計算機學科慕課系統研究與設計

譚敏生 趙治國 李華新 謝衛星

摘要：本文以J2EE為開發平臺，以MySQL為數據庫，設計并實現了“計算機學科”的慕課系統，系統實現了用戶管理、課程資訊管理、課程信息管理、課堂筆記管理、答疑交流管理、課程試題管理等功能。

關鍵詞：JSP;J2EE;MySQL;慕課系統

中圖分類號：TP393 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）40-0271-02

慕課（MOOC，massive open online courses，大型開放式網絡課程）是近幾年興起的一種新型教學模式，它通過具有分享和協作精神的個人組織在網絡上發布學習資源供他人學習[1]。慕課出現于2008年，引起重視是在2011年，美國斯坦福大學教授將其研究生課程放在互聯網上，吸引了大量學生的注意，由此，慕課不斷向前發展，之后商界也開始加入慕課的建設，開發了Coursera、Udacity、edX三大MOOC平臺，給更多學生提供了豐富多樣、全面系統的學習機會，越來越多的大學開始加入慕課的實踐。慕課改變了傳統的教育教學模式，受到了世界人民的廣泛關注[2]。為何慕課如此被現代人所喜愛，其原因如下：第一，課程學習沒有時間地點限制，全球的學習者都可以在網上進行學習，覆蓋人群廣。第二，課程來源非常廣泛，學習資源豐富，且大部分都免費，可吸引更多的學習者來學習。第三，實際教學方式多種多樣，不僅僅局限于視頻授課，同時橫跨多種平臺。第四，易于使用，支持自主學習[3]。慕課系統將Internet與現代教育模式相融合，是傳統教學方式的補充。慕課希望學習者能夠按照課程的時間進行有計劃的學習，以便獲得最好的學習效果。

一、需求分析及主要功能模塊

1.需求分析。計算機學科MOOC系統應具備如下功能：①在線學習。使用者主要是學員和老師，學員主要通過查看課程資訊獲取自己想要學習課程的基本信息，然后進行學習，之后還可以進行測評，完成課程的整體學習和鞏固。老師主要是通過MOOC系統幫助學員更好的學習。②輔助學習功能。這里主要包括兩部分，即筆記和答疑交流。學員學習課程時不能保證能記住全部內容，此時，需要將重要的知識點記錄下來輔助之后的學習鞏固。同時學習過程中會遇到各種各樣的問題，這時就需要老師能夠及時有效的解決學員遇到的疑問，設計一個答疑交流模塊來解決這個問題，通過師生之間的交流來提高學員的學習效率。③系統更新功能。知識的學習是一個實時更新的過程，要及時將最新的課程資源提供給學員進行學習，因此要求后臺管理員能夠及時洞察當前教育資源的更新情況，及時發布課程公告，上傳資源供學員學習。

2.系統主要功能模塊。根據需求分析，該MOOC系統主要功能模塊如圖1所示。

（1）用戶管理模塊主要負責用戶的增加、刪除。系統分為三種用戶，即管理員、老師、學員。管理員擁有最大的權限，負責MOOC系統的管理，維護系統數據安全。學員作為系統的最終使用者，主要是通過MOOC系統完成學習過程，首次使用時要先注冊一個帳號，然后對自己的個人信息進行一些管理，最后在系統上完成一系列學習過程。教師主要充當輔助學員學習的角色，如在答疑過程中為學員解答疑惑，教師也可以通過上傳試題資料輔助學員學習。（2）課程資訊管理模塊主要實現課程公告信息的發布、增加、刪除、查看和修改。管理員首先要對課程信息發布一個通知，告訴使用者將會開設哪些課程，對這些課程做一些介紹，讓使用者有一個比較直觀的感受。（3）課程信息管理模塊主要負責課程視頻資料及課程簡介的發布、增加、刪除、查看和修改。課程信息主要是視頻資料信息、視頻簡介等，首先管理員在計劃好的時間將視頻資料上傳，并進行描述，學員通過選擇課程，了解課程簡介，然后進行課程學習。（4）課堂筆記管理模塊實現學員在線做隨堂筆記，增加、刪除、查看、修改。學員在學習過程中經常會出現遺忘的現象，因此進行相關知識點記錄能夠更好地幫助學員記憶與學習，獲得更好的學習效果。（5）答疑交流管理模塊實現在線發帖回帖的管理。學員學習課程會遇到無法解答的問題，通過在線發布帖子，提出疑問，教師或其他學員對帖子進行回復，解答疑惑，實現在線答疑。（6）課程試題管理模塊主要負責試題的增加與刪除。學習是一個循序漸進的過程，通過視頻學習之后學員可以通過做題來進行鞏固，老師或管理員負責上傳相關試題。

二、系統設計

1.開發平臺。采用J2EE作為開發平臺，J2EE提供了完整、穩定、安全和快速的開發環境。J2EE的出現主要是為了開發企業級的應用，因此，定義了大量的服務。此外，J2EE支持可擴展的、健壯的、安全的和易于維護的分布式應用程序。它囊括三大核心技術，即Servlet、JSP、EJB[4]。

本系統的開發使用了其中的JSP技術，它是一種動態網頁技術標準，具有良好的伸縮性。在傳統的HTML網頁中加入Java程序片段和JSP標記就構成了JSP網頁，即JSP=HTML+Java+JSP標記[5]。

2.數據庫設計。通過需求分析，給出課程公告信息表、課程視頻信息表3個表單：

3.模塊設計。①用戶管理模塊。系統用戶一共分為三種，包括系統管理員、學員、教師。三者各自擁有不同的權限。因此，登錄時以不同身份進入，然后完成相應的功能。②課程資訊管理模塊。課程資訊主要是為近期將要發布的課程給予一個公告提醒，讓廣大學員能夠及時洞察最新課程信息，以便及時學習。這一管理模塊主要包括公告的增加、修改及刪除。③課程信息管理模塊。課程信息主要上傳課程視頻，描述課程的基本概況，做一個簡短描述，即課程簡介。這一模塊主要包括課程視頻及課程簡介的增加、修改、刪除。④課堂筆記管理模塊。課堂筆記是學員在學習課程時做的筆記，主要是學員對其操作主要實現增加、修改、刪除，管理員實現刪除操作。主要程序片段如下：⑤答疑交流管理模塊。答疑交流主要實現發帖回帖功能，學員對課程中的問題的交流，管理員只實現刪除管理功能。管理分為發帖和回帖兩塊管理。主要程序片段如下：⑥課程試題管理模塊。試題管理主要是對試題的增加、修改、刪除功能。

以互聯網為主要手段的現代遠程教育已成為當今教育發展的趨勢之一。慕課作為當前比較熱門的遠程教育超越了時間與空間的限制，給人們帶來了更多的便利，本文研究了“計算機學科”慕課系統，該系統基于J2EE技術，采用MVC架構，實現了用戶管理、課程資訊管理、課程信息管理、課堂筆記管理、答疑交流管理、課程試題管理等功能。

參考文獻：

[1]鄧宏鐘，李孟軍，遲妍，譚思昱.“慕課”時代的課程知識體系構建[J].課程教育研究，2013，（21）：5-6.

[2]鄧宏鐘，李孟軍，遲妍，譚思昱.“慕課”發展中的問題探討[J].科技創新導報，2013，（19）：212-214.

[3]王文禮.MOOC的發展及其對高等教育的影響[J].江蘇高教，2013，（2）：55-56.

[4]繆勇，陳亞輝，李新鋒，高立輝.JSP網絡開發逐步深入[M].北京：清華大學出版社，2010.

[5]黃開枝，許勇，王黎.Java EE 5完全學習手冊[M].北京：清華大學出版社，2009.