“互聯網+”數字化教學平臺的設計與實現＊

陸 放

（哈爾濱金融學院，黑龍江 哈爾濱 150030）

前言

MOOC即Massive Open Online Course意為大規模在線開放課程。它是互聯網技術和傳統教育的結合，具有工具資源多元化、課程易于使用、課程受眾面廣、課程參與自主性等特征，相比傳統教育，其優勢主要在于以下幾點。

一是在線教育有更完善的教學資源。在線教育可以整合頂尖的師資、優質的教學內容。MOCC平臺上有經過整合的大量的視頻、音頻、圖片、教學PPT等完善的資源，可以讓學習更加個性化和碎片化，學生可以自由地選擇學習的內容，而且隨著智能手機、平板電腦的普及，學生可以自由地根據自己的時間學習MOCC課程[1]。

二是在線教育開放性可以滿足各行各業人士的知識需求。在線教育是免費開放的，不僅僅是針對學校的學生開放，同時也對全社會各階層的人士進行開放，每個人都可以根據自己對知識的需求來選擇學習內容，因此線上教育更體現了教育的包容性、開放性和公開性。

三是在線教育改變傳統教育資源不平均的現狀。這種開放的教育模式可以緩解教學資源不平衡的問題，知名高校將自己的課程放在互聯網上，可以讓教學質量差，地區偏遠的學生得到更好的教育資源；也可以讓世界各國的學生互相了解其他國家的教育情況。因此，通過在線教育可以實現讓更多的人享受到優質的教育資源。

一、數字化教學平臺的優點和意義

數字化教學平臺不同于傳統教育的課堂授課課后作業的模式，而是一種可以先學后教的模式，是互動式、自主性、個性化的教學模式，比傳統教育更有利于提升學習質量和教學質量[2]。優點主要如下所示。

1.學習資源豐富，易于接受

數字化教學平臺擁有豐富的教學資源，內含大量的短而精致的視頻，觀看任務量小，便于學生碎片化學習，更容易被學生接受。同時，視頻里穿插各類問題，學生只有回答正確才能繼續觀看剩余視頻，起到督促學監督學生學習的作用。

2.學習過程可控與自定步驟相結合

數字化教學平臺可以設置為以周為單位的學習進度安排；也可以設置為闖關模式進行學習，學生必須完成當前任務才能進入到下一個階段學習；同時可以設置提交作業的時間，超期則無法提交；平臺可基于學生學習行為分析學習指導與過程控制。這樣可以讓學生在固定的時間段內開展自定步驟的個性化學習，培養學生學習的自主性和主動性。通過過程控制，可以幫助學生了解個人學習情況，促進對課程內容的理解，也有助于教師和管理者了解學習進度，可以進行精準干預。

3.對群體智能的有效利用

數字化教學平臺可以實現學生群體之間的互動與協作，可以讓學生互評作業。這校可以促進學生積極的思考，有效解決學習中遇到的問題，同時可以培養學生之間互相協作，互相幫助，達成知識的更加深化。

4.多元化評價

數字化教學平臺可以把各類行為活動都可進行量化，并計入成績，作為整體過程評價的一部分，比如同伴互評、教師評分等。有利于調動學生學習的積極性與主動參與性，促進學習效果，同伴互評可以培養學生的責任意識，主動的評價還是由任課教師來完成，以保證評分的準確性。

5.教與學的雙向互動

數字化教學平臺基本單元知識點可以設置成以交互練習的形式，支持內嵌和外部社交工具開展課程討論。這樣更符合學生在線學習時的認知規律和心理特點，充分調動學生學習的主動性[3]。

6.激勵機制

數字化教學平臺可以提供證書或學分以及學習過程中的進階獎勵，通過這些方式來激發學生的學習興趣。

二、數字化教學平臺技術原則

數字化教學平臺（以下簡稱本項目）基于MOOC模式，建設遵循以下技術原則。

一是安全性。數字化教學平臺按照標準的等級保護機制，具備不同層次的安全保護措施，包括軟件、硬件的安全，并且具有備份方案。

二是擴展性和靈活性。數字化教學平臺系統采用J2EE的B/S架構，MVC開發框架，視頻廣播支持所有媒體格式。具備低耦合、高內聚的特點，伸縮性強，可以保證在后續不斷地升級的對模塊的擴充。

三是穩定性。數字化教學平臺在互聯網基礎上保持學習者觀看視頻點播的穩定性，不論是總體結構還是平臺性能，都會充分發揮其特點，給用戶帶來高質量的訪問體驗。

四是可維護管理性。數字化教學平臺無論是自身系統還是數據庫都具備靈活的維護界面，可視化強，方便運維人員對系統的維護管理。

五是可操作性。數字化教學平臺的系統操作界面友好，功能簡捷，方便用戶能夠快速上手。

三、數字化教學平臺技術架構

本平臺技術架構包含：數據層、中間件層以及設備訪問。

數據層主要用于非結構化數據（包括文檔、視頻、用戶教學活動的附件等教學資源）、結構化數據（用戶數據、課程數據、學習數據等教學過程數據）的存儲并提供訪問，因此需要部署結構化數據庫和文件存儲服務器做支撐。

中間件層具有負載均衡、CDN、轉碼服務、JOB服務、Web服務器中間件、Cache等主要軟件，用于為數字化教學平臺提供基礎的系統軟件支撐。

四、數字化教學平臺功能設計

數字化教學平臺包含課程資源庫管理、教學管理、教學數據分析、在線課程學習、學習行為、教學行為數據分析、作業批閱等功能，按照不同身份分為教師、學生、管理員三大部分[4]。

1.教師

1.1 資源庫。設置目錄：目錄可以單獨管理，并供課件與題庫使用。課件資源：每門課程包括一個課件素材庫，支持上傳視頻和文檔類的素材，素材上傳后由系統自動完成格式轉換。練習題目：每門課程包括一個練習題目庫，題目可以用于課程測試和作業，題目類型支持選擇題、判斷題、簡答題[5]。問卷題目：每門課程包括一個問卷題目庫，題目用于開課時設置調查問卷。題目支持單個錄入和支持Excel批量導入并提供導入模板。

1.2 開課管理。創建一個開課可以理解為創建一個批次，教師以此來界定學生范圍以及課程進度，這樣既方便了教師對教學計劃的掌控，又實現了教學資源的反復利用。開課信息：教師對本次開課的開課名稱、封面片花（縮略圖或短視頻）、課程大綱、考試標準、學習要求、開課時間進行維護。開課內容：教師按照教學計劃劃分章節，將資源庫中的課件資源和習題資源按照章節分組，并且可以創建及維護課程公告。

1.3 教學互動。對學生提交的練習進行批閱，主觀題手動批閱，客觀題自動批閱。

1.4 課程統計分析。歷次開課報名統計、課程選課及完成率統計。

2.學生

2.1 課程列表。學生可以在課程列表中選擇自己想要學習的課程來加入課程。

2.2 我的課程。學生已加入的課程會進入該分類，方便學生學習。

2.3 課程學習。學生可以瀏覽教師上傳的課件，做教師上傳的習題，查看教師發布的課程公告。

3.管理員

3.1 課程推薦。管理員可以選擇課程作為課程介紹，推薦到該模塊；同時也支持管理員自己制作課程介紹或者通知公告等信息。

3.2 管理員統計分析。管理員可以查看課程總數統計、開課總數統計、師生人數統計、最受歡迎課程統計。

五、數字化教學平臺功能實現

與功能設計對應，按照不同身份分為教師、學生、管理員三大部分。具體實現細節如表1～7所示。

1.教師

1.1 資源庫

表1 資源庫表

1.2 開課管理

表2 開課管理表

2.學生

2.1 課程列表（實際上是開課列表）

表3 開課列表

2.2 我的課程

表4 我的課程表

2.3 課程學習

表5 課程學習表

3.管理員

3.1 課程推薦

表6 課程推薦表

3.2 管理員統計分析

表7 管理員統計分析表

六、數字化教學平臺輔助功能

1.對外接口及系統集成

數字化教學平臺可以通過對外集成其他應用系統，實現功能的擴展與數據的交換。例如，與學校的統一身份認證平臺進行對接，實現學校內一個身份進行登錄系統；與郵件系統進行對接，實現信息提醒；與教務系統進行對接，實現學習成績的自動錄入，減輕教師的工作量；與學工系統進行對接，實現學生班級之間的互動協作；與招生就業平臺對接，可根據學生的專業領域和學業情況自動匹配相關崗位，實現學生與就業崗位雙向匹配和推薦。

2.數據分析和預警功能

數字化教學平臺需要收集并分析課程的各類數據，為師生提供可視化的學習情況分析報告。可以通過圖形、圖表、數字和小視頻的方式來顯示，例如：餅圖、曲線圖、柱狀圖、儀表盤和雷達圖等都是比較常用的圖表圖形，能夠直觀地呈現出學生的學習數據。學習分析的數據可以從三個服務對象來提供數據服務，分別是學生視角、教師視角、管理員視角。通過提供的數據分析得到早期預警和中期預警，及時向學生個性化地推薦學習路徑和學習資源，幫助學生糾正學習行為，有針對性地指導學生完成學習任務。

結語

通過對“互聯網+”數字化教學平臺的設計與實現，使互聯網教育從教師和學生兩個方面入手，讓教師更加簡潔地使用互聯網進行教學設計，讓教學內容更加契合學生的學習規律，讓學生更加靈活便捷地掌握學習時間，更加激發學生學習的自主性。使互聯網教育作為傳統教育的有力補充，打破了時間、空間和師生之間的隔閡，為更多渴望學習的人們提供了在線學習的機會，也促進傳統教育和互聯網教育的大融合。