基于移动终端的自主学习平台设计与实现

张文彬

一、自主学习平台开发的背景、现状及意义

1.背景

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020 年）》就教育信息化明确指出加快进程：一是加速推进终端设施应用，实现互联网的接入方式多样化，推动数字化校园建设目标，加快建设教育信息基础设施。二是加强开发优质的教育资源并加大应用力度。建设强大的网络教学资源体系，加强信息技术的应用，积极鼓励学生通过信息方式或手段，进行自主学习，养成主动学习习惯，提高信息技术的能力。

目前，我国手机网民用户已达到6.95亿，其中青少年已成为未来手机网民另一主要用户构成来源，面对教育产业信息化发展及用户群体的特殊需求，基于移动网络技术的网络学习平台研究有着巨大的研究空间和价值。近年来，为顺应时代的步伐，移动学习成为了人们生活不可或缺的一部分。伴随快速的工作生活节奏，网络互联技术与移动技术进一步发展与完善，网络学习更能满足人们随时随地学习的需求。

2.现状

目前，我国发达地区学校初步摸索出一套网上教学的模式，开发出一批网上课程和教学资源，各种教学资源平台和在线学习平台层出不穷。但现有平台多数普遍存在以下问题：一是跨平台和自适应差，不支持移动终端学习，满足不了学习者随时随地学习的需求。二是强调以教师为中心，强调对于学习资源的组织和开发，导致开发出的学习平台缺乏交互性和协作性，不能充分调动学习者的学习兴趣。三是更多的学校还停留在教学资源的简单堆积，即将一些教学讲义、课外阅读资料、上课视频等多媒体资源放到网络上，供学生浏览和下载，这是一种比较初级的方式，不能发挥学生在网络学习中的主动性，师生的互動性缺乏。由此可见，面对当今网络普及以及网络资源越来越丰富的现状，如何更好地利用网络为教学和学习服务，是当前教育者将要深入思考的问题。

3.意义

基于移动终端的自主学习平台的应用将改变旧有的教育体系和教学模式，建立一种多元整合的自主学习模式，使教学活动变得有活性而灵动。开展以学生为中心的自主学习，激发学生的学习需求和学习兴趣，使之明确自己的学习目标和任务，获取有益的探究体验和自主获取知识的能力。通过移动终端获取有用的学习资源，并按照自己的学习方法，主动地选择学习内容、学习时间和学习进度，选择解决问题的途径和方法，解决学习上的个性化问题。

二、自主学习平台可行性分析和需求分析

1.可行性分析

自主学习平台是基于移动终端的，不需要学校投入大量资金升级校园网；大部分中学生都有手机等移动终端，能满足学生自主学习的需求；同时，系统将采用HTML5/CSS3响应式布局设计和ASP.NET+SQL SERVER技术开发，从技术层面完全可以实现。

2.系统需求分析

结合实际中对学生自学过程的详细调查后了解到，要体现学生学习的自主性和师生互动交流的灵活性，学习平台的开放性十分重要。对于平台而言，学生具有个性化、便利性、多样性的需求，教师具有系统性、控制性、便捷性的需求，系统管理人员具有管理效率性、系统安全性、工作可分配性的需求。下面，分别为他们设计了满足需求的服务功能。

（1） 从管理员的角度来看：为管理员提供一个可以方便实现对学生、教师、班级、课程、题库等信息及系统数据库进行维护和更新的管理平台。

（2） 从教师的角度来看：为教师提供一个平台和环境，教师可以在这个平台上制作课件，共享教学资源；可以布置、批改作业和发布测试试题，检查学生的学习效果并做出评价；可以与学生在线交流，回答学生疑难问题。

（3） 从学生的角度来看：给学生提供一个个性化的学习环境，自主选择知识内容进行学习，完成教师布置的作业，通过在线测试检验学习效果，在学习过程中有疑问可以通过在线答疑、留言板等多种方式与师生交流。

三、自主学习平台的系统设计

1.系统体系结构设计

在整个软件开发过程中软件体系结构的设计是关键。C/S体系结构和B/S体系结构是当前管理软件技术的两大主流技术架构，本系统开发采用B/S结构。

B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式），这种模式将系统功能实现的核心部分集中到服务器，简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只需安装一个浏览器，如Internet Explorer。服务器上安装Oracle、Sybase或SQL Server等数据库，浏览器通过Web Server与数据库交互数据。这样大大减少了客户端负荷，同时也减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。

为了使系统能在所有移动终端设备上使用，系统采用HTML5/CSS3响应式布局设计，响应式布局可以通过CSS/JS获取设备的屏幕宽度，来改变网页的布局，为不同终端的用户提供更加舒适的界面和更好的用户体验。

2.系统功能模块设计

依据对系统的需求分析，为了实现学生自主学习的功能，将系统划分为三个模块：管理员模块、教师模块和学生模块，系统功能如图1所示。

在本系统中，管理员设置为只有一个，可以对教师信息、学生信息、班级信息、课程信息、题库信息、数据库进行修改和维护。管理员模块主要完成如下操作；

（1） 教师管理：通过该功能模块，管理员能够查看教师信息，以及对教师的添加、更新、删除。（2） 学生管理：通过该功能模块，管理员能够查看学生信息，以及对学生的添加、更新、删除。（3） 班级管理：通过该功能模块，管理员能够查看班级信息，以及对班级的添加、更新、删除。（4） 课程管理：通过该功能模块，管理员能够查看课程信息，以及对课程的添加、更新、删除。（5） 题库管理：通过该功能模块，管理员能够查看教师增加的习题信息，以及对习题的添加、更新、删除。（6） 数据库管理：通过该功能模块，管理员能够对数据库进行备份、压缩、还原等操作。endprint

在该系统中，教师模块主要完成如下操作：

（1） 课程资源管理：通过该功能模块，教师能对课程内容的相关资料进行管理，包括知识点内容、学案、课件、教学视频、素材、效果图、精选案例等教学资源的管理。（2） 布置批改作业：通过该功能模块，教师给学生布置作业，对学生提交的作业进行批改，并作出相应的评价。（3） 测试与评价：通过该功能模块，教师能够添加习题并组卷，试卷的题型有单选题、多选题和判断题等。查看学生测试结果，分析学生知识掌握情况，给学生作出评价和建议。（4） 师生在线交流：通过该功能模块，学生与教师、学生与学生、教师与教师之间可以进行全方位的交流。

在该系统中，学生模块主要完成如下操作。

（1） 在线自主学习：通过该功能模块，学生能自主学习课程的各个知识点。（2） 作业提交：通过该功能模块，学生能完成教师布置的作业并提交。（3） 在线测试：通过该功能模块，学生能检测自已对知识点的掌握程度。（4） 师生在线交流：通过该功能模块，学生与教师、学生与学生、教师与教师之间可以进行全方位的交流。

3.数据库设计

本平台采用SQL Server 2008作为后台数据库，并根据平台在线人数、系统稳定运行需求，采用存储过程、触发器、作业技术提高平台运行速率。数据库一共包含30个表，根据功能不同，分为用户基本信息表（管理员、教师、学生）、系统信息、学习资料、音视频信息、交流信息、作业信息 6 大部分，各部分根据功能需求相互交叉关联，创建视图方便客户端对数据库的访问操作。

四、自主学习平台的实现

自主学习平台采用HTML5/CSS3响应式布局设计，同时采用Visual Studio 2010和IIS作为开发环境，SQL Server 2008作为数据库服务器，主要运用了C#、.NET框架、MVC、ADO.NET等技术构造应用程序，该平台以Dreamweaver、Photoshop 和 Flash为工具进行网页设计和网页制作，融合了丰富的多媒体技术。自主学习平台是为方便在校学生课程学习、培养其自主学习能力而设计开发，基于学习平台需求分析，将平台用户分为3 种角色：管理员、教师和学生，登录时根据权限的设置进入相应的功能界面。

1.系统登录模块

系统用户身份分为学生、教师和管理员，不同身份的用户都有相应登录页面。用户名（学号）是由管理员统一分配的，每位用户只有属于自己的唯一用户名，而且用户名不可自行修改，但用户可以更改属于自己的密码和个人信息。

2.学生自主学习模块

学生登录后，进入学习自主学习平台主界面。学生对于网站第一印象的好坏往往取决于该网站首页设计的好坏，因此，在线自主学习平台的首页面需要进行科学合理、简洁美观的布局。学生登录成功后的学习界面如图2所示，其实现的功能主要有：

（1） 课程选择：学生登录成功后，即可在页面的左侧选择课程，该门课程的章节知识点于树状结构显示，选择某一知识点，页面右侧便会显示知识点相关的所有教学资料。（2） 页面导航：每个知识点包括了知识点内容、教学视频、学案、课件、素材、精选案例、作业、学习反馈、测试等，通过页面导航功能，学生可以快速找到知识点相关的教学资料。（3） 教学视频： 如果知识点内容中提供了教学视频，点击播放视频，即可观看本知识点的教学视频。（4） 提交作业：学生完成教师布置的作业并提交，同时能够查看教师对作业的评价和评分。 （5） 疑难解答：学生在学习过程遇到一些疑问，可以将疑问发布到平台，师生都可以作出回答。（6） 在线测试：学生学习完一个知识点后，对所学知识进行在线测试，题形由单选题、多选题、判断题组成。完成测试提交后，系统会自动改卷，做错的题会给出正确答案和解释。（7） 学习反馈：学生学习完一个知识点后，对所学知识进行反馈。

基于移动终端的自主学习平台设计与实现

3.师生交流模块

学生在学习过程遇到一些疑问时，可以在线与师生交流。点击疑难解答按钮，在打开的页面中提出你的问题并提交，所有师生都可以参与解答和交流。

4.教师页面及基本功能的实现

（1） 教学资源管理。教师登录系统，进入教师管理界面，选择课程，即可对该门课程的学案、课件、教学视频、素材、效果图、精选案例等进行添加、修改、删除操作。如图5为课程资源管理界面。

（2） 作业管理。教师可以发布和批改作业，作业发布以后，学生便可完成作业并上交，教师对学生上交的作业进行批改，并给出评价和评分。

（3） 测试管理。教师可以对题库进行管理，试题的题型分为单选题、多选题和判断题，均可进行添加、删除、修改操作。同时，教师可发布试卷，查看学生测试成绩并对试卷进行分析，对学生提出建议和评价。

5.管理员页面及其基本功能的实现

（1） 基础信息维护。管理员能够对学生信息、教师信息、课程信息、班级信息、留言板进行修改和维护。

（2） 数据库维护。数据对于系统来说是至关重要的，数据一旦丢失后果将是灾难性的，因此，数据库的定期备份成为必然，其中包括了数据库的备份、压缩、恢复、清除等操作。

五、自主学习平台的功能测试

项目一：自主学习功能测试。学生登录成功后查看知识点内容、学案、课件、素材、效果图、精选案例、教学视频、作业，完成作业并上交，添加疑问和学习反馈，完成在线测试。

项目二：教师功能测试。教师登录成功后对知识点内容、学案、课件、素材、效果图、精选案例、教学视频、作业、测试试题进行增加、删除、修改操作，查看学生上交的作业并给出评价和评分，查看学生的疑问和反馈并做出解答。

六、结语

基于移动终端的自主学习平台开发运用了现代计算机技术、网络技术和软件工程等思想和技术手段。通过对自主学习平台的研究，实现了平台的自适应、学生的自主学习、师生在线交流及教学资源的有效管理，较好地解决了学生无法通过移动终端随时随地自主学习的问题。

随着信息技术的加快发展以及网络自主学习平台的不断发展成熟，远程在线自主学习平台的应用也将日益地深入和广泛，进一步丰富和完善网络自主学习平台资源将是未来一段时间内研究的主要方向。同时，随着当前无线网络技术和移动终端的快速发展，基于移动终端的自主学习系统将会得到更加广泛的应用，并需要在未来的研究过程中不断丰富和完善。

见习编辑李曼莉责任编辑朱守鋰endprint