高校选修课程在线视频学习系统研究与设计

孙清亮，杨 威

（山西师范大学 教育技术与传媒学院，山西 临汾041000）

高校选修课程在线视频学习系统研究与设计

孙清亮，杨 威

（山西师范大学 教育技术与传媒学院，山西 临汾041000）

选修课程是高校为提高在校学生自身修养而设置的课程，在线视频学习系统将主讲教师的视频资源上传至网上进行教学，能够极大地减少人力、物力、时间的浪费，同时结合师生在线互动，能够提高大学选修课程的作用，增强高校教育信息化程度。

选修课程；网络化学习；网络在线互动

高校选修课程在线视频学习系统是一个用于高校师生在线教与学的综合平台，是集在线学习、交流、考试等功能于一身的教学平台，是信息技术和教学设计的紧密结合。将高校选修课程用在线视频学习的方式呈现并实施，不仅提高了教学效果，而且减少了教师重复讲课的次数，既能在不同分校区避免教学资源的浪费，也可在不同地域、不同高校间共享教学资源。结合在线答疑、习题测验、考试模块，更好地解决学生在学习过程中遇到的问题，使学生的知识水平呈螺旋式上升，也更有利于教师、教育专家们统计教学效果。

一、系统功能特点

目前，许多高校的精品课程还只是停留在初级阶段，有的只是僵尸网站。初期建站时，上传有大纲、讲义、PPT演示文稿、留言板、上课视频片段。后期维护阶段却疏于管理、维护，基本上建站初期什么样，一两年后仍旧是什么样。随着计算机、网络、手机等上网设备的普及，越来越多的人开始喜欢并习惯了在网上学习，这也促进一些实用的在线学习网站迅速崛起和发展。

1.采用分级管理的方式设计

分级管理的特点在于分级，当一个系统中出现不同身份、不同年龄层次的用户时，就需要按用途、功能等性质分类管理。比如教师与学生就分属于两个不同的身份，前者是教学资源的发布者，管理自己的讲义、回复学生的留言、上传课程视频文件、查看学习成绩等；后者则是学习的主体，在系统中浏览课程视频，有疑问时发布留言、参加课后测试、期末考试等。另外系统中还有管理员和访客两种身份，管理员可以修改系统配置、开放期末考试、批量导入教师和学生信息、发布公告等。而访客只能访问有限资源。分级管理模型如图1所示。

图1 分级管理模型

2.前后台采用不同的界面设计

打开此系统，各类用户按照自己的角色访问不同的网址，除访客外要输入不同的用户名、密码，通过不一样的登录验证，系统会赋予各种角色不同的使用权限。系统管理员和教师登录后的管理界面比较相近，发布、上传的用途较多。系统管理员要保证系统的正常运行，需要批量导入师生信息，还要批量上传课程视频、清空留言垃圾、开放部分功能（如期末考试、师生留言）。教师上传各自的课程视频、教学大纲、讲义、课后习题。学生则打开不一样的登录、管理界面，进行常规在线学习、留言、向教师咨询、电子笔记、弹幕等。

3.采用四种不同的权限设计

本系统共有四种不同的权限，即系统管理员、教师、学生、访客。管理员需要访问http://202.207.166.73/Admin，输入管理员的用户名、密码、图形验证码，可以对系统进行高级管理。教师则通过访问http://202.207.166.73/ Teacher，打开类似的管理界面，输入教师的用户名、密码、图形验证码后，即拥有为其分配的权限，进行相应的管理。访客则直接访问http://202.207.166.73/，打开课程视频资源，包括课程门类（如：文学、艺术、人文、自然），分属于门类下的课程名称（如：文学门类下的古典小说研究、古典诗词鉴赏、中国哲学通论等），相应课程下的所有视频课程列表（如：古典诗词鉴赏下的鉴赏理论基础、创作基本手法、鉴赏基本环节、鉴赏能力分解、鉴赏常识介绍等）。

4.搜索关键词、主题推送功能

本系统拥有资源搜索功能，访问前台界面的用户可以在搜索功能区中输入要搜索的关键词，包括视频课程名称、教师信息、主讲人信息、大纲等内容，系统会在数据库中查找包含该关键词的结果并呈现，还会将该关键词保存至数据库，进行相应的统计，比如关键词排名，在系统首页上依据点击或搜索次数的排名，按顺序显示关键词，这样师生便可以查看时下流行的内容。相关推送功能则是学生登录后，在系统中浏览过的视频资源、关键词、搜索条目等信息会被保存至数据库中，系统会根据这些信息分析该学生的喜好，在网站相应的位置显示学生可能感兴趣的资源，进行有针对性的个性化资源推荐。

二、系统结构与功能设计

本系统中管理员可以使用的功能模块主要包括教师管理、学生管理、门类管理、科目管理、视频管理、留言管理、关键词管理、统计管理、安全管理等九大模块，其如图2所示。

图2 管理员的功能模块

教师可以使用的模块主要包括视频管理、习题管理、试题管理、留言管理、安全管理、成绩管理等六大功能，其如图3所示。

学生可以使用的模块主要有视频管理、习题管理、试题管理、留言管理、安全管理、成绩管理，虽与教师的模块数量上一致，但权限较低，比如只能浏览课程视频资源，而不能进行修改。其如图4所示。

图3 教师的功能模块

图4 学生的功能模块

1.用户角色分析

根据使用该系统的身份与目的，可以把用户分为系统管理员、教师、学生、访客四类用户。

系统管理员是高校选修课程在线视频学习系统的主要管理与维护人员，系统能否正常运行，全靠管理员的全局掌控。管理员要在初期将服务器操作系统安装并配置好，安装Web容器、数据库系统、杀毒软件，并打好系统补丁，这些都是保证系统正常运行的基础工作。将本系统部署到服务器之后，要及时设置管理员密码并做好备份。然后进入门类管理模块，添加课程门类：文学、艺术、人文、自然。再使用科目管理模块，在某个门类（如文学）下，添加相应科目。如：古典诗词鉴赏下的鉴赏理论基础、创作基本手法、鉴赏基本环节、鉴赏能力分解、鉴赏常识介绍。批量上传课程视频、大纲、讲义。可以将近期比较重要的关键词置顶，以方便学生最先关注到该关键词。待有了相应的资源后，管理员便可以添加、批量导入教师和学生信息，根据教师姓名或编号、学生姓名或学号自动生成登录用户名、密码。管理员可以不定期地发布公告，以便通知学生和教师完成相应的任务。临近期末，管理员需开启考试入口，以便学生可以在某个时段内完成考试，之后便可统计视频播放次数、关键词点击次数、课后习题正确率、期末考试成绩、教师教学效果分析、学生学习效果评价。最后还需做好系统备份，以防系统崩溃或服务器故障。

2.序列模型设计

管理员访问系统Web页面，输入用户名、密码后，将输入的文本信息发送至在线视频学习系统中，然后在数据库中查询信息，得到查询结果，系统会做出反馈以示其输入验证通过，并以Web页面的形式发送到客户端。管理员登录成功之后，便获得相应的管理权限，即可对系统进行查看、修改、维护等操作。以最简单的查看信息为例，管理员发出要查看信息的请求，比如点击某个链接，便以查询字符串形式向系统发出Request请求，系统收到查询字符串，进行相应的处理，比如文字编码、防SQL注入等，然后对数据库进行查询。得到查询结果后，系统再以HTML格式化的形式做出Response响应，并将有意义的信息呈现到客户端。如果管理员点击了退出按钮，便向系统发出请求，系统在清除会话状态以后，向客户端反馈清除结果，比如撤销相应的管理权限：修改、维护等。序列模型如图5所示。

图5 序列模型

三、系统主要模块用例设计

本系统的主要功能，可通过用例模型来进行形象说明，列举如下：

1.权限管理模块设计

权限管理模块可管理四种角色，分别是系统管理员、教师、学生、访客，每种角色拥有不同权限。系统管理员权限最高，可对整个系统所有功能进行设置，并可管理其他三种角色。教师和学生的权限较管理员相对低一些，但却是系统中较为主要的两种主体。教师可以上传课程视频、课后习题、期末试卷；给分、查看学生成绩；回复学生关于课程咨询的留言。学生可以在线观看课程视频；完成课后习题、考试；查看自己的成绩；向教师咨询；与同学互相交流。权限管理如图6所示。

图6 权限管理

2.视频管理模块设计

系统管理员、教师、学生都可管理视频，但管理员所持的权限最高，可使用的功能更多。比如管理员可以批量上传或删除课程视频，修改所有教师的视频信息，限制教师上传的视频文件大小、格式等。教师只能对自己的课程视频进行上传和修改，对其他课程的视频不能修改。学生只对课程视频拥有搜索、浏览、收藏等功能。访客只能搜索、浏览课程视频资源。

3.留言管理模块

系统管理员、教师、学生同样都可管理留言。管理员可开启或关闭系统留言功能，亦可批量删除留言，为了安全起见，可对留言内容做屏蔽字处理，比如将“黑客”隐匿，而用“**”代替。教师可对本门课程视频的留言进行查看、回复、删除。而学生可对任何观看过的视频进行留言，查看对自己的回复。

四、系统核心功能的实现

本系统采用安全性、稳定性、简便性等更突出且面向对象的C#程序语言进行编写，在比较强大、健壮的Microsoft.NET平台搭建系统。集成开发环境使用功能强大的VisualStudio2012进行开发。数据库采用Microsoft SQL Server平台，具有使用方便、可伸缩性较好、与C#语言集成方便、在全球使用广泛等特点。Web服务器容器采用IIS 7.0，在Windows Server 2008中默认安装，安全性更高，图形化操作界面使得配置更方便，集成一整套管理工具，为广大程序员提供了便利，内建了Asp.NET可扩展性。客户端代码采用HTML+CSS+DIV，脚本代码使用JavaScript语言。为了提供更好的用户友好性能，加入AJAX支持，比如图片预载入功能可以减少用户等待时间；视频渐进过程中，每隔1分钟保存一次播放进度；考试答题过程中，可以保存文字草稿，以防断电、断网等意外。

下面是视频播放的部分关键代码：

五、系统应用

本系统于2014年底试用于某所大学的通修通选课程，基本满足了该所高校选修课程的网上学习需求，实现了学校教务处的预期要求。管理员和教师都能很快上手，简便灵活地使用该系统发布视频、教学大纲、课后习题、期末考试，学期末可以打印考试成绩，导入至统计软件中，可以分析教师的教学效果、学生的学习效率等。高校学生可在本学期的任何时间、任何地点方便地使用该系统进行学习，即使部分学生因故请假，在家同样可以完成选修课程的在线学习。鉴于本系统的顺利开发及试用成功，系统获得学校领导、师生的一致认可。现已着手开发通修通选课程视频学习系统APP，希望可以实现真正的移动学习。

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（编辑：杨馥红）

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1673-8454（2015）15-0078-05