基于J2EE架构及MVC模式的在线开放课程系统的设计

吴国芳



基于J2EE架构及MVC模式的在线开放课程系统的设计

吴国芳

绍兴职业技术学院，浙江 绍兴 312000

随着科学技术的不断进步和发展，网络技术在现代生活中的地位也日渐重要。随着我国教育制度的改变和教育理念的升级，网络教学也正在不断地升级与发展。主要介绍了基于J2EE架构及MVC模式的在线开放课程系统的分析、设计和实现并提出互联网教学的相关问题与建议。

J2EE架构；MVC模式；课程系统

引言

随着信息技术的进步，大多数个性化学习系统和学习资料已经设计用于个人在线学习。基于网络的在线学习在教学和学习中发挥了重要作用，不仅在各级学校，而且在世界各地的各种成人教育机构中越来越受欢迎。因此，制作了大量不同科学领域的电子学习资料。但与此同时，学习者如何从大规模的电子学习选项数据集中有效地选择合适的学习课件，这是令人困惑的。

为了提高学习者的自主学习能力，提高学习者在电子学习中的表现，已经进行了大量的研究。这些研究的一个重要方面是提高学习材料的质量。例如，在学习材料中应用丰富的多媒体元素会使学习更容易、更愉快。研究热点的其他方面侧重于改善教学与学习之间的在线互动和指导。例如，大多数研究人员使用各种评估方法来确定和评估影响因素和电子学习效果。此外，人工智能和数据挖掘技术也提供了提高在线教育效率的新方法。

尽管人们越来越关注在线课程的质量改进，但很少有工作讨论如何帮助学习者从众多的在线学习材料中选择更合适的课程。随着电子学习的发展，越来越多的教育者致力于开发在线课程。学习者可以获得许多具有不同教学风格和相似主题策略的电子学习资料。显然，并非每一个在线课程都适用于所有学习者。根据文献，电子学习的效果应受到学习者特征的显著影响，如学习风格、学习动机、学习行为类型和先验知识。换句话说，如果选择的电子学习课程的教学风格和策略与学习者的特征相匹配，那么学习者将提高他们的学习成绩。

基于J2EE的在线学习中心可以借助internet技术进行，既可以保证师生在校园网内使用，又能够支持师生在外网访问使用，这样拓展了教学的灵活性。相对目前的形势来说，建设基于J2EE的在线学习中心具有几个方面的意义。

（1）从学生角度出发

学生通过在校园网或互联网上访问该系统，可以在线学习所学的课程，包括PPT、课后作业等，同时也能够按照教师的建议或各自的计划对所学知识进行自我测验。在学习的同时，学生还能查阅课程的教学大纲和教学计划，便于学生自己做好预习和准备工作。学生遇到疑难问题时，可以通过在线交流互动平台，跟老师或者其他同学进行交流，以便解决疑难问题。

（2）从教师角度出发

第一，教师可以通过在线学习中心提供的相关功能对学生的学习情况进行动态管理，并依据学生的学习情况对每一位学生平时学习情况进行客观的综合评价。第二，教师能够在线批阅学生提交的作业，把学生作业的情况及时反馈给学生，帮助学生更好地学习。第三，通过在线交流互动平台，教师可以及时发现学生的不足，为下一次课堂教学做好准备工作，保证学生能够更全面的掌握课程内容。第四，在线考试模块能够减轻教师的工作负担，提高教师的工作效率，提升考试质量，从而使考试趋于公正、客观，进一步激发学生的学习兴趣。

1 总体模型架构

1.1 基于J2EE架构及MVC模式的在线开放课程系统开发环境

在网络环境下构建在线课程教学系统，首先构建网络体系结构模型，在物联网和嵌入式开发环境下进行系统设计，对教学系统的顶层设计进行全局性描述。在物联网环境下，网络在线课程教学系统分为三层体系结构，分别为感知控制层、网络传输层及应用服务层。其中，感知控制层是通过传感器设备、无线射频识别和多媒体感知技术进行教学资源信息采集，采用无线自组网技术和协同信息处理技术进行网络控制，构建在线网络控制的中间件，通过低速和中高速的网络传输技术构建物联网体系结构，为开放的服务访问接口与网络控制接口提供信息管理。在网络传输层，建立异构网、移动通信网以及校园网络，通过网络支撑层实现网络数据传输，实现高能效、精准、可靠的在线课程教学资源传输和控制。

1.2 系统功能模块构建

在线课程教学系统由网络通信模块、数据采集模块、总线传输模块及应用程序加载模块等构成。其中，数据采集模块是进行原始的教学资源信息感知，通过海量数据信息采集技术上传在线课程教学资源。教学范围分为若干单元，在教学资源上传和下载过程中根据单元分布和节点的重要程度和位置，把节点分为骨干节点、一般节点和接口节点，采用无线射频技术提高网络教学的实时性和资源互通性。

网络通信模块是实现网络信息传输和在线通信功能。网络通信采用的是4G通信和互联网通信技术，通过internet将分布在各个教学目标区域的信息串联起来，建立通信设备和控制设备等基础设施。利用Open⁃Stack云计算平台建立信息传感网，采用Web技术进行在线课程教学系统的网络组网设计，实现在线课程教学资源信息的对象存储、数据挖掘、资源信息服务以及远程调用和教学质量反馈等。

在接口访问的服务能力层（Service Capacity Layer，SCL）架构下，教学系统主要由信息采集单元、教学资源信息存储数据库、组织架构和网络应用服务器单元组成，通过异构、层次化结构的网络体系构架和接口访问控制，实现QoS管理和网络传输的安全评估。利用物联网构建网络适配层中间件技术，在线课程教学资源检索单元利用WGIS浏览器进行信息传输和共享服务，在GPRS数据传输模块层，通过云计算模块的分布式计算，提高对远程教学信息处理和加工能力。

1.3 在线课程教学的层次化设计

在VME总线构架体系下进行在线课程教学系统的模块连接和功能控制，以Eclipse作为开发环境，构建在线课程教学的数据存储层、用户分析层及日志挖掘层。网络环境下的在线课程教学系统层次化设计主要分为用户子系统和后台管理子系统。后台管理子系统分为资源分类管理模块、网络控制模块、用户管理模块和总线数据传输模块，通过对来自外部数据源服务器上的用户行为进行教学过程中的教学进度、教学内容和教学对象测评，挖掘有用的教学资源信息。教学系统的后台子系统与其他智能终端设备连接，根据用户的服务需求、功能架构进行信息通信与交流。

网关与网络域MID接口设计，根据信息运行的状态，进行在线课程教学的资源数据加载和程序加载。在管理域子系统的架构中，在物联网模式下实现在线课程教学的感知信息服务、感知信息管理、控制信息服务及控制信息管理，构建用户交互组件，通过公共服务平台在互联网和物联网下实现教学在线信息评估和资源共享，完成在线课程教学层次化设计。

2 互联网教学存在的问题及展望

网络教学平台包括支持网络教学的硬件设施和软件系统。随着计算机的发展和普及，网络教学的基础设施方面有了很大的改善，但是带宽和传输质量仍然是影响网络教育的瓶颈。基于光纤技术的地面宽带网（地网），虽然能解决带宽的问题，但地面宽带网高昂的成本令许多教学单位，尤其是欠发达地区的教育单位望而却步，况且我国还有2/3的土地不适合铺设光纤。如果不能做到覆盖广大地区，发展网络教育就失去了意义，同时还存在网络教学资源质量不高、网络教学手段不完善、网络教学的质量评价不力等问题。我们应加快网络教学平台建设及多媒体网络课件的开发，加大力度投入建设精品课程，加快网络远程教育技术标准的实施，建立较完备的质量监控体系。

3 总结

本文简要介绍了基于J2EE架构及MVC模式的在线开放课程系统的分析、设计和实现并提出互联网教学的相关问题与建议，主要对当前MOOC平台进行深入研究分析，找出其缺点与不足，通过基于J2EE架构和MVC模式，设计出鲁棒性和互动性较好的在线课程系统。

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[2]王卫军，杨薇薇，邓茜，等. 在线课程设计的原则与理念思考[J]. 现代远距离教育，2016（5）：54-60.

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[5]张晓琳. 基于J2EE的在线学习中心设计与实现[D].成都：电子科技大学，2012.

Design of Online Open Course System Based on J2EE Architecture and MVC Mode

Wu Guofang

Shaoxing Vocational and Technical College, Zhejiang Shaoxing 312000

With the continuous progress and development of science and technology, the position of network technology in modern life is becoming more and more important. With the change of China’s education system and the upgrading of educational philosophy, network teaching is constantly upgrading and developing. The paper mainly introduces the analysis, design and implementation of the online open course system based on J2EE architecture and MVC mode, and puts forward some related problems and suggestions on internet teaching.

J2EE architecture; MVC model; course system

TP311.5

A

基于J2EE架构及MVC模式的在线开放课程的建设与应用研究（全国教育信息技术研究课题，立项号：176140020）。