基于JSP的電子類專業微課教學系統設計

王博 李亞文 楊琳

摘 要：以微課為基點，結合電子類專業教學的特點，在分析需求的基礎上，設計基于微課的電子類專業視頻在線教學系統，其包含用戶管理、視頻管理、學習進度管理、課程論壇等模塊。設計中選用JSP+SQLserver2000+tomcat的思路，系統從功能模塊、整體構架、數據庫等方面進行設計。測試顯示，系統功能完整、操作簡單，可擴展性和可維護性良好。

關鍵詞：JSP；數據庫；在線教學系統；微課

中圖分類號：TP319 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2017）03-0015-04

Abstract： According to the education characteristics of electronic specialty education and the analysis of demand， the electronic professional video On-line teaching system based on micro lesson was designed， which includes user management， video management， learning schedule management， curriculum forums and other modules. In the design， the idea of JSP+SQLserver2000+tomcat was selected， and the system was designed from the function module， the overall framework， database and so on. The test shows that the system has the characteristics of complete function， simple operation， good expansibility and maintainability.

Keywords： JSP；data base；online teaching system ；micro class

1 微課與電子類專業教學

微課是目前信息化教學發展的熱點[1]。由教育部全國高校教師網絡培訓中心主辦的全國微課教學比賽將微課的發展推向高潮[2]。微課主要是以視頻的形式，教師針對某課程的重要知識點或者針對某一教學環節錄制，其時長一般較短（5～15min）[3，4]。對于教師而言，微課能夠突破傳統的教學模式，運用網絡優勢革新傳統的聽評課模式，對重要知識點進行講解分析，更加具有時效性和針對性[5，6]。對于學生而言，利用微課可以有效利用時間，來完成重點難點問題的預習和復習[7]。電子類專業本科學生專業課程有其一定的特殊性，電子類專業課程與實際工程結合緊密，因此理論教學與實驗實踐教學密不可分。但是，往往教學中由于空間限制，理論和實驗內容往往分開進行，不能達到完美的融合。電子類專業課程需要用到各種開發軟件和仿真軟件，如matlab、protel等，如何將這些內容與理論教學聯系起來也是電子類專業教師常在思考的內容。針對上述問題，基于互聯網的微課，一方面可以利用網絡優勢，另一方面在內容上可以不單單限制在理論教學上，還可以將工程實例和實驗實踐教學中的關鍵問題融合進去。因此，微課這種教學與學習形式可以很大程度上解決這種問題，這種學習方式更加體現學生的自主學習和工程能力。利用微課的這種教學和學習模式是對傳統教學的一種重要補充。同時，翻轉教學這一熱門的教學設計方法，已經廣泛應用在高校教學中，但是對于翻轉教學課前知識和課后知識與課堂知識銜接上需要更多探索，使用微課這一工具，能夠很好地將課前、課中和課后有效銜接在一起[8]。研究表明，現階段我國對微課的研究主要體現在相關技術、微課應用和教學平臺設計上，其中教學平臺建設占有很大比重[9]。因此，設計一套能夠利用微課學習的在線教學系統迫在眉睫，改變教學方式，通過網絡完成“碎片化”“個性化”“微型化”學習與教學，提高高校教學質量和人才培養規格[10]

2 開發環境搭建與技術可行性分析

2.1 系統環境

2.1.1 軟件環境。采用Java語言（JDK1.6）作為系統的主要開發語言，使用MyEclipse10作為系統的主要集成開發環境，網頁使用JSP格式，頁面開發使用Dreamweaver作為設計軟件，數據庫使用sqlserver2000，網絡服務器使用tomcat6.0。

2.1.2 硬件環境。任何包含支持Java的瀏覽器的PC機。

2.2 技術可行性分析

基于微課的電子類專業視頻教學系統的設計應包含以下功能，用戶信息管理功能、微課上傳與相關資料下載、微課管理功能、在線反饋功能。同時系統應穩定安全，設計中應使用模塊化設計，以增加系統的可擴展性和可維護性。針對如上要求，選用JAVA+SQLserver2000+tomcat的設計思路在技術上是可行的。

3 微教學系統設計

3.1 系統結構設計

根據實際要求設計的電子類專業視頻教學系統整體結構框圖如圖1所示，系統中應包含用戶模塊、視頻管理模塊、課程論壇模塊、學習進度管理模塊、資料下載模塊和線上直播模塊。

3.1.1 用戶模塊。主要是對使用該系統的用戶進行的CRUD操作，以及登錄驗證操作，同時可以增加系統的安全性能。系統中設置三類用戶，分別為教師用戶、學生用戶和管理員用戶。三類用戶對不同模塊具有不同的使用權限。

3.1.2 微課視頻管理模塊。完成系統中所用到的微課視頻的播放、上傳與下載、修改與刪除，同時可以針對微課題目進行查詢操作。

3.1.3 課程論壇模塊。完成相關課程以論壇的形式進行討論，學生用戶可以在論壇中反映某一課程的相關問題；教師用戶可以從論壇中獲取學生學習過程中的疑點和難點問題，從而指導其課堂教學和微課內容。

3.1.4 學習進度管理模塊。學生用戶可以查詢自己各個課程所涉及到的微課的學習情況。教師用戶可對自己上傳的視頻的閱覽情況進行查詢，同時提供報表輸出功能，從而對學生的網絡學習進行監控，分析出學生的學習狀況。

3.1.5 資料下載模塊。提供相關課程的課件、軟件、程序、仿真等資料的下載。

3.1.6 線上直播功能模塊。教師可以在課余時間通過網絡直播功能，集中時間針對某些問題對學生進行線上教學和輔導。

3.2 數據庫設計

采用sqlserver2000作為系統的數據庫，設計系統的E-R圖如圖2所示。根據E-R圖，數據庫中共設置5張表，分別為users表，用于存儲用戶有關信息，包括用戶ID、用戶名、密碼、性別、班級和用戶類別等信息；course表，用來存儲微課視頻有關信息，包括微課ID、名稱、課程、制作教師、視頻存儲地址、視頻描述和相關資料名稱；jindu表，用來存儲學生所觀看的視頻信息，包括ID、用戶名、班級、微課名和類別；msg表，用來存儲討論信息，包括ID、討論發出用戶、討論話題題目、內容；res表，存儲視頻有資料的相關信息，包括ID、所屬微課名稱、類別、存儲地址及資料的描述與說明。

3.3 MVC模式各層的實現

系統設計中采用MVC，即模型（Modle）-視圖-控制的模式實現不同的職能分工。Modle實現系統的業務邏輯，設計中使用JavaBean實現model層。系統涉及到與數據庫相關的各個表格都要寫出其JavaBean，已完成對數據庫的各項操作及各種業務邏輯，同時也包括數據庫連接的JavaBean。View層主要完成與用戶的交互，通常只做用戶UI設計，系統中所有的view層均用JSP頁面來實現。Controller層是Model層與View層之間溝通的橋梁，可以控制用戶請求調用的Model并選擇View層的JSP界面來顯示，系統中使用servlet來實現控制層。

以微課的播放為例來說明MVC三層的實現：①定義course表所對應的JavaBean、courseBean，其中包括視頻的增刪改查方法、get、set方法和有關視頻播放的相關方法；②使用courseServlet處理請求；③填充courseBean、②中所涉及到的業務邏輯或數據方位代碼得到的最終結果，將結果放到①中的courseBean中；④將courseBean存儲在請求、會話中；⑤將請求轉發至播放微課界面play.jsp頁面中；⑥從courseBean中提取微課相關的數據輸出到play.jsp，從而play.jsp頁面得到所要播放的各種參數，并完成播放功能。

使用MVC這種模式，三層各司其職，獨立分開，可以有效提高開發的重用性和可擴展性。

3.4 視頻播放實現代碼實例

4 測試效果與結論

經測試，系統功能完整，操作簡單實用，同時具有良好的可擴展性和可維護性。微課視頻上傳實現如圖3所示，微課在線視頻學習實現如圖4所示。

經過系統的建立，實現了適應教育發展的電子類微課視頻教學系統，通過應用該系統使得專業教學能趕得上電子類專業教學在信息化2.0時代的教育需求。特別針對電子類專業學生特點，有針對性地提供了相關模塊來幫助學生理解微課內容，從而幫助學生提高理論和實踐能力。

參考文獻：

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[3]陳智敏，呂巾嬌，劉美鳳.我國高校教師微課教學設計現狀研究——對2013年“第十三屆全國多媒體課件大賽”295個微課作品的分析[J].現代教育技術，2014（8）：20-27.

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[10]葉小嬌，李檢舟，鄭輔倫.高校信息素養教育微課平臺的構建研究[J].國家圖書館學刊，2014（4）：70-74.