數(shù)字校園網(wǎng)平臺(tái)下慕課學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究

林 清，林國(guó)富，鄭雪玲

（泉州華光職業(yè)學(xué)院，福建 泉州，362121）

近年來(lái)隨著互聯(lián)網(wǎng)+概念的推廣[1]和實(shí)施，高等職業(yè)教育[2]發(fā)展瓶頸得到了突破。尤其在高職院校師資短缺，教學(xué)資源配備不足的現(xiàn)狀下，通過(guò)數(shù)字校園網(wǎng)平臺(tái)開展慕課學(xué)習(xí)，這種學(xué)習(xí)形式無(wú)疑突破了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的時(shí)空界限。對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的高職學(xué)生而言，線下教學(xué)與線上慕課的融合[3]不失為創(chuàng)新學(xué)習(xí)的有效途徑。傳統(tǒng)意義的線上慕課多數(shù)通過(guò)教室、實(shí)驗(yàn)室等多媒體固定終端來(lái)開展，這在一定程度上限制了學(xué)生學(xué)習(xí)的自由度；線下學(xué)習(xí)則考驗(yàn)學(xué)習(xí)能動(dòng)性，多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)知識(shí)帶有主觀選擇性。這勢(shì)必使學(xué)習(xí)過(guò)程缺乏連貫性、系統(tǒng)性[4]。因此，研究通過(guò)移動(dòng)終端來(lái)彌補(bǔ)傳統(tǒng)線上慕課和線下學(xué)習(xí)的不足無(wú)疑是助力互聯(lián)網(wǎng)+高職教育發(fā)展的創(chuàng)新途徑?；诖?，結(jié)合泉州華光職業(yè)學(xué)院（以下稱學(xué)校）實(shí)際現(xiàn)狀，本文提出借助學(xué)校數(shù)字校園網(wǎng)平臺(tái)通過(guò)設(shè)計(jì)移動(dòng)智能終端系統(tǒng)來(lái)實(shí)施慕課學(xué)習(xí)的方案。

一、系統(tǒng)需求和架構(gòu)分析

移動(dòng)智能終端系統(tǒng)由管理員和移動(dòng)用戶終端兩部分構(gòu)成。管理員權(quán)限定義為移動(dòng)用戶終端身份信息管理、課程相關(guān)學(xué)習(xí)資源管理、學(xué)習(xí)評(píng)估、訪客統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)升級(jí)等；老師和學(xué)生作為移動(dòng)用戶終端的兩個(gè)用戶群，因權(quán)限不同需設(shè)置各自登錄途徑。其中老師的權(quán)限定義為課程信息更新、課程作業(yè)發(fā)布、課程成績(jī)錄入、課程輔導(dǎo)解惑、學(xué)習(xí)成效；學(xué)生權(quán)限定義為課程查詢、在線學(xué)習(xí)、提交作業(yè)、成績(jī)查詢、答疑專區(qū)。移動(dòng)智能終端系統(tǒng)在慕課[5]學(xué)習(xí)實(shí)施過(guò)程中，要求對(duì)移動(dòng)用戶終端身份進(jìn)行認(rèn)證、發(fā)布教學(xué)公告、意見(jiàn)反饋管理、用戶體驗(yàn)改造等。

本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用云端/客戶端架構(gòu)。其中用于實(shí)施慕課學(xué)習(xí)的移動(dòng)客戶端各項(xiàng)控件主要通過(guò)安卓開發(fā)設(shè)計(jì)，云端服務(wù)器采用JAVA 編程，通過(guò)web Service 來(lái)實(shí)現(xiàn)接口功能。這樣的架構(gòu)具有良好的并行數(shù)據(jù)處理能力，因此移動(dòng)智能終端只要安裝App 即可實(shí)現(xiàn)用戶接口功能和批量數(shù)據(jù)處理請(qǐng)求。云端服務(wù)器則對(duì)終端用戶提交的大規(guī)模數(shù)據(jù)展開高速運(yùn)算，并通過(guò)適配數(shù)據(jù)庫(kù)資源來(lái)響應(yīng)移動(dòng)終端用戶的請(qǐng)求。

二、服務(wù)設(shè)計(jì)

圖1 服務(wù)模塊和終端服務(wù)接口適配關(guān)系

根據(jù)移動(dòng)智能終端用于實(shí)施慕課學(xué)習(xí)的系統(tǒng)需求，服務(wù)器一側(cè)設(shè)置七個(gè)服務(wù)模塊以滿足移動(dòng)用戶端七個(gè)API，并將功能模塊封裝到所對(duì)應(yīng)的Servlet。如圖1 所示為慕課學(xué)習(xí)的服務(wù)模塊和服務(wù)器服務(wù)接口之間的適配關(guān)系。

圖2 移動(dòng)安卓智能終端節(jié)點(diǎn)功能結(jié)構(gòu)

基于安卓系統(tǒng)開發(fā)的移動(dòng)智能終端在功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面也保持了和服務(wù)器一側(cè)七個(gè)API 對(duì)應(yīng)的模塊設(shè)計(jì)。比如：用于驗(yàn)證終端用戶賬號(hào)密碼的ID 認(rèn)證模塊設(shè)計(jì)；用于提供課程學(xué)習(xí)的課程[6]列表模塊設(shè)計(jì)；用于發(fā)布通知的公告模塊設(shè)計(jì)；用于響應(yīng)安卓終端提交的課程微視頻點(diǎn)播的慕課Flash模塊設(shè)計(jì)；用于鞏固課后知識(shí)的課程作業(yè)模塊設(shè)計(jì)；用于檢測(cè)課程學(xué)習(xí)效果的課程成績(jī)查詢模塊設(shè)計(jì)；用于解惑的答疑專區(qū)模塊設(shè)計(jì)。整個(gè)移動(dòng)安卓智能終端對(duì)模塊功能的處理結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

三、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

圖3 移動(dòng)智能安卓客戶端慕課學(xué)習(xí)系統(tǒng)實(shí)體關(guān)聯(lián)

在慕課學(xué)習(xí)時(shí)，移動(dòng)安卓客戶端發(fā)起數(shù)據(jù)訪問(wèn)。訪問(wèn)請(qǐng)求經(jīng)由系統(tǒng)的表現(xiàn)層進(jìn)入業(yè)務(wù)層接口再送往訪問(wèn)層，進(jìn)而對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施調(diào)用操作。結(jié)合上述需求分析，基于移動(dòng)智能安卓客戶端慕課學(xué)習(xí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)劃如圖3 所示。

結(jié)合上述設(shè)計(jì)的系統(tǒng)服務(wù)，為便于管理數(shù)據(jù)庫(kù)[7]，在各個(gè)服務(wù)模塊中設(shè)計(jì)如表1 所示的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)表。

表1 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫(kù)一覽表

四、系統(tǒng)實(shí)施

（一）ID 認(rèn)證模塊

作為慕課教學(xué)的首要環(huán)節(jié)，ID 認(rèn)證模塊為慕課參與者提供人員身份安全保障。用戶首先通過(guò)移動(dòng)智能安卓客戶端向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求，在接受數(shù)據(jù)庫(kù)身份信息比對(duì)后才能執(zhí)行下一步驟的操作。如果比對(duì)一致，進(jìn)入歡迎界面；反之跳轉(zhuǎn)登錄界面重新驗(yàn)證身份[8]。其實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖4 所示。

圖4 ID 認(rèn)證實(shí)現(xiàn)過(guò)程

（二）課程列表模塊

在移動(dòng)安卓[9]客戶端用戶成功通過(guò)ID 身份認(rèn)證后進(jìn)入首頁(yè)選定相應(yīng)課程，客戶端提交訪問(wèn)請(qǐng)求至服務(wù)器側(cè)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)查找適配后將該課程相關(guān)信息返回至移動(dòng)安卓客戶端顯示。也可以通過(guò)輸入關(guān)鍵字展開課程信息的模糊查詢操作。當(dāng)服務(wù)器收到客戶端發(fā)起的查詢請(qǐng)求，開始執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)匹配并將結(jié)果返回至客戶端。檢索實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖5 所示。

圖5 課程列表模塊實(shí)現(xiàn)過(guò)程

（三）慕課flash 模塊

移動(dòng)智能安卓客戶端用戶進(jìn)入首頁(yè)后選擇指定的慕課微視頻，向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)起訪問(wèn)請(qǐng)求。在服務(wù)器查找到匹配的慕課微視頻資源后調(diào)用統(tǒng)一資源定位送往客戶端，再由安卓客戶端調(diào)用本地播放器進(jìn)行播放展示。實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖6 所示。

圖6 慕課微視頻點(diǎn)播實(shí)現(xiàn)過(guò)程

（四）答疑模塊

該模塊主要滿足課程教學(xué)的后續(xù)延伸鞏固而設(shè)計(jì)[10]，整個(gè)答疑專區(qū)模塊的界面布局通過(guò)ListView控件來(lái)實(shí)現(xiàn)。每一門課程都設(shè)置了答疑交流和留言查看入口。學(xué)生在慕課課程學(xué)習(xí)過(guò)程中若有任何不解可通過(guò)移動(dòng)智能安卓客戶端提出疑惑也可發(fā)表留言為困惑者提供解決思路，達(dá)到共同進(jìn)步的學(xué)習(xí)效果。入口觸發(fā)文件以列表的形式呈現(xiàn)。

（五）課程作業(yè)模塊

移動(dòng)智能安卓客戶端支持學(xué)習(xí)者在客戶端上完成課程作業(yè)。課程題庫(kù)依然通過(guò)ListView 來(lái)布局，動(dòng)態(tài)顯示作業(yè)題，作業(yè)答案選項(xiàng)的選擇由snglechoice 來(lái)控制實(shí)現(xiàn)，并提交至服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，最終將結(jié)果返回至移動(dòng)智能安卓客戶端。

（六）課程成績(jī)模塊

移動(dòng)智能安卓客戶端支持學(xué)習(xí)者通過(guò)本地查詢特定課程的學(xué)習(xí)效果。學(xué)習(xí)者通過(guò)選中相應(yīng)課程提交數(shù)據(jù)請(qǐng)求，便可收到課程成績(jī)。實(shí)現(xiàn)過(guò)程如圖7 所示。

圖7 課程成績(jī)查詢實(shí)現(xiàn)過(guò)程

五、系統(tǒng)評(píng)估

為確保本次設(shè)計(jì)的移動(dòng)智能客戶終端系統(tǒng)在我校數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下能夠順利地實(shí)施慕課學(xué)習(xí)[11]，本次對(duì)系統(tǒng)展開了如表2 所示的聯(lián)調(diào)聯(lián)試[12]。為增強(qiáng)系統(tǒng)評(píng)估的客觀性，測(cè)試均在安卓平板電腦/手機(jī)上進(jìn)行，并且頻繁更換測(cè)試地點(diǎn)，在宿舍樓、教學(xué)樓、操場(chǎng)等不同地方進(jìn)行測(cè)試。

表2 系統(tǒng)評(píng)估方案

六、總結(jié)

本次慕課學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究是在學(xué)校科研課題經(jīng)費(fèi)資助下進(jìn)行的一項(xiàng)研究工作。所研究的慕課學(xué)習(xí)系統(tǒng)是從高職院校學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和師資設(shè)備條件的角度出發(fā)，探討了如何通過(guò)娛樂(lè)為主的移動(dòng)終端引導(dǎo)在校高職學(xué)生真正地突破時(shí)空局限去高效地學(xué)習(xí)課程，并擬定測(cè)試方案以對(duì)整個(gè)數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)下慕課學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行整體性評(píng)估。調(diào)試結(jié)果表明，根據(jù)系統(tǒng)需求分析所設(shè)計(jì)的服務(wù)功能模塊均可實(shí)現(xiàn)。