基于在線教育的網絡自主學習平臺開發研究與實踐

王明昊　謝堯　羅歡

摘 要：基于在線教育的網絡自主學習平臺能夠滿足院校學生、企業員工等多種學習者個性化和主動性學習的需要，提高不同學習者的學習積極性和主動性。基于在線教育的網絡自主學習平臺采用Browser/Server架構體系，以面向對象的程序設計語言設計、開發完成了網絡設備配置綜合實訓的在線自主學習平臺系統。

關鍵詞：自主學習；在線教育；平臺設計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

現有的網絡教育平臺，雖然自身信息量巨大，但是大多還處于資源共享的狀態，是一種完全“學生驅動”的靜態超文本系統，只是將傳統課程教育簡單移植到網絡上，提供了一個統一的學習界面和豐富的資源。教育環境、內容較為單一，影響了學習質量。基于在線教育的網絡自主學習平臺能自動監督、檢測每個學生的學習狀況，適時提供跟蹤服務；學生能夠在平臺上按照網絡工程的實施過程完成項目管理、設備管理、項目設計、設備配置和文檔管理等自主學習[1]。

2 自主學習平臺軟件開發（Autonomous learning

platform software development）

確定在平臺中如何管理學生信息、如何管理實訓案例、指導老師如何監督跟蹤學生的實訓過程、如何查詢實訓成果。

確定項目關系人，并完成系統技術架構設計、系統功能架構設計、數據庫設計，并最終完成基于在線教育的網絡自主學習平臺的軟件開發[2]。

（1）系統技術特點

a.擴展性：系統架構為迭加式結構體系，采用模塊化設計，易于擴展和升級。

b.技術的先進性和穩定性：以網絡為中心的計算機技術體系。

c.事件驅動對象技術。

d.基于對象的業務規則。

（2）系統設計原則

模塊、子系統、系統間盡可能采用數據耦合，必要時才采用控制耦合、在可能的范圍不采用內容耦合。

（3）架構體系

Browser/Server體系。

（4）運行平臺

Client端：支持IE6.0以上瀏覽器操作系統，如WindowsXP。

Server端：Oracle9i以上數據庫，Tomcat服務器。

（5）系統的總體架構，如圖1所示。

圖1 系統架構圖

Fig.1 System architecture diagram

（6）自主學習平臺模塊設計舉例

在本文中，以項目管理模塊為例[3]。

功能描述：給教師和管理員提供項目管理。

功能控件：新建項目分類、查看項目、修改、刪除。

新建項目分類：向數據庫中新增一條項目分類。

查看項目：查看該項目分類下的所有項目。

修改：對已經存在的項目分類進行修改。

刪除：刪除已經存在的項目分類。

數據流程：如圖2所示。

圖2 數據流程圖

Fig.2 Data flow diagram

數據組織：以項目分類、實訓項目、項目模塊為例，如圖3到圖5所示。

圖3 項目分類表

Fig.3 Project classification

圖4 實訓項目表

Fig.4 Training project list

圖5 項目模塊表

Fig.5 The project module table

3 自主學習平臺功能設計（The function of the

platform design of autonomous learning）

基于在線教育的網絡自主學習平臺屬于計算機網絡技術專業教學資源庫中的“實訓資源庫”。該實訓平臺按照網絡實施工程師職業崗位技能分析，兼顧學校及行業技能培訓需求，整合硬件平臺及軟件資源，與業界主流網絡設備制造商深度融合開發具有典型工程意義的實訓項目，提供一整套網絡設備配置綜合實訓平臺。以項目實訓案例為驅動，按照計算機網絡技術項目工作流程，面向計算機網絡技術用戶提供多元化、高技能的項目實訓服務。

按照計算機網絡技術項目中網絡設備配置的工作流程， 本學習平臺包含五個虛擬工作室，分別對應項目管理、設備管理、項目設計、設備配置和文檔管理。

（1）項目管理工作室負責實訓項目的征集、發布和撤銷等工作，實現不同用戶身份登錄，并且對應不同的操作界面和項目。

（2）設備管理工作室面向用戶提供思科、華三等主流網絡設備制造商產品及模塊的介紹，用戶可根據需要選擇虛擬實訓和實際設備的實訓平臺，然后根據具體的項目需求與經費預算選擇網絡設備的品牌及其設備和模塊。設備管理工作室還集成了虛擬化軟件工具實訓平臺，用戶可以在線完成路由器、交換機等網絡設備的配置命令練習。

（3）項目設計工作室負責項目的方案及各種網絡參數的設計，例如IP地址規劃，設備名稱定義，VLAN參數的設計等，依據國際通用的設計原則，對網絡工程中涉及的各實訓項目提供輔助設計工具和視頻解說。

（4）設備配置工作室發布項目的設備配置指導書、設備配置的理論及實操的視頻講解，為用戶的實訓提供多層次立體的講解指導。設備配置工作室提供虛擬和實際兩種方式的網絡設備操作配置任務。虛擬方式下網絡拓撲等需要用戶自己設定，在實際方式下，需要基于真實的網絡設備進行網絡組建，用戶需要通過平臺控制入口進入對應設備的操作界面。

（5）在設備配置工作室中對各種網絡設備提供了相應的典型配置指導書。提供常見設備配置導致的網絡故障對應的定位方法和故障問題參考手冊。還提供了供基于實訓項目的模塊化視頻講解，方便用戶的自主學習。

（6）文檔管理中心負責實訓項目的工程文檔的管理。文檔管理中心提供相關工程文檔模板，提供用戶文檔上傳接口，按照實訓項目和對應的用戶采用合理的方式保存用戶提交的文檔。同時提供實訓項目文檔查詢、搜索等功能。

4 自主學習平臺教學資源開發（Autonomous

learning platform for the development of

teaching resources）

自主學習平臺資源涵蓋常見網絡設備配置和管理的實訓案例與項目：

（1）操作技能的基本訓練

學習平臺中建設有常用網絡設備的配置管理（路由器和交換機的配置、硬件狀態觀察、故障判斷、遠程管理和維護等），常用網絡服務的配置管理（DHCP、VPN、VLAN等），常用網絡測試工具及方法使用，常見網絡故障診斷排查，網絡流量監控，常用的網絡管理系統使用（思科，華三等網絡設備的網管產品及HP的Open-View，IBM的NetView）等學習資源。

（2）實踐案例教學

提供針對網絡拓撲管理、設備配置管理、安全管理、故障管理、性能優化管理、數據備份及恢復管理等不同網絡管理功能模塊的實踐案例，完成對技術文檔的編寫、基本知識和基本操作技能的綜合訓練。

基于同一實訓項目案例，學習平臺提供了不同品牌設備或同一品牌不同型號設備實訓情景，實現同一項目的多種實訓實施方案。例如，對于某企業的VPN項目，既可以選擇思科的設備，也可以選擇華三的設備。甚至可以根據經費預算情況，提供思科的高、中、低檔三種解決方案。

5 自主學習平臺使用與運行（Autonomous learning

and running platform）

（1）登錄與退出

在登錄窗口輸入用戶名和密碼，點擊【登錄】按鈕進入系統。登錄系統后，在系統右上角顯示登錄用戶的信息，點擊【退出】按鈕可以退出系統，如圖6所示。

圖6 登錄與退出

Fig.6 Entry and exit

用戶登錄后，在“我的首頁”可以看到學習平臺所需的軟件下載列表以及當前用戶最新的項目信息和項目公告，點擊鏈接可以查看詳細內容，如圖7所示。

圖7 我的首頁

Fig.7 My home

（2）在線學習

學習平臺里有大量的學習資源，在這里以一個初級學習項目為例。用戶登錄平臺后，打開“項目實訓”選項卡。在左側的項目列表中找到要練習的項目，如圖8所示。點擊進入后，在右側顯示具體的實訓內容，點擊“瀏覽”進入配置界面，如圖9所示。

圖8 選擇學習項目

Fig.8 Selection of learning project

圖9 在線練習

Fig.9 Online exercises

6 結論（Conclusion）

網絡自主學習平臺推進了教學改革，提高了人才培養質量：可以為學習者提供良好的學習和交流平臺，通過先進的教育理念和教學方法和豐富的教學內容，有效地提高專業技能型人才培養質量；網絡自主學習平臺通過三層次遞進式案例，學習項目開發方法和開發規范，提升職業技能，進而為企業輸送了更多優質的網絡技術人才。

網絡自主學習平臺秉承共建共享的理念，與企業共建，以企業技術應用為重點，建成了網絡設備配置實訓教學資源集散中心，創新了合作模式，形成共享共贏機制。

參考文獻（References）

[1] 呂升義.網絡環境下的自主學習模式研究[D].東北石油大學， 教育技術學，2013：2-3.

[2] 范微微.基于WEB的在線自主學習平臺的設計與實現[D].湖 南：中南大學軟件工程，2013：14-20.

[3] 趙姍，等.基于.NET的課程自主學習平臺的設計與實現[J].計 算機工程與設計，2008（15）：4068-4069.

作者簡介：

王明昊（1979-），女，碩士，副教授.研究領域：計算機網絡

技術.

謝 堯（1962-），女，學士，教授.研究領域：計算機軟件

技術.

羅 歡（1981-），女，碩士，講師.研究領域：計算機軟件

技術.