邵永慶　毛玉萃　徐玲玉　曹廣穩(wěn)

摘要：簡單介紹了“翻轉(zhuǎn)課堂”及其優(yōu)勢；闡述了開發(fā)用于“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)的“教一學(xué)”軟件的必要性和可行性；詳細介紹了采用MVC模型按照面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法的開發(fā)過程，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、面向?qū)ο蟮母鞣N建模如用例建模、靜態(tài)建模、動態(tài)建模，以及數(shù)據(jù)庫的設(shè)計；最后對該軟件進行了評價。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；“教一學(xué)”軟件；MVC模型；面向?qū)ο箝_發(fā)方法

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）22-0159-03

1背景

“翻轉(zhuǎn)課堂”由英文“Inverting the Classroom”或“Flipped Classroom”翻譯而來，意思是把傳統(tǒng)教學(xué)方法中的課上和課下的任務(wù)顛倒過來，即課下在教師的指導(dǎo)下學(xué)生自主或交流完成課程內(nèi)容學(xué)習(xí)，課上進行答疑、交流、做習(xí)題。在開展“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)時，教師要提供相關(guān)的學(xué)習(xí)材料，如帶有學(xué)習(xí)要求的學(xué)習(xí)任務(wù)書、短小精悍的視頻、腳本文件、PPT課件、教學(xué)案例、習(xí)題等，學(xué)生在規(guī)定的時間內(nèi)自主學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)過程中可以與教師、同學(xué)進行交流，完成學(xué)習(xí)后在規(guī)定的時間提交必要的文檔資料，教師批閱提交的文檔，提煉出課上交流的內(nèi)容，選出合適的習(xí)題，以便上課之用。

“翻轉(zhuǎn)課堂”是對于傳統(tǒng)課堂的突破，把將教師從教學(xué)過程中的灌輸者角色向解惑者身份轉(zhuǎn)變，而學(xué)生變成了教學(xué)過程中的主動學(xué)習(xí)者，并且借助多媒體或者網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備來完成教與學(xué)的過程，主要具有以下兩點優(yōu)勢：

1）有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。這種自主學(xué)習(xí)的模式，通過課前自主預(yù)習(xí)、課上討論問題并實踐、課后完成任務(wù)的流程，學(xué)生必須在課前認真學(xué)習(xí)準備，才能在課上跟上老師的步伐一同討論重點問題，課后也只有重新溫習(xí)所學(xué)知識才能提交任務(wù)書完成任務(wù)，這些方式都成為學(xué)生們的學(xué)習(xí)動力。

2）有助于改進老師的教學(xué)方式。教師在課前將相關(guān)學(xué)習(xí)材料上傳之后，根據(jù)與學(xué)生的交流情況和課程需要來準備課上需要講解的問題與練習(xí)題，不用花費大量的時間在枯燥重復(fù)的講解知識點，而是更有意義的練習(xí)和實踐，大大提高了課堂質(zhì)量。另外課后的作業(yè)通過任務(wù)書的方式在軟件中管理，也大大減輕了教師在課后的負擔，有助于教師教學(xué)方式的改進。

目前有一些可供教師開展“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)的平臺，如國內(nèi)的各類慕課網(wǎng)、精品資源課網(wǎng)、超星、速客，國外也有如在線可汗學(xué)院等。教師可以利用這些平臺進行“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)，但這些平臺不是專為“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)開發(fā)的，使用時感覺有些平臺大而全，而實際使用的功能卻比較少，即有“大馬拉小車”的感覺；有些平臺對資源的管理不是按“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)要求進行管理的，即對資源管理方式不恰當。為此有必要開發(fā)一款適合在“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)過程中方便教師添加課程資源并能很好地組織、管理這些資源，也能方便學(xué)習(xí)查找、使用的這些資源，同時方便溝通的軟件——應(yīng)用于“翻轉(zhuǎn)課堂”的“教一學(xué)”軟件，該軟件不受時間和地點的限制，自由度大大提高，有助于學(xué)生在一種較為愉塊輕松的條件下學(xué)習(xí)。

本文介紹的“教一學(xué)”軟件是按照面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法進行開發(fā)的。

2“教一學(xué)”軟件的分析

“教—學(xué)”系統(tǒng)是針對高校教學(xué)設(shè)計的一款應(yīng)用于“翻轉(zhuǎn)課堂”的軟件，其主要用戶包括教師用戶和學(xué)生用戶兩類。教師用戶可完成課程資源如視頻、課程信息、人員信息等方面的管理；學(xué)生用戶完成個人信息的管理、通過教師上傳的資料（視頻、課件、腳本等）進行在線學(xué)習(xí)、也可以下載后進行離線學(xué)習(xí)，下載上傳學(xué)習(xí)任務(wù)書等。從三個方面對其進行可行性分析：

1）技術(shù)可行性分析：隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)支持都日趨成熟，利用Asp.net技術(shù)與SQL Server 2010數(shù)據(jù)庫的結(jié)合是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的常用模式，所以技術(shù)成熟，安全性強。因此，從技術(shù)角度上考慮，本系統(tǒng)是可行的；

2）經(jīng)濟可行性分析：“教一學(xué)”軟件主要的成本集中在軟件開發(fā)上，但是系統(tǒng)投入使用之后可以為教師和學(xué)生大大節(jié)省時間和精力，豐富教與學(xué)的手段，為高校教學(xué)帶來的收益遠遠超出系統(tǒng)開發(fā)的成本。因此，從經(jīng)濟角度上考慮，本系統(tǒng)是可行的；

3）操作可行性分析：系統(tǒng)設(shè)計時充分考慮了教師與學(xué)生的需求，人機交互界面友好，操作流程簡單；數(shù)據(jù)處理迅速、準確、可靠；可用性強；容易擴充。所以對于用戶的使用水平要求并不高，因此，從操作角度上考慮，本系統(tǒng)是可行的。

對“教一學(xué)”軟件系統(tǒng)進行分析和研究，得出系統(tǒng)的需求：建立一個較為完善的“教一學(xué)”軟件，在此軟件中相關(guān)信息應(yīng)該表達準確、顯示方式恰當、布局合理，保存的資源準確、方便使用，軟件能夠保證信息的安全，功能較全，能夠方便一般用戶完成相關(guān)使用的操作，并且各種操作合乎用戶的一般習(xí)慣，使用此軟件能夠提高教學(xué)效率。

對上述需求進行進一步分析、整理，提出了具體的系統(tǒng)目標為：梳理出方便、規(guī)范的資源管理流程；快速、準確的信息處理，能真正幫助老師改進教學(xué)方法；通過該軟件，能逐步提高教學(xué)水平；加強系統(tǒng)流程控制，保證系統(tǒng)和數(shù)據(jù)安全；實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的平臺化、一般化。

為了到達上述目標，系統(tǒng)要實現(xiàn)的主要功能如下：

2.1教學(xué)功能需求

1）課程管理課程管理主要包括三方面的功能。

①新建課程：可以添加新課程（教師專有）；

②編輯課程：可以更改課程信息、刪除課程（教師專有）；

③查看課程：可以查看課程內(nèi)容。

2）個人信息管理個人信息管理主要包括三方面的功能。

①修改個人信息：可以修改個人相關(guān)信息，如名稱；

②選取課程：可以根據(jù)個人愛好或是教學(xué)計劃選取課程（針對學(xué)生）；

③修改密碼：可以通過驗證后修改自己原來的用戶密碼。

3）資源管理

資源管理主要包括四方面的功能。

①上傳各類課程資源：可以上傳課程所需要的資源，包括課件、視頻、腳本、習(xí)題、案例以及學(xué)習(xí)任務(wù)書（教師操作）endprint

②查看各類教學(xué)資源：可以查看教師上傳的各類教學(xué)資源；

③可以下載各類教學(xué)資源：可以下載教師上傳的各類教學(xué)資源；

④上傳任務(wù)書：可以上傳填寫完成的學(xué)習(xí)任務(wù)書（學(xué)生操作）。

4）學(xué)生管理（教師可操作）學(xué)生管理主要包括三方面的功能。

①查看學(xué)生信息：可查看所有學(xué)生信息和學(xué)生具體信息；

②注銷學(xué)生：可以注銷學(xué)生的資料；

③修改密碼：可以修改所管理的學(xué)生密碼。

5）在線交流

2.2非教學(xué)功能需求

1）界面需求：用戶界面友好、簡潔，操作簡單，方便。

2）性能需求：資源的上傳下載要快捷，穩(wěn)定性要強，安全性要高。

3）權(quán)限需求：在用戶進行登錄時，只有授權(quán)的賬號和密碼才能進入。

3基于面向?qū)ο蟮摹敖桃粚W(xué)”軟件的設(shè)計

該軟件的設(shè)計主要采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計過程。

3.1結(jié)構(gòu)設(shè)計

該軟件采用MVC模型的分層結(jié)構(gòu)設(shè)計，將軟件分為Model層、View層、Controller層，將“教—學(xué)”軟件的所有用戶可見的部分放人View層，View層負責接收數(shù)據(jù)和顯示結(jié)果，Model層是軟件的邏輯以及功能模型，在View層和Model層之間的Con-troller層負責溝通Model層和View層，接收View層傳來的數(shù)據(jù)，之后把數(shù)據(jù)交給Model層，再把Model層的處理結(jié)果返回給View層。軟件的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.2面向?qū)ο蟮脑O(shè)計

1）用例建模

用例包括角色用例、模塊用例。角色用例包括教師用例和學(xué)生用例。教師用戶的權(quán)限主要分為個人管理權(quán)限、資源管理權(quán)限、課程管理以及學(xué)生管理權(quán)限，具體用例如下圖2所示。其他用例在此不詳細介紹。

2）靜態(tài)建模

系統(tǒng)類圖的一部分如圖3所示。

3）功能設(shè)計

依據(jù)上面的分析和設(shè)計，以及未來的拓展，設(shè)計了軟件擁有如表1所示的功能。

4）動態(tài)建模

編輯課程模塊只有教師權(quán)限才可以使用，學(xué)生權(quán)限是不能編輯課程的，學(xué)生用戶只能查看課程。編輯課程模塊時序圖如圖4所示。

4基于面向?qū)ο蟮摹敖桃粚W(xué)”軟件的實現(xiàn)

“教一學(xué)”軟件采用MVC架構(gòu)，在.net環(huán)境中Asp.net技術(shù)結(jié)合SQL Server 2010數(shù)據(jù)庫開發(fā)實現(xiàn)的?！敖桃粚W(xué)”軟件數(shù)據(jù)庫是基于sOL SERVER 2010數(shù)據(jù)庫進行搭建的。數(shù)據(jù)庫中的主要表如表2所示。

5結(jié)束語

“教一學(xué)”軟件是為開展“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)而開發(fā)的一款軟件，短小精悍，運行效率高，它組織、管理一門課程的相關(guān)資源，方便教師組織、上傳、管理課程的相關(guān)資源，方便學(xué)生查找、瀏覽課程資源，目前在學(xué)校進行了初步應(yīng)用，基本達到了開發(fā)的最初目的。后續(xù)應(yīng)做的工作，首先有些功能還要進一步完善；其次在此基礎(chǔ)上開發(fā)移動客戶端的應(yīng)用程序。endprint