基于慕課學(xué)習(xí)的數(shù)字教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用

陳淑芬

(福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，福建福州 350007)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”[1]概念的踐行，高等職業(yè)教育發(fā)展也在不斷深化。就當(dāng)前高職教育現(xiàn)狀而言，學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀性和數(shù)字多媒體資源單調(diào)性，嚴(yán)重制約了高職教育教學(xué)質(zhì)量[2]，導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)質(zhì)量欠佳。各高職院校都試圖通過(guò)做好學(xué)生思想工作、力促課程實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)、收繳手機(jī)等措施吸引學(xué)生注意力，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性和教學(xué)效果。并在建設(shè)數(shù)字校園網(wǎng)豐富學(xué)生校園生活的同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系的構(gòu)建，然而收效甚微[3]。本文構(gòu)思如何利用既有的數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)以慕課學(xué)習(xí)為中心的數(shù)字教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)方案。該方案旨在借助數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)整合多媒體教學(xué)資源，通過(guò)設(shè)計(jì)移動(dòng)安卓終端和云端服務(wù)器功能結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)交互式的教與學(xué)。

1 系統(tǒng)規(guī)劃

基于慕課學(xué)習(xí)的數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)選用客戶(hù)端/云的架構(gòu)來(lái)布局。其中，由安卓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的客戶(hù)端面向系統(tǒng)管理員、教師和學(xué)生用戶(hù)群[4]。這些用戶(hù)群終端通過(guò)數(shù)字校園網(wǎng)向云端服務(wù)器發(fā)起數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求。借助云端技術(shù)構(gòu)建教學(xué)系統(tǒng)涉及的服務(wù)器。只要通過(guò)云平臺(tái)的賬戶(hù)信息獲取一個(gè)密鑰，并下載安卓SDK嵌入到客戶(hù)端APP，即可經(jīng)由API調(diào)用整個(gè)慕課數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)各服務(wù)模塊功能，且調(diào)用的數(shù)據(jù)格式均為JSON格式。因此，對(duì)于系統(tǒng)建設(shè)從客戶(hù)端和云端出發(fā)分別展開(kāi)需求分析。

1.1 云端規(guī)劃

將云端的權(quán)限僅賦予教師與系統(tǒng)管理員。教師對(duì)整個(gè)慕課學(xué)習(xí)的數(shù)字化教學(xué)資源實(shí)施管理功能，系統(tǒng)管理員則對(duì)慕課學(xué)習(xí)的數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)和終端用戶(hù)功能進(jìn)行管理。圖1為云端規(guī)劃圖。

1.2 終端規(guī)劃

本次為終端規(guī)劃了六個(gè)版塊來(lái)滿足基于慕課學(xué)習(xí)的數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)的需求。

1.2.1 ID認(rèn)證版塊

由于慕課數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)面向的客戶(hù)端有教師和學(xué)生兩個(gè)群體，因此來(lái)自?xún)蓚€(gè)群體的新用戶(hù)在登錄該系統(tǒng)前要求選擇相應(yīng)的身份通道進(jìn)行注冊(cè)以獲取賬戶(hù)信息[5]。用戶(hù)獲取賬戶(hù)信息后只能從正確的身份通道登錄系統(tǒng)。

圖1 云端規(guī)劃圖

1.2.2 數(shù)字學(xué)習(xí)版塊

該模塊用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)群體用戶(hù)通過(guò)ID認(rèn)證后的服務(wù)功能。教師用戶(hù)在該模塊中可更新教學(xué)資源，諸如慕課微視頻、各類(lèi)動(dòng)/靜態(tài)圖片、音頻、文章等多媒體資源。音容并茂的多媒體慕課數(shù)字教學(xué)可在一定程度上提高高職學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性。數(shù)字學(xué)習(xí)版塊規(guī)劃圖如圖2所示。

圖2 數(shù)字學(xué)習(xí)版塊規(guī)劃圖

1.2.3 Online版塊

該版塊將線上慕課和線下互動(dòng)的功能結(jié)合，不僅為師生用戶(hù)提供解惑交流的空間，也為教師用戶(hù)收集建議或意見(jiàn)提供了可能。為凸顯互動(dòng)交流的人性化，該版塊提供支持文字、圖片、語(yǔ)音等方式描述問(wèn)題的在線答疑服務(wù)[6]。

1.2.4 課件版塊

為了加強(qiáng)線上慕課數(shù)字教學(xué)[7]的成效，課件版塊為兩個(gè)用戶(hù)群體提供了間接溝通的模塊。學(xué)生用戶(hù)群可通過(guò)安卓客戶(hù)端讀取某一門(mén)課程的多媒體課件資源，教師用戶(hù)可隨時(shí)在該版塊更新課件資源，以確保知識(shí)的時(shí)效性。課件版塊規(guī)劃如圖3所示。

圖3 課件版塊規(guī)劃圖

1.2.5 測(cè)試版塊

教師用戶(hù)在測(cè)試版塊導(dǎo)入事先準(zhǔn)備好的某一門(mén)課程題庫(kù)，以便開(kāi)展隨堂測(cè)試[8]，并對(duì)學(xué)生用戶(hù)的測(cè)試成績(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。學(xué)生用戶(hù)可根據(jù)個(gè)人實(shí)際學(xué)習(xí)情況讀取某一課程的某一章測(cè)試題或該門(mén)課程的綜合測(cè)試題，并保存成績(jī)。測(cè)試版塊的規(guī)劃如圖4所示。

圖4 測(cè)試版塊規(guī)劃圖

1.2.6 我的中心版塊

該板塊允許學(xué)生用戶(hù)查看賬戶(hù)信息，并為其提供更新賬戶(hù)密碼、聯(lián)系方式等重置服務(wù)，學(xué)生用戶(hù)可瀏覽已提交的測(cè)試記錄、留言、回復(fù)、收藏記錄等。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 云端服務(wù)器設(shè)計(jì)

云端服務(wù)器的管理包含用戶(hù)客戶(hù)端管理和云平臺(tái)Web管理[9]。對(duì)整個(gè)慕課學(xué)習(xí)數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)實(shí)施管理則是通過(guò)提供的Web管理后臺(tái)提供的數(shù)據(jù)庫(kù)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)[10]。其中，終端用戶(hù)的系統(tǒng)管理員與教師可通過(guò)各自客戶(hù)端APP對(duì)服務(wù)器實(shí)施管理。結(jié)合系統(tǒng)功能需求，云端服務(wù)器設(shè)計(jì)圖如圖5所示。

2.2 終端設(shè)計(jì)

2.2.1 ID認(rèn)證版塊

為避免終端用戶(hù)重復(fù)注冊(cè)，同時(shí)系統(tǒng)權(quán)限因終端用戶(hù)身份不同有所區(qū)別，將身份認(rèn)證版塊分為注冊(cè)和登錄兩個(gè)環(huán)節(jié)。用戶(hù)根據(jù)身份從相應(yīng)通道進(jìn)行認(rèn)證和登錄。ID認(rèn)證版塊如圖6和圖7所示。

2.2.2 數(shù)字學(xué)習(xí)版塊

學(xué)生用戶(hù)通過(guò)該版塊可預(yù)覽到所有文檔標(biāo)題。學(xué)生用戶(hù)可根據(jù)需求選中某些文檔，向云端服務(wù)器發(fā)起數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求，甚至對(duì)文檔內(nèi)容進(jìn)行提交評(píng)論、文檔保存等操作。云端服務(wù)器在收到數(shù)據(jù)訪問(wèn)請(qǐng)求后通過(guò)查找數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)響應(yīng)請(qǐng)求，并將響應(yīng)結(jié)果返回至客戶(hù)端。數(shù)字學(xué)習(xí)版塊設(shè)計(jì)如圖8所示。

2.2.3 Online版塊

為進(jìn)一步增強(qiáng)慕課學(xué)習(xí)的數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)服務(wù)功能[11]，設(shè)置Online互動(dòng)版塊以增進(jìn)師生的交流。通過(guò)實(shí)時(shí)聊天工具Chat-On，學(xué)生用戶(hù)將語(yǔ)音、文字等多媒體信息發(fā)至Chat-On服務(wù)器后，這些信息由SDK保存到客戶(hù)端數(shù)據(jù)庫(kù)。同時(shí)，Chat-On服務(wù)器將這些多媒體信息推送至教師用戶(hù)終端，當(dāng)教師用戶(hù)客戶(hù)端收到這些多媒體信息后，教師本地安卓終端SDK將其保存到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。

圖5 云端服務(wù)器設(shè)計(jì)圖

圖6 ID認(rèn)證版塊注冊(cè)圖

圖7 ID認(rèn)證版塊登錄圖

圖8 數(shù)字學(xué)習(xí)版塊設(shè)計(jì)圖

2.2.4 課件版塊

課程的所有課件均以列表形式展示。學(xué)生用戶(hù)通過(guò)搜索欄搜索特定課件的文件名，再點(diǎn)擊查看課件內(nèi)容，通過(guò)滑動(dòng)頁(yè)面即可實(shí)現(xiàn)翻看功能。課件版塊設(shè)計(jì)如圖9所示。

2.2.5 測(cè)試版塊

該版塊以列表形式將考題文檔呈現(xiàn)。學(xué)生用戶(hù)通過(guò)篩選指定的考題文檔來(lái)啟動(dòng)測(cè)試，直至答題完畢提交檢測(cè)。云端服務(wù)器在收到數(shù)據(jù)請(qǐng)求后展開(kāi)統(tǒng)計(jì)，并將最終測(cè)試成績(jī)返回至客戶(hù)端。測(cè)試版塊設(shè)計(jì)圖如圖10所示。

2.2.6 我的中心版塊

根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃，我的中心版塊設(shè)計(jì)如圖11所示。

圖9 課件版塊設(shè)計(jì)圖

圖10 測(cè)試版塊設(shè)計(jì)圖

圖11 我的中心版塊設(shè)計(jì)圖

3 系統(tǒng)實(shí)施

3.1 云端服務(wù)器功能

根據(jù)上述系統(tǒng)需求規(guī)劃，云端服務(wù)器包含安卓客戶(hù)端管理和Web后臺(tái)管理[12]。對(duì)于安卓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的客戶(hù)端而言，管理員具備管理用戶(hù)的權(quán)限，可添加新用戶(hù)和刪除用戶(hù)列表中的用戶(hù)。添加后的新用戶(hù)以列表形式呈現(xiàn)在安卓客戶(hù)端屏幕上，可見(jiàn)每個(gè)用戶(hù)的身份信息。通過(guò)安卓客戶(hù)端，教師用戶(hù)具備數(shù)字學(xué)習(xí)、互動(dòng)交流[13]、課程測(cè)試等管理功能。

3.2 終端功能

3.2.1 ID認(rèn)證版塊

教師終端用戶(hù)和學(xué)生終端用戶(hù)在安卓客戶(hù)端選擇匹配的身份通道進(jìn)入ID注冊(cè)環(huán)節(jié)。注冊(cè)時(shí)創(chuàng)建一個(gè)ArrayList添加教師身份和學(xué)生身份的數(shù)據(jù)信息，并借助適配器將用戶(hù)信息寫(xiě)入數(shù)據(jù)庫(kù)，再在注冊(cè)頁(yè)上應(yīng)用Switch/Case函數(shù)從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)用該信息。在注冊(cè)頁(yè)上注冊(cè)身份數(shù)據(jù)的過(guò)程是通過(guò)調(diào)用安卓SDK中的注冊(cè)來(lái)實(shí)施的。注冊(cè)成功后通過(guò)getText().toString().trim()提取登錄輸入欄的數(shù)據(jù)。若未鍵入身份信息，則通過(guò)Toast輸出相應(yīng)的輸入提示信息，再創(chuàng)建一個(gè)User()的對(duì)象用戶(hù)，將輸入的身份數(shù)據(jù)信息與數(shù)據(jù)庫(kù)做比對(duì)。若比對(duì)不匹配，Toast將提示無(wú)效登錄；若比對(duì)匹配，則成功登錄。

3.2.2 數(shù)字學(xué)習(xí)版塊

通過(guò)調(diào)用OnSelect()函數(shù)，設(shè)置String Type類(lèi)型參數(shù)，再由Switch/Case函數(shù)來(lái)讀取String Type的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)生用戶(hù)對(duì)課程文檔內(nèi)容的搜索。瀏覽過(guò)程中若要提交疑問(wèn)、評(píng)論或查看他人對(duì)留言給出的回復(fù)，通過(guò)mEditText.getText().toString().trim()提取文本框內(nèi)的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)文檔列表的ID保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)輸入為Null時(shí)，Toast發(fā)出輸入不能為空的提示信息。瀏覽文檔內(nèi)容后若要收藏，應(yīng)先調(diào)用Query()查詢(xún)函數(shù)確認(rèn)arg0.size()是否為0，即該用戶(hù)此前未收藏過(guò)該篇文檔，方可繼續(xù)調(diào)用StudyCollect()函數(shù)將該文檔的標(biāo)題等相關(guān)字段存入數(shù)據(jù)庫(kù)，再由Toast輸出成功提示。相反，當(dāng)調(diào)用Query()查詢(xún)函數(shù)確認(rèn)arg0.size()==1，則說(shuō)明該用戶(hù)此前已經(jīng)保存過(guò)本篇文檔，此時(shí)Toast輸出重復(fù)收藏的提示。

3.2.3 Online版塊

通過(guò)Chat-On.Type.Voice定義語(yǔ)音形式的互動(dòng)交流[14]。使用chatType定義互動(dòng)交流的類(lèi)型，由chat-on.addBody(body)來(lái)添加語(yǔ)音。

3.2.4 課件版塊

通過(guò)調(diào)用安卓V4擴(kuò)展包中的類(lèi)ViewPager，來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)滑動(dòng)屏幕切換課件展示的功能。

3.2.5 測(cè)試版塊

試卷文檔以列表形式呈現(xiàn)。考慮到每個(gè)學(xué)生用戶(hù)對(duì)知識(shí)掌握的程度不同，該版塊所呈現(xiàn)的試卷文檔難度有所不同，支持學(xué)生用戶(hù)執(zhí)行篩選操作，選定相應(yīng)難度的試卷。當(dāng)學(xué)生用戶(hù)點(diǎn)擊某個(gè)試卷文檔，試題內(nèi)容即以列表形式呈現(xiàn)，供學(xué)生用戶(hù)作答。學(xué)生用戶(hù)作答完畢進(jìn)行提交后，系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)分值并將結(jié)果保存。

3.2.6 我的中心版塊

借助Intent方法在該版塊頁(yè)面寫(xiě)入跳轉(zhuǎn)函數(shù)切換至該版塊下的三個(gè)模塊：賬戶(hù)信息、測(cè)試成績(jī)、資源收藏。

4 系統(tǒng)評(píng)估

將慕課及數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)接入數(shù)字校園網(wǎng)，并進(jìn)行如表1所示的全方位應(yīng)用評(píng)估[15-16]。

表1 系統(tǒng)應(yīng)用評(píng)估

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文從用戶(hù)需求出發(fā)，對(duì)系統(tǒng)規(guī)劃及功能設(shè)計(jì)進(jìn)行整體構(gòu)思，提出一種基于慕課學(xué)習(xí)的數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)方案。該方案通過(guò)數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)施接入和應(yīng)用，經(jīng)過(guò)一系列測(cè)試方案的評(píng)估，最終驗(yàn)證了該系統(tǒng)具有良好的可行性。基于慕課學(xué)習(xí)的數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)方案的實(shí)施，不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，充分發(fā)揮了數(shù)字校園網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的現(xiàn)代化教育功能，也進(jìn)一步提升了高職教育教學(xué)質(zhì)量[17]。