大学生在线学习系统的构建与实现

大学生在线学习系统的构建与实现摘要：随着高等教育改革的不断深入，高校的教学方法与教学手段更加先进与科学，主要体现在教学资源的多媒体化和网络化，但大多表现形式较为单一，调动不了学生学习的积极性，使得资源得不到充分利用。根据传统课堂学习的方法和形式，构造网络化的课堂学习环境，使得大学生学习不受到时间和空间的限制，一定程度上缓解教学资源的使用压力和学生教学的不公平性。关键词：流媒体；学习资源；在线学习；现代教育技术0引言随着计算机技术的飞速发展，目前大多高校具有了良好的网络环境，同时家庭通过ADSL上网也较为普遍，这为高校的现代化教学创造了条件。大多高校利用多媒体技术改变了传统的粉笔加黑板的教学模式，主要表现在配置的多媒体教室播放幻灯片的教学模式， 或将教学视频和教学课件简单地放在网上供学生共享学习， 改变不了教学形式的单一性，激发不了学生的学习热情和兴趣。本文模拟传统课堂教与学的方式和过程，把课堂再现在网络上，学生通过教学视频观看课堂视频的同时，借助同步课件、随堂笔记、在线问答和教学测试进行学习。这种学习系统把传统在线学习系统的功能整合一起，以系统平台为纽带，学生为主体，教师为辅助，将学生、系统平台和教师结合在一起。1系统的功能设计系统利用计算机技术、网络技术和通讯技术，将优秀的教学资源放置在因特网上供学生进行学习，它具有如下功能：（1） 资源共享。共享资源包括：教学视频，课件，测试数据、学习心得等。为学生提供丰富的、图文共茂、形色兼备的课堂流媒体课件，学生通过网络可以共享优秀的课堂原始材料； 浏览学习心得可能对学习起着事半功倍的功效；通过教学测试动态地了解自己的学习效果。（2） 学习方式多样性。传统的授课方式采用“一刀切”的方式，无法消除学生的个体差异，包括基础差异、兴趣差异和自控力差异。系统提供强迫式和自主式两种学习方式，学生可以根据自己的个体差异选择学习方式和学习内容。（3） 互动交流。学生在学生过程中，可以通过系统与老师、同学间进行交流。通过实时交流，相当于再造虚拟传统课堂，学生向老师提问或留言，学生间可以进行学习交流。教师除了可以通过传统的通讯方式（如：手机）和学生进行交流外，还可以通过系统为通道，通过文字、图像、语音等将知识传授给学生。学生间可以通过聊天工具、BBS等方式进行学习交流，让学生感受到自己不是孤立个体，感受到自己是在一个无形无边的课堂进行学习。（4） 完善的测试评价系统。学生根据个体差异，选择自己的学习方式，对应不同的测试方式。在不同的章节，选择不同的能及时、准确的反应学生学习效果的测试目标，学生可以选择达到学习目标后再学习下章内容或者自主直接浏览的方式。便于查询的学习笔记。学生在学习过程能做好随堂笔记，记录学习内容的知识点、关键点、兴趣点，为以后的复习提供第一手资料。2系统实现2.1系统建模根据系统功能，系统分为课堂再现子系统、学习交流子系统和学习测评子系统，系统模型见图1。图1在线学习系统模型课堂再现子系统，由课件采集模块、视频采集模块和随堂笔记模块构成。视频采集模块主要是把教师的教学视频通过处理成易于网络传输的视频，主要采用流媒体技术，学生只需经过几秒或几十秒的启动延时即可在计算机上利用相应的播放器观看教学视频，克服了下载后才能观看造成延时大、传输困难的问题。课件采集模块完成将教师教学课件转化为能够嵌入网页的文件，改变了链接 PPT课件先下载后浏览的弊病。教学视频和教学课件同步，增强教学效果。学生通过随堂笔记模块记录学习过程中的知识点、要点、存在的问题，通过对笔记的追踪，了解学生的学习情况，有利于老师调整教学内容、教学进度。学习测评子系统，收集老师精心安排的测试试题，学生通过测试，能动态地了解学习效果，加深对知识点的掌握。测试系统的测试可以采用固定考题和随机考题形式，学生参加测评后能得到动态的测评评语，测评试题知识点的讲解。学习交流子系统包括学习问答模块和学习交流模块。问答模块为师生在网络虚拟课堂直接对话的接口，模块除了采用较为传统QQ聊天方式和老师进行语音交流外，系统也提供互动聊天和留言功能。学习交流模块采用较为成熟的BBS,学生通过BBS与老师和同学进行交流和学习。2.2系统设计系统采用B/S模式与C/S模式两种模式相结合进行开发，所采用的技术手段为：ASP.NET、SQLServer2005相结合的方式进行系统开发。B/S模式具有“即传即用”的优点，B/S占有优势的是其异地浏览和信息米集的灵活性，任何时间、任何地点、任何系统，只要可以使用浏览器上网，就可以使用B/S系统的终端，学生通过浏览器就能正常浏览系统。C/S模式为教师课件和教学视频采集模式， C/S结构由于客户端实现与服务器的直接相连，没有中间环节，因此响应速度快；C/S结构的管理信息系统具有较强的事务处理能力，能实现复杂的业务流程，教师通过客户端软件在本地计算机将流媒体课件制作好后，通过ftp将生成的课件上传到服务器供学生学习，这种模式能缓解服务器的压力。采用SQLServer2005数据库构建系统数据，除能达到access数据库外功能外，还具有智能挖掘数据的功能。系统安全：系统采用四级用户模式，根据不同角色确定用户拥有的权限，采用用户认证和用户信息安全保障和认证，确保系统安全。普通浏览用户只能浏览在线系统的一些简单信息，譬如系统介绍，资源介绍等。学生用户拥有阅读教学视频和教学课件外，还有与老师对话的权限；教师具有教学视频采集和课件采集和维护、与学生进行交流等功能；系统管理员对用户进行管理，用户包括普通管理员、教师、学生用户。（2） 系统框架设计：根据系统功能和用户的权限分析，系统框架图见图2。其中，系统网络流媒体课件制作（视频采集和课件采集）为系统关键。教师在一般的教室通过电脑讲课就可以生成课件， 老师打开已经制作好的PPT文件及摄像头，讲完课自动合成网络课件，学员只需要通过浏览器，便可以同时看到主讲者的影像、声音及同步播放的讲稿等其他媒体内容，使得课件的制作和浏览就为容易。（3） 数据库设计：SQLServer2005是一个全面的数据库平台，使用集成的商业智能 （BI）工具提供了企业级的数据管理。 SQLServer2005数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能，可以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。所以选用作为SQLServer2005数据库设计工具，数据库主要设计了如下数据表：用户信息表、课件信息表、学习笔记信息表、测试题库信息表、学生留言信息表、学习交流信息表等。（4）数据库连接：数据库设计好后，为了优化程序，将常用的数据库连接写成类文件Data.cs供系统的前台和后台调用，具体程序如下:PublicstaticSqlConnectionCcon(){SqlConnection conn二newSqlConnection("server二Server_name;database二Study_Online;uid二sa;pwd=sa;");Returnconn}这样，每次连接数据库时书写如下操作代码：SqlConnectionConn二Data.Ccon();Conn,open();55Conn.close();3结束语在线学习系统一定程度缓解了教学资源不足和教学不公平的压力，成了高等学校教育改革的手段和工具，成了传统课堂的延伸，但是怎样更加优化和整合教学资源，增强系统的互动性、智能性、实用性等需要不断地努力和改进。参考文献：:1］唐检云，贺佐成.谈教育信息资源共