基于構件的精品資源共享課自動生成系統研究

【摘要】隨著國家級精品資源共享課程建設項目的啟動，各高校陸續開展了精品資源共享課建設工作。將基于構件的軟件開發技術應用到精品資源共享課自動生成系統中，結合教師需求，設計并實現了一種集設計、制作與維護為一體的精品資源共享課自動生成系統。詳細介紹了平臺的設計方案、主要功能和實現技術并應用到精品資源共享課“國際貿易概論”中，實踐表明，構件技術的運用能減少系統的開發工作量、提高了系統的可維護性和擴展性，有利于資源的共建共享。同時，系統的自動生成也減少了教師開發課程的技術障礙，讓教師精力集中于資源建設和學習環境設計上，更好的為高校師生和社會學習者服務。

【關鍵詞】構件；開放課程，精品資源共享課；生成系統

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097（2013）09—0095—05 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2013.09.019

一 引言

2012年5月，教育部又頒布了《精品資源共享課建設工作實施辦法》（教高廳[2012]2號），拉開了建設5000門國家精品資源共享課建設的大幕。精品資源共享課是以高校教師和大學生為服務主體，同時面向社會學習者的基礎課和專業課等各類網絡共享課程，其目的是“利用現代信息技術手段，加強優質教育資源開發和普及共享，進一步提高高等教育質量，服務學習型社會建設”。精品資源共享課程建設是前期精品課程工程的延續與提升，為了突破前期精品課程建設應用中出現的更新率和共享應用低下等問題，促進其有效深入的建設與共享是今后開放課程建設的重點。

二 需求分析

調查表明，造成精品課程更新率低、共享應用不暢的原因除了缺乏有效的管理運行機制等諸多因素外，系統的通用性、擴展性、可重構性較差以及教師在更新和共享上所遇到的技術障礙也是重要原因。將構件技術引入到精品資源共享課建設中，開發一種通用、易擴展的精品資源共享課自動生成平臺，復用構件及框架，能減少開發時間，降低開發成本。同時，系統的低門檻技術有利于教師后期更新資源，增加教師維持更新系統的動機，提高課程內涵呈現和共享的績效。最后，平臺允許教師可以面向不同教學情景自己設計、組織頁面、任意組合靈活實用的共享課程，在易用、簡捷、個性和專業中找到最佳的平衡點。

三 系統的設計與實現

1 構件

構件是指可方便地插入到語言、工具、操作系統、網絡軟件系統中的一種接口定義良好的、獨立可重用的二進制形式的代碼和數據；而可復用構件是指具有相對獨立的功能和可復用價值的構件。基于構件的軟件開發技術是綜合了如面向對象技術、契約式設計、模型驅動的開發、軟件系統架構設計等多種優秀設計思想和實踐的產物。其核心是將復雜系統按照功能粒度進行劃分或重組為若干功能單一的小構件，使構件之間的功能耦合度降至最低，但構件內部聚合性較高，構件通過相互的接口進行互訪，這些符合系統模塊劃分“高內聚、低耦合”的原則。開發人員可根據系統的功能對各種構件進行“即插即用”組裝而構成較大的功能模型，可大大提高系統開發的效率和質量。

2 系統的構建思想

（1）遵循規范、優化升級課程

始終遵循精品資源共享課建設的技術規范和建設標準、遵循E-Learning國際和國家標準（AICC，SCORM等），保證課程內容的完整性和課程結構及數據的標準性。向高校師生和社會學習者提供優質、便捷的教育資源共享服務。

（2）向導指引、共建共享優質教學資源

系統采用可統一維護的向導式的導航功能，引導老師建立和組裝課程、所見即所得；提供了方便的資源錄入工具，輔助教師快捷共建共享優質教學資源，基于Web2.0技術與核心理念的各種軟件。如博客、Wiki、SNS等模塊在平臺中的運用，支持微內容的創建、存儲、傳遞、維護與管理，使得增強精品資源共享課的互動交流性成為可能。

（3）界面定制、構建數字化學習環境

從精品課程走向精品資源共享課程，涉及課程建設效用、資源建設思路和服務面向等多方面的轉型，系統不再只是方便教師的教學，更重要的是要為學生和社會化學習者提供一個優秀的數字化學習環境，方便學員隨時隨地地學習，提升學員的自主學習能力以及終身學習的意識與習慣。

（4）接口標準、易于擴充整合

系統采用“單點登錄、統一認證”，支持跨平臺和多種數據庫，提供標準的API與主流系統的整合，方便系統的升級。

3 系統的設計

（1）構件的抽取

構件設計既要滿足系統需求，又要具備高內聚、低耦合、易重用的特點。構件具有不同的粒度，可以由不同的大小和分類，小的可以是一個類，大的可以是完成某個獨立系統功能和服務的獨立的軟件包。構件的粒度要適中，構件粒度過小，雖然易于復用，但是不利于構件的管理：構件粒度過大，實現構件比較困難。因此合理的構件粒度有利于實現復用和管理之間的平衡。根據系統的總體功能結構以及構件的調用關系，按照傳統的三層邏輯結構，將系統劃分為用戶表示層、業務邏輯層和數據訪問層，三層相互獨立。其中，用戶表示層是用戶與系統的交互接口界面；業務邏輯層描述系統的業務處理；本系統的主要業務構件可以分為：課程創建構件、資源發布構件、學習支持構件、交流合作構件、作業構件、評價構件、基本信息構件、行政管理構件、統計構件等等；其邏輯架構如圖1所示。

（2）系統功能模塊的設計

系統的主要模塊為：創建精品資源共享課模塊、發布課程資源模塊、學習支持模塊、合作和交流模塊、行政和管理模塊、反饋和評價模塊。系統功能模塊圖如圖2所示：

創建課程框架：教師根據管理員提供的用戶名以及密碼登錄到精品資源共享課的創建頁面，完成基本信息的錄入、模版和樣式的選擇、模塊定制、頁面調整（支持用戶拖動各功能模塊進行布局。

發布課程資源：課程資源分基本資源和拓展資源，對于基礎資源，依據國家精品資源共享課評審指標體系，系統對此進行了模塊化和結構化組織，如圖2所示，對于基本資源，系統按照課程概要、課程章節、教學單元和教學資源來組織，其中課程章節由章節概要、教學單元集合、章節作業等構成；教學單元包含一系列的教學資源，教學資源為學習指導、演示文稿、教學錄像、作業、試卷、試驗、實訓等資源。拓展資源同樣遵守基本資源的建設技術要求，采用分層設計理念，規范性強，兼容性好，能夠方便師生和社會學習者共同建構資源。擴展資源主要包括：教學案例庫、專題講座庫、素材資源庫、實驗實訓、試題習題庫、知識檢索等。無論是基本資源還是擴展資源，系統提供了界面友好的上傳向導方便教師、學生和社會學習者將各類資源上傳到相應的模塊。

學習支持：平臺踐行以學生為主體、教師為主導的教學理念，不再只是方便教師的教學，更重要的是要為學生和社會學習者提供一個優秀的數字化學習環境，提升其的自主學習能力。為此，平臺為學員提供了電子學習筆記、思維導圖、維基、電子學習檔案袋、詞匯表等學習支持工具。

合作和交流模塊：本模塊主要提供了論壇、博客、微博、文件共享、學生個人網頁、網上聊天、投票、電子郵件等同步和異步交流工具便于實現人機交互、師生交互、生生交互，充分調動學生的主動性、積極性、創造性，也有利于實施探究性學習、協作式學習和專題研究性學習。

作業和評價模塊：平臺提供的作業和評價主要作業提交、作業下載、作業反饋、在線測試，對于客觀題測試系統提供了自動批改和及時反饋功能，還可根據測試題中的知識點和學生的答題情況，給出個性化建議。

行政和管理功能：教務信息的發布、公文及報表的流通、各類信息的查詢都需要平臺具有初步的行政公文功能，包括課程通知，電子日歷等。

系統管理主要包括小組管理、成績管理、報表管理、教師隊伍管理、樣式管理、公告管理等等。

反饋和評價：開放學習不是放開學習，要保證學習的績效水平，網絡教學管理非常重要。為此系統提供了學生學習活動跟蹤、教師指導活動跟蹤、文件調查、意見反饋等功能動態的了解教和學的動態，如通過對學生課程頁面的訪問數量、更新次數、停留時間、課程互動答疑量進行統計，便于教師和學生了解學習情況，為下一步教學提供參考數據。

4 系統的開發環境

本系統使用了MyEclipse8.5、SQLServer2008、Dreamweaver等開發工具，JSP為開發語言，MVC模式，項目使用的是當前流行的SSH框架，pring+Struts2+Hibernate，通過MyEclipse8.5新建的Web Project項目集成的。此框架是當前Java Web開發的主流的企業輕量級框架，Struts進行流程控制，Spring進行業務流轉，Hibernate進行數據庫操作的封裝，SQL Server 2008為數據庫來進行設計與開發，具體如圖3所示。

四 應用效果

以我校國際貿易概論精品資源共享課的建設為例，教師注冊后在系統向導的提示下，依次填寫課程信息、選擇課程模板（如圖4），由于系統使用了Ajax、jQuery等技術處理用戶響應，教師在選擇了一種模板后，網站即時變成了選擇的主題風格，增強了用戶體驗。確定模板后，教師根據課程需求增刪欄目（如圖5）、定制功能模塊、上傳欄目內容（如圖6），完成精品資源共享課程的創建。

教師后期對課程內容和資源進行更新也十分便捷，登陸后，選擇需要更改的欄目，上傳覆蓋即可。若需對欄目重新調整，如更換模板、增刪欄目，方法類似創建課程，這里不再贅述。同時考慮到教師的不同需求，系統還提供同一模板不同模塊可視化拖拽功能（如圖7），支持教師選擇模板后自由拖拽組合成個性化的頁面。

為了檢驗系統的應用效果，進一步改進系統的性能，在教師試用本系統后項目組實施了問卷調查，為便于實驗統計和分析，筆者把調查問卷細化成評價量化表的形式，從教學性（含內容、策略等8個子項）、技術性（含交互設計、資源組織等5個子項）、可用性（含導航、布局等5個子項）、用戶態度（實用性、滿意度等4個子項）四個方面對系統進行測評，由教師依次對每個評價項目打分，評價結果統計圖如圖8顯示。

評價結果表明：

（1）相對傳統的精品資源課建設，本系統復用構件及框架，能夠簡化建設流程，降低開發成本，提高了系統的可維護性和擴展性。（2）系統的自動生成技術降低了教師更新和共享上所遇到的技術障礙，有利于教師后期更新資源，提高課程內涵呈現和共享的績效。（3）系統的“積木式”自由組合模式，允許教師根據自身需求，開啟或關閉模塊，自由組合精品資源課程網站構架方案，滿足教師個性需求。（4）雖然教師從整體上給予了肯定的評價，但對某些方面也提出了建設性意見。如模板不夠豐富、模塊拖拽時有延遲、子菜單有數目限制等。

五 總結

基于構建的精品資源共享課自動生成系統是我們根據總結精品課程建設經驗和高校教師實踐中的需求而設計開發的。本文提出了一個精品資源共享課動態生成平臺的設計方案，并基于構件技術在JSP平臺上開發出了基于模板的、易用、靈活的網站生成系統，并將該軟件應用到我校課程的建設中。實踐表明該軟件的大大減輕了教師的工作量，也利于課程網站的內容的后期更新和資源的共建共享。下一步我們將改進系統的不足之處，進一步完善和增強系統的智能化和個性化功能，同時開發支持包括平板和智能手機在內的主流移動終端的精品資源共享課程，以期在教學中發揮更大的效益。