基于人才培養的慕課在線教育平臺架構設計

薛慧芳

（西安外事學院，西安 710077）

基于人才培養的慕課在線教育平臺架構設計

薛慧芳

（西安外事學院，西安 710077）

圍繞更好地實現對人才的培養，針對傳統在線教育互動性差的問題，提出一種基于慕課的在線教學系統。結合高職院校慕課的教學需求和特點，利用B/S+MVC架構對系統的整體架構進行搭建，利用FLEX4開源架構嵌入到HTML網頁中，從而可以直接調用Flash Player播放器，實現對不同課程教學視頻的播放，最終讓學生通過慕課即可完成在線測試、在線交流和在線學習，滿足新形勢下教育教學信息化的需求，更有利于對高職院校人才的培養。

慕課；技術架構；人才培養；FLEX4

自2012年以來，在全球開始掀起了一股開放式網絡課程，即慕課（英文簡稱MOOC）。由此，慕課開始成為我國教育教學改革和人才培養創新的熱點，并被很多的高職院校所嘗試。之所以慕課在人才培養中廣受歡迎，其主要的依據還是在于其具有開放性、大規模和實時性的特點。同時，從計算機的角度來講，慕課在系統的可維護性、復用性等方面，與傳統的在線教育相比，都有無可比擬的優勢。同時，傳統在線教育在學生與教師、學生與學生之間的交互性方面都比較差。因此，根據上述的背景和人才培養的需求，本文提出一種基于B/S的慕課在線平臺，希望通過該平臺可實現對不同課程的教學，為新形勢下的人才培養提供一條新的路徑。

一、慕課平臺需求分析

對慕課平臺的需求分析中，本文采用UML建模工具，將該慕課平臺的使用角色分為教師、學生和系統管理員三個角色。同時，其主要的實現目標分為以下幾個：首先，實現大規模學生學習數據的管理；其次，實現多種課程學習的管理；再次，實現教學視頻的播放；最后，實現不同課程的在線測試。因此，根據上述的設計目標，將該慕課平臺的整體用例設計為（如圖1所示）。

圖1 系統整體用例分析

通過上頁圖1的用例分析圖看出，系統中不同的角色具有不同的功能業務，并通過不同的業務構成了不同角色的關聯，最后讓系統根據角色分配完成系統的運行。

二、系統功能設計

根據圖1的用例分析圖，將該系統的功能主要分為以下幾個模塊，具體（如圖2所示）。在該平臺的功能模塊中，按照軟件工程設計思想，采用模塊化的思想對該慕課平臺進行設計，并將該平臺的架構分為五個部分：通過用戶管理模塊，完成對不同系統用戶的管理；課程大綱管理主要實現對不同高職院校課程的分類、添加、刪除等操作，同時對不同的課程進行認證，只有通過系統認證后，不同的教師方可開設相應的課程；課程視頻管理主要實現學生對不同課程視頻的學習，并實現視頻的后臺管理；在線測試主要通過相關的組卷算法，對不同課程進行測驗，包括課堂測驗、單元測驗、期末測驗等，以此鞏固學生對不同知識點的理解；課程資源管理主要為學生提供教學課程資源上傳、下載等操作；課程測評主要讓學生給教師打分，即對教師的教學方式、教學內容等打分，以此讓教師及時進行改進；教學交流模塊主要提供實時聊天的途徑，讓廣大師生能夠在課堂中進行及時的溝通和交流。

圖2 系統功能設計

三、系統整體架構設計

根據MOOC的特點，在對本系統的設計中引入MVC架構和B/S技術體系，從而對系統整體架構進行布局。同時，為解決傳統Web頁面與流媒體服務器在交互中容易中斷的問題，本文引入FLEX4開源架構和RED5視頻服務器。同時在具體的MVC架構設計方面，采用SSH 2架構體系。而選擇SSH2架構體系的目的是因為其可對所有的JSP頁面進行處理，并使用包括JSON在內的多種參數類型。因此，根據上述的分析，將該系統的整體架構設計為（如圖3所示）。

圖3 系統整體架構設計

在該平臺技術架構中，采用Apache tomcat6.0作為服務器，利用RED5作為流媒體服務器。同時，數據庫管理選擇SQLServer 2008。

四、系統模塊詳細設計

第一，用戶登錄設計。用戶在打開該慕課平臺后，首先必須要輸入相應的賬號和密碼，在通過數據庫的比對一致后，方可進入到不同角色的功能界面。而在該慕課登錄中，包括學生、教師和管理員。教師可以通過后臺對學生的登錄情況進行實時查詢，從而掌握學生學習的情況。如果沒有經過登錄驗證，那么平臺頁面會給出相應的提示。

第二，課程視頻管理模塊設計。在該模塊中，主要根據不同課程的教學大綱，上傳相應的教學視頻，從而讓學生通過該模塊，及時學習相關知識。其具體的實現流程（如下頁圖4所示）。

圖4 視頻與答疑管理

圖5 視播放流程設計

第三，視頻播放設計。視頻播放的實現中，主要通過Flex開源框架中的VideoPlayer組件來實現。首先web服務器與Flex客戶端通信，然后Flex客戶端與red5通信，最后RED5將得到的結果通過JSP頁面的方式展現給用戶。具體的通信流程（如圖5所示）。

第四，智能組卷算法設計。在線測試主要針對每堂課、每一個章節或者每個學期按照一定的試卷模板進行組卷，然后對學生進行考核。在本文中則引入基于遺傳算法的智能組卷方法，即將一份試卷看成是一個染色體，然后根據不同題型、不同答題時間、不同知識點、不同章節等作為需要優化參數，通過適應度函數對這些指標進行優化，從而得到不同組合的試卷組合。具體算法過程（如下頁圖6所示）。

五、系統測試

根據上述對系統各個模塊的設計，通過搭建測試平臺，對系統進行測試，可以得到登錄測試界面（如下頁圖7所示）。

通過輸入用戶名和密碼，用戶可正常登錄到后臺界面，由此驗證該功能可實現。

圖6 基于遺傳算法的智能組卷算法

圖7 用戶登錄界面測試

六、結語

本文結合慕課的優勢，利用B/S+MVC+SQL server 2008+ FLEX4完成了一款可用于高職院校教學的在線慕課平臺設計，通過該平臺，可實現教學測試、教學評價和教學交流，從而可以大大增加學生和教師之間的互動，提升學習效率。同時通過該系統的開發，也為高職院校人才培養提供了新的參考路徑。

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Architecture Design of Online Eeducation Platform for MOOCs

XUE Hui-fang
（Xi’an International University，Xi’an 710077，China）

Aiming at the problem of poor interaction of traditional online education，an online teaching system based on MOOCs was proposed.According to the teaching requirements and characteristics of the MOOCs in higher vocational colleges，the overall structure of the system are setup by using the B/S+MVC framework，the FLEX4 open source framework is embedded into the HTML page，so you can directly call the Flash Player player to achieve playing of teaching videos of different courses.Finally，the students can finish online testing，onlinecommunication and online learning，tomeet thecurrentdemand ofinformation education under thenew situation.

MOOCs；the B/S+MVC framework；talentdevelopment；the FLEX4 open source framework

G434

A

1673-291X（2017）09-0159-04

[責任編輯 李曉群]

2016-12-18

薛慧芳（1978-），女，陜西宜川人，講師，碩士，從事計算機軟件與理論研究。