大学生在线互动学习系统研究

宋凯 李耸 杜焱

（沈阳理工大学现代教育技术中心 辽宁·沈阳 110159）

随着网络的飞速发展，手机的利用率提高，大学生使用手机上网几乎达到100%，让学生利用手机学习，增加学习兴趣，教师授课、辅导答疑使用手机，与学生互动，是教育教学改革的迫切要求。[1]本文重点论述建设一个基于手机的师生互动学习系统，学生利用手机随时请求教师进行辅导答疑以提高知识的学习，提高大学生的时间利用率。

1 系统具体研发

在项目启动阶段，确立具体角色分工，深入研究本科教学过程，进行项目论证。制定《师生互动在线学习系统研究与设计项目建设总体计划》，明确项目的总体方向，明确目标、可交付成果等内容。请相关专家共同研讨项目的规划。

（1）需求调研分析和功能确认阶段。编制《需求调研计划》，在认真研判业内重要在线学习系统的基础上，结合前期调研成果，制定科学合理的系统架构设计，明确具体的系统功能模块和预期目标。

（2）软件功能实现确认阶段。按照系统总体架构逐步实现系统的各部分功能，是系统软件建设的主要环节。研究人员将按照要求进行具体的软件功能实现，将工作记录存档。项目计划采用git.oschina.com作为代码托管平台，记录程序代码生成的各个环节和步骤，确保代码可追溯。

（3）数据标准化初装阶段。代码编写完成后，将进行数据的初装。通过API接口调用的方式将一卡通系统数据与教务系统数据进行整合与过滤，提取出系统可利用的教师、学生、课程等基础数据。

（4）系统测试阶段。数据初装后进行系统测试，系统测试分为内部测试和外部测试，内部测试由项目组负责测试的人员进行，将测试数据及时反馈给开发人员，对软件程序进行细微调整，修复程序BUG，系统较为稳定后，选取具有代表性的课程进行测试，此时与课程相关的师生用户作为系统的直接测试者对系统实际使用，反馈测试结果。

测试阶段选择高等数学、英语、计算机网络等学生数量较大的课程，这些课程已经有成型的题库，直接导入到数据库中。

（5）系统试运行阶段。系统将部署在服务器环境下进行试运行，为全体学生、教师提供在线学习、辅导答疑支持服务。同时把尽可能多的潜在问题在正式运行之前发现并改正，提高系统的稳定性。

（6）总体验收阶段。系统上线运行。整理项目开发过程中产生的所有资料，完成项目的整体验收工作。

2 系统开发使用的关键技术

（1）系统采用基于B/S的三层体系结构构建，这种结构符合当今Web应用领域技术发展趋势，在安全性、可扩展性和可维护性方面都具有极大的优势。三层体系结构是指将系统开发重点放在业务逻辑层、用户表示层和数据层三个层面。

第一层是用户界面，用户通过使用浏览器访问用户界面层，实现信息的显示与录入，是用户与服务器进行沟通的人机接口。

第二层是业务逻辑层，业务逻辑层完成实现系统的业务逻辑，对双向数据进行处理，同时与用户层和数据层进行沟通。

第三层是数据层，对数据库中的数据进行的所有操作全部在这层实现。

（2）系统采用MVC设计模式进行总体设计，MVC模式是指模型-视图-控制器模式，将业务逻辑与用户界面分离，提高软件组件的复用性，简化项目开发过程，便于实现分组开发，提高开发效率。

VIEW（视图）：通常成为“视图”，用于显示数据。属于处理应用程序数据逻辑的部分。

MODEL（模型）：表示数据和业务规则。是应用程序中处理数据显示的部分。

CONTROLLER（控制器）：用于处理输入。负责从视图读取数据、控制用户输入并向模型发送数据。

（3）在技术选型方面，采用Linux+Apache+MySQL+PHP（LAMP）作为基础架构，LAMP是目前国际流行的一整套Web应用开发技术的集合，其中包括Linux操作系统、Apache网络服务器、MySQL数据库和PHP语言，所有组成均是开源软件，是目前国际上最成熟、应用最多的系统开发架构，与J2EE、NET等技术架构相比，LAMP具有Web资源丰富、轻量、快速开发、使用广泛、跨平台效果好、高性能、低价格等优势。从性能、开发效率和资金投入角度来看，LAMP架构是Web应用开发领域中最成熟，应用最广泛的架构，完全能够满足各种业务系统的建设工作。

（4）在人机交互界面方面，采用HTML5和前端框架的方式实现，使用HTML5的目的是可以快速构建响应式布局，使系统界面快速适应个人电脑、平板电脑以及手机端浏览器，实现浏览器层面上的跨平台。[2]

3 开发过程中采用的开发方法

考虑项目组开发人员结构，结合在线学习系统的应用特点，项目组采用敏捷开发模式进行开发。敏捷开发模式是是一种应对快速变化的需求的一种软件开发能力。敏捷开发模式强调程序员团队与业务专家之间的紧密协作、面对面的沟通、频繁交付新的软件版本、紧凑而自我组织型的团队、能够很好地适应需求变化的代码编写和团队组织方法，也更注重作为软件开发中人的作用。[3]敏捷开发遵循以下几点：（1）人和人的交互重于过程和工具。（2）可以工作的软件重于求全而完备的文档。（3）与需求方的协作重于合同谈判。（4）随时应对变化重于循规蹈矩。

4 系统的特色与创新

项目特色：（1）数据接口齐全，数据模型设计规范，在系统设计阶段充分考虑到与智慧校园建设整合，通过接口调用实现与一卡通系统、教学管理系统之间的数据共享。（2）以平台化理念设计，建设开放式的课程内容管理模块，为后续丰富的课程内容应用提供预留接口，方便二次开发。

创新之处：（1）采用平台化设计理念和MVC设计模式，构建“管控一体化”的系统平台，方便系统与其他智慧校园业务系统对接；（2）对生成的数据进行积累，分类存储，建立完善知识点题库。实现模糊查询。通过数据积累，对部分问答实现关键字查询，自动应答。

5 结束语

设计系统上线测试，能够有效地实施个性化教育，可以为协作学习提供空间支持，为交互性学习提供强而有力的平台支撑，最终优化教学效果，提高教学效率，提升学校了整体办学水平。