基于腾讯云的在线教育系统设计与实现

游学军 吕太之

（江苏海事职业技术学院信息工程学院，江苏 南京 211170）

基于腾讯云的在线教育系统设计与实现

游学军 吕太之

（江苏海事职业技术学院信息工程学院，江苏 南京 211170）

在信息化社会环境下，伴随着云计算技术和移动互联网的使用范围越来越广，移动学习（M-L e a r n i n g）作为一种新的学习方式应运而生。基于此，本文利用移动应用和云计算技术开发了基于腾讯云的在线教育系统。通过对当前智慧校园建设和移动学习内涵和特点的分析，确定采用J a v a E E开发技术和腾讯云技术。系统使用My S QL数据库，开发基于MV C模式实现，完成了课程资源发布、在线学习等基本功能。

在线教育系统；MV C设计模式；腾讯云；移动学习

1 引言

近年来，随着互联网的发展，各种新的基于互联网的教育形式层出不穷，在线公开课、在线直播、微课、慕课（MOOC）等形式不断涌现[1]。同时移动智能终端设备的使用范围越来越广，随着相关支持技术的发展使得移动学习（MLearning）作为一种新的学习方式应运而生。当前云计算已经成为高等学校建设智慧校园的主流技术，它将影响教师的教学方式和学生的学习方式[2]。随着云计算在教育领域的不断展开，教学设计的发展不再是仅仅停留在课堂、课程的设计上，而更多的是向学习环境的设计方向发展，注重学习环境对教师教学和学生学习的影响[3]。《构建基于移动云计算的微课教学资源平台》[4]一文中提出移动云计算是指移动终端通过云平台提供高效的数据存储和计算能力，对微课教学资源平台建设产生了积极的作用。云计算环境下的移动学习环境以及移动学习社区的设计与开发已经成为教育领域未来研究的热点之一。

本文利用云计算技术结合移动学习方式，开发了一套针对高校学生的在线教育系统。系统开发分为Android客户端和Web服务端。Android客户端基于PhoneGap技术开发，移动Web页面使用JQuery Mobile技术实现；Web服务端采用MVC模式开发，使用了Spring+Hibernate技术实现。

2 需求分析

2.1 可行性分析

将移动学习资源置于云端一体化环境下，使两者的优势相互补充，有效解决移动学习资源现阶段存在的问题，并在教育技术理论的指导下，使移动学习资源更具个性化与交互性，更好地满足移动学习者的需求，使移动学习真正成为下一代的学习，也为以后相关研究的开展奠定了基础。通过对社会效益以及学院智慧校园建设、成本、版权、研究基础等多方面进行可行性分析，系统完成是可以保证的。根据江苏省教育厅和江苏省财政厅关于推进职业学校智慧校园建设的通知（苏教职〔2016〕3号），江苏海事职业技术学院制定了海事学院智慧校园建设规划方案，移动学习平台是重要的组成部分。在教育技术学相关理论的指导下将云端一体化与移动学习资源相融合，提出云端一体化环境下移动学习资源的设计思想。课题的研究能够有效改善现阶段移动学习资源存在的问题和不足，对移动学习的发展具有较大的积极意义。

2.2 需求分析

系统支持不同角色用户登录，包括学生、教师和系统管理员。学生完成在线注册、课程收藏、在线学习、在线评价等功能。教师完成课程资源的管理、在线答疑、课程发布等功能。管理员完成用户管理、课程管理、系统配置、字典管理、日志管理等功能。图1给出系统的用例图。

图1 系统用例图

3 系统设计

3.1 功能设计

根据用户需求和用例图将系统分为个人信息管理、在线学习、视频资源管理、系统管理模块。功能模块如图2所示。

图2 功能模块图

3.2 界面设计

界面设计参照江苏海事职业技术学院校园信息门户网站的布局和色调，采用护眼的淡蓝色作为系统界面栏目按钮主色调。

3.3 数据库设计

概念结构设计是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程，它是整个数据库设计的关键。基于腾讯云的在线教育系统的实体-关系设计子图如图3所示。

系统采用MySQL作为底层关系数据库系统。MySQL作为一个关系型数据库系统，常被应用于中小型系统中[5]。本系统开发中主要使用的数据表有用户信息表、课程列表、视频资源表、学习记录表、系统日志表、字典表、交流答疑表等。

图3 ER设计图

4 系统实现

基于腾讯云的在线教育系统架构包括五个方面，云服务器端、业务服务器、Web浏览器和移动Web App客户端和后台数据库。系统整体架构如图4所示。

图4 系统架构图

4.1 腾讯云云点播VOD服务

视频云VOD提供的API接口主要包括上传视频、视频管理、视频转码、视频分发等功能[6]。客户端调用API的所有接口均通过HTTPS进行通信，提供高安全性的通信通道。该API同时支持POST和GET请求。通信采用的字符编码都是UTF-8。

4.2 Web端MVC实现

系统实现采用低耦合的模型-视图-控制器（Model-View-Control）模式进行设计，View和Model是分开的，所以改变View的代码而不用对Model和Controller代码从新编译[7]。

(1)Web对应控制层

(2)Dao对应持久层

(3)DaoFactory对应数据实体

(4)Service则对应于业务逻辑层

以课程视频资源管理为例，该模块完成了课程资源的增加、修改、删除、发布、查询等功能。Web层由videoResouceL-ist.jsp、videoResouce.jsp两个页面组成，实现了视频资源列表查找界面和视频资源增加和修改的界面。VidoeResouceAction类实现控制层，该类的每个方法对应于用户的一类请求，如list方法对应于列表请求，addPost方法对于添加资源的请求，delete方法对于删除资源的请求。VideoResouceAction类作为控制类需要调用VideoResourceService类完成用户的业务请求，VideoResourceService类需要调用VideoResourceDao类来实现数据库的操作。VideoResourceDao通过hibernate简化对数据库的操作。

以删除操作对应的请求流程为例。videoResouceList.jsp实现了视频资源列表界面，点击某个视频资源上的删除按钮，该请求将调用VidoeResouceAction类的delete方法，该方法调用VideoResourceService类的deleteVideoResource方法，而该方法又会调用VideoResourceDao下的execute方法完成数据库的删除操作。deleteVideoResource方法将返回上一个操作判断是否成功，根据操作结果，VideoResouceAction将调用不同的返回界面。

4.3 移动WebAPP

基于Android的移动Web APP采用Cordova框架实现，前端界面采用JQuery Moblie技术实现。腾讯云客户端应用程序启动时首先调用继承CordovaInterface的VideoMainActivity，然后在这个Activity中加载使用JQuery Mobile实现的学习平台首页。无论针对手机端还是电脑端的浏览器，除了界面不一样，业务层的操作是一样的，基于MVC的框架可以实现同一业务以不同的方式展现。

5 总结

云计算技术与移动终端技术相结合不仅能够满足移动学习者的学习需求，为其提供丰富、即时、准确的学习内容。移动学习者在移动学习过程中能够获得较高的学习交互体验，支持学习者进行协作学习和情境学习。实现移动学习资源跨平台共享，减少操作平台系统、硬件设备、应用安装管理等对学习者随时、随地学习的束缚，更好地为学习者服务，使移动学习真正成为下一代的主流学习方式。

[1]黄丽，王明宇．互联网教育新模式现状分析与趋势研究[J]．电子商务，2016(3)：65-66．

[2]夏仲文．对云计算辅助教学的批判性思考[J]．中国信息技术教育，2010(11)：59-61．

[3]刘建华，罗惜静，孙昱．基于云计算的“微课”教学资源共享平台建设[J]．中国职业技术教育，2015(11)：70-73．

[4]朱静宜．构建基于移动云计算的微课教学资源平台[J]．计算机时代，2015(10)：75-77．

[5]吴光华，闫怀海，陈又新，等．嵌入式数据库My S QL在兰州重离子加速器数字化电源上的应用[J]．核技术，2014，37(5)：51-55．

[6]杨旭东．腾讯云，一云多端助力应急广播连接一切[J]．中国广播，2015(12)：16-17．

[7]唐永瑞，张达敏．基于A j a x与MV C模式的信息系统的研究与设计[J]．电子技术应用，2014，40(2)：128-131．

Design and Implementation of Online Education System Based on Tencent Cloud

You Xuejun Lv Taizhi
(Jiangsu Maritime Institute,Nanjing 211170,Jiangsu)

In the environment of information society,with more and more application of cloud computing and mobile network,mobile learning(M-Learning)has emerged as a new way of learning.This paper develops an online education system based on mobile network and cloud computing technology.By the analysis of the current smart campus construction and mobile learning,this system is developed by Java EE technology and Tencent cloud technology.It uses MySQL database and MVC development mode,achieving the functions curriculum resources publishing and online learning.

online education system;MVC design pattern;tencent cloud;mobile learning

TP393.09

A

1008-6609(2017)03-0014-03

游学军（1979-）,男，江苏南京人，硕士，讲师，研究方向为软件开发、职业教育。

江苏省现代教育技术研究重点课题，项目编号：2016-R-49168；江苏海事职业技术学院千帆团队，项目编号：2015 QF-011；江苏海事职业技术学院院级课题，项目编号：2015 K J Y B-07。