張素紅 劉震
摘要:該文介紹了一種可以功能定制的高等數學在線教育平臺的搭建方案。首先分析了國內在線教育平臺的特點并給出了我們設計的在線教育平臺設計思路和目標。在線教育平臺的設計方案是以WordPress為框架,安裝Astra主題、Tutor LMS、Profile Builder等插件來實現的。在這個教育平臺上高等數學課程是由課程安排和課程考核兩個主要部分組成。
關鍵詞:教育平臺;云服務器;插件;高等數學
中圖分類號:TP311? ? ? ? 文獻標識碼:A
文章編號:1009-3044(2021)28-0081-02
開放科學(資源服務)標識碼(OSID):
隨著網絡科技和智能化教育平臺的發展,線上課堂的教學模式得到了充分的使用和發展。在2008年,以MOOC(Massive Open Online Course)為代表的現代在線教育概念隨著互聯網技術的發展首次出現在人們的視野里。隨后在2012年,Coursera、Udacity和edX三大在線教育平臺的興起帶來了國內MOOC平臺的集中爆發。在2013年,清華大學加盟edX并建立學堂在線。同年,海峽兩岸五所交通大學共同推出育網開放教育平臺。在2015年,上海交通大學上線好大學在線的中文慕課平臺。與此同時,網絡媒體也相繼推出了在線教育平臺,如網易視頻公開課、網易云課堂和中國大學MOOC等。線上課堂具有知識獲取便捷、種類多樣、學習時間自由選擇等特點,平臺開放的策略使得優質的教育資源能夠被不同的國家和不同的群體得以使用。
1國內在線教育平臺特點分析
1.1在線教育平臺展示方式
在線教育平臺通過板塊分類的方式顯示不同課程的信息。學習者通過選擇不同專業、方向和興趣的分類板塊來得到自己需要的課程。教育平臺提供一個功能齊全的搜索引擎。學習者可以使用特定關鍵詞如課程名稱、學校和教師信息等快速搜索到所需要的課程。平臺一般隱含一個熱詞推薦功能。學習者可能會感興趣和關注的內容如熱門課程、熱點話題等會被展示在平臺顯著的位置。
1.2 在線課程顯示形式
課程有一個介紹的視頻和文檔。課程負責人或主講教師將對課程的主要內容、選課的知識準備、測試方式等方面做出介紹。課程一般采取橫向或縱向二級導航綜合布局方式以確保學習者可以對課程具體內容和要求有整體的把握。在課程布局的細節條目里給出課程視頻、師生交互、作業、測驗等內容,并且學習者課程學習的進度以進度條方式顯示。學習者通過條目里面顯示的內容可以隨時掌握學習進度和學習效果。
1.3 教育平臺的教學資源
教育平臺的教學資源一般包括兩大類。一類是大學高等教育類課程。這類課程一般由大學的專職教師進行授課,授課內容注重邏輯性,條理分明。授課教師擁有的教學經驗和學識確保傳授知識的正確性和一定的趣味性。學習者在學習這類課程時,學習門檻和學習過程相對較容易。另外就是其它類別的課程。這類課程授課人員復雜多樣,有機構的、公司的人員和貢獻知識的愛好者等組成。這類課程一般是對專業知識、應用相關的知識進行講解。課程一般默認學習者已經掌握了相關的輔助知識。選擇這類課程的學習者在學習中需要有一定的知識辨別能力。
1.4課程測試和結業認證
教育平臺的最終成績主要包括平時成績、測試成績和活躍度衡量指標等方面。對于選擇題和判斷題等客觀題型,平臺可以根據答案自動評分得到成績。對于主觀題,學習者網上提交后,可以通過授課負責人批改或同伴互評的方式得到成績。課程完成后,平臺提供證書證明課程修讀完畢和顯示成績結果。對于在校的大學生,部分平臺通過一定的方式可以為學生提供學分的認證。
2在線教育平臺設計思路和目標
在線教育平臺雖然可以被非常方便的使用,但是在某些情況下不能滿足高等數學授課的獨有特點,比如不方便布置多樣化的習題、數學公式使用不便利、學生學習數據分析不詳細等。學生在學習中也有著注意力難以集中、知識獲取效率不高、師生交互不通暢等缺點。為了滿足教師教學個性化的需要,我們給出一個可以教師自己私人定制的低成本的高等數學在線教育平臺的設計方案。在平臺上,教師可以實現課程發布、作業批改、教學數據分析、問題交流等根據需求設計的功能模塊。
我們設計的在線教育平臺是采用云計算技術構建的一個信息化基礎教育平臺。它的主要功能包括應用服務和基礎服務兩個部分。基礎服務主要包括信息安全、數據備份。應用服務主要包括課程發布、數據分析、在線交流。信息安全主要是對學生賬號和個人信息、學習記錄、交流記錄等數據庫的管理。數據備份是避免網絡攻擊等因素引起的數據丟失和破壞。課程發布實現課程設計、課程習題和測試等功能。數據分析是我們平臺設計的核心部分。它將采集學生學習的各種數據,使用數據分析工具對學生學習情況進行實時分析。數據分析的結果將以圖表、文本等形式實時展示出來。這些結果將對教師的教學和學生的學習提供很好的指導作用。在線交流實現教師和學生的線上直接交流。我們設計的在線教育平臺的設計目標是每個高數教師都可以根據自己的需求量身定做一個滿足自己教學需要的在線教學工具。將線上和線下的教學完美的結合在一起,能夠充分發揮教師教學和學生學習的效果。
3在線平臺的設計實現
3.1材料準備
為了建立在線平臺,我們需要準備設備和軟件。首先平臺需要購買云服務器或虛擬服務器空間。目前國內有很多的選擇,如騰訊云、華為云、百度云等。然后需要購買域名,域名可以在云服務商那里直接購買,這樣可以方便地綁定域名和云服務器。對于購買的國內云服務器需要進行實名認證和網站備案。在線教育平臺是以WordPress為框架實現搭建的。WordPress是一個免費的用PHP開發的開源項目,它具有操作簡單、架構靈活、擴展方便等特點。使用這個框架,我們的精力可以集中在平臺課程的建設上,這將大大降低系統開發的難度和縮短課程建設的時間。
3.2平臺建立過程
1)安裝WordPress。在安裝WordPress之前,我們需要配置Apache、 PHP和 Mysql環境,這些軟件的版本根據WordPress的相應推薦進行選擇。然后,根據安裝說明來安裝最新版本的WordPress。
2)安裝Elementor編輯器和Astra主題。Elementor可視化編輯器是WordPress使用人數最多的一個專業頁面可視化編輯插件。Elementor功能強大,它不但可以像PPT一樣容易使用,也可以制作出專業級別效果的網頁。Astra是一款可定制且美觀的主題,它非常輕巧,提供了快速的網頁運行速度。它提供的功能和模板幾乎可以與所有頁面生成器完美配合。
3)安裝Tutor LMS。 Tutor LMS是一款完全免費、功能豐富而且強大的學習管理系統插件,它可以輕松的在線創建課程。這個學習管理系統具有在線課程幾乎所有的功能,它可以創建互動課程、發布挑戰性和趣味性的測驗、給出功能強大的報告和統計教學信息。
4)安裝Profile Builder。Profile Builder是一個易于使用的用戶管理插件,界面簡潔。它使用短代碼顯示新用戶和現有用戶交互的網頁元素,例如前端注冊表單,登錄頁面和個人資料頁面。它具有創建前端登錄和注冊表單,發送電子郵件通知,編輯用戶角色功能,選擇用戶登錄方式并指定最小密碼長度和安全性等功能。
4高等數學課程設計
4.1高等數學課程安排
1) 確定課程目標。課程目標是教師完成教學后要得到的結果。平臺給出各個教學單元學生應該完成的內容和掌握的技巧要求。對于課程各個獨立的部分,平臺分別給出設計方案和實現效果。最終平臺要歸納整理出掌握全部高等數學課程后,學生整體應該達到的階段效果。
2) 課程主題單元獨立化和系統化。線上學習的一個大問題是學生學習時注意力不能長時間集中。為了避免這個問題,平臺將課程分成盡可能小的獨立單元。在獨立單元授課完成后,教師安排足夠的時間在一個更高的層次上系統的將教學小單元聯系起來。
3)課程交互系統的建立。在學習課程的時候,平臺實時獲取學生學習數據。這包括學生學習過程提出的問題、習題解答正確性、測試成績、視頻觀看的時間、知識點花費的時間、被多次觀看視頻時間區間等數據統計的結果。任課教師可以根據這些數據分析的結果,靈活地調節課程的教學內容和難度。
4.2 課程內容考核和測試方式
1) 作業習題。完成作業習題是檢驗學習效果的最好方式。習題要涵蓋單元的所有知識點,并具有不同的難度。根據習題的解答結果,平臺可以獲得學生掌握知識的準確情況。習題的完成方式可以是多種多樣的,可以采取線上或線下的方式提交,也可以采取討論主題的方式完成。對于有難度的習題,平臺給出一些指導提示,比如參考文獻資料、其它相關的慕課視頻等。
2) 在線測試。對于單元教學,測試的方式包括課前測、課后測和課中測。教學平臺在試題庫中隨機抽取試題對學生進行線上測試后,教師可以根據后臺數據分析實時得到班級成員對單元內容掌握程度。同時,必要的測試可以避免學生在學習時注意力不能長時間集中的問題。
5 總結
在這篇文章中,我們首先介紹了國內已有的在線教育平臺的特點和不足,然后根據高等數學授課的獨有特點,給出一種定制化的高等數學教育平臺設計方案。我們的在線教育平臺以WordPress為框架,通過Tutor LMS學習管理系統插件創建課程。在高等數學在線課程設計方面,教學內容包括視頻講解、成績測試、線上交互和線下交互等組成部分。使用這種功能定制的高等數學在線教育平臺,既可以有效幫助授課教師完善教學方法和提高教學效率,也可以幫助學習者更好地學習和掌握高等數學的知識。
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【通聯編輯:聞翔軍】