微课掌上学习系统的研究

杨爱华,蔡烈伟,刘富才,林文城

(漳州科技职业学院，福建 漳州 363200)



微课掌上学习系统的研究

杨爱华,蔡烈伟,刘富才,林文城

(漳州科技职业学院，福建 漳州 363200)

[摘要]随着信息技术的飞速发展，教育在经济和社会发展过程中呈现出日益突出的作用。在教育资源的众多形式中，微课以其“短、小、精、悍”的特征，契合学习群体的心理和时代的要求，在国内外教育领域中发展迅速。随着学生群体获取信息的特点的改变，在线学习和掌上学习的需求不断增加，开发一个灵活、便捷、高效的微课掌上学习系统是十分必要的。本系统采用软件工程中结构化思想，标准的软件设计流程，使用目前流行的开发语言Java。主要设计了下列几大功能，分别为用户登录、新用户注册、微课导航、文档型微课、视频类微课、音频类微课以及互动交流。

[关键词]微课；掌上学习；在线学习

1概述

随着移动网络的发展，移动设备的更新换代和数字化终身学习的热潮的来临，越来越多的研究者开始着手进行移动学习相关理论和技术的研究。移动学习是一种依赖移动终端设备以帮助学习者实现不受时间、地点限制的一种随时随地的学习方式。学习者最可依赖的移动学习终端设备是人手一台的智能手机，该类设备能有效地显示学习内容，并提供教师和学习者之间的双向沟通。在教育资源的众多形式中，微课以其“短、小、精、悍”的特征，契合学习群体的心理和时代的要求，在国内外的教育领域发展迅速。

就目前而言，微课的研究重在教学设计的整合和微课视频的开发，实际的移动学习应用平台的研究较少，学习系统的开发和建设不够完善。将微课教学与移动智能终端的学习方式相融合，提供一个学习资源丰富、学习形式多样、互动功能完善的学习平台是我们研究的重要思路。

2系统相关技术

本研究项目使用的技术有：Android技术、java开发语言、Hibernate框架、JSON及GSON技术。

Android 是一套真正意义上的开发性的移动设备综合平台, 它由操作体系主要用于移动设备，并由操纵体系、中间件、客户页面及使用软件构成。Java作为一种编程语言的代表，被特别用在互联网的分布式环境。Hibernate属于一类Java语句下的对象关系映射解决方案。Hibernate能够使用在任意运用JDBC的场所，不但能够在Java的用户端程序应用，还能够使EJB在Servlet/JSPJ2EE的WebJDBC APICMP运用里利用。JSON是解决Android客户端与服务器端的数据传递的一种数据交换格式。在本系统中由服务器端的WebServer的接口提供的数据经由JSON转换和传递的，在Android就需要对这部分数据解析为原数据对象，GSON的作用就在于此。

3系统需求分析

国内对微课的定义认可度最高的当属胡铁生老师。胡老师先后提出“微课”概念的三种版本，最具典型的是第三种版本。他指出，微课别名“微课程”，是以微型教学视频为主要载体，历时5-10分钟的针对某个学科知识点或教学环节而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的在线视频课程资源。学科知识点可以是教学重点、教学难点、学习疑点或常见考点，教学环节可以是某个学习活动、某个学习主题、某节实验环节或某个任务等。

从胡老师的三个版本的定义中，我们不难发现微课的一个很典型的特点就是以视频为载体，是一种在线视频课程资源。在智能终端设备普及和网络技术日益发达的今天，移动终端之间的联网日益方便、快捷，学习者已经不能满足于坐在电脑旁边观看学习视频，不能满足于自己学习。这就催生了适应智能移动终端设备的移动学习软件的开发。本系统就是这样一种基于智能移动终端的移动学习软件，它可以把微课资源上传到智能终端设备上，方便学生自主学习，推动学生掌上学习革命，促进学生多元学习。

本系统主要设计了下列几大功能，分别为用户登录、新用户注册、微课导航、文档型微课、视频类微课、音频类微课以及互动交流。

4系统设计

本系统是使用基于Spring for Android框架开发微课程学习系统，由后台管理系统和客户端学习系统组成，其中后台管理是RESTful风格的，客户端学习是Android风格的。

4.1系统总体设计

微课掌上学习系统的开发遵循掌上学习和微课视频的特点，一切以学习者为中心，实现学习者学习过程中需要的各种教学辅助、教学互动交流等功能，如发布通知、课程介绍、课程学习、常见问题解决等。

本系统总体采用的是C/S结构的设计模式。客户(Client)端由Android来开发，主要完成在Andorid环境下图形化的界面和各个控件的相应事件。服务器(Server)端由Java来开发，通过WebService来实现接口。

在服务器端，系统管理员具备管理权限，包括对系统的资源进行分类管理和对用户进行管理，同时，具备对课程和课程类型进行增删改查的操作权限。本系统以互联网技术为基础，教师和学生可以利用本系统进行高效的学习。

4.2Android客户端功能设计

Android客户端是使用者使用微课掌上学习系统进行学习的工具界面。根据前期的分析与设计，Android应该包含以下几大功能，分别是用户登录、新用户注册、微课导航、文档型微课、视频类微课、音频类微课和互动交流。Android用户端的结构流程图如图1所示。

图 1　Android客户端的结构流程图

4.3Server端功能设计

Server端通过Java来开发，由WebService来实现接口，主要用来处理Android客户端的各种数据请求。WebService应该提供如下接口：用户注册、用户登录、查找课程、查找文件、查看评论和发表评论。

4.4数据库设计

本系统使用的是SQL Server2008作为数据库系统。SQL Server2008属于微软公司推出的数据库管理系统，具备应用便利、伸展收缩性能良好和有关软件集成度强等优势。

为了把数据要求清楚、准确地描述出来，通常要建立一个个概念性的数据模型，这些模型主要包括数据对象、数据对象的属性和数据对象之间的关联，即通常所说的E-R模型。要想建立系统的E-R模型，首先就必须对系统中所涉及的实体进行提取。通过对需求分析进行抽象，得到的实体主要有四个：用户、文件、信息和课程。

以用户实体为例，用户实体的属性有编号、登录名、密码、姓名、学号、年级。用户表用来储存用户的注册信息，主要包括用户名、密码、姓名、学号与班级等。其中，user_id属性与Messages数据表的user_id属性相关联，以便通过user_id属性来查找Users表中的相关信息。之所以把学生的身份信息放在此表与登录信息放在一起，就是为了提高可读性，尽量减少数据的冗余与数据库的查询时间。

表1　用户表的设计

5系统实现

本系统所有开发工作均在Windows系统下完成， Android客户端与服务器端的WebServer都是基于Java来进行开发的。服务器端使用MyEclipse来开发，客户端程序使用Eclipse进行开发。

本系统根据系统需求分析实现以下功能模块：注册与登录模块、课程列表模块、课程文件列表模块、微课文件的播放模块、交流互动模块。通过注册接口、登陆接口、课程查找接口、文件查找接口、交流信息查看接口和交流信息查看接口实现。下面以用户注册界面和微课导航界面为例展示系统实现界面，如图2和图3所示。

图 2　注册界面　　　　图3　微课导航界面

6总结

微课视频作为一种新兴的学习载体，广受学习者的青睐，在移动通信技术不断发展和移动智能终端设备日益普及的今天，开发微课掌上学习系统符合时代要求，也为学习者随时随地进行移动学习提供了更为便捷的方式，能拉近教师与学习者之间的距离，提高学习效率，优化教学效果。本文把微课教学与移动智能终端的学习方式相融合，给学习者提供一个学习资源丰富、学习形式多样、互动功能完善的学习平台，也为微课掌上学习领域提供一个研究的参考。

[参考文献]

[1]傅健，杨雪.国内移动学习理论研究与实践十年瞰览[J].中国电化教育，2009，(7)：36-41.

[2]胡铁生.“微课”：区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究，2011，(10)：62-65.

[3]魏建,桑学峰. 微课的设计理念探讨[J]. 无线互联科技,2015,(22).

[责任编辑：江雪]

[收稿日期]2015-12-05

[基金项目]漳州科技职业学院2015年教科研研究项课题《高校微课网络平台构建》(课题编号： JY201504)。

[作者简介]杨爱华(1984-)，女，讲师，主要从事计算机教学与研究。

[中图分类号]TP393.09

[文献标识码]A

[文章编号]1671-5330(2016)02-0047-03