基于在线教育的网络自主学习平台开发研究与实践

王明昊　谢尧　罗欢

摘 要：基于在线教育的网络自主学习平台能够满足院校学生、企业员工等多种学习者个性化和主动性学习的需要，提高不同学习者的学习积极性和主动性。基于在线教育的网络自主学习平台采用Browser/Server架构体系，以面向对象的程序设计语言设计、开发完成了网络设备配置综合实训的在线自主学习平台系统。

关键词：自主学习；在线教育；平台设计

中图分类号：G642 文献标识码：A

1 引言（Introduction）

现有的网络教育平台，虽然自身信息量巨大，但是大多还处于资源共享的状态，是一种完全“学生驱动”的静态超文本系统，只是将传统课程教育简单移植到网络上，提供了一个统一的学习界面和丰富的资源。教育环境、内容较为单一，影响了学习质量。基于在线教育的网络自主学习平台能自动监督、检测每个学生的学习状况，适时提供跟踪服务；学生能够在平台上按照网络工程的实施过程完成项目管理、设备管理、项目设计、设备配置和文档管理等自主学习[1]。

2 自主学习平台软件开发（Autonomous learning

platform software development）

确定在平台中如何管理学生信息、如何管理实训案例、指导老师如何监督跟踪学生的实训过程、如何查询实训成果。

确定项目关系人，并完成系统技术架构设计、系统功能架构设计、数据库设计，并最终完成基于在线教育的网络自主学习平台的软件开发[2]。

（1）系统技术特点

a.扩展性：系统架构为迭加式结构体系，采用模块化设计，易于扩展和升级。

b.技术的先进性和稳定性：以网络为中心的计算机技术体系。

c.事件驱动对象技术。

d.基于对象的业务规则。

（2）系统设计原则

模块、子系统、系统间尽可能采用数据耦合，必要时才采用控制耦合、在可能的范围不采用内容耦合。

（3）架构体系

Browser/Server体系。

（4）运行平台

Client端：支持IE6.0以上浏览器操作系统，如WindowsXP。

Server端：Oracle9i以上数据库，Tomcat服务器。

（5）系统的总体架构，如图1所示。

图1 系统架构图

Fig.1 System architecture diagram

（6）自主学习平台模块设计举例

在本文中，以项目管理模块为例[3]。

功能描述：给教师和管理员提供项目管理。

功能控件：新建项目分类、查看项目、修改、删除。

新建项目分类：向数据库中新增一条项目分类。

查看项目：查看该项目分类下的所有项目。

修改：对已经存在的项目分类进行修改。

删除：删除已经存在的项目分类。

数据流程：如图2所示。

图2 数据流程图

Fig.2 Data flow diagram

数据组织：以项目分类、实训项目、项目模块为例，如图3到图5所示。

图3 项目分类表

Fig.3 Project classification

图4 实训项目表

Fig.4 Training project list

图5 项目模块表

Fig.5 The project module table

3 自主学习平台功能设计（The function of the

platform design of autonomous learning）

基于在线教育的网络自主学习平台属于计算机网络技术专业教学资源库中的“实训资源库”。该实训平台按照网络实施工程师职业岗位技能分析，兼顾学校及行业技能培训需求，整合硬件平台及软件资源，与业界主流网络设备制造商深度融合开发具有典型工程意义的实训项目，提供一整套网络设备配置综合实训平台。以项目实训案例为驱动，按照计算机网络技术项目工作流程，面向计算机网络技术用户提供多元化、高技能的项目实训服务。

按照计算机网络技术项目中网络设备配置的工作流程， 本学习平台包含五个虚拟工作室，分别对应项目管理、设备管理、项目设计、设备配置和文档管理。

（1）项目管理工作室负责实训项目的征集、发布和撤销等工作，实现不同用户身份登录，并且对应不同的操作界面和项目。

（2）设备管理工作室面向用户提供思科、华三等主流网络设备制造商产品及模块的介绍，用户可根据需要选择虚拟实训和实际设备的实训平台，然后根据具体的项目需求与经费预算选择网络设备的品牌及其设备和模块。设备管理工作室还集成了虚拟化软件工具实训平台，用户可以在线完成路由器、交换机等网络设备的配置命令练习。

（3）项目设计工作室负责项目的方案及各种网络参数的设计，例如IP地址规划，设备名称定义，VLAN参数的设计等，依据国际通用的设计原则，对网络工程中涉及的各实训项目提供辅助设计工具和视频解说。

（4）设备配置工作室发布项目的设备配置指导书、设备配置的理论及实操的视频讲解，为用户的实训提供多层次立体的讲解指导。设备配置工作室提供虚拟和实际两种方式的网络设备操作配置任务。虚拟方式下网络拓扑等需要用户自己设定，在实际方式下，需要基于真实的网络设备进行网络组建，用户需要通过平台控制入口进入对应设备的操作界面。

（5）在设备配置工作室中对各种网络设备提供了相应的典型配置指导书。提供常见设备配置导致的网络故障对应的定位方法和故障问题参考手册。还提供了供基于实训项目的模块化视频讲解，方便用户的自主学习。

（6）文档管理中心负责实训项目的工程文档的管理。文档管理中心提供相关工程文档模板，提供用户文档上传接口，按照实训项目和对应的用户采用合理的方式保存用户提交的文档。同时提供实训项目文档查询、搜索等功能。

4 自主学习平台教学资源开发（Autonomous

learning platform for the development of

teaching resources）

自主学习平台资源涵盖常见网络设备配置和管理的实训案例与项目：

（1）操作技能的基本训练

学习平台中建设有常用网络设备的配置管理（路由器和交换机的配置、硬件状态观察、故障判断、远程管理和维护等），常用网络服务的配置管理（DHCP、VPN、VLAN等），常用网络测试工具及方法使用，常见网络故障诊断排查，网络流量监控，常用的网络管理系统使用（思科，华三等网络设备的网管产品及HP的Open-View，IBM的NetView）等学习资源。

（2）实践案例教学

提供针对网络拓扑管理、设备配置管理、安全管理、故障管理、性能优化管理、数据备份及恢复管理等不同网络管理功能模块的实践案例，完成对技术文档的编写、基本知识和基本操作技能的综合训练。

基于同一实训项目案例，学习平台提供了不同品牌设备或同一品牌不同型号设备实训情景，实现同一项目的多种实训实施方案。例如，对于某企业的VPN项目，既可以选择思科的设备，也可以选择华三的设备。甚至可以根据经费预算情况，提供思科的高、中、低档三种解决方案。

5 自主学习平台使用与运行（Autonomous learning

and running platform）

（1）登录与退出

在登录窗口输入用户名和密码，点击【登录】按钮进入系统。登录系统后，在系统右上角显示登录用户的信息，点击【退出】按钮可以退出系统，如图6所示。

图6 登录与退出

Fig.6 Entry and exit

用户登录后，在“我的首页”可以看到学习平台所需的软件下载列表以及当前用户最新的项目信息和项目公告，点击链接可以查看详细内容，如图7所示。

图7 我的首页

Fig.7 My home

（2）在线学习

学习平台里有大量的学习资源，在这里以一个初级学习项目为例。用户登录平台后，打开“项目实训”选项卡。在左侧的项目列表中找到要练习的项目，如图8所示。点击进入后，在右侧显示具体的实训内容，点击“浏览”进入配置界面，如图9所示。

图8 选择学习项目

Fig.8 Selection of learning project

图9 在线练习

Fig.9 Online exercises

6 结论（Conclusion）

网络自主学习平台推进了教学改革，提高了人才培养质量：可以为学习者提供良好的学习和交流平台，通过先进的教育理念和教学方法和丰富的教学内容，有效地提高专业技能型人才培养质量；网络自主学习平台通过三层次递进式案例，学习项目开发方法和开发规范，提升职业技能，进而为企业输送了更多优质的网络技术人才。

网络自主学习平台秉承共建共享的理念，与企业共建，以企业技术应用为重点，建成了网络设备配置实训教学资源集散中心，创新了合作模式，形成共享共赢机制。

参考文献（References）

[1] 吕升义.网络环境下的自主学习模式研究[D].东北石油大学， 教育技术学，2013：2-3.

[2] 范微微.基于WEB的在线自主学习平台的设计与实现[D].湖 南：中南大学软件工程，2013：14-20.

[3] 赵姗，等.基于.NET的课程自主学习平台的设计与实现[J].计 算机工程与设计，2008（15）：4068-4069.

作者简介：

王明昊（1979-），女，硕士，副教授.研究领域：计算机网络

技术.

谢 尧（1962-），女，学士，教授.研究领域：计算机软件

技术.

罗 欢（1981-），女，硕士，讲师.研究领域：计算机软件

技术.