薛慧芳

（西安外事學(xué)院，西安 710077）

基于人才培養(yǎng)的慕課在線教育平臺架構(gòu)設(shè)計

薛慧芳

（西安外事學(xué)院，西安 710077）

圍繞更好地實現(xiàn)對人才的培養(yǎng)，針對傳統(tǒng)在線教育互動性差的問題，提出一種基于慕課的在線教學(xué)系統(tǒng)。結(jié)合高職院校慕課的教學(xué)需求和特點，利用B/S+MVC架構(gòu)對系統(tǒng)的整體架構(gòu)進(jìn)行搭建，利用FLEX4開源架構(gòu)嵌入到HTML網(wǎng)頁中，從而可以直接調(diào)用Flash Player播放器，實現(xiàn)對不同課程教學(xué)視頻的播放，最終讓學(xué)生通過慕課即可完成在線測試、在線交流和在線學(xué)習(xí)，滿足新形勢下教育教學(xué)信息化的需求，更有利于對高職院校人才的培養(yǎng)。

慕課；技術(shù)架構(gòu)；人才培養(yǎng)；FLEX4

自2012年以來，在全球開始掀起了一股開放式網(wǎng)絡(luò)課程，即慕課（英文簡稱MOOC）。由此，慕課開始成為我國教育教學(xué)改革和人才培養(yǎng)創(chuàng)新的熱點，并被很多的高職院校所嘗試。之所以慕課在人才培養(yǎng)中廣受歡迎，其主要的依據(jù)還是在于其具有開放性、大規(guī)模和實時性的特點。同時，從計算機的角度來講，慕課在系統(tǒng)的可維護(hù)性、復(fù)用性等方面，與傳統(tǒng)的在線教育相比，都有無可比擬的優(yōu)勢。同時，傳統(tǒng)在線教育在學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生之間的交互性方面都比較差。因此，根據(jù)上述的背景和人才培養(yǎng)的需求，本文提出一種基于B/S的慕課在線平臺，希望通過該平臺可實現(xiàn)對不同課程的教學(xué)，為新形勢下的人才培養(yǎng)提供一條新的路徑。

一、慕課平臺需求分析

對慕課平臺的需求分析中，本文采用UML建模工具，將該慕課平臺的使用角色分為教師、學(xué)生和系統(tǒng)管理員三個角色。同時，其主要的實現(xiàn)目標(biāo)分為以下幾個：首先，實現(xiàn)大規(guī)模學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的管理；其次，實現(xiàn)多種課程學(xué)習(xí)的管理；再次，實現(xiàn)教學(xué)視頻的播放；最后，實現(xiàn)不同課程的在線測試。因此，根據(jù)上述的設(shè)計目標(biāo)，將該慕課平臺的整體用例設(shè)計為（如圖1所示）。

圖1 系統(tǒng)整體用例分析

通過上頁圖1的用例分析圖看出，系統(tǒng)中不同的角色具有不同的功能業(yè)務(wù)，并通過不同的業(yè)務(wù)構(gòu)成了不同角色的關(guān)聯(lián)，最后讓系統(tǒng)根據(jù)角色分配完成系統(tǒng)的運行。

二、系統(tǒng)功能設(shè)計

根據(jù)圖1的用例分析圖，將該系統(tǒng)的功能主要分為以下幾個模塊，具體（如圖2所示）。在該平臺的功能模塊中，按照軟件工程設(shè)計思想，采用模塊化的思想對該慕課平臺進(jìn)行設(shè)計，并將該平臺的架構(gòu)分為五個部分：通過用戶管理模塊，完成對不同系統(tǒng)用戶的管理；課程大綱管理主要實現(xiàn)對不同高職院校課程的分類、添加、刪除等操作，同時對不同的課程進(jìn)行認(rèn)證，只有通過系統(tǒng)認(rèn)證后，不同的教師方可開設(shè)相應(yīng)的課程；課程視頻管理主要實現(xiàn)學(xué)生對不同課程視頻的學(xué)習(xí)，并實現(xiàn)視頻的后臺管理；在線測試主要通過相關(guān)的組卷算法，對不同課程進(jìn)行測驗，包括課堂測驗、單元測驗、期末測驗等，以此鞏固學(xué)生對不同知識點的理解；課程資源管理主要為學(xué)生提供教學(xué)課程資源上傳、下載等操作；課程測評主要讓學(xué)生給教師打分，即對教師的教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容等打分，以此讓教師及時進(jìn)行改進(jìn)；教學(xué)交流模塊主要提供實時聊天的途徑，讓廣大師生能夠在課堂中進(jìn)行及時的溝通和交流。

圖2 系統(tǒng)功能設(shè)計

三、系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)MOOC的特點，在對本系統(tǒng)的設(shè)計中引入MVC架構(gòu)和B/S技術(shù)體系，從而對系統(tǒng)整體架構(gòu)進(jìn)行布局。同時，為解決傳統(tǒng)Web頁面與流媒體服務(wù)器在交互中容易中斷的問題，本文引入FLEX4開源架構(gòu)和RED5視頻服務(wù)器。同時在具體的MVC架構(gòu)設(shè)計方面，采用SSH 2架構(gòu)體系。而選擇SSH2架構(gòu)體系的目的是因為其可對所有的JSP頁面進(jìn)行處理，并使用包括JSON在內(nèi)的多種參數(shù)類型。因此，根據(jù)上述的分析，將該系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計為（如圖3所示）。

圖3 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計

在該平臺技術(shù)架構(gòu)中，采用Apache tomcat6.0作為服務(wù)器，利用RED5作為流媒體服務(wù)器。同時，數(shù)據(jù)庫管理選擇SQLServer 2008。

四、系統(tǒng)模塊詳細(xì)設(shè)計

第一，用戶登錄設(shè)計。用戶在打開該慕課平臺后，首先必須要輸入相應(yīng)的賬號和密碼，在通過數(shù)據(jù)庫的比對一致后，方可進(jìn)入到不同角色的功能界面。而在該慕課登錄中，包括學(xué)生、教師和管理員。教師可以通過后臺對學(xué)生的登錄情況進(jìn)行實時查詢，從而掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的情況。如果沒有經(jīng)過登錄驗證，那么平臺頁面會給出相應(yīng)的提示。

第二，課程視頻管理模塊設(shè)計。在該模塊中，主要根據(jù)不同課程的教學(xué)大綱，上傳相應(yīng)的教學(xué)視頻，從而讓學(xué)生通過該模塊，及時學(xué)習(xí)相關(guān)知識。其具體的實現(xiàn)流程（如下頁圖4所示）。

圖4 視頻與答疑管理

圖5 視播放流程設(shè)計

第三，視頻播放設(shè)計。視頻播放的實現(xiàn)中，主要通過Flex開源框架中的VideoPlayer組件來實現(xiàn)。首先web服務(wù)器與Flex客戶端通信，然后Flex客戶端與red5通信，最后RED5將得到的結(jié)果通過JSP頁面的方式展現(xiàn)給用戶。具體的通信流程（如圖5所示）。

第四，智能組卷算法設(shè)計。在線測試主要針對每堂課、每一個章節(jié)或者每個學(xué)期按照一定的試卷模板進(jìn)行組卷，然后對學(xué)生進(jìn)行考核。在本文中則引入基于遺傳算法的智能組卷方法，即將一份試卷看成是一個染色體，然后根據(jù)不同題型、不同答題時間、不同知識點、不同章節(jié)等作為需要優(yōu)化參數(shù)，通過適應(yīng)度函數(shù)對這些指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化，從而得到不同組合的試卷組合。具體算法過程（如下頁圖6所示）。

五、系統(tǒng)測試

根據(jù)上述對系統(tǒng)各個模塊的設(shè)計，通過搭建測試平臺，對系統(tǒng)進(jìn)行測試，可以得到登錄測試界面（如下頁圖7所示）。

通過輸入用戶名和密碼，用戶可正常登錄到后臺界面，由此驗證該功能可實現(xiàn)。

圖6 基于遺傳算法的智能組卷算法

圖7 用戶登錄界面測試

六、結(jié)語

本文結(jié)合慕課的優(yōu)勢，利用B/S+MVC+SQL server 2008+ FLEX4完成了一款可用于高職院校教學(xué)的在線慕課平臺設(shè)計，通過該平臺，可實現(xiàn)教學(xué)測試、教學(xué)評價和教學(xué)交流，從而可以大大增加學(xué)生和教師之間的互動，提升學(xué)習(xí)效率。同時通過該系統(tǒng)的開發(fā)，也為高職院校人才培養(yǎng)提供了新的參考路徑。

[1]任友群.“慕課”下的高校人才培養(yǎng)改革[J].中國高等教育，2014，(7)：26-30.

[2]田愛麗.借助慕課改善人才培養(yǎng)模式[J].中小學(xué)信息技術(shù)教育，2014，(2)：13-15.

[3]田愛麗.轉(zhuǎn)變教學(xué)模式促進(jìn)拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)——基于“慕課學(xué)習(xí)+翻轉(zhuǎn)課堂”的理性思考[J].教育研究，2016，(10)：106-112.

[4]李凌霞.“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”推動應(yīng)用型本科院校人才培養(yǎng)研究[J].黑龍江高教研究，2016，(6)：136-138.

[5]李曼麗，張羽，葉賦桂.解碼MOOC大規(guī)模在線開放課程的教育學(xué)考察[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.

[6]王亞玲，郭新波，胡牧.基于Flex技術(shù)的報表系統(tǒng)[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2015，(11)：266-270.

[7]宮磊，趙方.基于改進(jìn)自適應(yīng)遺傳算法的智能組卷算法[J].計算機與現(xiàn)代化，2012，(5)：152-156.

Architecture Design of Online Eeducation Platform for MOOCs

XUE Hui-fang
（Xi’an International University，Xi’an 710077，China）

Aiming at the problem of poor interaction of traditional online education，an online teaching system based on MOOCs was proposed.According to the teaching requirements and characteristics of the MOOCs in higher vocational colleges，the overall structure of the system are setup by using the B/S+MVC framework，the FLEX4 open source framework is embedded into the HTML page，so you can directly call the Flash Player player to achieve playing of teaching videos of different courses.Finally，the students can finish online testing，onlinecommunication and online learning，tomeet thecurrentdemand ofinformation education under thenew situation.

MOOCs；the B/S+MVC framework；talentdevelopment；the FLEX4 open source framework

G434

A

1673-291X（2017）09-0159-04

[責(zé)任編輯 李曉群]

2016-12-18

薛慧芳（1978-），女，陜西宜川人，講師，碩士，從事計算機軟件與理論研究。