基于慕课学习的数字教学系统建设与应用

陈淑芬

(福建农业职业技术学院，福建福州 350007)

随着“互联网+”[1]概念的践行，高等职业教育发展也在不断深化。就当前高职教育现状而言，学生学习的主观性和数字多媒体资源单调性，严重制约了高职教育教学质量[2]，导致学生就业质量欠佳。各高职院校都试图通过做好学生思想工作、力促课程实现多媒体教学、收缴手机等措施吸引学生注意力，改善学生的学习能动性和教学效果。并在建设数字校园网丰富学生校园生活的同时，加强对专业知识体系的构建，然而收效甚微[3]。本文构思如何利用既有的数字校园网络平台设计一个以慕课学习为中心的数字教学系统建设方案。该方案旨在借助数字校园网络平台整合多媒体教学资源，通过设计移动安卓终端和云端服务器功能结构来实现交互式的教与学。

1 系统规划

基于慕课学习的数字化教学系统选用客户端/云的架构来布局。其中，由安卓系统设计的客户端面向系统管理员、教师和学生用户群[4]。这些用户群终端通过数字校园网向云端服务器发起数据访问请求。借助云端技术构建教学系统涉及的服务器。只要通过云平台的账户信息获取一个密钥，并下载安卓SDK嵌入到客户端APP，即可经由API调用整个慕课数字化教学系统各服务模块功能，且调用的数据格式均为JSON格式。因此，对于系统建设从客户端和云端出发分别展开需求分析。

1.1 云端规划

将云端的权限仅赋予教师与系统管理员。教师对整个慕课学习的数字化教学资源实施管理功能，系统管理员则对慕课学习的数字化教学系统数据库和终端用户功能进行管理。图1为云端规划图。

1.2 终端规划

本次为终端规划了六个版块来满足基于慕课学习的数字化教学系统的需求。

1.2.1 ID认证版块

由于慕课数字化教学系统面向的客户端有教师和学生两个群体，因此来自两个群体的新用户在登录该系统前要求选择相应的身份通道进行注册以获取账户信息[5]。用户获取账户信息后只能从正确的身份通道登录系统。

图1 云端规划图

1.2.2 数字学习版块

该模块用于实现两个群体用户通过ID认证后的服务功能。教师用户在该模块中可更新教学资源，诸如慕课微视频、各类动/静态图片、音频、文章等多媒体资源。音容并茂的多媒体慕课数字教学可在一定程度上提高高职学生的学习能动性。数字学习版块规划图如图2所示。

图2 数字学习版块规划图

1.2.3 Online版块

该版块将线上慕课和线下互动的功能结合，不仅为师生用户提供解惑交流的空间，也为教师用户收集建议或意见提供了可能。为凸显互动交流的人性化，该版块提供支持文字、图片、语音等方式描述问题的在线答疑服务[6]。

1.2.4 课件版块

为了加强线上慕课数字教学[7]的成效，课件版块为两个用户群体提供了间接沟通的模块。学生用户群可通过安卓客户端读取某一门课程的多媒体课件资源，教师用户可随时在该版块更新课件资源，以确保知识的时效性。课件版块规划如图3所示。

图3 课件版块规划图

1.2.5 测试版块

教师用户在测试版块导入事先准备好的某一门课程题库，以便开展随堂测试[8]，并对学生用户的测试成绩进行统计分析。学生用户可根据个人实际学习情况读取某一课程的某一章测试题或该门课程的综合测试题，并保存成绩。测试版块的规划如图4所示。

图4 测试版块规划图

1.2.6 我的中心版块

该板块允许学生用户查看账户信息，并为其提供更新账户密码、联系方式等重置服务，学生用户可浏览已提交的测试记录、留言、回复、收藏记录等。

2 系统设计

2.1 云端服务器设计

云端服务器的管理包含用户客户端管理和云平台Web管理[9]。对整个慕课学习数字化教学系统实施管理则是通过提供的Web管理后台提供的数据库功能来实现[10]。其中，终端用户的系统管理员与教师可通过各自客户端APP对服务器实施管理。结合系统功能需求，云端服务器设计图如图5所示。

2.2 终端设计

2.2.1 ID认证版块

为避免终端用户重复注册，同时系统权限因终端用户身份不同有所区别，将身份认证版块分为注册和登录两个环节。用户根据身份从相应通道进行认证和登录。ID认证版块如图6和图7所示。

2.2.2 数字学习版块

学生用户通过该版块可预览到所有文档标题。学生用户可根据需求选中某些文档，向云端服务器发起数据访问请求，甚至对文档内容进行提交评论、文档保存等操作。云端服务器在收到数据访问请求后通过查找数据库来响应请求，并将响应结果返回至客户端。数字学习版块设计如图8所示。

2.2.3 Online版块

为进一步增强慕课学习的数字化教学系统服务功能[11]，设置Online互动版块以增进师生的交流。通过实时聊天工具Chat-On，学生用户将语音、文字等多媒体信息发至Chat-On服务器后，这些信息由SDK保存到客户端数据库。同时，Chat-On服务器将这些多媒体信息推送至教师用户终端，当教师用户客户端收到这些多媒体信息后，教师本地安卓终端SDK将其保存到本地数据库。

图5 云端服务器设计图

图6 ID认证版块注册图

图7 ID认证版块登录图

图8 数字学习版块设计图

2.2.4 课件版块

课程的所有课件均以列表形式展示。学生用户通过搜索栏搜索特定课件的文件名，再点击查看课件内容，通过滑动页面即可实现翻看功能。课件版块设计如图9所示。

2.2.5 测试版块

该版块以列表形式将考题文档呈现。学生用户通过筛选指定的考题文档来启动测试，直至答题完毕提交检测。云端服务器在收到数据请求后展开统计，并将最终测试成绩返回至客户端。测试版块设计图如图10所示。

2.2.6 我的中心版块

根据系统规划，我的中心版块设计如图11所示。

图9 课件版块设计图

图10 测试版块设计图

图11 我的中心版块设计图

3 系统实施

3.1 云端服务器功能

根据上述系统需求规划，云端服务器包含安卓客户端管理和Web后台管理[12]。对于安卓系统设计的客户端而言，管理员具备管理用户的权限，可添加新用户和删除用户列表中的用户。添加后的新用户以列表形式呈现在安卓客户端屏幕上，可见每个用户的身份信息。通过安卓客户端，教师用户具备数字学习、互动交流[13]、课程测试等管理功能。

3.2 终端功能

3.2.1 ID认证版块

教师终端用户和学生终端用户在安卓客户端选择匹配的身份通道进入ID注册环节。注册时创建一个ArrayList添加教师身份和学生身份的数据信息，并借助适配器将用户信息写入数据库，再在注册页上应用Switch/Case函数从数据库中调用该信息。在注册页上注册身份数据的过程是通过调用安卓SDK中的注册来实施的。注册成功后通过getText().toString().trim()提取登录输入栏的数据。若未键入身份信息，则通过Toast输出相应的输入提示信息，再创建一个User()的对象用户，将输入的身份数据信息与数据库做比对。若比对不匹配，Toast将提示无效登录；若比对匹配，则成功登录。

3.2.2 数字学习版块

通过调用OnSelect()函数，设置String Type类型参数，再由Switch/Case函数来读取String Type的参数来实现学生用户对课程文档内容的搜索。浏览过程中若要提交疑问、评论或查看他人对留言给出的回复，通过mEditText.getText().toString().trim()提取文本框内的数据信息，并根据文档列表的ID保存到数据库中。当输入为Null时，Toast发出输入不能为空的提示信息。浏览文档内容后若要收藏，应先调用Query()查询函数确认arg0.size()是否为0，即该用户此前未收藏过该篇文档，方可继续调用StudyCollect()函数将该文档的标题等相关字段存入数据库，再由Toast输出成功提示。相反，当调用Query()查询函数确认arg0.size()==1，则说明该用户此前已经保存过本篇文档，此时Toast输出重复收藏的提示。

3.2.3 Online版块

通过Chat-On.Type.Voice定义语音形式的互动交流[14]。使用chatType定义互动交流的类型，由chat-on.addBody(body)来添加语音。

3.2.4 课件版块

通过调用安卓V4扩展包中的类ViewPager，来实现通过滑动屏幕切换课件展示的功能。

3.2.5 测试版块

试卷文档以列表形式呈现。考虑到每个学生用户对知识掌握的程度不同，该版块所呈现的试卷文档难度有所不同，支持学生用户执行筛选操作，选定相应难度的试卷。当学生用户点击某个试卷文档，试题内容即以列表形式呈现，供学生用户作答。学生用户作答完毕进行提交后，系统自动统计分值并将结果保存。

3.2.6 我的中心版块

借助Intent方法在该版块页面写入跳转函数切换至该版块下的三个模块：账户信息、测试成绩、资源收藏。

4 系统评估

将慕课及数字化教学系统接入数字校园网，并进行如表1所示的全方位应用评估[15-16]。

表1 系统应用评估

5 结语

综上所述，本文从用户需求出发，对系统规划及功能设计进行整体构思，提出一种基于慕课学习的数字化教学系统的建设方案。该方案通过数字校园网络来实施接入和应用，经过一系列测试方案的评估，最终验证了该系统具有良好的可行性。基于慕课学习的数字化教学系统建设方案的实施，不仅调动了学生学习的积极性，充分发挥了数字校园网络强大的现代化教育功能，也进一步提升了高职教育教学质量[17]。