师生多重交互分享下的计算机网络课程微课教学系统设计

罗亚萍

（白水县技工学校，陕西渭南，715600）

0 引言

作为计算机专业的重要课程，计算机网络课程具有极强的实践性与专业性，教学知识点零碎且较为抽象，学生学习难度大。传统以教师为中心的教学模式效率低，学生处于被动地位，学习兴趣不高，因此探索一种高效、生动的课堂教学模式成为计算机专业共同关注的问题。随着现代互联网信息技术的进步，计算机网络课程教学也发生了一系列新的变化[1]，在这一背景下，微课教学应运而生，其将视频作为载体，采用动画与文字、声音相结合的方式，为学生呈现教学内容，通过3～8min视频的形式，提升了计算机网络课程教学的趣味性与生动性，有利于明确教学重难点与教学目标，提升课堂效率[2]。基于此，研究设计了师生多重交互分享下的微课教学系统，以期为计算机网络微课教学提供参考。

1 计算机网络课程微课教学系统设计原则与流程

1.1 系统设计原则

目前，网络教学已经成为现代教育发展的必然趋势。微课作为互联网信息时代的产物，其由教学课件与教学设计基础上发展而来，同时又引入现代先进的互联网信息技术，体现出碎片化、点状的特点。教学内容包括零碎的知识点、重点题型的精讲、考点归纳等，还包括教师教学经验的展示，其作为传统课堂的补充，不仅适用于移动学习时代课堂教学，而且同样适用于个性化学习及深度学习需求者。微课教学设计主要利用了Web技术，通过Java编程能够动态控制网页内容，在B/S模式下，利用浏览器能够对服务器进行访问，实现师生多重交互。在教学系统设计时应符合如下原则：（1）系统实用性。系统所提供的微课教学资源应与计算机网络教学大纲相符，涵盖计算机基础相关知识，具有一定的趣味性、代表性，能够吸引学生兴趣。微课教学资源应覆盖多个模块知识结构，分门别类，便于不同层次学生选择。（2）界面友好性。微课教学系统界面面向全体教师与学生，应注重界面的美观、整洁、舒适，合理布局各类元素，便于操作，具有实用性。采用模块化设计，不同模块独立存在，便于后期维护。（3）共享交互性。为实现师生多重交互分享，在系统设计时应注重交互性，为师生搭建交流与沟通的平台，进行资源分享。

1.2 系统设计基本流程

微课将视频作为载体，将枯燥的、抽象的知识点以视频的形式呈现，从时长上看微课一般为5～8min，最长控制在10分钟内，符合学生的学习特点，且打破了时间、空间的限制，应用基础广泛，视频制作阶段教师应对知识点进行详细讲解，并布置任务，学生在微课学习及课下巩固能够实现知识的内化，其设计流程如图1所示。

图1 微课设计制作基本流程

2 师生多重交互分享下的计算机网络课程微课教学系统整体架构

2.1 平台总体设计

在进行计算机网络课程微课教学设计时，首先应明确教学内容，教师结合教学大纲搜集相关资料，将课程内容进行细化，细分为多个小知识点，然后针对每一个小知识点设计微课视频，完成教学资源及微视频制作后，可以将其上传到在线教学平台，学生能够在平台上进行下载，便于课前预习及课后巩固复习。微课教学重点突出、指向鲜明，以视频片段作为主线，对包括教案学案在内的教学设计进行统领，与课下收集的多媒体素材、教师课后反思及学生反馈等构成了一个结构紧凑的微教学资源环境，减少了对教师课堂讲授的依赖，能够在课下通过微课教学系统获取资源自主学习。在线教学平台的构建应满足如下要求：①能够在系统上完成自我测试及在线评估分级；②涵盖海量的计算机网络教学视频资源，能够覆盖各类知识点，并有配套练习资源；③具备视频资源查找功能及知识点搜索功能；④满足学生自我测试需求，拥有丰富习题资源；⑤ 在学生与教师之间搭建一个沟通交流的平台。计算机网络课程微课教学平台整体架构如图2所示。

图2 计算机网络课程微课教学系统

（1）测试模块题库

可以根据题型将测试模块分为不同的种类，教师结合教学内容先选择题库，通常一个模块均有专用的数据库，模块下的主题设置了对应的题型，实例与记录相对应，属性与字段相对应。学生在进行自我测试时，需要对考试规则进行仔细阅读，并根据需要选择对应测试模块，然后由系统对试题进行随机抽取，进入测试界面进行答题训练。学生作答完毕后交卷，系统能够对学生作答进行自动评分。

（2）知识点微课库

其主要涉及到微课视频制作，完成制作后上传到微课教学系统，并具有下载、删除的功能，其流程如图3所示。

图3 知识点微课库管理流程图

（3）知识点对应练习库

登录系统后能够结合学生测试结果自动给出学习方案，学生根据系统知识点进行搜索，观看微课视频课件，并进行对应练习，加强实践训练，最后进一步测试，给出评价。

2.2 数据库设计

采用MySQL数据库，其适用于多种操作平台，具有极强的数据处理能力，安全性高，应用于网络数据库建设切实可行。研究针对用户、模块试题、微课视频等设计数据库表单，用户表如表1所示。

表1 用户表

测试题库主要包括以下几个方面：（1）单项选择题。单项选择题主要试题编号、试题类型。试题以及选项。（2）文字编辑处理。通常需要对一个文档做多项操作，均需要有专门的操作员与其相对应，其能够为学生提供具体操作内容，Word数据库表见表2。（3）知识点关系表，其能够帮助理清知识点关系，陈述性知识点包括概念、定义等，程序性知识点包括操作流程、具体方法等。（4）微知识单元视频表。检索知识点的关键字，设置对应属性。（5）习题库，主要包括习题名称、知识点、类型。

表2 Word数据库表

3 师生师生多重交互分享下的计算机网络课程微课教学系统的实现

3.1 网站首页与导航设计

作为网站的门面，网站首页能够呈现教学平台的整体风格与效果，代表了教学系统平台的形象。首页设计应保持界面合理化设计，界面简洁、友好，能够突出主题，使用户（学生、教师）能够快速查找到所需功能，具有便捷性。首页界面如图4所示。网站所有栏目均分门别类在导航栏显示，能够根据需要在导航条直接进入对应系统，可以通过该通道直接进入教学资源库、查看教学文件、进入作业系统等。

图4 网站首页示意图

3.2 用户注册与登录实现

在系统注册页面对表单数据进行验证，输入用户名后，系统先判断格式是否正确，符合要求后向服务器发送请求，用户昵称具有唯一性，可以采用数字与英文符号相结合的方式，用户名顺利通过后输入密码，并进行验证，完成注册后，后续登录可以自动保存密码，直接登录系统。

3.3 微课视频播放与文件上传

利用Video标签能够在网页中添加各类格式的视频，其兼具多个控制属性，能够实现对视频播放速度、音量、屏幕大小的调整，还能够对视频进度进行调整，且该平台自动记录上次播放进度，方便下次继续学习，支持多种文件格式。另外，利用HTML 5插件、Dojo能够同时上传多个视频文件，其实现代码如下：

3.4 师生多重交互分享的实现

微课教学系统为教师与学生的沟通交流提供了良好的平台。学生在课下可以下载微课视频进行学习，对存在的问题可以在平台上向老师提问，老师可以进行回复。在微课视频评论区，学生及教师均能够针对学习内容发表自己的看法，进行学习经验分享。

4 系统测试

在计算机网络课程微课教学平台正式投入使用前，邀请教师及学生针对系统的功能、界面及性能进行测试，结果显示该系统能够满足基本教学功能需求，学生可以在线自我测试，反馈学习效果。教学平台界面设计规范，具有可操作性与实用性，学生及教师表示满意。通过性能测试显示系统运行好、响应速度快、负荷能力强，视频可流畅播放。