北京協和醫學院在線課程平臺的設計與實現

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教育理念向“重學”的轉化以及現代網絡技術在教學中的應用，促進了現代醫學教育的改革和發展，使基于在線課程平臺的教育方式得到了推廣。與傳統的教學模式相比，基于在線課程平臺的醫學教育具有明顯的優勢。首先，醫學生可不受時間和空間的限制，自由掌握學習進度和學習方式，實現自主化、個性化學習，有助于解決分層教學的難題；其次，在線課程平臺不僅提供形象生動、內容充實的多媒體教學，還可有效實現師生間的動態交互；最后，平臺可以協助統計人員方便獲取醫學生的學習記錄、課程評價等內容，定量分析學生的學習動態、評價教學質量，實現向以學生為中心的教學模式轉變[1]。

北京協和醫學院是我國現代醫學教育事業的先行者和高質量教育教學的典范，在教學中始終堅持“精英教育”思想，在教學模式、教學方法上不斷地探索和改革[2]。為培養學生的自學創新能力和減輕醫學生課業負擔，北京協和醫學院于2015年11月建立了“北京協和醫學院在線課程平臺”。該平臺提供教學課程的全面資料，實現教師與學生的隨時互動，提高了課堂教學質量和效率。

1 北京協和醫學院在線課程平臺的設計

1.1 平臺設計原則

1.1.1 統一規劃與業務規范化

北京協和醫學院在線課程平臺需統一規劃建設結構、數據模型結構、數據存儲結構以及系統擴展規劃等內容，同時為使平臺具有較強的實際操作性，需制定較為完善的業務流程規范[3]。

1.1.2 易用性與可維護性

考慮到使用者的計算機水平層次不一，同時由于醫學知識更新較快，需要不斷更新課程教學內容、改進資源教學方法等，所以平臺設計應盡量操作簡便，平臺必須具有良好的維護性，提供簡便的刪改、添加功能。

1.1.3 兼容性與可靠性

由于平臺涵蓋教案、教學大綱、教學進度計劃、課件、授課視頻、參考資料等豐富異構的教學資源，所以平臺需具備自動識別并拒絕接受錯誤和結構不合理數據的功能。同時，由于操作失誤出現的故障，系統重新使用時應有自動容錯功能，若出現一時的設備故障系統可進行恢復，不破壞數據的一致性和完整性[4]。

1.1.4 可擴展與易升級

在設計平臺過程中不僅要參照借鑒國際的標準規范及現有成熟課程平臺的體系結構，還需考慮業務未來發展的需要，盡量保證模塊“高內聚、低耦合”，提高模塊的獨立性，便于平臺的擴展和升級[5]。同時在線課程平臺的設計還需考慮學校已有資源，與本校教務管理系統、圖書館進行對接，實現協同工作。

1.1.5 交互性與共享性

交互性是影響在線教學效果的重要因素。在線課程平臺應設計論壇功能模塊，實現在線授課指導、答疑、課程討論等, 為師生間、學生間的交流提供空間。同時要保證教師與學生均可免費共享使用與課程相關的教學大綱、教案、課件、授課視頻、參考文獻等教學資源。

1.1.6 安全性與保密性

考慮到平臺部分資源的保密性，北京協和醫學院在線課程平臺需設置不同的用戶類型以及相應的安全級別和操作權限。為了保證數據安全，平臺內部的重要業務操作均需留有痕跡，還要實現數據的異地備份。

1.2 平臺總體框架設計

該平臺采用B/S結構，通過面向對象的設計理念，使用SpringMVC輕量級框架。通過MVC架構模式的思想，將Web層進行職責解耦。首先用戶發送請求，前端控制器根據請求信息(如URL)決定選擇頁面控制器進行處理并將請求委托給它。頁面控制器接收到請求后進行功能處理，需收集和綁定請求參數到一個對象，將命令對象委托給業務對象進行處理。處理完畢后返回一個ModelAndView，前端控制器收回控制權，根據返回的邏輯視圖名選擇相應的視圖進行渲染，并把模型數據傳入以便視圖渲染，前端控制器再次收回控制權，將響應返回給用戶，實現系統的相關功能。

這種模式具有清晰的角色劃分，數據驗證、格式化、綁定機制功能強大并且易于擴展，而且可以在服務器端集中維護，學生和教師通過瀏覽器即可隨時訪問。北京協和醫學院在線課程平臺的總體框架如圖1所示。

圖1 北京協和醫學院在線課程平臺總體框架

1.3 平臺功能結構設計

北京協和醫學院在線課程平臺用戶主要分為教師、學生、圖書館員、管理員4類，各類用戶在該平臺中扮演著不同的角色。對平臺用戶功能模塊包括教師管理模塊、學生學習模塊、圖書館員管理模塊及管理員管理模塊。

1.3.1 教師管理模塊設計

在線課程平臺中教師既是教學資源的提供者，也是學生自主學習、協作學習的指導者。教師可以通過平臺實現以下11項功能。

新建教學課程：注冊教師登錄后，即可進入教學頁面創建課程，填寫課程基本信息(包括課程名稱、是否為公開課、課程所屬專業、是否對課程進行進度、作業和進階式控制、課程學時、課程學分、課程論壇權限設置、課程封面、課程描述、教學大綱、課程教學計劃等。其中課程名稱、是否為公開課、課程所屬專業、課程學時、課程學分、課程論壇權限設置、教學大綱、課程教學計劃為必填項)。

課程維護：新建課程后需要對課程內容進行維護。為方便教師上傳、修改課程資源，平臺提供了課程網站模板，包括課程目錄、授課視頻、課程PPT、課程學習時長、課程講義、參考資料6個欄目。課程每一章節下的授課視頻，均配有課程PPT同步，可以達到課堂講授的效果。同時為方便操作，授課視頻、課程PPT欄目可實現附件的直接上傳，教師可以對上傳的附件修改名稱及刪除。此外通過輸入視頻學習時長(分鐘)還可以設置學習時長，學生在學習過程中需要按照課程設定的時長或者測試要求進行進階式學習。課程目錄和講義可直接通過在線編輯生成，教師可以像編輯Word文件一樣在線編輯網頁，其中講義部分支持公式、圖片、視頻、文字混排。

添加課程助教：添加助教是在線課程平臺主要的學習支持服務。任課教師針對一門課程可以設置一至多名助教，助教由學生擔任。助教擔負的職能有課程基礎信息維護、課程作業管理、課程成績管理、課程等級控制管理、課程習題管理、課程問卷調查管理、課程詞條管理、課程視頻管理、課程章節管理、課程參考書籍管理、課程PPT管理、課程學習時長管理和課程內容管理。教師可以自由選擇功能，設置助教權限。

設置習題庫與作業：教師可以設置習題庫，題型為客觀題，包括單項、多選、判斷、填空、改錯5種，并可設置是否給出試題分析、做題數量、通過率幾項參數。教師通過選擇作業、發布作業、選擇分組實現課程作業的布置，作業可以以組的形式布置。教師也可靈活選擇布置方式，即同組學生完成的是同一份作業，也可以以個人形式布置。

批改作業：學生提交作業后，平臺會提示給教師，教師可在線批改作業。如果學生作業合格，教師可直接給予通過，給該生作業打分，計入作業考核成績，并可將作業分享至課程論壇，供所有學生查看。如果學生作業需要修改，教師可直接將作業修改建議反饋給學生，若學生對作業進行了修改，平臺也會給教師以提醒。此外，教師可對課程設置作業進行控制，要求學生必須完成作業并通過，才能進入下一節的學習。

實時視頻答疑：答疑解惑是在線課程教學中不可或缺的重要組成部分，授課教師可以通過“答疑解惑”模塊，實現與學生的在線視頻交流答疑。

參與課程討論：課程論壇主要由圍繞該課程的話題列表組成，顯示各話題發帖數量、話題標題、話題內容、發起人及發起時間。教師可對某一話題發表觀點與看法，并對學生的留言進行回復；也可以按用戶名、學號、班級、學院、專業、興趣領域5種方式搜索其他人員，邀請他發表自身的觀點和看法，被邀請后會有相應的提醒。此外，教師有權對論壇中的所有話題進行修改和刪除，在刪除話題的同時，會被刪除其討論。

課程成績管理：成績管理包含評分標準、學習時長成績、作業完成程度成績、考試成績、綜合成績，其中綜合成績=學習時長成績+作業完成程度成績+考試成績。教師可以在“評分標準”欄目中設定每門課程的成績評定方式和各部分所占比重，可根據學生的學習時間填入學習成績，根據學生的作業提交情況填入作業成績，根據考試情況填入學生的考試成績。所有成績錄入完成后，系統會根據成績計算標準給出學生的綜合成績。最后教師根據學生的綜合成績選擇學生成績總評,通過或者不通過。

發布教學通知：包括教學公告、新聞通知、政策法規通知。所有通知顯示在消息區中并可進行檢索，在查找框中輸入搜索的關鍵詞，平臺顯示包含關鍵詞的所有通知。

問卷調查：問卷類型有2種，一種是課程前期問卷，旨在課程學習之前，教師通過設置調查問卷,對想了解的問題如學生基礎知識儲備等進行提問；另一種是課程后期問卷，課程結束后設置問卷調查可幫助教師及時獲得課程評價與反饋。教師可通過問卷調查模塊創建問卷、發布問卷、設置是否必須作答、設置調查結束時間、刪除問卷、查看問卷的統計結果，還可以把問卷及統計結果導出存為Excel格式的文件。其中問卷可設置單選題、多選題、主觀題等多種題型。

注冊登錄：授課教師注冊的形式有2種，一種是由管理員在后臺統一為授課教師注冊，教師可用管理員提供用戶名及初始密碼直接登錄，初次登陸需完善個人信息；另一種是授課教師自行注冊，而后需要完善個人信息，包括基本信息、教育信息、個人簡介、聯系方式4部分，其中基本信息與教育信息要求必須填寫且要求真實。注冊成功后登陸系統時如果密碼輸入錯誤3次則用戶名被鎖定，24小時之后方可解鎖。

1.3.2 學生學習模塊設計

學生通過該模塊可進行選課、課程學習、教學互動、修改作業等操作，平臺中學生可實現以下12項功能。

課程檢索與瀏覽：首頁設有課程搜索框，學生只需輸入課程關鍵詞便可檢索到相關課程。同時，學生還可以瀏覽課程列表，列表按學習時長從低到高進行排序，并顯示每門課程的相關信息、熱門程度。課程瀏覽頁面包括課程名稱、建課教師介紹、課程預覽視頻、課程評價、相關課程推薦、教學大綱、教師簡介、主講教師及共建教師的相關介紹。

在線聽課：學生只需點擊課程圖片或課程名稱，該課程便會出現在其本人的課程列表中，并且被選的課程將不再出現在可選課程列表中。進入課程學習頁面，課程以教材模式呈現，點擊課程某一章節便可進行學習，系統將自動記錄學生每一章節的學習時長，并將其作為結業考核的指標之一。同時平臺還提供針對每個章節的實時筆記，學生可以針對授課視頻的任意一點進行記錄，實現筆記與視頻內容在具體時間點的關聯。此外，平臺還提供對每個章節內容的擴展閱讀，學生可以瀏覽針對知識點的相關內容。

課程作業的完成、修改與提交：每一章節都可設置對應的作業，學生可在線完成并提交，教師批改作業之后平臺會予以提示。如果作業合格則無須修改，已通過的作業不能刪除；如果作業出現錯誤則需要修改，學生需參考教師的作業批改建議進行修改，修改后需再次提交。

參與討論：論壇區包括課程討論區和公開討論區兩部分，學生可自行選擇。學生可以實現對已有話題回帖，發起新的話題，投票支持優秀討論帖，舉報不恰當討論帖，設置討論帖的更新提醒郵件，邀請教師、學生答題等操作。但是學生無權刪除他人話題，話題只能由發起人或教師刪除。

為課程添加詞條：學生可以課程為單位建立詞條并進行維護,但詞條需經教師或助教審核后才能生效，生效的詞條將顯示在課程列表頁面[6]。

查看學習進度：學生可以隨時掌握自己的學習情況，即平臺會以進度條和百分比的形式，直觀地反映學生課程的學習進度。

完成課程結業考試：參加考試的學生需要在考試開放時間內登錄學習平臺，一次性自主完成課程考試。

課程評價：學生可以通過填寫調查問卷的形式參與課程前期調查以及所學課程的評價。評價采用不記名方式，在后臺只記錄用戶IP。

查看課程成績：學生登陸后可以查看已考試課程的成績及學分獲得情況。

接收消息通知：平臺可實現教學通知的推送，學生可查看信息具體內容及發送時間，也可刪除已讀信息(單條或批量刪除信息均可)。

推薦資源：在課程章節目錄下，學生可以推薦相關的資源鏈接，而后由教師決定是否發布。

注冊登錄：學生需要自行注冊，然后完善個人信息，包括QQ、Email、手機號、個人簡介、興趣愛好。與教師管理模塊相同，注冊成功后即可進行登錄。

1.3.3 圖書館員管理模塊設計

課程的教學教參可有效輔助學生隨堂作業和課程考核的完成，學生需要對其進行廣泛而認真的閱讀。網絡在線教育課程的這一特點促使大量的閱讀需求導向圖書館[7]。平臺中圖書管理員可以實現2項功能。

一是為授課教師推薦的教學教參添加資源鏈接及版權說明。圖書管理員有權查看教師推薦的教參，為其添加資源鏈接，并在教學參考書后面添加版權說明文字。版權說明具體內容為：為了支持我校教學科研的需要，圖書館為全校師生購買開通了各類型電子資源。請讀者自覺遵守《著作權法》、《信息網絡傳播權保護條例》等相關法律法規規定，合理合法使用圖書館電子資源。對于違規使用電子資源規定的讀者，將按照圖書館“關于電子資源合理使用的相關說明和要求”中的相關規定進行處理。

二是推薦相關課程教學教參。圖書館可為所有課程推薦教學教參，提供的教學教參類型主要包含圖書、期刊、論文、數據庫、音視頻、網站、課件7種類型。圖書館員根據圖書館制定的組織各類型學習資源的元數據，將推薦資源以標準格式整合入北京協和醫學院在線課程平臺。各類型推薦資源的元數據格式具體為：數據庫元數據(包括數據庫名稱、URL地址、簡介、訪問方式、使用指南鏈接)，圖書元數據(包括書名、作者、出版社、出版日期、ISBN)，期刊元數據(包括刊名、ISSN、影響因子、URL)，論文元數據(包括題名、作者、機構、摘要、URL)，音視頻元數據(包括名稱、時長、發布者、URL)，網站元數據(包括網站名稱、鏈接地址、簡介)，課件元數據(包括課件名稱、學校、URL地址、主講人)。

1.3.4 管理員管理模塊設計

管理員除了具有普通用戶的功能外，還具有以下6種功能。

用戶創建與管理：管理員在后臺可以添加、審核用戶，實現用戶信息的批量導入；可以按用戶ID或者用戶姓名進行模糊查找，以便對特定用戶進行操作，包括查看用戶信息、修改用戶信息以及刪除用戶。同時，平臺具有限制賬號重復登錄的功能，以確保用戶賬號的安全性。

公告管理：管理員可以進行平臺內公告的撰寫、編輯、發布、刪除等操作，并上傳多個附件。

論壇管理：在論壇中管理員除設置課程討論區外，還可設置其他公眾討論區，并對學生進行分組。

課程統計分析：管理員可以進行評價統計、課程統計和論壇統計，并以Excel表格的形式導出結果。

數據備份：數據備份是容災的基礎，指為防止系統出現操作失誤或系統故障導致數據丟失，將全部或部分數據集合從應用主機的硬盤或陣列復制到其他存儲介質的過程[8]，主要由管理員負責。

系統維護：管理員主要進行兩方面的維護，一是清除平臺運行中發生的故障和錯誤，二是為使平臺適應用戶環境新變化、滿足新需要，對平臺做出局部的更新。

2 北京協和醫學院在線課程平臺的實現及特點

北京協和醫學院在線課程平臺已進入試運行階段，課程視頻的錄制也在有條不紊地開展。學校計劃將《醫學微生物學》《病理學》《醫學文獻與檢索》等17門校級精品課程投放到平臺，目前《醫學微生物學》課程已上線。圖2展示了《醫學微生物學》課程頁面。各模塊均達到了平臺的設計目標，全校師生都可登錄進行在線學習。

平臺的特點主要體現在以下幾方面。

2.1 資源的集成與形象化表達

北京協和醫學院在線課程平臺集成了全部課程的教學大綱、課程PPT、授課視頻、課程講義、參考文獻等教學資源，形成了內容豐富、生動具體、適應學生學習的多媒體課程。既拓寬了學習內容，開闊了學生視野，又實現了優質教學資源和優秀教學成果的共享。

2.2 進階式教學方式

平臺提供進階式教學方式，學生可根據自身實際情況安排學習時間，通過完成作業、學習時間獲得自己需要的學習進度，充分體現學生的自主學習性。

2.3 教學教參的科學性與先進性

平臺教學教參推薦遵循嚴格的指標規定，在一定程度上保證了資源的科學性與先進性。資源遴選主要依據以下8個指標。

學科主題：與課程所涉及的學科主題相符；作者研究領域：優先選取專業領域權威人士、學科奠基人的著作；出版時間：力求新穎性，主要遴選2005年以后的教參資源，特別經典的著作不限定時間范疇；出版機構、版次：優先遴選知名出版機構如Wiley、Elsevier、Oxford University Press、高等教育出版社等的教參資源、優先考慮高版次；圖書館利用情況，優先遴選借閱次數較高的教參資源；亞馬遜暢銷書排行榜：遴選亞馬遜學科領域內排名前20的暢銷書；獲獎情況：優先遴選獲得國家科技進步獎、教學成果獎、優秀學術著作獎等獎項的圖書；其他：泰晤士世界大學排名前20的國外醫學院校經典外文教學教參、北京大學醫學部國外教材中心推薦教材、國家教育部十二五規劃教材、高等醫學院校教材，被醫學專業論壇相關專業人士推薦的教材。

2.4 教材呈現模式

平臺采用混排式建課工具、無限接近教材的呈現方式和學習方式，實現網絡教學的視覺傳遞和聽覺傳遞的結合，以最接近教材的方式呈現，同時加深學習者對知識點的理解。此外，平臺還提供所見即所得的在線編輯器，使沒有制作網頁等專業知識的教師編輯網頁像編輯Word文件一樣簡單方便。

2.5 實現社交化學習與多向互動

平臺提供基于每門課程或課程章節的問答、討

論，不僅可使學生之間有針對性地進行內容討論，而且能及時反饋同門課程其他學生的學習進度和學習情況，促進學生間的相互學習。此外，平臺不僅提供論壇的互動交流，而且提供針對各章節的實時筆記以及針對相關知識點的參考內容。

3 結語

根據實際教學的需要，北京協和醫學院創建了集“學”、“教”、“互動”為一體的在線課程平臺。其豐富的教學資源、權威的教學教參、便捷的輔導答疑與在線交流，對提高學生自主學習能力和教學效率與效果具有重要意義。雖然目前該平臺運行時間較短，但是在全校范圍內反映良好。

由于時間和條件限制，該課程平臺還有一定的可擴展性，比如增加計算機智能閱卷、學生作業互評、建設病例庫與試題庫等功能，將在以后平臺運行過程中不斷加以完善。