微課掌上學習系統的研究

楊愛華,蔡烈偉,劉富才,林文城

(漳州科技職業學院，福建 漳州 363200)

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微課掌上學習系統的研究

楊愛華,蔡烈偉,劉富才,林文城

(漳州科技職業學院，福建 漳州 363200)

[摘要]隨著信息技術的飛速發展，教育在經濟和社會發展過程中呈現出日益突出的作用。在教育資源的眾多形式中，微課以其“短、小、精、悍”的特征，契合學習群體的心理和時代的要求，在國內外教育領域中發展迅速。隨著學生群體獲取信息的特點的改變，在線學習和掌上學習的需求不斷增加，開發一個靈活、便捷、高效的微課掌上學習系統是十分必要的。本系統采用軟件工程中結構化思想，標準的軟件設計流程，使用目前流行的開發語言Java。主要設計了下列幾大功能，分別為用戶登錄、新用戶注冊、微課導航、文檔型微課、視頻類微課、音頻類微課以及互動交流。

[關鍵詞]微課；掌上學習；在線學習

1概述

隨著移動網絡的發展，移動設備的更新換代和數字化終身學習的熱潮的來臨，越來越多的研究者開始著手進行移動學習相關理論和技術的研究。移動學習是一種依賴移動終端設備以幫助學習者實現不受時間、地點限制的一種隨時隨地的學習方式。學習者最可依賴的移動學習終端設備是人手一臺的智能手機，該類設備能有效地顯示學習內容，并提供教師和學習者之間的雙向溝通。在教育資源的眾多形式中，微課以其“短、小、精、悍”的特征，契合學習群體的心理和時代的要求，在國內外的教育領域發展迅速。

就目前而言，微課的研究重在教學設計的整合和微課視頻的開發，實際的移動學習應用平臺的研究較少，學習系統的開發和建設不夠完善。將微課教學與移動智能終端的學習方式相融合，提供一個學習資源豐富、學習形式多樣、互動功能完善的學習平臺是我們研究的重要思路。

2系統相關技術

本研究項目使用的技術有：Android技術、java開發語言、Hibernate框架、JSON及GSON技術。

Android 是一套真正意義上的開發性的移動設備綜合平臺, 它由操作體系主要用于移動設備，并由操縱體系、中間件、客戶頁面及使用軟件構成。Java作為一種編程語言的代表，被特別用在互聯網的分布式環境。Hibernate屬于一類Java語句下的對象關系映射解決方案。Hibernate能夠使用在任意運用JDBC的場所，不但能夠在Java的用戶端程序應用，還能夠使EJB在Servlet/JSPJ2EE的WebJDBC APICMP運用里利用。JSON是解決Android客戶端與服務器端的數據傳遞的一種數據交換格式。在本系統中由服務器端的WebServer的接口提供的數據經由JSON轉換和傳遞的，在Android就需要對這部分數據解析為原數據對象，GSON的作用就在于此。

3系統需求分析

國內對微課的定義認可度最高的當屬胡鐵生老師。胡老師先后提出“微課”概念的三種版本，最具典型的是第三種版本。他指出，微課別名“微課程”，是以微型教學視頻為主要載體，歷時5-10分鐘的針對某個學科知識點或教學環節而設計開發的一種情景化、支持多種學習方式的在線視頻課程資源。學科知識點可以是教學重點、教學難點、學習疑點或常見考點，教學環節可以是某個學習活動、某個學習主題、某節實驗環節或某個任務等。

從胡老師的三個版本的定義中，我們不難發現微課的一個很典型的特點就是以視頻為載體，是一種在線視頻課程資源。在智能終端設備普及和網絡技術日益發達的今天，移動終端之間的聯網日益方便、快捷，學習者已經不能滿足于坐在電腦旁邊觀看學習視頻，不能滿足于自己學習。這就催生了適應智能移動終端設備的移動學習軟件的開發。本系統就是這樣一種基于智能移動終端的移動學習軟件，它可以把微課資源上傳到智能終端設備上，方便學生自主學習，推動學生掌上學習革命，促進學生多元學習。

本系統主要設計了下列幾大功能，分別為用戶登錄、新用戶注冊、微課導航、文檔型微課、視頻類微課、音頻類微課以及互動交流。

4系統設計

本系統是使用基于Spring for Android框架開發微課程學習系統，由后臺管理系統和客戶端學習系統組成，其中后臺管理是RESTful風格的，客戶端學習是Android風格的。

4.1系統總體設計

微課掌上學習系統的開發遵循掌上學習和微課視頻的特點，一切以學習者為中心，實現學習者學習過程中需要的各種教學輔助、教學互動交流等功能，如發布通知、課程介紹、課程學習、常見問題解決等。

本系統總體采用的是C/S結構的設計模式?？蛻?Client)端由Android來開發，主要完成在Andorid環境下圖形化的界面和各個控件的相應事件。服務器(Server)端由Java來開發，通過WebService來實現接口。

在服務器端，系統管理員具備管理權限，包括對系統的資源進行分類管理和對用戶進行管理，同時，具備對課程和課程類型進行增刪改查的操作權限。本系統以互聯網技術為基礎，教師和學生可以利用本系統進行高效的學習。

4.2Android客戶端功能設計

Android客戶端是使用者使用微課掌上學習系統進行學習的工具界面。根據前期的分析與設計，Android應該包含以下幾大功能，分別是用戶登錄、新用戶注冊、微課導航、文檔型微課、視頻類微課、音頻類微課和互動交流。Android用戶端的結構流程圖如圖1所示。

圖 1　Android客戶端的結構流程圖

4.3Server端功能設計

Server端通過Java來開發，由WebService來實現接口，主要用來處理Android客戶端的各種數據請求。WebService應該提供如下接口：用戶注冊、用戶登錄、查找課程、查找文件、查看評論和發表評論。

4.4數據庫設計

本系統使用的是SQL Server2008作為數據庫系統。SQL Server2008屬于微軟公司推出的數據庫管理系統，具備應用便利、伸展收縮性能良好和有關軟件集成度強等優勢。

為了把數據要求清楚、準確地描述出來，通常要建立一個個概念性的數據模型，這些模型主要包括數據對象、數據對象的屬性和數據對象之間的關聯，即通常所說的E-R模型。要想建立系統的E-R模型，首先就必須對系統中所涉及的實體進行提取。通過對需求分析進行抽象，得到的實體主要有四個：用戶、文件、信息和課程。

以用戶實體為例，用戶實體的屬性有編號、登錄名、密碼、姓名、學號、年級。用戶表用來儲存用戶的注冊信息，主要包括用戶名、密碼、姓名、學號與班級等。其中，user_id屬性與Messages數據表的user_id屬性相關聯，以便通過user_id屬性來查找Users表中的相關信息。之所以把學生的身份信息放在此表與登錄信息放在一起，就是為了提高可讀性，盡量減少數據的冗余與數據庫的查詢時間。

表1　用戶表的設計

5系統實現

本系統所有開發工作均在Windows系統下完成， Android客戶端與服務器端的WebServer都是基于Java來進行開發的。服務器端使用MyEclipse來開發，客戶端程序使用Eclipse進行開發。

本系統根據系統需求分析實現以下功能模塊：注冊與登錄模塊、課程列表模塊、課程文件列表模塊、微課文件的播放模塊、交流互動模塊。通過注冊接口、登陸接口、課程查找接口、文件查找接口、交流信息查看接口和交流信息查看接口實現。下面以用戶注冊界面和微課導航界面為例展示系統實現界面，如圖2和圖3所示。

圖 2　注冊界面　　　　圖3　微課導航界面

6總結

微課視頻作為一種新興的學習載體，廣受學習者的青睞，在移動通信技術不斷發展和移動智能終端設備日益普及的今天，開發微課掌上學習系統符合時代要求，也為學習者隨時隨地進行移動學習提供了更為便捷的方式，能拉近教師與學習者之間的距離，提高學習效率，優化教學效果。本文把微課教學與移動智能終端的學習方式相融合，給學習者提供一個學習資源豐富、學習形式多樣、互動功能完善的學習平臺，也為微課掌上學習領域提供一個研究的參考。

[參考文獻]

[1]傅健，楊雪.國內移動學習理論研究與實踐十年瞰覽[J].中國電化教育，2009，(7)：36-41.

[2]胡鐵生.“微課”：區域教育信息資源發展的新趨勢[J].電化教育研究，2011，(10)：62-65.

[3]魏建,桑學峰. 微課的設計理念探討[J]. 無線互聯科技,2015,(22).

[責任編輯：江雪]

[收稿日期]2015-12-05

[基金項目]漳州科技職業學院2015年教科研研究項課題《高校微課網絡平臺構建》(課題編號： JY201504)。

[作者簡介]楊愛華(1984-)，女，講師，主要從事計算機教學與研究。

[中圖分類號]TP393.09

[文獻標識碼]A

[文章編號]1671-5330(2016)02-0047-03