跨平臺(tái)和多種數(shù)據(jù)庫，提供標(biāo)準(zhǔn)的API與主流系統(tǒng)的整合，方便系統(tǒng)的升級(jí)。

3 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）構(gòu)件的抽取

構(gòu)件設(shè)計(jì)既要滿足系統(tǒng)需求，又要具備高內(nèi)聚、低耦合、易重用的特點(diǎn)。構(gòu)件具有不同的粒度，可以由不同的大小和分類，小的可以是一個(gè)類，大的可以是完成某個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)功能和服務(wù)的獨(dú)立的軟件包。構(gòu)件的粒度要適中，構(gòu)件粒度過小，雖然易于復(fù)用，但是不利于構(gòu)件的管理：構(gòu)件粒度過大，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件比較困難。因此合理的構(gòu)件粒度有利于實(shí)現(xiàn)復(fù)用和管理之間的平衡。根據(jù)系統(tǒng)的總體功能結(jié)構(gòu)以及構(gòu)件的調(diào)用關(guān)系，按照傳統(tǒng)的三層邏輯結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)劃分為用戶表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，三層相互獨(dú)立。其中，用戶表示層是用戶與系統(tǒng)的交互接口界面；業(yè)務(wù)邏輯層描述系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理；本系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)構(gòu)件可以分為：課程創(chuàng)建構(gòu)件、資源發(fā)布構(gòu)件、學(xué)習(xí)支持構(gòu)件、交流合作構(gòu)件、作業(yè)構(gòu)件、評(píng)價(jià)構(gòu)件、基本信息構(gòu)件、行政管理構(gòu)件、統(tǒng)計(jì)構(gòu)件等等；其邏輯架構(gòu)如圖1所示。

（2）系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的主要模塊為：創(chuàng)建精品資源共享課模塊、發(fā)布課程資源模塊、學(xué)習(xí)支持模塊、合作和交流模塊、行政和管理模塊、反饋和評(píng)價(jià)模塊。系統(tǒng)功能模塊圖如圖2所示：

創(chuàng)建課程框架：教師根據(jù)管理員提供的用戶名以及密碼登錄到精品資源共享課的創(chuàng)建頁面，完成基本信息的錄入、模版和樣式的選擇、模塊定制、頁面調(diào)整（支持用戶拖動(dòng)各功能模塊進(jìn)行布局。

發(fā)布課程資源：課程資源分基本資源和拓展資源，對(duì)于基礎(chǔ)資源，依據(jù)國家精品資源共享課評(píng)審指標(biāo)體系，系統(tǒng)對(duì)此進(jìn)行了模塊化和結(jié)構(gòu)化組織，如圖2所示，對(duì)于基本資源，系統(tǒng)按照課程概要、課程章節(jié)、教學(xué)單元和教學(xué)資源來組織，其中課程章節(jié)由章節(jié)概要、教學(xué)單元集合、章節(jié)作業(yè)等構(gòu)成；教學(xué)單元包含一系列的教學(xué)資源，教學(xué)資源為學(xué)習(xí)指導(dǎo)、演示文稿、教學(xué)錄像、作業(yè)、試卷、試驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)等資源。拓展資源同樣遵守基本資源的建設(shè)技術(shù)要求，采用分層設(shè)計(jì)理念，規(guī)范性強(qiáng)，兼容性好，能夠方便師生和社會(huì)學(xué)習(xí)者共同建構(gòu)資源。擴(kuò)展資源主要包括：教學(xué)案例庫、專題講座庫、素材資源庫、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、試題習(xí)題庫、知識(shí)檢索等。無論是基本資源還是擴(kuò)展資源，系統(tǒng)提供了界面友好的上傳向?qū)Х奖憬處煛W(xué)生和社會(huì)學(xué)習(xí)者將各類資源上傳到相應(yīng)的模塊。

學(xué)習(xí)支持：平臺(tái)踐行以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)理念，不再只是方便教師的教學(xué)，更重要的是要為學(xué)生和社會(huì)學(xué)習(xí)者提供一個(gè)優(yōu)秀的數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境，提升其的自主學(xué)習(xí)能力。為此，平臺(tái)為學(xué)員提供了電子學(xué)習(xí)筆記、思維導(dǎo)圖、維基、電子學(xué)習(xí)檔案袋、詞匯表等學(xué)習(xí)支持工具。

合作和交流模塊：本模塊主要提供了論壇、博客、微博、文件共享、學(xué)生個(gè)人網(wǎng)頁、網(wǎng)上聊天、投票、電子郵件等同步和異步交流工具便于實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互、師生交互、生生交互，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性，也有利于實(shí)施探究性學(xué)習(xí)、協(xié)作式學(xué)習(xí)和專題研究性學(xué)習(xí)。

作業(yè)和評(píng)價(jià)模塊：平臺(tái)提供的作業(yè)和評(píng)價(jià)主要作業(yè)提交、作業(yè)下載、作業(yè)反饋、在線測(cè)試，對(duì)于客觀題測(cè)試系統(tǒng)提供了自動(dòng)批改和及時(shí)反饋功能，還可根據(jù)測(cè)試題中的知識(shí)點(diǎn)和學(xué)生的答題情況，給出個(gè)性化建議。

行政和管理功能：教務(wù)信息的發(fā)布、公文及報(bào)表的流通、各類信息的查詢都需要平臺(tái)具有初步的行政公文功能，包括課程通知，電子日歷等。

系統(tǒng)管理主要包括小組管理、成績(jī)管理、報(bào)表管理、教師隊(duì)伍管理、樣式管理、公告管理等等。

反饋和評(píng)價(jià)：開放學(xué)習(xí)不是放開學(xué)習(xí)，要保證學(xué)習(xí)的績(jī)效水平，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理非常重要。為此系統(tǒng)提供了學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)跟蹤、教師指導(dǎo)活動(dòng)跟蹤、文件調(diào)查、意見反饋等功能動(dòng)態(tài)的了解教和學(xué)的動(dòng)態(tài)，如通過對(duì)學(xué)生課程頁面的訪問數(shù)量、更新次數(shù)、停留時(shí)間、課程互動(dòng)答疑量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，便于教師和學(xué)生了解學(xué)習(xí)情況，為下一步教學(xué)提供參考數(shù)據(jù)。

4 系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境

本系統(tǒng)使用了MyEclipse8.5、SQLServer2008、Dreamweaver等開發(fā)工具，JSP為開發(fā)語言，MVC模式，項(xiàng)目使用的是當(dāng)前流行的SSH框架，pring+Struts2+Hibernate，通過MyEclipse8.5新建的Web Project項(xiàng)目集成的。此框架是當(dāng)前Java Web開發(fā)的主流的企業(yè)輕量級(jí)框架，Struts進(jìn)行流程控制，Spring進(jìn)行業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)，Hibernate進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作的封裝，SQL Server 2008為數(shù)據(jù)庫來進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)，具體如圖3所示。

四 應(yīng)用效果

以我校國際貿(mào)易概論精品資源共享課的建設(shè)為例，教師注冊(cè)后在系統(tǒng)向?qū)У奶崾鞠拢来翁顚懻n程信息、選擇課程模板（如圖4），由于系統(tǒng)使用了Ajax、jQuery等技術(shù)處理用戶響應(yīng)，教師在選擇了一種模板后，網(wǎng)站即時(shí)變成了選擇的主題風(fēng)格，增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)。確定模板后，教師根據(jù)課程需求增刪欄目（如圖5）、定制功能模塊、上傳欄目?jī)?nèi)容（如圖6），完成精品資源共享課程的創(chuàng)建。

教師后期對(duì)課程內(nèi)容和資源進(jìn)行更新也十分便捷，登陸后，選擇需要更改的欄目，上傳覆蓋即可。若需對(duì)欄目重新調(diào)整，如更換模板、增刪欄目，方法類似創(chuàng)建課程，這里不再贅述。同時(shí)考慮到教師的不同需求，系統(tǒng)還提供同一模板不同模塊可視化拖拽功能（如圖7），支持教師選擇模板后自由拖拽組合成個(gè)性化的頁面。

為了檢驗(yàn)系統(tǒng)的應(yīng)用效果，進(jìn)一步改進(jìn)系統(tǒng)的性能，在教師試用本系統(tǒng)后項(xiàng)目組實(shí)施了問卷調(diào)查，為便于實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)和分析，筆者把調(diào)查問卷細(xì)化成評(píng)價(jià)量化表的形式，從教學(xué)性（含內(nèi)容、策略等8個(gè)子項(xiàng)）、技術(shù)性（含交互設(shè)計(jì)、資源組織等5個(gè)子項(xiàng)）、可用性（含導(dǎo)航、布局等5個(gè)子項(xiàng)）、用戶態(tài)度（實(shí)用性、滿意度等4個(gè)子項(xiàng)）四個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)評(píng)，由教師依次對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目打分，評(píng)價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)圖如圖8顯示。

評(píng)價(jià)結(jié)果表明：

（1）相對(duì)傳統(tǒng)的精品資源課建設(shè)，本系統(tǒng)復(fù)用構(gòu)件及框架，能夠簡(jiǎn)化建設(shè)流程，降低開發(fā)成本，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性和擴(kuò)展性。（2）系統(tǒng)的自動(dòng)生成技術(shù)降低了教師更新和共享上所遇到的技術(shù)障礙，有利于教師后期更新資源，提高課程內(nèi)涵呈現(xiàn)和共享的績(jī)效。（3）系統(tǒng)的“積木式”自由組合模式，允許教師根據(jù)自身需求，開啟或關(guān)閉模塊，自由組合精品資源課程網(wǎng)站構(gòu)架方案，滿足教師個(gè)性需求。（4）雖然教師從整體上給予了肯定的評(píng)價(jià)，但對(duì)某些方面也提出了建設(shè)性意見。如模板不夠豐富、模塊拖拽時(shí)有延遲、子菜單有數(shù)目限制等。

五 總結(jié)

基于構(gòu)建的精品資源共享課自動(dòng)生成系統(tǒng)是我們根據(jù)總結(jié)精品課程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和高校教師實(shí)踐中的需求而設(shè)計(jì)開發(fā)的。本文提出了一個(gè)精品資源共享課動(dòng)態(tài)生成平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，并基于構(gòu)件技術(shù)在JSP平臺(tái)上開發(fā)出了基于模板的、易用、靈活的網(wǎng)站生成系統(tǒng)，并將該軟件應(yīng)用到我校課程的建設(shè)中。實(shí)踐表明該軟件的大大減輕了教師的工作量，也利于課程網(wǎng)站的內(nèi)容的后期更新和資源的共建共享。下一步我們將改進(jìn)系統(tǒng)的不足之處，進(jìn)一步完善和增強(qiáng)系統(tǒng)的智能化和個(gè)性化功能，同時(shí)開發(fā)支持包括平板和智能手機(jī)在內(nèi)的主流移動(dòng)終端的精品資源共享課程，以期在教學(xué)中發(fā)揮更大的效益。