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        基于在線教育的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺開發(fā)研究與實踐

        2015-05-30 10:48:04王明昊謝堯羅歡
        軟件工程 2015年6期
        關(guān)鍵詞:平臺設(shè)計在線教育自主學(xué)習(xí)

        王明昊 謝堯 羅歡

        摘 要:基于在線教育的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺能夠滿足院校學(xué)生、企業(yè)員工等多種學(xué)習(xí)者個性化和主動性學(xué)習(xí)的需要,提高不同學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和主動性。基于在線教育的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺采用Browser/Server架構(gòu)體系,以面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言設(shè)計、開發(fā)完成了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置綜合實訓(xùn)的在線自主學(xué)習(xí)平臺系統(tǒng)。

        關(guān)鍵詞:自主學(xué)習(xí);在線教育;平臺設(shè)計

        中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

        1 引言(Introduction)

        現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教育平臺,雖然自身信息量巨大,但是大多還處于資源共享的狀態(tài),是一種完全“學(xué)生驅(qū)動”的靜態(tài)超文本系統(tǒng),只是將傳統(tǒng)課程教育簡單移植到網(wǎng)絡(luò)上,提供了一個統(tǒng)一的學(xué)習(xí)界面和豐富的資源。教育環(huán)境、內(nèi)容較為單一,影響了學(xué)習(xí)質(zhì)量?;谠诰€教育的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺能自動監(jiān)督、檢測每個學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,適時提供跟蹤服務(wù);學(xué)生能夠在平臺上按照網(wǎng)絡(luò)工程的實施過程完成項目管理、設(shè)備管理、項目設(shè)計、設(shè)備配置和文檔管理等自主學(xué)習(xí)[1]。

        2 自主學(xué)習(xí)平臺軟件開發(fā)(Autonomous learning

        platform software development)

        確定在平臺中如何管理學(xué)生信息、如何管理實訓(xùn)案例、指導(dǎo)老師如何監(jiān)督跟蹤學(xué)生的實訓(xùn)過程、如何查詢實訓(xùn)成果。

        確定項目關(guān)系人,并完成系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計、系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計,并最終完成基于在線教育的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺的軟件開發(fā)[2]。

        (1)系統(tǒng)技術(shù)特點

        a.擴展性:系統(tǒng)架構(gòu)為迭加式結(jié)構(gòu)體系,采用模塊化設(shè)計,易于擴展和升級。

        b.技術(shù)的先進性和穩(wěn)定性:以網(wǎng)絡(luò)為中心的計算機技術(shù)體系。

        c.事件驅(qū)動對象技術(shù)。

        d.基于對象的業(yè)務(wù)規(guī)則。

        (2)系統(tǒng)設(shè)計原則

        模塊、子系統(tǒng)、系統(tǒng)間盡可能采用數(shù)據(jù)耦合,必要時才采用控制耦合、在可能的范圍不采用內(nèi)容耦合。

        (3)架構(gòu)體系

        Browser/Server體系。

        (4)運行平臺

        Client端:支持IE6.0以上瀏覽器操作系統(tǒng),如WindowsXP。

        Server端:Oracle9i以上數(shù)據(jù)庫,Tomcat服務(wù)器。

        (5)系統(tǒng)的總體架構(gòu),如圖1所示。

        圖1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

        Fig.1 System architecture diagram

        (6)自主學(xué)習(xí)平臺模塊設(shè)計舉例

        在本文中,以項目管理模塊為例[3]。

        功能描述:給教師和管理員提供項目管理。

        功能控件:新建項目分類、查看項目、修改、刪除。

        新建項目分類:向數(shù)據(jù)庫中新增一條項目分類。

        查看項目:查看該項目分類下的所有項目。

        修改:對已經(jīng)存在的項目分類進行修改。

        刪除:刪除已經(jīng)存在的項目分類。

        數(shù)據(jù)流程:如圖2所示。

        圖2 數(shù)據(jù)流程圖

        Fig.2 Data flow diagram

        數(shù)據(jù)組織:以項目分類、實訓(xùn)項目、項目模塊為例,如圖3到圖5所示。

        圖3 項目分類表

        Fig.3 Project classification

        圖4 實訓(xùn)項目表

        Fig.4 Training project list

        圖5 項目模塊表

        Fig.5 The project module table

        3 自主學(xué)習(xí)平臺功能設(shè)計(The function of the

        platform design of autonomous learning)

        基于在線教育的網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺屬于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)教學(xué)資源庫中的“實訓(xùn)資源庫”。該實訓(xùn)平臺按照網(wǎng)絡(luò)實施工程師職業(yè)崗位技能分析,兼顧學(xué)校及行業(yè)技能培訓(xùn)需求,整合硬件平臺及軟件資源,與業(yè)界主流網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商深度融合開發(fā)具有典型工程意義的實訓(xùn)項目,提供一整套網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置綜合實訓(xùn)平臺。以項目實訓(xùn)案例為驅(qū)動,按照計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)項目工作流程,面向計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)用戶提供多元化、高技能的項目實訓(xùn)服務(wù)。

        按照計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)項目中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的工作流程, 本學(xué)習(xí)平臺包含五個虛擬工作室,分別對應(yīng)項目管理、設(shè)備管理、項目設(shè)計、設(shè)備配置和文檔管理。

        (1)項目管理工作室負責(zé)實訓(xùn)項目的征集、發(fā)布和撤銷等工作,實現(xiàn)不同用戶身份登錄,并且對應(yīng)不同的操作界面和項目。

        (2)設(shè)備管理工作室面向用戶提供思科、華三等主流網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商產(chǎn)品及模塊的介紹,用戶可根據(jù)需要選擇虛擬實訓(xùn)和實際設(shè)備的實訓(xùn)平臺,然后根據(jù)具體的項目需求與經(jīng)費預(yù)算選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的品牌及其設(shè)備和模塊。設(shè)備管理工作室還集成了虛擬化軟件工具實訓(xùn)平臺,用戶可以在線完成路由器、交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置命令練習(xí)。

        (3)項目設(shè)計工作室負責(zé)項目的方案及各種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)計,例如IP地址規(guī)劃,設(shè)備名稱定義,VLAN參數(shù)的設(shè)計等,依據(jù)國際通用的設(shè)計原則,對網(wǎng)絡(luò)工程中涉及的各實訓(xùn)項目提供輔助設(shè)計工具和視頻解說。

        (4)設(shè)備配置工作室發(fā)布項目的設(shè)備配置指導(dǎo)書、設(shè)備配置的理論及實操的視頻講解,為用戶的實訓(xùn)提供多層次立體的講解指導(dǎo)。設(shè)備配置工作室提供虛擬和實際兩種方式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作配置任務(wù)。虛擬方式下網(wǎng)絡(luò)拓撲等需要用戶自己設(shè)定,在實際方式下,需要基于真實的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行網(wǎng)絡(luò)組建,用戶需要通過平臺控制入口進入對應(yīng)設(shè)備的操作界面。

        (5)在設(shè)備配置工作室中對各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供了相應(yīng)的典型配置指導(dǎo)書。提供常見設(shè)備配置導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)故障對應(yīng)的定位方法和故障問題參考手冊。還提供了供基于實訓(xùn)項目的模塊化視頻講解,方便用戶的自主學(xué)習(xí)。

        (6)文檔管理中心負責(zé)實訓(xùn)項目的工程文檔的管理。文檔管理中心提供相關(guān)工程文檔模板,提供用戶文檔上傳接口,按照實訓(xùn)項目和對應(yīng)的用戶采用合理的方式保存用戶提交的文檔。同時提供實訓(xùn)項目文檔查詢、搜索等功能。

        4 自主學(xué)習(xí)平臺教學(xué)資源開發(fā)(Autonomous

        learning platform for the development of

        teaching resources)

        自主學(xué)習(xí)平臺資源涵蓋常見網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置和管理的實訓(xùn)案例與項目:

        (1)操作技能的基本訓(xùn)練

        學(xué)習(xí)平臺中建設(shè)有常用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置管理(路由器和交換機的配置、硬件狀態(tài)觀察、故障判斷、遠程管理和維護等),常用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的配置管理(DHCP、VPN、VLAN等),常用網(wǎng)絡(luò)測試工具及方法使用,常見網(wǎng)絡(luò)故障診斷排查,網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控,常用的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)使用(思科,華三等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)管產(chǎn)品及HP的Open-View,IBM的NetView)等學(xué)習(xí)資源。

        (2)實踐案例教學(xué)

        提供針對網(wǎng)絡(luò)拓撲管理、設(shè)備配置管理、安全管理、故障管理、性能優(yōu)化管理、數(shù)據(jù)備份及恢復(fù)管理等不同網(wǎng)絡(luò)管理功能模塊的實踐案例,完成對技術(shù)文檔的編寫、基本知識和基本操作技能的綜合訓(xùn)練。

        基于同一實訓(xùn)項目案例,學(xué)習(xí)平臺提供了不同品牌設(shè)備或同一品牌不同型號設(shè)備實訓(xùn)情景,實現(xiàn)同一項目的多種實訓(xùn)實施方案。例如,對于某企業(yè)的VPN項目,既可以選擇思科的設(shè)備,也可以選擇華三的設(shè)備。甚至可以根據(jù)經(jīng)費預(yù)算情況,提供思科的高、中、低檔三種解決方案。

        5 自主學(xué)習(xí)平臺使用與運行(Autonomous learning

        and running platform)

        (1)登錄與退出

        在登錄窗口輸入用戶名和密碼,點擊【登錄】按鈕進入系統(tǒng)。登錄系統(tǒng)后,在系統(tǒng)右上角顯示登錄用戶的信息,點擊【退出】按鈕可以退出系統(tǒng),如圖6所示。

        圖6 登錄與退出

        Fig.6 Entry and exit

        用戶登錄后,在“我的首頁”可以看到學(xué)習(xí)平臺所需的軟件下載列表以及當(dāng)前用戶最新的項目信息和項目公告,點擊鏈接可以查看詳細內(nèi)容,如圖7所示。

        圖7 我的首頁

        Fig.7 My home

        (2)在線學(xué)習(xí)

        學(xué)習(xí)平臺里有大量的學(xué)習(xí)資源,在這里以一個初級學(xué)習(xí)項目為例。用戶登錄平臺后,打開“項目實訓(xùn)”選項卡。在左側(cè)的項目列表中找到要練習(xí)的項目,如圖8所示。點擊進入后,在右側(cè)顯示具體的實訓(xùn)內(nèi)容,點擊“瀏覽”進入配置界面,如圖9所示。

        圖8 選擇學(xué)習(xí)項目

        Fig.8 Selection of learning project

        圖9 在線練習(xí)

        Fig.9 Online exercises

        6 結(jié)論(Conclusion)

        網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺推進了教學(xué)改革,提高了人才培養(yǎng)質(zhì)量:可以為學(xué)習(xí)者提供良好的學(xué)習(xí)和交流平臺,通過先進的教育理念和教學(xué)方法和豐富的教學(xué)內(nèi)容,有效地提高專業(yè)技能型人才培養(yǎng)質(zhì)量;網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺通過三層次遞進式案例,學(xué)習(xí)項目開發(fā)方法和開發(fā)規(guī)范,提升職業(yè)技能,進而為企業(yè)輸送了更多優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人才。

        網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)平臺秉承共建共享的理念,與企業(yè)共建,以企業(yè)技術(shù)應(yīng)用為重點,建成了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置實訓(xùn)教學(xué)資源集散中心,創(chuàng)新了合作模式,形成共享共贏機制。

        參考文獻(References)

        [1] 呂升義.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的自主學(xué)習(xí)模式研究[D].東北石油大學(xué), 教育技術(shù)學(xué),2013:2-3.

        [2] 范微微.基于WEB的在線自主學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D].湖 南:中南大學(xué)軟件工程,2013:14-20.

        [3] 趙姍,等.基于.NET的課程自主學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計 算機工程與設(shè)計,2008(15):4068-4069.

        作者簡介:

        王明昊(1979-),女,碩士,副教授.研究領(lǐng)域:計算機網(wǎng)絡(luò)

        技術(shù).

        謝 堯(1962-),女,學(xué)士,教授.研究領(lǐng)域:計算機軟件

        技術(shù).

        羅 歡(1981-),女,碩士,講師.研究領(lǐng)域:計算機軟件

        技術(shù).

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