微課信息服務平臺的構建研究

◆孫全寶 樊紅娟

（河南省經濟技術學校 河南 450044）

微課信息服務平臺的構建研究

◆孫全寶 樊紅娟

（河南省經濟技術學校 河南 450044）

本文設計并實現了基于J2EE技術的微課信息服務平臺，介紹了平臺的總體架構、各功能模塊的關系和后臺數據庫設計與實現，并闡述了平臺開發過程中的關鍵技術。運行效果表明，本平臺操作簡單、功能齊全，能夠幫助后臺管理人員高效地管理微課信息數據。

J2EE技術；微課；信息服務平臺

0 引言

微課是指教師在課堂內外教育教學過程中圍繞某個知識點（重點、難點或疑點）或技能等單一教學任務進行教學的一種教學方式，具有目標明確、針對性強和教學時間短的特點。其核心組成內容是課堂教學視頻，同時還包含與該教學主題相關的教學設計、素材課件、教學反思、練習測試及學生反饋、教師點評等輔助性教學資源，它們以一定的組織關系和呈現方式共同“營造”了一個半結構化、主題式的資源單元應用“小環境”。因此，微課既有別于傳統單一資源類型的教學課例、教學課件、教學設計、教學反思等教學資源，又是在其基礎上繼承和發展起來的一種新型教學資源。

隨著網絡和信息技術的發展，遠程教育已經被廣泛地應用到教學中，每個學校基本上都有豐富的微課課程資源，各種信息平臺也孕育而生[1-5]。但始終沒有一個統一的平臺將這些課程教學資源有效組織起來，真正實現優質教學資源信息化、共享化。而微課作為網絡環境下的教學形式，可變革傳統的教學與教研方式，打破教師傳統的聽評課模式，教師的電子備課、課堂教學和課后反思的資源應用將更具有針對性和實效性。

因此，可以構建一個微課信息服務平臺，教師可以利用平臺開發教學資源，比如教學大綱、教學日歷、教學課件、教學案例及教學作業等。此平臺豐富的教學資源庫，能更好地滿足學生對不同學科知識點的個性化學習、按需選擇學習，既可查缺補漏又能強化鞏固知識，是傳統課堂學習資源的一種重要補充和拓展。能夠提高學生的積極性和自主學習能力，從而達到較好的教學效果。

1 平臺開發及系統功能設計

1.1 平臺開發環境

微課信息服務平臺的開發采用B/S（Browser/Server，瀏覽器/服務器）結構，將功能實現的核心都集中到服務器端，簡化了平臺的維護。整個平臺采用MVC（Model-View-Controller，是模型-視圖-控制器）開發模式，其中模型部分使用JavaBean，視圖部分使用JSP，控制部分采用Servlet，因J2EE技術具有支持異構環境的特點，所以平臺能夠實現跨平臺運行。后臺數據庫采用MySQL 5.0，所有操作均使用存儲過程，既提高了數據操作的效率，也提高了平臺的安全性。平臺采用Tcomcat7.0來搭建Web應用服務器，編程工具采用當前最流行的Eclipse4.0。

1.2 平臺總體架構

圖1 平臺總體架構圖

微課信息服務平臺以完善的安全保障體系和統一的標準、規范為依托，其總體架構分為三層，從上到下依次為表示層、應用層和數據層，平臺總體架構圖如圖1所示。

（1）表示層

平臺的表示層主要由JSP頁面構成，主要實現微課學習、答疑討論、數據查詢和在線考試等功能。表示層作為用戶和平臺交互的窗口。如數據查詢功能，待用戶輸入檢索詞后，平臺接收用戶輸入的檢索詞，并根據檢索條件把檢索詞傳遞給應用層，以便應用層進行相應操作。用戶使用微課學習功能就可以進行在線學習，用戶還可以進行在線討論和在線考試。

（2）應用層

作為平臺的核心部分，應用層不僅具有數據的通信和訪問，還具有數據的交互和調度能力。應用層負責接收表示層傳來的請求，并通過相應的控制器將請求分派給相應的業務邏輯控制器去處理，相應的業務邏輯控制器再通過JavaBean或者ActionForm與數據層進行通信，最后將數據層返回的結果反饋給表示層。

（3）數據層

平臺的數據層是用來存儲微課信息數據的地方。應用層的JavaBean與數據層的交互是通過Hibernate來完成的，當數據層接收到Hibernate傳來的SQL請求后，先將SQL請求翻譯成數據庫所認識的指令，然后根據指令對微課的相關數據進行相應操作（增、刪、改、查等操作），最后并把操作結果反饋給應用層。為了安全起見，數據層設有一個備份數據庫，用來實時備份相關數據。

1.3 系統功能模塊設計

本系統收集了各個學科的相關微信數據，數據量大，為了便于管理，系統可分為兩大子模塊：前臺模塊和后臺管理模塊。前臺模塊包含微課學習、答疑討論、數據查詢、在線考試等功能。為了能夠讓用戶快速、準確的查詢到所需微課信息，本系統實現了精確檢索功能。而后臺管理模塊不僅具有用戶管理、角色管理、權限管理和系統維護等功能，管理員用戶還可以對微課相關信息進行管理。

圖2 系統功能模塊圖

系統維護功能主要是對微課相關數據進行備份、還原，當系統出現故障時，能夠進行診斷并找出故障原因，以及生成相關日志。在對數據進行管理時，管理員用戶不僅可以對其微課相關信息進行增、刪、改、查、審核等操作，還可以根據實際情況生成相關報表。系統的功能模塊結構圖如圖2所示。

1.4 數據庫設計

根據需求分析，在微課信息服務平臺中共創建了8個關系表以完成微課信息、用戶信息和用戶角色等信息的存儲。另外，為了提高數據的存儲效率和保持數據的完整性，系統均采用了存儲過程。以微課信息表為例，如表1所示。

表1 微課信息表

2 關鍵技術

隨著開發和應用的深入，本平臺有更多的數據被收錄，數據量非常大，數據的處理效率顯得尤為重要，所以平臺的開發采用了基于J2EE技術的Struts框架來完成，以加強對數據的管理和控制。

為了提高開發效率和易于系統的維護，使用MVC開發模式將平臺的業務邏輯、微課信息數據的展示分開設計，最典型的MVC是JSP + Servlet + JavaBean的模式。

而Struts作為J2EE技術的流行框架之一，也是MVC的一種具體實現。其標簽庫Taglib，使開發人員能夠自定義標簽，極大地提高了開發效率。為了提高系統維護的效率和質量，Struts增加了頁面導航功能，只需通過配置文件，就可以配置系統中各頁面之間的導航關系。

Struts的體系結構也包括模型、視圖和控制器三部分[6]。其模型如圖3所示。

圖3 Struts模型

2.1 控制器（Controller）部分

系統中Struts中的控制器負責整個流程的控制，由核心控制器（ActionServlet）和業務邏輯控制器（Action）組成。ActionServlet類是HttpServlet類的子類，繼承了HttpServlet類的所用功能，能夠攔截所有的Http請求，并判斷請求是否需要交給業務邏輯控制器（Action）來處理，否則就把請求直接交給JSP頁面。雖然業務邏輯控制器（Action）可以接收部分請求，但它并不具備處理請求的能力，而是把請求轉交給模型（Model）來處理。

2.2 模型（Mode）部分

系統中Struts的模型部分包括ActionForm和JavaBean。ActionForm體現系統的狀態，系統把用戶的請求參數自動封裝到ActionForm對象中，該對象經ActionServlet轉發，傳給業務邏輯控制器（Action）。而JavaBean用來實現業務邏輯。

2.3 視圖（View）部分

系統中Struts的視圖用來展現用戶請求的結果，由JSP、HTML和CSS共同實現。Struts中包含了一組可擴展的自定義標簽庫（Tag1ib），使用標簽庫以及自定義標簽，可以減少了腳本的使用，簡化創建用戶界面的過程。

3 結束語

本文開發并實現了基于J2EE技術的微課信息服務平臺。系統在開發過程中，使用Struts技術實現了MVC模型，不僅提高了系統的開發效率，并且使系統更易于維護。系統現已在通過測試并正常運行，為高校教師和學生提供了一個開放的網絡學習平臺。

[1]張瑾．科技信息資源共建共享平臺構建研究[J]．圖書館學研究，2012．

[2]卞咸杰．基于WCF技術的科技論文共享平臺架構研究[J]．情報科學，2015．

[3]毋妙麗．基于云桌面技術的實驗室資源共享平臺建設[J]．實驗室研究與探索，2014．

[4]司莉，李月婷-等．我國科學數據共享平臺績效評估實證研究[J]．圖書館理論與實踐，2014．

[5]湯妙吉．基于云計算的高校與農村文獻信息資源共享平臺的設計與實現[J]．現代情報，2014．

[6]楊保成，靳宗信等．J2EE技術在納米材料科學數據共享平臺中的應用研究[J]．西南師范大學學報，2016．

河南省教育廳河南省職業教育教學改革研究項目，項目編號：ZJA15157。