基于校園網云平臺微課在線學習系統的設計與應用

◆方開紅

基于校園網云平臺微課在線學習系統的設計與應用

◆方開紅

（羅定職業技術學院電子信息系 廣東 527200）

本文結合國內外微課在線學習系統現狀，依托校園網云平臺，設計實現了一款微課在線學習系統。微課系統投入使用后穩定性知安全性良好。系統的應用為學校信息教育多樣化帶來了方便，同時也為學生提供了一種多樣化的學習方式，受到了學生的歡迎。當然，微課在線學習系統也存在一些缺陷，特別是功能方面有待進一步改進和優化。

云平臺；微課學習系統；在線學習；系統功能模塊

0 引言

隨著互聯網技術的高速發展，信息化技術的發展日益深化到各行各業中。以“微課”形式為輔助的信息化教育方式為教育形式的多樣化增添了新的活力。為了適應“微課”輔助化教育的需求，“微課”在線學習平臺的設計與研究技術問題也成為一個重要課題。為了豐富我高職院校學生學習的形式的多樣化，我校決定依托校園網云平臺，設計開發一款符合我校需求的多學科微課在線學習系統，以提高我校的信息化教育程度和滿足更多想學習的學生的要求。

1 微課在線系統平臺介紹

依據我校現有的校園網云平臺以及對在線微課學習系統的需求分析，本微課在線學習系統采用基于B/S（瀏覽器/服務器）模式的系統架構模型。客服端也就是用戶只需要安裝瀏覽器即可瀏覽查看想看的課程微課視頻及相關內容，服務器端依托學校現有的已搭建完成的云平臺及Web服務器。此方案設計微課系統，對學校來說節約了成本，符合節約型辦學的理念，對學生來說也有使用方便且免費使用的優點。微課在線系統云平臺架構模式如圖1所示。

圖1 云平臺架構模式圖

2 微課在線學習系統設計

依據微課在線系統需求分析，確定了本系統采用基于模式B/S架構模型。接下來根據需求要求來確定微課在線學習系統的用戶設計及系統的功能模塊設計。系統的用戶設計決定了微課學習系統的用戶對象，功能模塊設計決定了微課學習系統能為用戶提供哪些方面的功能服務。

2.1 微課在線系統用戶設計

依據微課在線學習系統需求分析，本微課學習系統的用戶主要有三類用戶，第一類用戶就是在校學生，學生在微課系統注冊后，就可以登錄微課在線學習系統選擇或檢索查看自己想看的微課視頻并進行學習；第二類用戶就是學校老師，老師進入系統注冊后，可以登錄系統完成或改進自己所帶課程微課視頻的收錄制作及上傳工作，同時也可以給學生答疑；第三類用戶就是微課系統的管理員用戶，主要負責微課系統的維護與管理工作，包括用戶的注冊審核，微課視頻的上傳審核，相關信息的審核等。

2.2 微課在線學習系統的功能模塊設計

基于目前國內外微課在線學習應用系統的現狀，結合我校對微課在線學習系統對學習內容和使用用戶的需求要求，將本微課在線學習系統分為四個子系統，分別是微課學習子系統、微課資源管理子系統、微課學習交流子系統和微課資源管理子系統。微課在線學習系統的具體功能模塊劃分如圖2所示。

圖2 微課在線學習系統功能模塊圖

（1）微課在線學習子系統

主要為學員提供一個以微課視頻為主的自主學習資源，是微課在線學習系統的核心功能，它又劃分為五個功能子模塊，他們分別是學員在線學習自主空間、教師在線自主空間、學習在線支持資源、在線學習激勵、在線學習效果分析。

學員自主學習空間：包括學員個人資料、個人消息、在線學習進度、在線學習筆記等功能；

教師在線空間：包括教師個人資料、個人消息、教學進度查看、教學效果筆記等功能；

學習在線支持資源：包括在線編碼器、在線測試工具、即時筆記等學習支持服務工具；

在線學習激勵：對學員在線學習、測試或課程結束后通過點贊、勛章和證書等形式給予學員獎勵，以鼓勵和激發學生在線學習的興趣和動力；

在線學習效果分析：統計學員在線學習時間、學習記錄和測試成績分布圖等情況，讓學員知道自己在微課系統上的學習歷程和存在不足，及時調整自己的學習進度和計劃。

（2）微課資源管理子系統

微課資源管理子系統主要為學員提供大量豐富的微課視頻資源，學員可以對資源進行檢索、查看等。微課資源管理子系統主要包括微課資源信息檢索、微課資源信息查看、微課資源信息推薦以及微課資源信息上傳下載四個子模塊。

微課資源信息檢索：提供方便的學員用戶檢索、微課信息檢索、文章信息檢索三種檢索方式，用戶可以輸入關鍵字，選擇一種檢索方式，就可以快速有效查詢所需要的資源信息；

微課資源信息查看：提供給教師或學生大部分的學習資源，主要有微課視頻、微課教案、微課課件、微課練習、微課工具等；

微課資源信息推薦：針對學員所學微課內容，教師可以推薦一些與其學習內容相關的學習資源、學習工具和學習技巧；

微課資源上傳和下載：教師和學員可以對微課資源模塊中的資源進行下載，教師可以上傳一些與微課有關的資源進行資源完善，但需要經過微課系統管理員審核。

（3）微課學習交流子系統

微課交流子系統主要為教師和學員之間或學員之間提供交流、娛樂及作品展示的互動社區，它包括問題解答社區、游戲互動社區、作品展示社區三個子模塊。

問題解答社區：提供學員學習過程中遇到問題，可以提問讓老師或學員幫助解答。問題解答社區又根據微課內容劃分為不同的板塊，教師和學生根據需求進入相應的板塊進行問答交流，系統根據問答情況劃分為待解答問題、熱門問答和精彩問答等；

游戲互動社區：為學習者提供休閑娛樂的經典小游戲，它包含游戲界面、得分排行榜和源碼解析三部分，源碼解析是對游戲代碼的分析解讀，促使學習者的娛樂生活與學習發展相融合；

作品展示社區：提供學員展示學習成果的虛擬社區，個人或小組可以上傳制作完成的作品，并以文字、圖片、代碼、程序等形式進行展示，所有用戶可以對作品進行瀏覽、點評和點贊。但上傳作品需要經過系統管理員審核。

（5）微課系統管理子系統

該子系統主要指系統管理員負責對整個微課在線學習系統的管理和維護，以保障學員學習的順利進行，幫助學員更好的完成學習任務。微課管理子系統依據系統需求分析劃分為微課課程管理、用戶管理、資源管理、交流社區管理四個子模塊。

微課課程管理：指系統管理員對微課課程進行添加、編輯、刪除等操作，并設置微課相應的屬性，主要包括微課名稱、授課教師、學習目標及要求等；

系統用戶管理：主要系統管理員對用戶信息及用戶身份驗證審核操作，用戶分為學生、教師和管理員三大類，不同的用戶角色在系統中的權限和操作都有所不同；

系統資源管理：系統管理員對所有提交到系統的所有資源信息進行導入、編輯、刪除和審核等操作；

交流社區管理：系統管理員對學員交流中所發出的所有帖子、問答和作品進行查看、編輯、刪除和審核等操作。

2.3 微課在線學習系統的數據存儲設計

數據信息存儲是微課學習系統中非常重要的一種技術。本系統依托校園網云平臺，為了防止用戶注冊信息丟失，給用戶造成不便，系統中的注冊信息采用增量式的數據備份存儲技術。對于微課視頻、微課資源采用冗余存儲技術，防止數據的丟失，同時為數據的頻繁訪問提供負載均衡。對于微課系統中的資源信息，按不同形式的數據存儲要求，部署相關的結構化和非結構化數據庫作為存儲并提供訪問的支撐技術。結構化的數據采用SQL Sever 2014關系數據庫進行存儲和管理，大量的視頻、音頻、相關材料的索引和實際物理路徑等非結構化數據信息使用非關系數據庫（Mongo DB）進行存儲和管理。

3 微課系統的應用

本微課在線學習系統已經在羅定職業技術學院校園網上投入使用，系統穩定，在安全性及可靠性方面良好。在線學習系統的投入使用，為本校學生提供了一個支持多樣資源、多交互、全程記錄的非正式學習方式，提高了學生的自主學習興趣，提高了學習效率。同時，也給學校的信息化教育形式多樣化帶來了方便，給老師的教學帶來了幫助。

4 結束語

微課在線學習系統作為一種新型的學習資源形式，為廣大學員的學習提供了更加廣泛學習方式，增加了學員學習的興趣。本微課在線學習系統設計，從學校和學生需求出發，符合了廣大師生的要求，受到了一致好評。當然，系統也還存在一些缺陷，比如系統的功能模塊還有待進一步的完善和優化。

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