基于人才培养的慕课在线教育平台架构设计

薛慧芳

（西安外事学院，西安 710077）

基于人才培养的慕课在线教育平台架构设计

薛慧芳

（西安外事学院，西安 710077）

围绕更好地实现对人才的培养，针对传统在线教育互动性差的问题，提出一种基于慕课的在线教学系统。结合高职院校慕课的教学需求和特点，利用B/S+MVC架构对系统的整体架构进行搭建，利用FLEX4开源架构嵌入到HTML网页中，从而可以直接调用Flash Player播放器，实现对不同课程教学视频的播放，最终让学生通过慕课即可完成在线测试、在线交流和在线学习，满足新形势下教育教学信息化的需求，更有利于对高职院校人才的培养。

慕课；技术架构；人才培养；FLEX4

自2012年以来，在全球开始掀起了一股开放式网络课程，即慕课（英文简称MOOC）。由此，慕课开始成为我国教育教学改革和人才培养创新的热点，并被很多的高职院校所尝试。之所以慕课在人才培养中广受欢迎，其主要的依据还是在于其具有开放性、大规模和实时性的特点。同时，从计算机的角度来讲，慕课在系统的可维护性、复用性等方面，与传统的在线教育相比，都有无可比拟的优势。同时，传统在线教育在学生与教师、学生与学生之间的交互性方面都比较差。因此，根据上述的背景和人才培养的需求，本文提出一种基于B/S的慕课在线平台，希望通过该平台可实现对不同课程的教学，为新形势下的人才培养提供一条新的路径。

一、慕课平台需求分析

对慕课平台的需求分析中，本文采用UML建模工具，将该慕课平台的使用角色分为教师、学生和系统管理员三个角色。同时，其主要的实现目标分为以下几个：首先，实现大规模学生学习数据的管理；其次，实现多种课程学习的管理；再次，实现教学视频的播放；最后，实现不同课程的在线测试。因此，根据上述的设计目标，将该慕课平台的整体用例设计为（如图1所示）。

图1 系统整体用例分析

通过上页图1的用例分析图看出，系统中不同的角色具有不同的功能业务，并通过不同的业务构成了不同角色的关联，最后让系统根据角色分配完成系统的运行。

二、系统功能设计

根据图1的用例分析图，将该系统的功能主要分为以下几个模块，具体（如图2所示）。在该平台的功能模块中，按照软件工程设计思想，采用模块化的思想对该慕课平台进行设计，并将该平台的架构分为五个部分：通过用户管理模块，完成对不同系统用户的管理；课程大纲管理主要实现对不同高职院校课程的分类、添加、删除等操作，同时对不同的课程进行认证，只有通过系统认证后，不同的教师方可开设相应的课程；课程视频管理主要实现学生对不同课程视频的学习，并实现视频的后台管理；在线测试主要通过相关的组卷算法，对不同课程进行测验，包括课堂测验、单元测验、期末测验等，以此巩固学生对不同知识点的理解；课程资源管理主要为学生提供教学课程资源上传、下载等操作；课程测评主要让学生给教师打分，即对教师的教学方式、教学内容等打分，以此让教师及时进行改进；教学交流模块主要提供实时聊天的途径，让广大师生能够在课堂中进行及时的沟通和交流。

图2 系统功能设计

三、系统整体架构设计

根据MOOC的特点，在对本系统的设计中引入MVC架构和B/S技术体系，从而对系统整体架构进行布局。同时，为解决传统Web页面与流媒体服务器在交互中容易中断的问题，本文引入FLEX4开源架构和RED5视频服务器。同时在具体的MVC架构设计方面，采用SSH 2架构体系。而选择SSH2架构体系的目的是因为其可对所有的JSP页面进行处理，并使用包括JSON在内的多种参数类型。因此，根据上述的分析，将该系统的整体架构设计为（如图3所示）。

图3 系统整体架构设计

在该平台技术架构中，采用Apache tomcat6.0作为服务器，利用RED5作为流媒体服务器。同时，数据库管理选择SQLServer 2008。

四、系统模块详细设计

第一，用户登录设计。用户在打开该慕课平台后，首先必须要输入相应的账号和密码，在通过数据库的比对一致后，方可进入到不同角色的功能界面。而在该慕课登录中，包括学生、教师和管理员。教师可以通过后台对学生的登录情况进行实时查询，从而掌握学生学习的情况。如果没有经过登录验证，那么平台页面会给出相应的提示。

第二，课程视频管理模块设计。在该模块中，主要根据不同课程的教学大纲，上传相应的教学视频，从而让学生通过该模块，及时学习相关知识。其具体的实现流程（如下页图4所示）。

图4 视频与答疑管理

图5 视播放流程设计

第三，视频播放设计。视频播放的实现中，主要通过Flex开源框架中的VideoPlayer组件来实现。首先web服务器与Flex客户端通信，然后Flex客户端与red5通信，最后RED5将得到的结果通过JSP页面的方式展现给用户。具体的通信流程（如图5所示）。

第四，智能组卷算法设计。在线测试主要针对每堂课、每一个章节或者每个学期按照一定的试卷模板进行组卷，然后对学生进行考核。在本文中则引入基于遗传算法的智能组卷方法，即将一份试卷看成是一个染色体，然后根据不同题型、不同答题时间、不同知识点、不同章节等作为需要优化参数，通过适应度函数对这些指标进行优化，从而得到不同组合的试卷组合。具体算法过程（如下页图6所示）。

五、系统测试

根据上述对系统各个模块的设计，通过搭建测试平台，对系统进行测试，可以得到登录测试界面（如下页图7所示）。

通过输入用户名和密码，用户可正常登录到后台界面，由此验证该功能可实现。

图6 基于遗传算法的智能组卷算法

图7 用户登录界面测试

六、结语

本文结合慕课的优势，利用B/S+MVC+SQL server 2008+ FLEX4完成了一款可用于高职院校教学的在线慕课平台设计，通过该平台，可实现教学测试、教学评价和教学交流，从而可以大大增加学生和教师之间的互动，提升学习效率。同时通过该系统的开发，也为高职院校人才培养提供了新的参考路径。

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Architecture Design of Online Eeducation Platform for MOOCs

XUE Hui-fang
（Xi’an International University，Xi’an 710077，China）

Aiming at the problem of poor interaction of traditional online education，an online teaching system based on MOOCs was proposed.According to the teaching requirements and characteristics of the MOOCs in higher vocational colleges，the overall structure of the system are setup by using the B/S+MVC framework，the FLEX4 open source framework is embedded into the HTML page，so you can directly call the Flash Player player to achieve playing of teaching videos of different courses.Finally，the students can finish online testing，onlinecommunication and online learning，tomeet thecurrentdemand ofinformation education under thenew situation.

MOOCs；the B/S+MVC framework；talentdevelopment；the FLEX4 open source framework

G434

A

1673-291X（2017）09-0159-04

[责任编辑 李晓群]

2016-12-18

薛慧芳（1978-），女，陕西宜川人，讲师，硕士，从事计算机软件与理论研究。