高職院校微課程網(wǎng)絡學習平臺框架設計研究

王明宇

【摘 要】本文分析了當前微課程平臺的研究現(xiàn)狀，高職院校對商業(yè)平臺使用上遇到的一些問題。對自主開發(fā)微課程平臺的功能進行了綜合的概述。對開發(fā)平臺框架結構中涉及的一些具體技術進行了探討。

【關鍵詞】微課程；平臺建設

一、平臺研究的意義

最近幾年微課程教學平臺在我國已經(jīng)有了快速的發(fā)展，出現(xiàn)了很多成熟的商業(yè)化微課程教學平臺，并開發(fā)了大量優(yōu)秀的課程在很多大學中得到了實際的應用，例如超星爾雅、泛雅課程平臺、智慧樹課程平臺、荔枝微課、聞到微課等等。

這些商業(yè)微課平臺對一些通識類課程的開發(fā)應用效果很好，但在一些專業(yè)課程上存在一些問題。由于本科類院校和高職類院校學生培養(yǎng)目標的不同，各個學校專業(yè)特色的不同，對學生的考核要求不同，很多課程不能通用。另外，由于高職類院校辦學規(guī)模和教學投入的限制，很多高職類院校承擔不起昂貴的商業(yè)平臺使用費用。為適合高職院校學生的特點和辦學特色，迫切需要設計和開發(fā)一個適合職業(yè)院校使用的微課程教學平臺。使微課程教學模式融入到職業(yè)院校之中。為職業(yè)院校培養(yǎng)新型人才提供保障。

二、平臺應用需求分析

高職院校微課程教學平臺的主要用戶有：教師、學生、系統(tǒng)管理員。

微課程教學平臺應具備如下特點和功能：

1.靈活的課程結構設置功能

2.便捷的課程資源發(fā)布功能

3.有效的信息反饋功能。

4.方便的用戶管理功能。

5.簡潔的學習界面。

6.高性能的資源訪問。

好的教學平臺還應該具備可靠的安全性和良好的可擴展性，能夠適應當前豐富的網(wǎng)絡訪問方式，以使教學平臺能夠緊跟教育發(fā)展的需求，根據(jù)以上的分析，本教學平臺還應具有如下特性：

1.良好的用戶體驗

所謂的用戶體驗是一種建立在個人主觀意義上的產(chǎn)品使用感受。在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的今天，一個好的產(chǎn)品，不僅功能要相對完善，而且在用戶使用過程中對產(chǎn)品的感受也是相當重要的。

課程平臺即要能夠通過計算機進行訪問、也要能夠通過移動端進行訪問。

2.較高的安全性

開放的互聯(lián)網(wǎng)可以使人們享受工作生活的便利，同時帶來了安全隱患。當今，黑客攻擊手段層出不窮，黑客工具也被廣泛傳播，網(wǎng)絡攻擊事件經(jīng)常發(fā)生。因此，在平臺的設計與開發(fā)的時候，就需要開發(fā)人員在技術層面充分考慮系統(tǒng)的安全性。

3.統(tǒng)一的資源格式

在開發(fā)與設計平臺之前就要制定的統(tǒng)一的標準。一是資源的格式和存儲上，要遵循統(tǒng)一的標準，二是在資源的應用上也要遵循統(tǒng)一的標準。其次是平臺的設計開發(fā)也要遵循統(tǒng)一的標準。

4.較好的可擴展性

隨著時間的推移，新技術的不斷發(fā)展，系統(tǒng)要能夠將長期積累的數(shù)據(jù)輕松遷移到新的平臺，并能夠為其它系統(tǒng)的調(diào)用提供安全、方便的數(shù)據(jù)接口。

三、系統(tǒng)用戶角色功能分析

微課程教學平臺用戶包括三種角色：學生、教師、系統(tǒng)管理員。三種不同角色用戶應具有以下功能。

系統(tǒng)管理員，主要負責系統(tǒng)內(nèi)各種用戶的管理、課程管理以及微課程資源的管理。

教師，教師是微課程平臺的一個主要角色，負責微課程教學資源的管理、學生管理、學生的評論管理、進行必要的信息統(tǒng)計。

學生，學生是微課程平臺的主要使用者，其可以瀏覽、觀看微課程，下載微課程相關資源，發(fā)表評論等。

在本教學平臺中，課程資源是系統(tǒng)的核心，能否對課程資源進行有效的管理和訪問，將影響整個平臺的使用效果。因此，課程資源管理的功能設計是本平臺的重點之一。

四、相關技術

1.系統(tǒng)開發(fā)語言

考慮客戶端訪問方式提供手機APP應用訪問，決定系統(tǒng)采用JAVA 語言進行WEB開發(fā)。為了使系統(tǒng)開發(fā)規(guī)范、高效，便于維護和移植，系統(tǒng)采用spring框架和hibernate框架集成的方式作為項目框架。

2.系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫

從系統(tǒng)用戶數(shù)量、性能和成本考慮，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用mySQL數(shù)據(jù)庫。它是由Oracle支持的開源軟件。這意味著任何一個人都可以使用MySQL而不用支付費用。

3.系統(tǒng)訪問性能優(yōu)化方法

數(shù)據(jù)庫連接是一種關鍵的、有限的、昂貴的資源，這一點在多用戶的WEB應用程序中體現(xiàn)得尤為突出。對數(shù)據(jù)庫連接的管理能顯著影響到整個應用程序的伸縮性和健壯性，影響到程序的性能指標。

采用數(shù)據(jù)庫連接池是針對這個問題解決方法。連接池基本的思想是在系統(tǒng)初始化的時候，將數(shù)據(jù)庫連接作為對象存儲在內(nèi)存中，當用戶需要訪問數(shù)據(jù)庫時，并非建立一個新的連接，而是從連接池中取出一個已建立的空閑連接對象。

4.視頻播放服務器要求與技術

對微課程系統(tǒng)而言，網(wǎng)絡帶寬非常重要。系統(tǒng)所需要的網(wǎng)絡帶寬一般與以下三方面相關。

（1）平均同時在線人數(shù)

根據(jù)經(jīng)驗，平臺平均同時在線人數(shù)可以按系統(tǒng)有效注冊用戶總人數(shù)的10%～15%計算。這個比率可以根據(jù)學習者使用系統(tǒng)的方式進行調(diào)整。

（2）課件內(nèi)容的形式

課件內(nèi)容形式對網(wǎng)絡帶寬的影響最大、最直接。主要表現(xiàn)在課件中的多媒體信息在網(wǎng)絡中的傳輸會占用大量的帶寬。

視頻文件建議在使用流媒體服務器時壓縮成64K、100K、128K、256K、300K，同樣考慮到視頻質(zhì)量與網(wǎng)絡帶寬的平衡，建議壓成100K。

（3）峰值同時在線人數(shù)

峰值同時在線人數(shù)是指使用系統(tǒng)的最大人數(shù)，這個值決定了網(wǎng)絡應采用的最小帶寬，以保證在出現(xiàn)峰值時帶寬足夠使用。

由于課程資源中視頻資源占主要部分。并且每一門視頻課件中視頻播放時間平均10分鐘，因而需要為流媒體服務器開設更大的網(wǎng)絡帶寬。流媒體服務器所需網(wǎng)絡帶寬計算公式為：流媒體服務器所需網(wǎng)絡帶寬=同時觀看用戶數(shù)×視頻壓縮傳輸率。

當同時觀看用戶數(shù)達到10人以上之后，服務器所需網(wǎng)絡帶寬可以乘以80%的系數(shù)。因為流媒體服務器在同時傳輸視頻路數(shù)達到一定量時會有優(yōu)化算法，可以節(jié)約帶寬。

四、總結

微課程平臺的建設是一個復雜、系統(tǒng)的工程，需要循序漸進不斷完善。本文只對課程平臺基本功能和主要問題進行了論述。在系統(tǒng)基本功能設計完成后，還應該繼續(xù)使用數(shù)據(jù)分析處理技術，分析學生的學習行為，為教學提供有價值的分析報告用于微課程的改進。

課題項目：本論文是課題《高職院校C#程序設計優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡微課程教育資源開發(fā)與網(wǎng)絡學習平臺建設研究》的研究成果。課題編號：16G564。