基于Moodle平台的I—Clicker功能设计与实现

安梦生

摘要：随着互联网的发展，“微课”进入课堂等信息技术已经渗透到教育的方方面面，移动设备进入课堂形成常态化指日可待。学生的多元化学习需求，已经不能完全满足学生的个性化学习需要。根据翻转课堂的需求，基于Android开发技术和移动Web开发技术设计并实现了I-Clicker答题功能模块，使Moodle网络教学平台具有手机考勤、答题等功能。

关键词：翻转课堂；移动开发；I-Clicker

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）28-0048-02

Design and Implementation of I-Clicker Function Based on Moodle Platform

AN Meng-sheng

（School of Computer Science and Technology， Huaiyin Normal University， Huai'an 223300， China）

Abstract： With the development of the Internet， information technology such as “micro-courses” entering the classroom has penetrated into all aspects of education， and it is just around the corner that mobile devices enter the classroom to form a normal state. The diverse learning needs of students can no longer fully meet the individualized learning needs of students. According to the needs of the flipping classroom， the I-Clicker answering function module is designed and implemented based on the Android development technology and the mobile web development technology， so that the Moodle network teaching platform has functions such as mobile phone attendance and answering questions.

Key words： flipped classroom； mobile development； I-Clicker

1 背景

Moodle是一个免费开源的课程管理系统，界面简单，具有很强的易用性 [1]。Moodle以其简单的使用方式，灵活的扩展功能赢得了广大教师的青睐。教师可以根据课程需要添加或删除课程内容，实时调整上课内容，真正实现教学的有效性[2]。Moodle为网络化学习提供了一种重要学习平台，同时为E-learning、网络学习搭建了合适的网络教学情境，并且Moodle具有教学管理功能和二次开发特性[3]，该文对其二次开发增加课堂互动I-Clicker功能。

2 I-Clicker功能模块需求分析

2.1 I-Clicker功能模块简介

I-Clicker是国外流行的课堂投票表决器也称为课堂互动反馈系统[4]。它是一款巴掌大的互动教学工具，具有点名签到、答题、为课堂评分等功能。在教学过程中具有很强的实用性与便捷性，如当老师讲解某个知识点时，可以临时出题，学生可以用I-Clicker进行答题，后台可以统计学生的答题情况，教师就能很快地判断出学生对知识点是否掌握。教师也可以通过预先编制的PPT展示问题，学生通过I-Clicker按键作答，在学生按键完毕后几秒之内，教师可以得到课堂信息的反馈及分析。

2.2 需求分析

根据教师的课堂教学需求，为了充分掌握学生的学习情况，该文将利用相关技术对平台加以二次开发，增加I-Clicker功能模块，是对Moodle的功能进行扩展，这样做既不会对原有的网络教学系统产生影响，同时也对学生学习起到了推动作用。通过移动设备实现了I-Clicker的功能，学生可以通过手机或者平板进行答题，而教师则通过后台管理模块导入测试题目。因此I-Clicker模块具有的功能如图1所示。

3 模块设计与实现

3.1 模块架构设计

I-Clicker模块分成三个部分：学生客户端模块、教师后台管理模块、服务器模块。学生客户端模块的主要功能是与服务器交互，实现从服務器获取题目，并在答题结束后提交结果；教师后台管理模块的主要功能是对题库管理以及查看学生的答题情况；而服务器模块的功能则是提供接口给学生客户端，包括获取题目的接口、上传题目的接口。同时在后台处理学生上传题目的结果。因此教师只需要和教师后台管理模块进行交互，学生只需要和学生客户端模块进行交互，而服务器模块的功能主要是将前面两个模块提供的交互结果由Highcharts呈现。教师后台管理模块和学生客户端模块都要和Moodle网络系统进行交互，完成题库和成绩的更新、存储和检索等功能。因此可以将I-Clicker功能模块概括为在Moodle平台的服务器上有两个站点，一个是教师后台管理的站点，一个是移动客户端访问的站点。

3.2 教师后台管理功能设计

教师后台管理主要由三个部分组成：题库管理、课堂测试管理和结果反馈管理。教师通过题库管理可以将课堂要测试题目上传到数据库中，目前课堂测试主要应用于单项选择题，因此该模块的题库管理只需要提供选择题操作接口。PHP支持HTML混合编写，因此管理界面布局用HTML设计，提交表单交给PHP处理[5]。

课堂测试管理只需要教师选择需要测试的题目类别，系统自动将属于这个类别的题目显示到页面上。而答案则不显示，学生只有通过客户端登录才可以看到选项。而在每次测试前，会随机地生成四位数的密码，并保存到数据。学生答题之前也必须输入这个密码，这样就保证了题目的安全性。

结果反馈模块则是调用Highcharts，HighCharts能够很方便地在Web网站或是Web应用程序中添加可交互图表，目前HighCharts支持的图表类型主要有曲线图、区域图、柱状图、饼状图、散点图和一些综合图表[6]。调用Highcharts关键的地方则是数据传送。该文采用的是柱状图显示学生的答题情况。在课堂测试过程中，学生提交的答案，保存在数据库中。查看Highcharts柱状图（column）的API接口，其中数据列的格式为：数值数组。配置数组中的数值代表Y值，X值则根据X轴的配置， X值就是categoies配置，该模块X值就是题目的数量。而数据的获取则需要调取数据库，并转换成Highcharts需要的格式。

3.3 Android客户端功能设计

学生端与服务器端交互主要通过JSON协议，JSON是JavaScript对象表示法的简称，它源自JavaScript脚本语言的对象持久化表示法[7]。学生端发送HTTP请求，使用GET方式将输入的随机密码发送到服务器。先构造HttpGet对象，使用HttpClient对象的execute方法来发送请求并获取HttpResponse返回对象。服务器接受到参数查询数据库，将查询的结果转换成JSON格式，返还给客户端。客户端则实现JSON的解析，而在JSON协议中，基本的数据结构有两种：第一种就是数据结构，该结构类似于PHP中的列表数组。第二种是对象结构，该结构类似于PHP中的散列数组。I-Clicker模块中要返回的是所有要测试的选择题，包括题目编号、题目内容、选项A、选项B、选项C、选项D、和答案，因此使用的是将上面两种结构组合起来的形式即对象数组。

在Android系统中也提供了强大的JSON库，主要包括两个JSON解析类：JSONObject和JSONArray类。该文则采用第二个类将接受的把数组型的JSON数据转化成JSONArray对象，提交给数据处理的模型对象。

Android由于没有专门的UI组件显示题目，因此学生端要通过ListView组件，重写其适配器，在ListView列表中显示一个文本框、一个RadioGroup组件。同时还要监听RadioGroup中的选择事件。

3.4 移动web应用功能设计

基于移动web应用实现了I-Clicker答题功能。学生只要打开浏览器输入答题地址和随机密码，就可以进入相应的页面进行答题。采用HTML5+PHP设计移动应用，其中关键地方就是PHP的分页技术[8]。所谓分页显示，也就是将数据库中的结果集人为的分成一段段的来显示，这里需要两个初始的参数，每页多少条记录和当前是第几页。在本系统中设计的是每页只显示一题，因此每页的$page就用题号来区分。

通过MySQL查询语句查出总题目数，以及第一题的题号，当点击下一题的时候先将答案保存，使用$_SERVER['PHP_SELF']获取当前页面的地址并将当前页数加一附加给当前地址。

3.5 服务器端设计

课堂测试模块中服务器主要负责消息的传递和接收。当服务器获取到客户端的HTTP协议的GET请求的时候，则将数据从数据库中提取出来并转换成JSON格式对象，其中随机密码作为GET参数。

当学生提交答案的时候，服务器负责接收答案并保存在数据库中。I-Clicker功能模块则要接收三个参数：学号、题目编号、答案。客户端将通过POST方式将三个参数发送到服务器，因此在服务器端先将学生提交的数据保存，然后返回JSON消息给客户端，提示学生是否上传成功。

4 结束语

针对Moodle网络教学平台无法提供课堂互动功能，将移动学习融入教学系统中，I-Clicker功能设计改变了传统的教学模式，教师不在一味地自己讲授，而是通过课上的互动，学生答题反馈情况，实时的讲解学生不懂的知识点。利用I-Clicker功能模块，教师还可以课后统计学生出勤情况，既省略了点名时间，又能检测学生学习情况，提高了教学质量与效率。

参考文献：

[1] 解继丽. 基于Moodle平台的网络学习评价系统的设计与开发[D]. 成都： 电子科技大学， 2010.

[2] 张雪云， 马志强. 国内Moodle平台研究综述[J]. 开放教育研究， 2008， 13（6）： 96-99.

[3] 陈雪花， 胡贞华. Moodle平台的二次开發与应用[J]. 韶关学院学报， 2018（6）.

[4] Christopherson R W， Hall P， Thomsen C E. Introduction to Physical Geography[J]. Montana， 2012， 24（8）： 117-121.

[5] 赵鹤芹. 设计动态网站的最佳方案：Apache+PHP+MySQL[J]. 计算机工程与设计， 2007， 28（4）： 933-934.

[6] 杨士卿. 《动态网页设计》课程HighCharts数据可视化教学设计[J]. 电脑知识与技术， 2018（14）.

[7] 龚成莹， 邢敬宏， 胡银保. 基于JSON的Android移动终端与PHP及MySQL数据通信[J]. 工业仪表与自动化装置， 2013（1）： 63-65.

[8] 章斓. 基于HTML5的Web App的开发与探索[J]. 长沙大学学报， 2015（5）： 50-53.

【通联编辑：谢媛媛】