IPv6環境下智慧課堂知識分享系統的設計開發

張入文 張學誠 徐新農

摘 ?要： 隨著信息化教學技術的發展，數字化教學得到普及。這種教學方式信息量大、課堂節奏較快，學生難以全部掌握老師所講的知識，學習效果大打折扣。本文針對網絡學習在學習內容、學習環境等方面的特點，利用IPv6網絡在網絡帶寬、移動設備支持等方面的優勢，詳細介紹了智慧課堂知識分享平臺的設計與開發，重點闡述此技術的可行性與可操作性，一定程度上優化了教學模式，有較好的可行性和前景。

關鍵詞： 智慧課堂;IPv6;SSM框架;學習分享

中圖分類號： TP311.1 ? ?文獻標識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.06.005

本文著錄格式：張入文，張學誠，徐新農. IPv6環境下智慧課堂知識分享系統的設計開發[J]. 軟件，2020，41（06）：2426

【Abstract】： With the development of the information teaching， digital teaching has been popularized. This teaching method is informative and fast-paced， making it difficult for students to master all the knowledge taught by the teacher and greatly reducing the learning effect. This paper aims at Online learning in the aspect of learning content， learning environment， using IPv6 network bandwidth of the network， mobile device support advantages， introduces the design and development of intelligent knowledge-sharing platform in detail. Whats more， it emphasis the feasibility and maneuverability of this system and optimize the teaching mode of a certain extent， which has good feasibility and prospect.

【Key words】： Intelligent Knowledge-sharing Platform; IPv6; SSM; Learn and Share

0 ?引言

當前，網絡學習逐步普及，教育信息化進入了新的發展階段。在社會信息化的大背景下，不斷推進以學校為主體的信息化教學，成為教育信息化的重要組成部分。在此趨勢下，高校老師普遍選擇信息化教學手段開展教學活動。然而，不少學生表示信息化教學課程信息量較大，記憶、溫故困難頗多。同時，學生在復習時，缺少課程的相關文檔、課件或視頻等資料。

為改善學習效果和體驗，我們設計了智慧課堂知識分享系統。該系統在IPv6網絡環境下進行課堂知識分享，呈現課堂教學全過程。教師利用平臺上傳教學資料，分享課程重點，以便學生隨時上網查閱溫故，為學生提供學習支點，進一步提高教學質量。平臺解決了教學資源共享不便的問題，將教學資源及教學過程數字化。

1 ?系統設計

1.1 ?系統簡介系統功能設計

本研究從系統設計和主要技術路線兩方面介紹了所開發的平臺，為信息化教學模式下的教學方法提出一些有益的建議。

系統為IPv6網絡環境的智慧課堂知識分享平臺，把教學資源及教學過程數字化，解決教學資源共享不便的問題。系統以智慧教學法的理論和框架為基礎對教學過程打造數學模型，通過構建學生端、教師端以及管理員端，在IPv6環境下進行數據瀏覽，文件上傳和學生答疑等研究。系統運行在IPv6環境下，基于SSM框架技術，使用JSP設計實現功能，利用CSS及BootStrap等多種技術手段優化系統用戶界面。

智慧課堂知識分享平臺通過推動“線上資源共享，線下實時學習”的新模式，充分發揮網絡優勢，服務教師資源共享，適應當下信息化時代要求。此外，平臺還可以統計學生對知識點的點擊情況并給出統計分析結果，幫助學生明確學習重點優化學習安排，從而提高學習效率;幫助老師掌握學生的學習進度和掌握情況，制定更合理的教學計劃。系統促進了教育教學、教育管理和教育科研等教育方面的改革與發展。

1.2 ?系統功能設計系統創新

學習是技術支持和教育傳承的綜合。研究得出，系統設置對用戶學習有一定程度的影響，例如學生錯題統計結果會對教師后續教學安排產生影響。對此，本系統的平臺設計不僅從界面設計和技術支持兩方面來改善用戶的即時體驗，還設計了智慧統計功能以反哺后續教學。

系統用戶有游客、教師用戶、學生用戶和系統管理員等，不同角色具有不同的權限。普通游客可以瀏覽并下載系統的開放資源，對于通過身份驗證的用戶，如學生，教師或系統管理員，則可以使用對應權限的功能，其中系統管理員享有最高權限。

1.3 ?系統創新

本系統的核心思想為IPv6環境下的視頻、文件資源共享，其中視頻傳送和權限設計為開發重難點。為此，系統通過實施IPv6過渡方案構建所需網絡環境，實現資源共享目標。

對于視頻傳送方面的創新，系統著重解決視頻文件的分割技術、用戶卡頓現象。本系統采用Java平臺作為開發支撐，通過調用外部FFmpeg程序，對視頻進行合理切割劃分，解決卡頓問題。對于權限管理方面的創新，采用注入技術，整合Apache Shiro權限管理架構，將原先權限框架與系統相融合，實現多個框架的協調統一。

2 ?系統中的主要技術

2.1 ?IPv6網絡技術

IPv6是Internet Protocol Version 6的縮寫，其中Internet Protocol譯為“互聯網協議”。下一代互聯網IPv6通過擴展地址長度至128位，解決了上一代互聯網協議IPv4的地址空間不足，缺乏安全性保證等方面的問題。

對此，IPv6協議提供了更加安全、更為廣闊的應用與服務，充分滿足了數字化教學的需要。本系統基于IPv6環境下進行實現，實現了移動端對于系統的訪問，增強系統的可操作性。

2.2 ?SSM架構技術

智慧課堂知識分享系統后端以SSM架構作為支撐，分為表現層、業務層和持久層三層，實現后臺數據更新。該架構由Spring MVC、Spring和MyBatis三個開源框架整合而成，用于開發結構合理，性能優越，代碼健壯的應用程序。

MyBatis框架是一個優秀的數據持久層架構，用于建立實體類與MySQL之間映射關系。其性能優越，并且小巧。本系統的持久層選用MyBatis框架，以實現數據持久化、封裝數據庫連接等操作。

Spring框架作為系統業務層使用，其核心機制為Ioc與AOP，負責表示層與數據層之間的數據傳遞與邏輯處理，類似于控制器的處理機制，完成Spring對MyBaits的集成。

Spring MVC框架能夠讓開發變得簡單規范，屬于Spring Framework的后續產品。本系統以Spring MVC框架作為控制層，分離了控制器、視圖解析器、模型對象以及處理程序對象的角色，使它們變得更容易定制處理。

2.3 ?系統界面優化技術

隨著互聯網的迅速發展，Web頁面得到了廣泛應用，人們越來越多地注重頁面展示形式和用戶體驗度。優秀的界面設計能更有效地吸引用戶進一步的學習。

智慧課堂知識分享系統利用JSP（JavaServer Pages）、CSS（Cascading Style Sheets）及BootStrap技術實現系統用戶界面優化，打造沉浸式用戶學習體驗，并使用jQuery、jQueryUI 框架進一步提升用戶快捷操作體驗。

系統個人導航欄固定在系統每個頁面的左側，點擊用戶頭像可以查看完整的資料信息，菜單欄的功能按鈕可跳轉到相應頁面。菜單欄下方有問答板塊，可以向老師隨時提出疑惑問題，進行在線答疑。界面右側是內容展示板塊，以表格圖片展示為主，設計簡潔大方。

3 ?結語

本文中的智慧課堂知識分享系統在IPv6環境下進行實現，采用SSM架構研發，使用JSP和CSS等流行技術美化。同時，該系統給出了智慧統計方案，能夠有針對性的進行教學，極大地提高了教學效率，促進學生的全面發展。隨著今后技術的發展，我們也將改進平臺功能，提高用戶體驗和用戶粘度，使系統變得更加高效便捷。

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