吉桂琴,劉海成,李 鑫

(黑龍江工程學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)

基于微課的在線教學(xué)平臺設(shè)計

吉桂琴,劉海成,李 鑫

(黑龍江工程學(xué)院 電氣與信息工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050)

互連網(wǎng)+大數(shù)據(jù)的信息時代，多元化、自主化的創(chuàng)新教學(xué)模式是高等學(xué)校教學(xué)改革的必行之路。在線微課教學(xué)平臺設(shè)計以轉(zhuǎn)變教授為主的傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式為目的，把 “微課”作為一種“全新理念”引入課堂教學(xué)。針對微課教學(xué)平臺的功能設(shè)計和實施中的關(guān)鍵問題進(jìn)行闡述，在深入分析國內(nèi)外現(xiàn)有微課資源基礎(chǔ)上，結(jié)合微視頻教學(xué)模式設(shè)計，利用時間和空間的維度重新構(gòu)筑課堂，微課教學(xué)平臺主要分為前臺學(xué)習(xí)和后臺管理兩大功能模塊,能較為快速地實現(xiàn)微課搜索、點播、上傳和視頻評分，同時具有師生互動在線交流環(huán)節(jié)，為激發(fā)學(xué)生進(jìn)行主動的知識構(gòu)建學(xué)習(xí)搭建平臺，營造主體性和自主性培養(yǎng)的教學(xué)模式，以保證最大程度地優(yōu)化課堂教育教學(xué)質(zhì)量。

微課;在線教學(xué);課堂

隨著我國課程改革的逐步深化，迫切需要開發(fā)適合中國特色的符合建構(gòu)主義理論的教學(xué)方式?；诂F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和Internet應(yīng)用平臺的發(fā)展，與傳統(tǒng)課堂形成鮮明對比的便是網(wǎng)絡(luò)課堂。微課與傳統(tǒng)教學(xué)相比特點鮮明，內(nèi)容集中在某一知識點上的講解，即知識碎片化。因為內(nèi)容較少，教師可更好地對要講解的知識點進(jìn)行精心設(shè)計，方便學(xué)生理解；微課視頻時間短，學(xué)生注意力更為集中在視頻上，從而更容易使學(xué)生“學(xué)一個，懂一個”；微課視頻采用流行的兼容性好的流媒體格式，文件小且易制作并方便學(xué)習(xí)者隨時隨地學(xué)習(xí)知識。通過視頻媒體傳遞教學(xué)內(nèi)容的方式，無疑是為了滿足數(shù)字時代的學(xué)習(xí)習(xí)慣，也是開放教育理念在信息時代、數(shù)字化時代的一種多元化教學(xué)的表現(xiàn)形式。

1 微課教學(xué)平臺系統(tǒng)分析1.1 微課教學(xué)平臺國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析

微課程的雛形始見于University of Northern Iowa的有機(jī)化學(xué)教授LeRoy A. McGrew 在1993年提出的“60 s有機(jī)化學(xué)課程”，目的是讓非化學(xué)專業(yè)的人員也能很好地了解化學(xué)相關(guān)的專業(yè)知識。目前，國外關(guān)于微課堂的研究也日益興起和完善，比較著名的是可汗學(xué)院和TED-Ed網(wǎng)站，有差不多4 000多個微課視頻,全部發(fā)布在YouTube 在線平臺上，目的是為學(xué)生提供更為有效的“Lessons Worth Sharing”。我國微課概念的最早提出是佛山市教育學(xué)者胡鐵生率先定義的：微課的核心構(gòu)成內(nèi)容是課例片段，載體為課堂教學(xué)視頻。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，在10 min內(nèi)，學(xué)生在觀看網(wǎng)絡(luò)課程時的注意力會漸漸到達(dá)頂峰，10 min后又會衰落?；趯W(xué)生的這一學(xué)習(xí)特點，佛山在全國首創(chuàng)了每個視頻只有5～8 min精華內(nèi)容的微課模式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺。學(xué)生在上課之前觀看與教學(xué)相關(guān)的微課視頻，進(jìn)入課堂后學(xué)生就有疑惑的地方和老師探討。為此，微課教學(xué)模式極大地激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣和自學(xué)能力，不僅提高了學(xué)習(xí)效率，同時促進(jìn)了教學(xué)質(zhì)量的提高。

1.2 在線微課教學(xué)平臺實施流程分析

高校傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以課堂講授為主，只注重灌輸式為主的一種教學(xué)模式，往往忽略了教學(xué)中具有的情感關(guān)懷，忽視了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主人翁地位，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性得不到重視。導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)中的熱情和創(chuàng)造性受到了制約。學(xué)生自身在上課時總是會不小心遺漏一些重點難點，而且每個學(xué)生遺漏的知識點都不一樣，教師也很難對這種情況做出完美的解決辦法。微課與Internet相結(jié)合，則能很好地改變這一現(xiàn)狀。微課把一個課程細(xì)化為許許多多零碎的知識要點，通過與互聯(lián)網(wǎng)的有機(jī)結(jié)合，學(xué)生能在發(fā)現(xiàn)問題時，在極短的時間內(nèi)得到有關(guān)問題的講解，這樣學(xué)習(xí)起來更有針對性，起到事半功倍的效果。經(jīng)過對國內(nèi)外微課教學(xué)模式深入分析探索并結(jié)合微視頻教學(xué)模式特點，形成目前較為前沿的微課教學(xué)平臺實施流程，如圖1所示。其實施流程為在課前完成微課教學(xué)平臺設(shè)計的過關(guān)任務(wù)，在教室的課堂上完成教學(xué)主體內(nèi)容的典型任務(wù)，課后再通過設(shè)計的拓展任務(wù)來完成知識的傳遞和構(gòu)建，學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固和拓展，該微課教學(xué)實施流程能較好地將課前、課內(nèi)和課后教學(xué)設(shè)計與銜接較完整地融為一體，實現(xiàn)全新理念微課堂教學(xué)，具有獨特的創(chuàng)新性和可拓展性，進(jìn)一步為實現(xiàn)基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂奠定基礎(chǔ)。

圖1 微課教學(xué)模式實施流程

2 在線微課教學(xué)平臺設(shè)計

2.1 在線微課教學(xué)平臺的功能分析

從不同渠道查閱了國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)后，認(rèn)真分析并與學(xué)生實際學(xué)習(xí)過程相結(jié)合。本系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)的微課在線學(xué)習(xí)平臺，不僅要為學(xué)生創(chuàng)建一個可以解決自身對某一知識點的困惑，更重要的是激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，加強其在學(xué)習(xí)中的熱情和創(chuàng)造性，教師也可以利用微視頻教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生更高效地學(xué)習(xí)。根據(jù)以上分析，微課在線教學(xué)平臺總體分為兩部分：一是前臺用戶子系統(tǒng)，二是后臺管理子系統(tǒng)。前臺用戶子系統(tǒng)的功能有用戶登錄注冊、進(jìn)行微課瀏覽、搜索自己感興趣的微課、收藏自己喜歡的微課、對微課進(jìn)行打分、用戶根據(jù)自身情況對個人信息進(jìn)行修改以及留言版進(jìn)行留言等功能。后臺管理子系統(tǒng)實現(xiàn)的功能是對已存微課進(jìn)行管理，微課信息的添加刪除、發(fā)布和刪除教學(xué)資訊，留言板留言內(nèi)容的管理和更新微課視頻等功能。

2.2 微課教學(xué)平臺功能設(shè)計

系統(tǒng)功能主要分為兩部分：前端作為用戶使用，它主要實現(xiàn)有關(guān)微課視頻評分和瀏覽、用戶登錄、微課視頻搜索等一些方便用戶學(xué)習(xí)的功能，其中，教學(xué)資訊和在線交流等模塊都是針對微課知識點碎片化的處理。后臺作為管理員管理的主要環(huán)境，微課視頻的管理、注冊用戶的管理、教學(xué)資訊管理等管理功能在系統(tǒng)的后臺實現(xiàn)，如圖2所示。

本設(shè)計采用MVC框架，通過B/S模式實現(xiàn)，使用JSP動態(tài)Web開發(fā)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。數(shù)據(jù)庫選擇微軟的SQL Server數(shù)據(jù)庫。這使得系統(tǒng)在具有易用性、個性化等特點的同時又能保證數(shù)據(jù)的安全、穩(wěn)定和完整。

圖2 在線微課教學(xué)平臺整體

2.3 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計是指在系統(tǒng)功能設(shè)計時，對系統(tǒng)功能的概念結(jié)構(gòu)設(shè)計得到的E-R關(guān)系模型圖，把其轉(zhuǎn)化為所選用的數(shù)據(jù)庫支持?jǐn)?shù)據(jù)表的邏輯結(jié)構(gòu)。根據(jù)所選的數(shù)據(jù)庫類型不同，邏輯結(jié)構(gòu)也不同，如網(wǎng)狀型、樹狀型等。由于本系統(tǒng)所采用的數(shù)據(jù)庫為SQL Server數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，所以要把E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。

例如用戶信息實體包括賬號、密碼、郵箱、手機(jī)號、籍貫、出生年月、昵稱7個屬性，用戶信息實體及其屬性值如圖3所示。

圖3 用戶信息實體及其屬性

3 在線微課教學(xué)平臺主要功能的實現(xiàn)

3.1 注冊功能的實現(xiàn)與測試

注冊分為3個頁面。第1個頁面為reg.jsp，該頁面主要是利用顯示注冊協(xié)議，在注冊協(xié)議的下面用2個按鈕完成對注冊協(xié)議同意與否的操作。若同意則跳轉(zhuǎn)到第2個注冊頁面reg2.jsp，不同意則返回首頁。第2個頁面中，用創(chuàng)建3個文本輸入框和1個檢測是否重名的按鈕。 檢測是否重名是由sameREGcheck()函數(shù)完成。當(dāng)用自己的賬號信息，提交確定時， checkREG()會對注冊表單的合法性進(jìn)行檢測，通過之后把