基于JSP的电子类专业微课教学系统设计

王博 李亚文 杨琳

摘 要：以微课为基点，结合电子类专业教学的特点，在分析需求的基础上，设计基于微课的电子类专业视频在线教学系统，其包含用户管理、视频管理、学习进度管理、课程论坛等模块。设计中选用JSP+SQLserver2000+tomcat的思路，系统从功能模块、整体构架、数据库等方面进行设计。测试显示，系统功能完整、操作简单，可扩展性和可维护性良好。

关键词：JSP；数据库；在线教学系统；微课

中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2017）03-0015-04

Abstract： According to the education characteristics of electronic specialty education and the analysis of demand， the electronic professional video On-line teaching system based on micro lesson was designed， which includes user management， video management， learning schedule management， curriculum forums and other modules. In the design， the idea of JSP+SQLserver2000+tomcat was selected， and the system was designed from the function module， the overall framework， database and so on. The test shows that the system has the characteristics of complete function， simple operation， good expansibility and maintainability.

Keywords： JSP；data base；online teaching system ；micro class

1 微课与电子类专业教学

微课是目前信息化教学发展的热点[1]。由教育部全国高校教师网络培训中心主办的全国微课教学比赛将微课的发展推向高潮[2]。微课主要是以视频的形式，教师针对某课程的重要知识点或者针对某一教学环节录制，其时长一般较短（5～15min）[3，4]。对于教师而言，微课能够突破传统的教学模式，运用网络优势革新传统的听评课模式，对重要知识点进行讲解分析，更加具有时效性和针对性[5，6]。对于学生而言，利用微课可以有效利用时间，来完成重点难点问题的预习和复习[7]。电子类专业本科学生专业课程有其一定的特殊性，电子类专业课程与实际工程结合紧密，因此理论教学与实验实践教学密不可分。但是，往往教学中由于空间限制，理论和实验内容往往分开进行，不能达到完美的融合。电子类专业课程需要用到各种开发软件和仿真软件，如matlab、protel等，如何将这些内容与理论教学联系起来也是电子类专业教师常在思考的内容。针对上述问题，基于互联网的微课，一方面可以利用网络优势，另一方面在内容上可以不单单限制在理论教学上，还可以将工程实例和实验实践教学中的关键问题融合进去。因此，微课这种教学与学习形式可以很大程度上解决这种问题，这种学习方式更加体现学生的自主学习和工程能力。利用微课的这种教学和学习模式是对传统教学的一种重要补充。同时，翻转教学这一热门的教学设计方法，已经广泛应用在高校教学中，但是对于翻转教学课前知识和课后知识与课堂知识衔接上需要更多探索，使用微课这一工具，能够很好地將课前、课中和课后有效衔接在一起[8]。研究表明，现阶段我国对微课的研究主要体现在相关技术、微课应用和教学平台设计上，其中教学平台建设占有很大比重[9]。因此，设计一套能够利用微课学习的在线教学系统迫在眉睫，改变教学方式，通过网络完成“碎片化”“个性化”“微型化”学习与教学，提高高校教学质量和人才培养规格[10]

2 开发环境搭建与技术可行性分析

2.1 系统环境

2.1.1 软件环境。采用Java语言（JDK1.6）作为系统的主要开发语言，使用MyEclipse10作为系统的主要集成开发环境，网页使用JSP格式，页面开发使用Dreamweaver作为设计软件，数据库使用sqlserver2000，网络服务器使用tomcat6.0。

2.1.2 硬件环境。任何包含支持Java的浏览器的PC机。

2.2 技术可行性分析

基于微课的电子类专业视频教学系统的设计应包含以下功能，用户信息管理功能、微课上传与相关资料下载、微课管理功能、在线反馈功能。同时系统应稳定安全，设计中应使用模块化设计，以增加系统的可扩展性和可维护性。针对如上要求，选用JAVA+SQLserver2000+tomcat的设计思路在技术上是可行的。

3 微教学系统设计

3.1 系统结构设计

根据实际要求设计的电子类专业视频教学系统整体结构框图如图1所示，系统中应包含用户模块、视频管理模块、课程论坛模块、学习进度管理模块、资料下载模块和线上直播模块。

3.1.1 用户模块。主要是对使用该系统的用户进行的CRUD操作，以及登录验证操作，同时可以增加系统的安全性能。系统中设置三类用户，分别为教师用户、学生用户和管理员用户。三类用户对不同模块具有不同的使用权限。

3.1.2 微课视频管理模块。完成系统中所用到的微课视频的播放、上传与下载、修改与删除，同时可以针对微课题目进行查询操作。

3.1.3 课程论坛模块。完成相关课程以论坛的形式进行讨论，学生用户可以在论坛中反映某一课程的相关问题；教师用户可以从论坛中获取学生学习过程中的疑点和难点问题，从而指导其课堂教学和微课内容。

3.1.4 学习进度管理模块。学生用户可以查询自己各个课程所涉及到的微课的学习情况。教师用户可对自己上传的视频的阅览情况进行查询，同时提供报表输出功能，从而对学生的网络学习进行监控，分析出学生的学习状况。

3.1.5 资料下载模块。提供相关课程的课件、软件、程序、仿真等资料的下载。

3.1.6 线上直播功能模块。教师可以在课余时间通过网络直播功能，集中时间针对某些问题对学生进行线上教学和辅导。

3.2 数据库设计

采用sqlserver2000作为系统的数据库，设计系统的E-R图如图2所示。根据E-R图，数据库中共设置5张表，分别为users表，用于存储用户有关信息，包括用户ID、用户名、密码、性别、班级和用户类别等信息；course表，用来存储微课视频有关信息，包括微课ID、名称、课程、制作教师、视频存储地址、视频描述和相关资料名称；jindu表，用来存储学生所观看的视频信息，包括ID、用户名、班级、微课名和类别；msg表，用来存储讨论信息，包括ID、讨论发出用户、讨论话题题目、内容；res表，存储视频有资料的相关信息，包括ID、所属微课名称、类别、存储地址及资料的描述与说明。

3.3 MVC模式各层的实现

系统设计中采用MVC，即模型（Modle）-视图-控制的模式实现不同的职能分工。Modle实现系统的业务逻辑，设计中使用JavaBean实现model层。系统涉及到与数据库相关的各个表格都要写出其JavaBean，已完成对数据库的各项操作及各种业务逻辑，同时也包括数据库连接的JavaBean。View层主要完成与用户的交互，通常只做用户UI设计，系统中所有的view层均用JSP页面来实现。Controller层是Model层与View层之间沟通的桥梁，可以控制用户请求调用的Model并选择View层的JSP界面来显示，系统中使用servlet来实现控制层。

以微课的播放为例来说明MVC三层的实现：①定义course表所对应的JavaBean、courseBean，其中包括视频的增删改查方法、get、set方法和有关视频播放的相关方法；②使用courseServlet处理请求；③填充courseBean、②中所涉及到的业务逻辑或数据方位代码得到的最终结果，将结果放到①中的courseBean中；④将courseBean存储在请求、会话中；⑤将请求转发至播放微课界面play.jsp页面中；⑥从courseBean中提取微课相关的数据输出到play.jsp，从而play.jsp页面得到所要播放的各种参数，并完成播放功能。

使用MVC这种模式，三层各司其职，独立分开，可以有效提高开发的重用性和可扩展性。

3.4 视频播放实现代码实例

4 测试效果与结论

经测试，系统功能完整，操作简单实用，同时具有良好的可扩展性和可维护性。微课视频上传实现如图3所示，微課在线视频学习实现如图4所示。

经过系统的建立，实现了适应教育发展的电子类微课视频教学系统，通过应用该系统使得专业教学能赶得上电子类专业教学在信息化2.0时代的教育需求。特别针对电子类专业学生特点，有针对性地提供了相关模块来帮助学生理解微课内容，从而帮助学生提高理论和实践能力。

参考文献：

[1]郑小军，张霞.微课的六点质疑及回应[J].现代远程教育研究，2014（2）：48-54.

[2]田小梅，胡灿.全国高职院校微课教学现状与思考[J].衡阳师范学院学报，2014（6）：146-150.

[3]陈智敏，吕巾娇，刘美凤.我国高校教师微课教学设计现状研究——对2013年“第十三届全国多媒体课件大赛”295个微课作品的分析[J].现代教育技术，2014（8）：20-27.

[4]D Shieh. These lectures are gone in 60 seconds[J].Chronicle of Higher Education，2009（6）：A1-A13.

[5]岑健林，胡铁生.微课：数字化教学资源新形式[J].教育信息技术，2013（4）：19-21.

[6]丁晗婧.“微课”与历史课型的转变[J].科教导刊，2015（5）：93-94.

[7]祁博.微课在计算机基础教学中的应用[J].计算机教育，2014（24）：82-85.

[8]刘锐，王海燕.基于微课的“翻转课堂”教学模式设计和实践[J].现代教育技术，2014（5）：26-32.

[9]唐烨伟，樊雅琴，庞敬文，等.基于内容分析法的微课研究综述[J].中国电化教育，2015（4）：74-80.

[10]叶小娇，李检舟，郑辅伦.高校信息素养教育微课平台的构建研究[J].国家图书馆学刊，2014（4）：70-74.