基于騰訊云的在線教育系統設計與實現

游學軍 呂太之

（江蘇海事職業技術學院信息工程學院，江蘇 南京 211170）

基于騰訊云的在線教育系統設計與實現

游學軍 呂太之

（江蘇海事職業技術學院信息工程學院，江蘇 南京 211170）

在信息化社會環境下，伴隨著云計算技術和移動互聯網的使用范圍越來越廣，移動學習（M-L e a r n i n g）作為一種新的學習方式應運而生?；诖耍疚睦靡苿討煤驮朴嬎慵夹g開發了基于騰訊云的在線教育系統。通過對當前智慧校園建設和移動學習內涵和特點的分析，確定采用J a v a E E開發技術和騰訊云技術。系統使用My S QL數據庫，開發基于MV C模式實現，完成了課程資源發布、在線學習等基本功能。

在線教育系統；MV C設計模式；騰訊云；移動學習

1 引言

近年來，隨著互聯網的發展，各種新的基于互聯網的教育形式層出不窮，在線公開課、在線直播、微課、慕課（MOOC）等形式不斷涌現[1]。同時移動智能終端設備的使用范圍越來越廣，隨著相關支持技術的發展使得移動學習（MLearning）作為一種新的學習方式應運而生。當前云計算已經成為高等學校建設智慧校園的主流技術，它將影響教師的教學方式和學生的學習方式[2]。隨著云計算在教育領域的不斷展開，教學設計的發展不再是僅僅停留在課堂、課程的設計上，而更多的是向學習環境的設計方向發展，注重學習環境對教師教學和學生學習的影響[3]。《構建基于移動云計算的微課教學資源平臺》[4]一文中提出移動云計算是指移動終端通過云平臺提供高效的數據存儲和計算能力，對微課教學資源平臺建設產生了積極的作用。云計算環境下的移動學習環境以及移動學習社區的設計與開發已經成為教育領域未來研究的熱點之一。

本文利用云計算技術結合移動學習方式，開發了一套針對高校學生的在線教育系統。系統開發分為Android客戶端和Web服務端。Android客戶端基于PhoneGap技術開發，移動Web頁面使用JQuery Mobile技術實現；Web服務端采用MVC模式開發，使用了Spring+Hibernate技術實現。

2 需求分析

2.1 可行性分析

將移動學習資源置于云端一體化環境下，使兩者的優勢相互補充，有效解決移動學習資源現階段存在的問題，并在教育技術理論的指導下，使移動學習資源更具個性化與交互性，更好地滿足移動學習者的需求，使移動學習真正成為下一代的學習，也為以后相關研究的開展奠定了基礎。通過對社會效益以及學院智慧校園建設、成本、版權、研究基礎等多方面進行可行性分析，系統完成是可以保證的。根據江蘇省教育廳和江蘇省財政廳關于推進職業學校智慧校園建設的通知（蘇教職〔2016〕3號），江蘇海事職業技術學院制定了海事學院智慧校園建設規劃方案，移動學習平臺是重要的組成部分。在教育技術學相關理論的指導下將云端一體化與移動學習資源相融合，提出云端一體化環境下移動學習資源的設計思想。課題的研究能夠有效改善現階段移動學習資源存在的問題和不足，對移動學習的發展具有較大的積極意義。

2.2 需求分析

系統支持不同角色用戶登錄，包括學生、教師和系統管理員。學生完成在線注冊、課程收藏、在線學習、在線評價等功能。教師完成課程資源的管理、在線答疑、課程發布等功能。管理員完成用戶管理、課程管理、系統配置、字典管理、日志管理等功能。圖1給出系統的用例圖。

圖1 系統用例圖

3 系統設計

3.1 功能設計

根據用戶需求和用例圖將系統分為個人信息管理、在線學習、視頻資源管理、系統管理模塊。功能模塊如圖2所示。

圖2 功能模塊圖

3.2 界面設計

界面設計參照江蘇海事職業技術學院校園信息門戶網站的布局和色調，采用護眼的淡藍色作為系統界面欄目按鈕主色調。

3.3 數據庫設計

概念結構設計是將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結構即概念模型的過程，它是整個數據庫設計的關鍵?；隍v訊云的在線教育系統的實體-關系設計子圖如圖3所示。

系統采用MySQL作為底層關系數據庫系統。MySQL作為一個關系型數據庫系統，常被應用于中小型系統中[5]。本系統開發中主要使用的數據表有用戶信息表、課程列表、視頻資源表、學習記錄表、系統日志表、字典表、交流答疑表等。

圖3 ER設計圖

4 系統實現

基于騰訊云的在線教育系統架構包括五個方面，云服務器端、業務服務器、Web瀏覽器和移動Web App客戶端和后臺數據庫。系統整體架構如圖4所示。

圖4 系統架構圖

4.1 騰訊云云點播VOD服務

視頻云VOD提供的API接口主要包括上傳視頻、視頻管理、視頻轉碼、視頻分發等功能[6]?？蛻舳苏{用API的所有接口均通過HTTPS進行通信，提供高安全性的通信通道。該API同時支持POST和GET請求。通信采用的字符編碼都是UTF-8。

4.2 Web端MVC實現

系統實現采用低耦合的模型-視圖-控制器（Model-View-Control）模式進行設計，View和Model是分開的，所以改變View的代碼而不用對Model和Controller代碼從新編譯[7]。

(1)Web對應控制層

(2)Dao對應持久層

(3)DaoFactory對應數據實體

(4)Service則對應于業務邏輯層

以課程視頻資源管理為例，該模塊完成了課程資源的增加、修改、刪除、發布、查詢等功能。Web層由videoResouceL-ist.jsp、videoResouce.jsp兩個頁面組成，實現了視頻資源列表查找界面和視頻資源增加和修改的界面。VidoeResouceAction類實現控制層，該類的每個方法對應于用戶的一類請求，如list方法對應于列表請求，addPost方法對于添加資源的請求，delete方法對于刪除資源的請求。VideoResouceAction類作為控制類需要調用VideoResourceService類完成用戶的業務請求，VideoResourceService類需要調用VideoResourceDao類來實現數據庫的操作。VideoResourceDao通過hibernate簡化對數據庫的操作。

以刪除操作對應的請求流程為例。videoResouceList.jsp實現了視頻資源列表界面，點擊某個視頻資源上的刪除按鈕，該請求將調用VidoeResouceAction類的delete方法，該方法調用VideoResourceService類的deleteVideoResource方法，而該方法又會調用VideoResourceDao下的execute方法完成數據庫的刪除操作。deleteVideoResource方法將返回上一個操作判斷是否成功，根據操作結果，VideoResouceAction將調用不同的返回界面。

4.3 移動WebAPP

基于Android的移動Web APP采用Cordova框架實現，前端界面采用JQuery Moblie技術實現。騰訊云客戶端應用程序啟動時首先調用繼承CordovaInterface的VideoMainActivity，然后在這個Activity中加載使用JQuery Mobile實現的學習平臺首頁。無論針對手機端還是電腦端的瀏覽器，除了界面不一樣，業務層的操作是一樣的，基于MVC的框架可以實現同一業務以不同的方式展現。

5 總結

云計算技術與移動終端技術相結合不僅能夠滿足移動學習者的學習需求，為其提供豐富、即時、準確的學習內容。移動學習者在移動學習過程中能夠獲得較高的學習交互體驗，支持學習者進行協作學習和情境學習。實現移動學習資源跨平臺共享，減少操作平臺系統、硬件設備、應用安裝管理等對學習者隨時、隨地學習的束縛，更好地為學習者服務，使移動學習真正成為下一代的主流學習方式。

[1]黃麗，王明宇．互聯網教育新模式現狀分析與趨勢研究[J]．電子商務，2016(3)：65-66．

[2]夏仲文．對云計算輔助教學的批判性思考[J]．中國信息技術教育，2010(11)：59-61．

[3]劉建華，羅惜靜，孫昱．基于云計算的“微課”教學資源共享平臺建設[J]．中國職業技術教育，2015(11)：70-73．

[4]朱靜宜．構建基于移動云計算的微課教學資源平臺[J]．計算機時代，2015(10)：75-77．

[5]吳光華，閆懷海，陳又新，等．嵌入式數據庫My S QL在蘭州重離子加速器數字化電源上的應用[J]．核技術，2014，37(5)：51-55．

[6]楊旭東．騰訊云，一云多端助力應急廣播連接一切[J]．中國廣播，2015(12)：16-17．

[7]唐永瑞，張達敏．基于A j a x與MV C模式的信息系統的研究與設計[J]．電子技術應用，2014，40(2)：128-131．

Design and Implementation of Online Education System Based on Tencent Cloud

You Xuejun Lv Taizhi
(Jiangsu Maritime Institute,Nanjing 211170,Jiangsu)

In the environment of information society,with more and more application of cloud computing and mobile network,mobile learning(M-Learning)has emerged as a new way of learning.This paper develops an online education system based on mobile network and cloud computing technology.By the analysis of the current smart campus construction and mobile learning,this system is developed by Java EE technology and Tencent cloud technology.It uses MySQL database and MVC development mode,achieving the functions curriculum resources publishing and online learning.

online education system;MVC design pattern;tencent cloud;mobile learning

TP393.09

A

1008-6609(2017)03-0014-03

游學軍（1979-）,男，江蘇南京人，碩士，講師，研究方向為軟件開發、職業教育。

江蘇省現代教育技術研究重點課題，項目編號：2016-R-49168；江蘇海事職業技術學院千帆團隊，項目編號：2015 QF-011；江蘇海事職業技術學院院級課題，項目編號：2015 K J Y B-07。