任煥海 孫德剛

摘? 要：翻轉(zhuǎn)課堂是混合教學(xué)模式中的一種典型模式，微視頻是翻轉(zhuǎn)課堂經(jīng)常使用的手段之一，但是對(duì)于微視頻的管理還處于人工管理，共享不及時(shí)，使得對(duì)微視頻的總體應(yīng)用效率不高。為了解決微視頻管理水平較低的問(wèn)題，提升學(xué)生在課堂中微視頻的使用效果，利用現(xiàn)代信息技術(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)基于Web的翻轉(zhuǎn)課堂微視頻管理系統(tǒng)是非常有必要的。

關(guān)鍵詞：微視頻管理系統(tǒng);Web;MVC模型

中圖分類號(hào)：TP311.52? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）09-0081-03

0? 引? 言

目前，信息社會(huì)迅速發(fā)展，教育方式逐漸多元化，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)保證不了知識(shí)信息的有效傳遞，翻轉(zhuǎn)課堂打破了傳統(tǒng)單一的教學(xué)習(xí)慣，學(xué)生將知識(shí)的學(xué)習(xí)提前到課前[1，2]，但僅對(duì)教材的預(yù)習(xí)達(dá)不到預(yù)期效果，微視頻是對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的有效補(bǔ)充，使得學(xué)生能夠根據(jù)課程微視頻，提高對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解的效率。在此背景下，本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于Web的翻轉(zhuǎn)課堂微視頻管理系統(tǒng)，能夠有序、高效管理每門課程的微視頻，也方便學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)可以觀看微視頻。

1? 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)與工具

1.1? 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式及語(yǔ)言

開(kāi)發(fā)模式主要有B/S模式和C/S模式。C/S模式是指客戶端和服務(wù)器端模式，很多傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)采用此模式，需要在客戶端安裝客戶端軟件，客戶端把數(shù)據(jù)編輯處理后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在服務(wù)器端，可以有效降低服務(wù)器的負(fù)載，但是服務(wù)器進(jìn)行升級(jí)時(shí)，客戶端也需要進(jìn)行同樣操作，增加了維護(hù)成本。B/S模式是指瀏覽器和服務(wù)器模式，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，越來(lái)越多的管理系統(tǒng)采用此模式開(kāi)發(fā)，用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以隨時(shí)隨地訪問(wèn)服務(wù)器，提高了辦公的便利性，也可以有效彌補(bǔ)C/S模式的不足[3]。

本系統(tǒng)采用B/S模式[4]，利用Java作為系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，并使用MVC模型三層架構(gòu)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。MVC模型三層架構(gòu)由模型、視圖和控制器組成，如圖1所示，其主要實(shí)現(xiàn)流程如下：用戶通過(guò)瀏覽器發(fā)送請(qǐng)求，Servlet作為控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝，可以傳遞給模型，利用JavaBean進(jìn)行存儲(chǔ)，也可以通過(guò)域?qū)ο髮⒎庋b的數(shù)據(jù)傳遞到視圖，由JSP進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。

1.2? 數(shù)據(jù)庫(kù)選擇

數(shù)據(jù)庫(kù)是整個(gè)微視頻管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理單元，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行起到數(shù)據(jù)支撐的作用，方便業(yè)務(wù)邏輯層對(duì)于系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理、存儲(chǔ)等操作。對(duì)于選擇數(shù)據(jù)庫(kù)，要求能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)使用標(biāo)準(zhǔn)的SQL語(yǔ)言進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)庫(kù)本身要安裝部署方便，易于維護(hù)，經(jīng)濟(jì)型較好。目前，常見(jiàn)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)有微軟的SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)、甲骨文公司的大型網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle、嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)DB、以及甲骨文公司的開(kāi)源數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL[5]，根據(jù)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)需求，本系統(tǒng)選擇開(kāi)源的MySQL作為底層數(shù)據(jù)庫(kù)，它具有成本低、體積小、靈活性高、速度快等優(yōu)點(diǎn)。

2? 系統(tǒng)需求

2.1? 功能性需求

系統(tǒng)的主要功能需求包括系統(tǒng)管理、教師管理、學(xué)生管理、課程管理、微視頻管理以及學(xué)習(xí)進(jìn)度和互動(dòng)管理等，下面對(duì)具體分析每個(gè)功能的具體需求。

系統(tǒng)管理功能需求，可以進(jìn)行系統(tǒng)菜單的管理，包括對(duì)系統(tǒng)菜單的設(shè)置、刪除、更改等操作;登錄管理，可以對(duì)登錄的用戶名和密碼進(jìn)行密碼重置、刪除用戶等操作。

教師管理功能的需求，主要是對(duì)教師個(gè)人信息的管理，包括錄入教師信息，對(duì)教師信息進(jìn)行查詢、修改、刪除等操作。

學(xué)生管理功能的需求，可以對(duì)學(xué)生注冊(cè)的信息進(jìn)行審核，也可以通過(guò)管理員錄入學(xué)生的信息，并可以進(jìn)行綜合條件查詢學(xué)生信息、更新學(xué)生信息等操作。

課程管理功能的需求，教師可以登錄系統(tǒng)后，錄入開(kāi)設(shè)的課程，主要包含課程的名稱，課程的授課計(jì)劃以及知識(shí)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，并且勾選哪些知識(shí)點(diǎn)是需要進(jìn)行課堂翻轉(zhuǎn)，配合微視頻講解的;教師或管理員也以對(duì)已錄入的課程信息進(jìn)行更新、查詢和刪除操作。

微視頻管理功能的需求，可以上傳視頻，并選擇與之對(duì)應(yīng)的某個(gè)課程的知識(shí)點(diǎn)，上傳視頻后，可以對(duì)視頻設(shè)置描述標(biāo)簽，還可以對(duì)視頻進(jìn)行更新和刪除。

學(xué)習(xí)進(jìn)度及互動(dòng)管理功能的需求，要求可以顯示課程的學(xué)習(xí)進(jìn)度以及單個(gè)微視頻的學(xué)習(xí)進(jìn)度，統(tǒng)計(jì)顯示在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng);在觀看微視頻時(shí)可以在留言區(qū)進(jìn)行留言，教師和其他學(xué)生可以給予回復(fù);管理員可以對(duì)本模塊進(jìn)行整體管理，對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)度、互動(dòng)留言進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2.2? 非功能性需求

系統(tǒng)的非功能性需求包括以下幾個(gè)方面：

系統(tǒng)界面需求，要求系統(tǒng)界面簡(jiǎn)潔大方，頁(yè)面風(fēng)格統(tǒng)一，功能操作簡(jiǎn)單，用戶對(duì)系統(tǒng)的操作上手快，各級(jí)標(biāo)題的文字大小和文字顏色一致。

系統(tǒng)的安全需求，主要包括物理設(shè)備和信息存儲(chǔ)的安全性，物理設(shè)備是指系統(tǒng)部署的服務(wù)器、交換機(jī)以及路由器的安全;信息存儲(chǔ)安全性，是指信息存儲(chǔ)可以達(dá)到RAID5的要求，能夠及時(shí)備份系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性需求，系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間滿足7*24小時(shí)的要求，出現(xiàn)系統(tǒng)故障時(shí)可以及時(shí)排除和恢復(fù)。

系統(tǒng)性能的需求，主要是指觀看微視頻的響應(yīng)時(shí)間的需求，特別是用戶量較大時(shí)的響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)6秒。

3? 概要設(shè)計(jì)

3.1? 設(shè)計(jì)思想

在對(duì)微視頻管理系統(tǒng)的功能性需求和非功能性需求進(jìn)行分析之后，要進(jìn)入系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)階段，主要針對(duì)系統(tǒng)的邏輯業(yè)務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，總體的業(yè)務(wù)原則是通過(guò)Web微視頻管理系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂的微視頻進(jìn)行資源管理，為學(xué)生和教師提供便捷的視頻觀看和管理服務(wù)。

系統(tǒng)采用B/S模式進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，學(xué)生或教師通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登錄系統(tǒng)，為了提高系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效果，設(shè)計(jì)過(guò)程需要遵循系統(tǒng)易用性、可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性等基本設(shè)計(jì)原則[6]。

3.2? 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

微視頻管理系統(tǒng)主要基于系統(tǒng)的需求分析和設(shè)計(jì)思想來(lái)確定系統(tǒng)架構(gòu)的組織形式以及內(nèi)容，并根據(jù)當(dāng)前成熟的開(kāi)發(fā)技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行多個(gè)層次的架構(gòu)，本系統(tǒng)采用三層架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，包括表示層、業(yè)務(wù)邏輯層以及數(shù)據(jù)層，其結(jié)構(gòu)模型如圖2所示。

4? 詳細(xì)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)主要從每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程出發(fā)，并配合時(shí)序圖進(jìn)行詳細(xì)的描述，由于文章篇幅有限，本部分以微視頻上傳為例，進(jìn)行闡述。

微視頻上傳的詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程如下：用戶在客戶端發(fā)送微視頻上傳的HTTP請(qǐng)求，通過(guò)Dispatcher Servlet將用戶請(qǐng)求傳遞給Handler Mapping;Handler Mapping根據(jù)用戶請(qǐng)求的URL匹配與之對(duì)應(yīng)的Controller，并將匹配上的Controller反饋給Dispatcher Servlet;Dispatcher Servlet根據(jù)Handler Mapping的返回?cái)?shù)據(jù)，將用戶請(qǐng)求傳遞給響應(yīng)的Controller進(jìn)行處理;Controller根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯和DataModel來(lái)處理請(qǐng)求，并將處理完成的數(shù)據(jù)分裝成ModelView，傳遞給Dispatcher Servlet;Dispatcher Servlet將接收到的ModelView中的ViewName傳遞給ViewResolver，ViewResolver對(duì)視圖解析后獲取返回頁(yè)面的URL，將其傳遞給Dispatcher Servlet;Dispatcher Servlet將獲取到的模型注入到View中;最后將數(shù)據(jù)顯示在頁(yè)面上，反饋給客戶端。

微視頻上傳的時(shí)序圖如圖3所示。

5? 系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)測(cè)試是在系統(tǒng)交付前對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行的一次全面的檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)修復(fù)。本系統(tǒng)采用V型測(cè)試模型以及黑盒測(cè)試法，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能性測(cè)試、非功能性測(cè)試以及文檔測(cè)試。通過(guò)測(cè)試，系統(tǒng)性能良好，達(dá)到了需求規(guī)格預(yù)期的要求。

6? 結(jié)? 論

針對(duì)翻轉(zhuǎn)課堂微視頻的管理水平低的問(wèn)題，本文利用現(xiàn)代信息技術(shù)設(shè)計(jì)完成了基于Web的微視頻管理系統(tǒng)，為方便、高效的管理微視頻提供了平臺(tái)，也為教師和學(xué)生實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：任煥海（1985.02-），男，漢族，山東德州人，講師，碩士，研究方向：智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)、圖形圖像處理;孫德剛（1978.04-），男，漢族，山東德州人，高級(jí)工程師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：教育信息化、軟件開(kāi)發(fā)。