摘要:針對傳統在線教育課程資源較為分散的問題,提出了基于混合云平臺的資源共享系統。首先,對在線教育課程資源共享系統的架構進行分析,主要包括云基礎設施層、云系統服務層、云應用層和客戶端層,重點為教師功能與學生功能模塊。平臺根據使用者差異使使用者功能劃分成為教師和學生,教師功能模塊能夠對學生、直播、課程等內容進行管理,并且對試卷進行編輯,對教學資源進行上傳;學生功能模塊能夠對教學資源進行下載、在線考試和討論交流。其次,對系統數據庫進行設計,實現系統模塊的設計。最后,對系統進行測試。通過測試結果表示,系統能夠滿足用戶實際使用需求,并且所設計平臺共享資源數量比較多,內容全面,共享服務效果和平臺應用性能良好,還能夠有效整合資源,促進教育發展,提高課程資源使用率。
0 引 言
我國在線教育在不斷的發展,提供給學生自主學習平臺,但是目前在線教育課程資源建設的發展存在部分問題。在教育現代化、信息化與課程改革等概念提出后,在線教育課程資源建設屬于目前教育改革全新研究方向。在線教育課程不斷發展,各在線教育資源平臺也花費了大量的財力、物力、人力對在線教育課程資源進行收集,但是此資源并沒有有效使用,導致各平臺課程資源質量不一、適用資源比較少等問題出現,無法使學生在線自主學習需求得到滿足,對現代化教育發展造成制約[1]。為了使此問題得到解決,本文設計基于混合云平臺的在線教育課程資源共享平臺,從而有效管理海量在線教育課程資源,使在線課程資源使用效率得到提高。
1 在線教育課程資源共享系統的架構
1.1 系統的架構設計
基于混合云平臺的在線教育課程資源共享系統在設計過程中主要包括云基礎設施層、云應用層、云系統服務層與云客戶端層,圖1為系統的整體架構。
云基礎設施層包括網絡設備、服務器、存儲設備等,服務器包括云計算服務器與 PC 服務器,能夠使帶寬、存儲等按實際需求的 IaaS與基礎設施功能[2]。平臺中間層通過云應用層與云系統服務層構成,其能夠對系統開發提供軟件與接口運行環境和在線軟件 SaaS服務,云應用層通過虛擬化技術開展在線互動教學。云客戶層能夠為用戶提供移動終端,比如智能手機、計算機與平板電腦,用戶利用移動終端連接在線教育課程資源共享平臺[3]。
1.2 系統的功能設計
在系統功能設計過程中,根據用戶權限差異性,在線教育課程資源共享系統能夠將用戶劃分成為學生和教師兩個模塊。因為用戶使用需求的不同,使各模塊劃分成為多個子功能模塊。教師功能模塊主要包括資料、管理、作業、考試等,學生功能模塊主要包括在線作業、考試、學習、討論交流和教學資源下載等。學生和教師功能模塊中的作業和考試等模塊相互連接,構成一個整體[4]。
2 在線教育課程資源共享系統的設計
2.1 系統網絡架構設計
教學資源共享系統使用普通網絡體系結構連接各設備,在校園局域網中運行。利用相應網絡訪問協議的配置,對系統運行過程中的可靠性、安全性進行保證,共享專業教學資源。規范化管理各網絡專業教學資源,使教師對本專業教學資源使用效率得到提高[5]。此系統能夠使原本散亂、移動的紙質考核方式改變,使企業人員、教師、學生能夠在線學習交流、考試,提高專業教學高效性與實效性,提高學生學習、教師工作的積極性與主動性,便于管理人員操作,有效實現專業教學資源共享和學生在線學習、考試,使教師教學能力得到提高。融入系統設計與運營思想,將校園網和 Internet 構成整體。為了使系統可靠性、保密性、安全性得到提高,在校園內網服務器與互聯網入口設置防火墻,以提高系統網絡拓撲結構的合理性與科學性[6],圖 2為系統的網絡架構。
2.2 系統數據庫設計
數據庫設計為系統開發重點,數據庫設計的合理性對系統運行的速度和模塊實現具有密切關系。在數據庫設計過程中,要求命名規范,并且控制重復性。教學資源共享系統數據庫在設計過程中要使用 E?R 圖實現,以下為實體和屬性的聯系[7]。
1)系統管理員。其主要對系統管理員基本信息進行描述,包括用戶 ID、用戶名、密碼、狀態、修改時間、狀態、創建時間等。圖 3為管理員信息實體屬性圖。
2)教師信息。對教師詳細信息進行描述,包括教師編號、ID、職稱、性別、密碼、個人簡介等[8]。圖 4為教師信息實體屬性。
3)學生信息。對學生詳細信息進行描述,包括學生編號、學生 ID、創建時間、權限、班級編號、性別等。圖 5為學生信息實體屬性。
4)資源類別。對教師上傳的教學資源類別信息進行描述,包括資源類別編號、ID、狀態、名稱、描述等[9]。圖 6為資源類別實體。
根據上述實體圖創建數據表,設計包括:
1)系統管理員信息表。對系統管理員基本信息進行保存,提供給管理員用戶名與密碼登錄,對管理員登錄系統的時間、次數和 IP 等信息進行記錄。管理員基本信息如表 1所示。
2)教師信息表。對教師個人基本信息進行保存,能夠提供給教師用戶名與密碼登錄,對個人登錄系統的信息進行記錄[10]。教師信息表如表 2所示。
3)學生信息表。對學生個人基本信息進行保存,提供給學生用戶名與密碼,從而在系統中登錄,對個人登錄系統的 IP、時間等信息進行記錄,還能夠為登錄學生提供在線考試、交流與資源下載等功能[11]。學生信息表如表 3所示。
4)資源類別表。能夠對教師或者系統管理員對于上傳教學資源內容分類進行記錄,能夠查看上傳教學資料是否為啟用狀態、有多少類別[12]。表4為資源類別表。
5)資源信息表。對教師個人上傳的教學資源情況進行記錄,查詢是哪位教師上傳的資料,上傳資源的點擊率、下載率等內容。表 5為資源信息表。
2.3 系統的模塊設計
2.3.1 課程信息模塊
此模塊主要包括課程結構、教師簡介、教學日歷、課程大綱、課程介紹、考核方式、學習目標等內容,教師在進入到云課堂之后就能夠設計課程。
2.3.2 資源管理模塊
資源管理模塊的主要功能就是創建課程資源、組織課程結構,教師以課程要求與教學目標對課程內容結構進行分析,對“資源”點擊,根據學習單元、課程章節、拓展資源、課件的順序實現課程結構的設置。每個學習單元都能夠放置多個拓展資源與課件,并且要多樣化地呈現課件,使學生能夠全面理解知識點。另外,教師還要以課程結構與資源設計專題討論,構成完整課程教學
體系。
2.3.3 活動交互模塊
活動交互模塊包括作業、測驗、論壇、云盤等模塊,在互動學習過程中相互配合,促進在線學習的發展。各模塊的功能為:
1)云盤。其具有較大的存儲量,并且具有較高的安全性。能夠支持個人云儲存活動,對大量教學資源進行存儲,包括動畫、音頻、視頻、文檔等,教師通過云盤以不同課程創建資源目錄,根據課程內容結構上傳教學素材。教師以自己實際需求通過云盤下載教學資源備課,并且設置快速查找功能,以不同類型資源尋找教學資源,充分展現網盤高效、便捷的特點[13]。
2)論壇。基于云平臺的在線教育也具備分享個人觀點、討論互動、發布資料與公布信息等功能,教師在系統中創建課堂論壇,教師和教師、學生和學生、教師和學生都能夠相互交流。
3)測驗。能夠對教學效果進行校驗,還具備評價反饋功能。教師以教學進程、知識點設置測驗,教師在測試面板中創建測試題。系統自動對學生測驗結果評分,以此實現快速組題、智能統計、自動評分的功能,降低教師勞動量,使工作效率得到提高[14]。
2.3.4 在線作業和考試模塊
在線作業與考試是在線教育課程資源共享系統的主要模塊,其和平臺所劃分的學生與教師功能相互連接,利用此模塊能夠充分展現學生對于知識點掌握的情況。通過云平臺,客戶端不需要設置,用戶能夠根據自身的需求設置在線考試與作業模塊,圖 7 為線上作業模塊的結構。
3 系統的測試
可控、穩定的測試環境能夠降低測試人員的時間,并且不需要維護測試用例,表 6為系統測試環境。
在線學習模塊主要包括已經錄制和在線直播的教學資源,每門課程都會定時根據課程學習任務下發給學生,利用手機短信方式提醒學生,表 7 為在線學習模塊的測試用例,圖 8為在線學習模塊界面。
在進入到系統后,點擊系統中的“資源中心”菜單,就能夠將系統資源列表中資源基本信息進行顯示,利用批量刪除、添加、全選、編輯等維護系統資源中的信息,單擊審核菜單能夠審核資源,資源在審核之后才能夠下載[15],圖 9為資源查看的工作流程。
在線作業為平時布置的作業,在線考試為課程結束之后的考試,每門課程成績通過在線作業、平時完成的任務、在線考試三種綜合計算得到。此模塊能夠布置作業、驗收作業、在線考試、匯總成績等[16],表 8 為在線作業和考試的測試用例,圖 10為在線作業和考試界面。
4 結 語
在信息不斷發展的過程中,提高了在線教育課程資源共享平臺的普及力度。云平臺屬于新型共享基礎架構,利用云計算技術得出互聯網中大量的可用資源,利用軟件自動管理。本文所設計的在線教育課程資源共享系統,能夠利用混合云平臺得到互聯網中大量可用資源,利用軟件自動管理。通過本文測試表明,平臺共享資源數量比較多,并且內容全面,滿足用戶需求,在線教育課程資源具有良好的共享應用效果,可提高教育的公平性。
審核編輯 :李倩
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原文標題:論文速覽 | 基于混合云平臺的教育課程資源共享系統設計
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