大學生自主探究式網絡自學平臺的設計與實現

李穩穩 倪勝巧

（西藏大學信息科學技術學院 西藏自治區拉薩市 850000）

1 引言

網絡學習平臺是全球高校開展教學的良好載體。為保障在線教學與線下課堂的效果等效，網絡學習平臺從只支持在線自學的課程，逐漸演化為具有在線直播、視頻會議和課堂互動等綜合特征的教學空間。當前各類在線課程平臺、各大直播平臺、校內網絡學習平臺和校內教務平臺仍處于相對孤立的狀態，還未形成完整的教學綜合體，給師生開展在線教學帶來了極大的不便，難以確保在線教學與線下教學的“實質等效”[1]。因此，如何解決該難題，已經成為高校網絡自學平臺建設與應用研究的熱點。

2 自主探究式學習在高校教學中的意義

網絡資源種類繁多，增加了學生學習的自由度，此外網絡課程學習還有跨越地域限制、無視時間障礙等優點。大學生們普遍認為網絡課程的學習相對自由、網絡學習資源豐富，大學生可以根據需求安排上課的時間和地點，也可以根據自身學習的情況、課程的難易程度對課程去有選擇的學習。網絡平臺上課方便，網上資源種類繁多，從多角度多方位的學習同一門課程有助于更深一步加深對知識點的掌握，更是體現了網絡課程學習的便捷[2]。而自主探究式學習是由多種因素共同作用的一種影響學習的內在因素，大學生本身也可以有效地使用自身認知和其他各種便利資源，高效率地獲取和掌握知識和技能的能力[2]。除此之外，大學生也可按照自身學習方式和興趣愛好，在網絡平臺靈活選課，進行自主、獨立性學習。能夠提供便捷自由獨立的學習方式的平臺對于一些渴望獲得更多知識的同學來講是一種莫大的便利，讓其能夠在規劃好的學習進度外還能有更多其他方面的提升，學生能夠主動的獨立的吸取知識是其他所有學習方法都無法與之相比的。

在各種網絡學習平臺的不斷發展過程中，網絡學習的教學方式也在不斷優化。從最開始的直播學習到后來的QQ 群、釘釘、騰訊課堂等各種學習平臺的出現無一不標識著網絡學習逐漸成為現代學習的主流。連麥互動的學習方式也使得同學之間能夠相互監督、相互鼓勵、共同進步，讓自學能力相對較差的學生在其他同學的督促和鼓勵下也能有高效的學習。這些新模式的出現，使得網絡教學不僅僅受限于最基本網絡課程觀看，也可以讓學生更積極地加入到課堂中，同時也給學生帶來更多新奇的學習體驗。大多數網絡學習平臺都是讓學生被動的去學習，而包括這種學習方式在內的其他所有的學習方式的學習效率都是遠不如學生主動去學習的學習效率。網絡自主探究式學習方法旨在培養學生的自主性和獨立性的能力，這種能力可以讓學生即使脫離了平臺也能繼續主動的去吸取知識，主動的去學習[3]。

圖1：平臺結構圖

圖2：項目運行主界面

圖3：學生學習所有課程的成績

3 自主探究式學習在高校中的應用原則與方法

3.1 遵循學生主動性學習的原則

自主探究式學習在應用期間主要以大學生為中心，目的是培養大學生主動學習的能力和積極學習的態度，讓大學生可以主動加入到網絡平臺的學習中來。而自主學習效率低在一定程度上受到學習興趣的影響，學生只有在對學習感興趣的前提下，才能真正做到對學習的自主性，主動去學習各類知識。自主探究式的學習方法為學生提供更多學習的自由和學習的空間，在沒有壓力的情況下，學生可以根據自身的學習情況、學習環境和學習興趣靈活決定學習內容、學習時間、學習方法和學習地點[4]。所以這種自主探究式的學習平臺剛好為學生提供了這樣的一個便捷。

3.2 遵循學生獨立性學習的原則

在自主探究式學習方法中獨立性是一種比較重要的特征，也是學生在學習過程中的一種優秀素養。學生在使用平臺進行自主探究式學習期間應以培養自己的自主性和獨立性為主，而平臺運用網絡技術為學生營造獨立性學習的氛圍，發布更多利于培養學生獨立性和自主性的課程。學生在平臺學習期間，通過在平臺的學習可以更好的培養獨立自主學習的能力。同時，平臺應該能夠幫助學生在自學中養成良好的獨立研究、自我控制和自我約束等行為習慣，培養學生自學的能力和獨立的品質，提高學生的綜合素質水平。

3.3 采用目標引導和創新評價的教學方法

科學的課程引導和創新的評價方式是自主探究式網絡自學平臺對學生的教學過程中的重要環節。崔云玲[5]在高等數學教學中的運用中提到學生在自主學習、探究期間很容易有“無從下手”的現象，此時教師可根據學生自身對知識學習的深度幫助學生制訂與之相對應的學習方法、學習任務和課程學習目標。在平臺課程的引導下，通過對網絡平臺的自主學習，增強學生在課程學習中的自主學習能力與探究能力。自主探究式網絡自學平臺為學生提供課程的學習目標和學習任務，學生在自主探究式網絡自學平臺學習期間可以根據平臺提供的學習內容和學習方法對自身學習目標進行規劃。此外，自主探究式網絡自學平臺為學生提供自主探究式的學習環境和學習氛圍，重在培養學生正確的學習習慣。自主探究式網絡自學平臺主要是以表揚和獎勵為主，并沒有實質性的懲罰機制，目的是為了激發學生對學習的興趣。學生解決問題之后，管理員針對性評價學生自學效果、分析學生在平臺學習課程過程中的不足和學生的獨立性學習成效等，教師也可以根據學生在網絡平臺學習的學習情況給出意見和建議，這樣在綜合性評價的情況下，可以幫助學生了解到自主探究式學習過程中的缺陷，調整自己的學習計劃。教師也可以根據學習情況反饋調整自己的教學方法，這就彰顯出了創新評價教學方法的作用和優勢。

4 大學生自主探究式網絡自學平臺的構建

4.1 相關開發技術概述

Springboot 框架是Pivotal 團隊為了簡化 Spring 搭建的過程而提出的，它免去了 Spring 的種種繁瑣的配置文件，使得平臺開發變得更加簡潔。SpringBoot 框架通過集成大量的框架解決了依賴包的版本沖突和引用的不穩定性等問題[6]。

Thymeleaf 是一款渲染 html/xml 的面向Web 和獨立環境的模板引擎，并且可以很簡單地進行SpringBoot 集成。為了實現可創建高度可維護的模板，它以原生模板的模型為基礎，將其邏輯注入到模型文件中，不會影響模型被用為設計的原型[6]。Thymeleaf 標簽內容以標簽屬性渲染，這種脫離工程的寫法，能更好地實現前后端的分離。

MyBatis 是一款優秀的持久層框架。它使用簡單的 XML 或注解的方式，支持簡單的SQL 查詢、存儲過程和高級映射等功能，用于配置原始映射，將接口和 Java 的POJOs（Plain Ordinary Java Objects，普通的 Java 對象）映射成為數據庫中的記錄，簡化了 Java 直接操作數據庫步驟。除此之外，它還幾乎減去了所有的JDBC 代碼和參數的設置以及結果集的遍歷。使用MyBatis 可以降低程序代碼與sql 之間的耦合性，將業務的邏輯層和數據的訪問邏輯層相分離，使平臺的設計更清晰，更易維護，更易測試[6]。

MySQL 是一款具備安全、跨平臺、高效等特點，提供了多種數據庫存儲引擎，能與包括Java 在內的多種主流編程語言相結合的數據庫系統，該數據庫系統是由瑞典的 MySQL AB 公司開發。用戶可以選擇最符合項目需求的數據庫引擎來開發項目，可以處理每次訪問量超過數億這樣龐大數據的 Web 站點。這使得在任何平臺下編寫的程序都可以進行移植，而不需要對程序做任何的修改[6]。MySQL 可與大量的擴展庫相結合，使快速開發 Web 應用更加快捷。

4.2 平臺總體設計

平臺使用IDEA(IntelliJ IDEA)工具開發、SSM 設計模式和前后端分離的開發方式。使用SSM 框架開發需要配置大量的xml 文件，而SpringBoot 采用了默認配置來簡化開發過程，加快了開發進程[7]。平臺視圖層使用的Thymeleaf 模板引擎，實現用戶與平臺的交互。控制層使用了SpringBoot 框架結構，結合持久層使用MyBatis 框架，共同實現對MySQL 數據庫的操作。MyBatis 做為數據持久層框架，支持動態 SQL,而且非常便于和SpringBoot 集成,是SpringBoot 項目中經常選用的持久層框架[7]。

平臺模塊按照權限角色功能一共分為三個模塊，分別是：學生模塊、教師模塊和管理模塊。根據學生自主探究性學習和獨立性學習的原則，平臺設計了學生自主選課模式，學生可根據自己需求和興趣愛好對平臺所有課程進行觀看學習，同時學生可直觀的看到本人在平臺學習的課程、學習課程是否合格和所學所有課程等。教師和管理員可根據平臺所展示的學生的可視化數據分析對學生和平臺進行管理和調整，例如，教師可直觀的看到課程在學生期間的受歡迎程度、管理員可判斷學生使用平臺的情況。平臺結構圖如圖1 所示。

4.2.1 學生模塊

注冊登錄功能，給學生提供注冊和登錄功能，學生使用賬號登錄平臺期間可結合平臺課程對應的學習任務指導學習有關課程和選擇性完成課程作業。也可根據平臺課程下載相應的課件、自主制定適合自己的學習任務。學生根據平臺提供的教學課程進行有選擇的、有目的去學習，根據平臺的課程結合自身外在因素靈活制定學習計劃，在學習靈活性的前提下結合科學、合理的學習引導方法，進一步鞏固和加深對課程內容和知識點的掌握。

4.2.2 教師模塊

注冊登錄功能，給教師提供了注冊和登錄功能，教師可在使用賬號登錄平臺期間發布教學視頻、上傳課件和學習任務等操作。教師也可查看學生對本門課程的學習情況和學習本門課程的詳情，例如，學生在本門課程中觀看的時長、所有選擇本門課程的學習人數和選擇學習本門課程所有學生的平均成績等。

4.2.3 管理模塊

登錄注冊功能，給管理員提供登錄和注冊的功能，管理員可運用該賬號的權限，在平臺管理師生的用戶信息，對師生的用戶信息做增刪改查等操作。管理員也可以直接查看學生在平臺的學習的總體情況，例如：學生選學課程及學生所得成績、單門課程學習人數、課程在平臺被學生學習的時長、點擊次數、平均得分等。也可對學生在平臺獲得的成績進行增刪改查等。此外，管理員還可根據學生在平臺學習情況的反饋和學生對課程內容的反饋，對平臺課程進行調整。

圖4：學生學習情況反饋

圖5：課程反饋

圖6：學生綜合分析

4.3 平臺的實現與展示

4.3.1 平臺主頁面實現

前端頁面使用HTML5 編寫，運行之后的平臺主界面如圖2 所示。

4.3.2 平臺登錄功能實現

用戶進行注冊時，平臺使用post 請求通過form 表單的方式把數據傳遞給后臺Controller 類進行數據格式的合法性判斷，之后Controller 類再把數據中的用戶名當做參數，使用MyBatis 對數據庫進行查詢操作，查詢出來的結果與Controller 類傳遞的數據進行驗證，若驗證通過則把用戶名和對應的密碼寫入數據庫中。用戶登錄時，使用MyBatis 框架對數據庫進行查詢操作，查詢結果與前端傳遞過來的密碼進行驗證，驗證通過則表示登錄通過。

4.3.3 平臺主要功能模塊展示

平臺采用Java 作為底層軟件設計，使用Spring Boot 輕量級的資源整合框架，集成了模板引擎Thymeleaf，其中使用了特定的注解方式來進行配置。持久層使用MyBatis 框架。后臺數據庫采用的是MySQL 關系型數據庫，用戶端采用HTML5 編寫。學生在平臺學習課程的成績表，如圖3 所示。學生學習情況反饋，如圖4 所示。課程反饋，如圖5 所示。學生學習課程和學習情況總體分析，如圖6 所示。

大學生在使用大學生自主探究式網絡自學平臺期間，可以對平臺所提供的教學視頻進行自主性學習，根據平臺視頻對應的學習目標自主制定學習計劃，合理安排自己的學習時間和學習空間。

5 結語

大學生自主探究式網絡自學平臺采用自主探究式的學習方式，能夠為學生提供更多的學習資源，增強網絡自學平臺線上學習與線下學習的差異性，培養學生的學習興趣和學生獨立性學習主動性學習的良好習慣，便利了學生的學習，自主選擇課程和自主制定目標增加學生學習的靈活性，從而學生達到能主動、高效的去學習的目的。大學生自主探究式學習的過程中，應以培養學生獨立性和自主性為重點，遵循學生主動去學習的原則，不斷深入解決大學生在自主學習與自主探究方面的問題，培養學生的獨立學習能力和自主學習能力。目前平臺設計已經達到了預期目標。由于時間原因，平臺的功能模塊還存在可擴展模塊，在今后將進一步完善，如：教師直播上課、學生連麥學習、課程評論和課程提醒等功能。