基于小程序的Java融合课程平台的体系建设

王梦晓，翟玉庆，朱林，弭娜

（1.东南大学成贤学院，江苏 南京 210088；2.东南大学，江苏 南京 211189）

0 引 言

随着Java 及其后续技术的发展，延伸出来的相关课程比较多，这些课程也多为线下教学方式，无法适应线上教学模式。从当前的社会背景来看，线上教学的需求日益高涨，“互联网+教育”的发展速度显著提升。另外，只重结果的教育模式已不能适应社会发展的全新要求，我国以华为、中兴为代表的高新企业经过多年发展，管理手段日益先进，对员工的过程化考核已经非常成熟，借鉴企业的管理模式，将过程化考核的手段引入到高校教学过程中势在必行。本文对Java 课程群进行分析、重组、剪裁、融合，构建Java融合课程并设计本课程的混合教学一体化模式，基于微信小程序技术，全面研究并开发Java 融合课程平台体系，平台在融合课程的教学过程中同步支持过程化数据提取，对融合课程的实践效果进行评价。

1 总体目标

1.1 以CDIO 的工程理念整合课程资源

CDIO（conceive—design—implement—operate）工程教育模式是一种先进的现代工程教育模式，对应用型本科高校非常适合。本课程以CDIO 的工程理念，将相关的教学资源进行了整合，并进行线上线下资源的完整建设。融合课程的资源从教学内容整合、项目整合、技术问答整合等三个维度进行全面整合：

（1）教学内容整合。分成七个专题，每个专题探讨一个方面的技术内容，每个专题涵盖教学讲义、线下授课课件、线上雨课堂授课讲解内容、课前导入、作业、实践训练、知识拓展等部分，覆盖了教学的方方面面。

（2）项目整合。主要是以网上书店系统为例，用JSP+Servlet+JavaBean 的技术以及Struts2+Hibernate 框架技术分别实现该网站，体会主流的两大类技术的区别和优缺点，通过授课和实践，鼓励同学们课外开展开放性课题的研究。

（3）技术问答整合。主要把各种技术的Question and Answer 给到同学，并营造一个类似开发者社区的环境，让同学们体会到技术共享的好处。

经过近一年的项目建设，已形成完整的教学资源，支撑了在线教学工作，不仅包括线上线下的“教”的过程，还包括了学生“学”的过程，并记录了相关的过程数据。

1.2 混合式教学一体化模式

基于移动设备的新型学习模式是当前时代的主要发展方向。为此，Java 融合课程设计了混合式教学一体化模式，教学过程按照课前、课中、课后、课外串联，如图1所示。总体而言，课前用实时交流平台进行问题导入、课中用腾讯课堂、腾讯会议等直播平台辅助授课、课后学生通过自研的教学平台下载课程资源、进行线上测试，供学生了解自己本专题的学习情况，也可以让教师实时了解学生掌握情况，进而调整教学重难点。课外学生完成过程数据收集。

图1 一体化教学模式图

1.3 构建基于小程序的融合学习平台

目前，移动互联网学习平台目前有三种形式，一是在线教育学习网站平台，二是自主开发的App 教育学习平台，三是小程序学习平台。近年来，小程序因功能完善、易携带、便于交流等特点已成为人们日常互相交流、查看资讯和学习资料的重要工具，线上教学也正进行得如火如荼。各大高校已逐步将线上教学融合到整体的教学计划中，未来线上教学的使用率将越来越高。因此设计并开发基于小程序的融合平台，让学生以最方便的方式进行学习、反馈，是融合课程最佳选择。另一方面，通过小程序的开发，可以让学生不用登录电脑，即可以完成收集学生过程化学习数据的目标，是具有可行性的解决方案。

2 小程序的设计与实现

2.1 总体设计思路

基于微信小程序技术的线上教学平台系统共设计了8 个功能模块：登录模块、用户管理模块、资源管理模块、课程管理模块、作业管理模块、留言发帖模块、作业要求模块、在线答题模块。每个模块对应的功能均在服务器上进行实现，后端服务器使用SpringBoot 框架，将MyBatis 整合到项目中，使得项目与数据库的交互变得方便。各个功能模块如下：

第一个模块为登录模块：本模块功能为授权登录，用户同意授权后才能进入小程序。

第二个模块为用户管理模块：本模块是对用户信息进行操作。

第三个模块为资源管理模块：本模块是对学习资源文件进行管理。用户可以上传资源文件，也可以在线预览资源文件。

第四个模块为课程管理模块：本模块是对课程信息进行管理操作。本系统多数功能是基于所选课程执行的，因此该模块对系统的运行十分重要。

第五个模块为作业管理模块：本模块可以让学生们上传他们的作业，老师可以查看学生们的作业，老师也可以对某些不合格作业进行删除。

第六个模块为留言发帖模块：本模块的意义在于开放一个讨论空间，让用户们相互交流，实现线上交流的功能。

第七个模块为作业要求模块：本模块提供教师给学生们发布作业要求的功能。

第八个模块为在线答题模块：此模块是给学生提供一个自我能力检测的功能，同时教师也可以使用本模块进行随堂测验。

系统模块结构图如图2所示。

图2 系统模块结构图

2.2 总体工作流程图

本系统的总体工作流程基于用户的权限，用户先进行登录，根据用户权限，开放对应的功能。若用户为管理员，则登录后进入管理界面，然后可用进行管理操作，如用户管理、课程管理、资源管理。若用户为老师或学生，则进入首页，二者都可以进行的操作有：进入用户界面查看个人信息、修改个人信息以及退出登录；在首页进入讨论区查看留言以及发布留言；进入课程选择界面选择课程。选择课程后，教师和学生都可以进行的操作有：查看资源、查看作业要求、在线预览资源、在线预览作业。教师权限的功能有：上传资源、发布新作业要求、删除作业、删除资源。学生权限的功能有：提交作业、在线答题。具体系统总体工作流程图如图3所示。

图3 系统总体工作流程图

2.3 系统数据库设计

实体联系图用于信息管理系统的设计中，用来描述信息需求以及存储在数据库中的信息的类型。本系统设计根据课程需要，设计了用户、课程、资源、作业等各种实体，并设计了实体之间的关联，具体如图4所示。

根据图4设计数据库关系模式为：

图4 数据库实体联系图

用户表（用户编号，姓名，身份，头像地址，性别，学工号，申请状态）

课程表（课程号，课程名，课程介绍）

用户课程表（用户编号，课程号）

资源表（资源号，资源名，资源路径，课程号，类型）

作业要求表（作业要求编号，标题，内容，课程号，用户编号，用户姓名）

作业表（作业号，作业名，路径，类型，课程号，用户编号，作业要求编号，用户姓名）

留言表（留言编号，标题，内容，用户编号，用户姓名）

试题表（编号，题目，选项a，选项b，选项c，选项d，答案，课程号）

回复表（回复编号，用户编号，内容，留言编号）

2.4 系统实现工具与环境

前端：微信开发者工具

后端：使用java 语言进行开发，使用SpringBoot 框架整合MyBatis 进行开发

存储系统：MySQL

系统运行环境：Windows10，已绑定微信开放平台账号的小程序。

2.5 系统主要运行界面

用户进入小程序时会进入登录界面，如图5所示。

图5 用户登录界面图

当用户点击允许后，经过查询返回登录结果。若成功，进入小程序首页；若失败，提示用户登录失败并返回登录界面。用户登录并选择课程进入查看资源界面后，点击预览。效果图如图6所示。

图6 教学资源图

用户登录并选择课程后，点击在线测试进入答题界面。用户可以开始答题，答题界面如图7所示，选择选项并点击提交跳转到下一题。上方提示当前题号以及试题总数，用户也可以重新答题，如图8所示，当用户到达最后一题时，提交按钮变为完成测试，点击后弹出确认选项，选择确认则提交答案并显示分数，选择取消回到当前试题。当用户选项为空且点击提交或完成测试时会提示用户进行选择。

图7 答题效果图

图8 重新答题效果图

2.6 融合系统的测试

本学期Java 融合课程教学的师生已经在测试使用。该小程序对于收集学生的学习数据，教师实时下发过程测试题目，提供融合课程的过程化教学改革的数据支撑。学生可以从融合教学小程序中直接获取相关Java 技术线的各类教学资源自主学习，有疑问也可以留言或者与同学聊天互动，大大增加了学生的学习兴趣，也提高了学生的学习效率。提取的过程化测验数据如图9所示，提取的课件学习数据如图10所示。

图9 融合平台提取过程化测验数据

图10 融合平台提取课件学习数据

3 结 论

本校电子与计算机工程学院对计算机专业进行了课程调整，并同步实施融合课程的教学改革，采用过程化考核的方式对学生的学习情况综合评估。构建基于小程序的Java 融合课程平台，一方面使得教师对教学资源进行了系统的整合，并且支撑了混合式教学一体化的教学改革，另一方面使得学生可以利用移动终端随时学习、测试，不限于线下教室的传统学习模式。而微信小程序的优势，又支撑了过程化数据的提取，进而对学生的学习以及教师的授课效果，均可以达到更加全面、客观的考察效果。