医学教育网络教学平台的设计与实现

蒋宁 林林 王琪 贾振

网络教学平台是针对Internet开展现代远程教育的支撑软件工具，为远程教学的教师和学习者提供授课、学习、作业处理、讨论、答疑等教学过程所提供支持工具，是实施网络教育所必须的教学支撑环境[1]。国内许多学校或者公司正在开发或者已开发了适用于我国的相关软件，如科健、校际通、网梯、育得优、飞鱼、安博等，这些软件各具特色，部分比较完善，然而系统庞大、功能繁复，而部分产品的功能则较弱，也有些产品仅支持同步教学方式，其作用类似于网络版电视大学[2]。本文根据现阶段网络教学平台的缺点，重点构建科学的系统结构，让系统具备良好的可重用性和易维护性、易扩展性。

1 网络学习的优势分析

1.1 对学习者尝试过程进行强化，让其长期记忆加深

网络教学的多媒体教学具有活泼、生动的特点，能让学习者的积极性和主动性显著提高，让学习者有兴趣去学习。采用网络学习，学习者面对的主要是机器，因此可以不用担心自己的面子问题而不断进行尝试，进而来对学习进行强化[3]。

1.2 网络教学能为学习者提供支持

对于学习者来讲，在学习期间需要支持才能坚持下去，一旦缺乏支持则可能放弃学习。网络教学具有良好的交互性，能向学习者进行快速和及时的反馈，对学习者存在的疑问进行解决，让学习者能坚持下去[4]。

1.3 网络教学能对社会资源进行优化和节省

采用网络教学不会受时空限制，学校不需要解决学习者的住宿问题，也不需要为学习者安排教师，而且还能减少学习者的交通费用和交通时间[5]。教学活动不会受到地域限制，能向全国各地延伸，甚至可以延伸到世界各地，不但能优化教育资源，而且还能让教育资源实现共享。网上教学信息的存在形式为电子形式，在复制教学信息时，不仅经济、快速，而且操作简单方便，因此能有效节约书本开支；除此之外电子信息容易进行更改，所以方便对网上的教学内容进行更新。

2 网络教学平台现阶段存在的问题

2.1 无法有效支持多学科体系

分析现阶段的网络教育平台发现，大部分仅支持文科类型课程的交互和学习，对化学、物理、输血等理科类型的课程支持还比较小，有些网络教育平台仅能在页面上显示相关内容，无法在网页上通过公式和他人直接交互[6]。

2.2 缺乏有效的动态交互功能

交互主要为系统与用户的交互、用户与用户的交互。部分网络教学平台虽然通过声音、动画以及图形等媒体技术来开展教学活动，然而交互功能却并不理想。学生在对电子书籍的相关内容进行学习时，处于被动地位，无法通过网络教学平台开展协作性、创造性和发现式学习。

2.3 测试系统的功能不理想

现阶段虽然有些网上测试系统能按照用户的实际需求进行动态选题组卷，但是大部分都是通过随机函数在题库中组卷，缺乏目的性，并不是按照教学需求和教学策略需求来组卷，所以试卷无法充分满足教学的实际需求，组卷一致性也无法得到保证。

3 系统设计

3.1 设计系统架构

正常情况下，为了便于系统的可扩展性和可移植性，而且也为了不改变软件模型和功能，能按照需求灵活调整用户界面构成，可以选择MVC来对系统体系结构进行架构[7]。采用MVC模式方便开发和维护大型程序，同时也方便对系统功能进行扩展。M表示模型，为应用对象，无用户界面；V表示视图，生成用户界面，为流向用户的数据；C表示控制器，按照用户输入对界面数据显示进行控制，并对模型对象状态进行更新，模型同队视图数据进行更新来对数据变化情况进行反映[8]。

本文选择MVC结构模式和B/S三层软件架构模式来构建网络教学平台，其体系结构包括控制层、业务逻辑层和表示层。但是因为MVC模式具有较大的开发难度，在实现本平台时可以选择Struts框架模式进行辅助开发，让MVC模式的开发难度降低。

3.2 各层详细设计

（1）表示层：对客户端桌面的显示内容进行定义，同时对客户端请求进行接收，然后转到控制层，通过JSP来实现，选择Struts定义来对表单进行标记，该标记能对HTML中的标记进行封装，与ActionForm元素实现相互间的映射。

（2）控制层：对客户端请求进行接收，并执行业务逻辑，向客户端返回结果。控制层由ActionMapping和ActionServlet组成。本平台架构是由ActionServlet和Servleet所组成，选择web.xml文档来对Servlet进行配置。

（3）业务逻辑层：用于功能模块的封装和实现，有ActionForm和Action组成，ActionForm用于对表单数据进行封装，Action则用于对应用处理逻辑的封装，两者通过交互实现表单请求。Action类能直接实现简单逻辑，而复杂逻辑则是通过EJB或JavaBean 实现[9]。

4 系统实现

4.1 媒体资源合成模块

在合成媒体资源时，是按照教学片断相互间的语义和时间关系来对其播放逻辑关系进行确定，教师可按照讲课内容来对时间先后关系进行设定，当学生按照个人需求来对学习内容进行合成时，则可以按照学习时间段来对资源先后顺序进行设定[10]。选择数码摄像机拍摄下或模拟任课教师的试验过程、技能讲解、授课过程，并对其他视频、音频素材进行收集，转换成流媒体格式，将幻灯片转化为图片格式，利用教学平台将多媒体素材传输到服务器[11]。

4.2 在线考试模块

用户登录作为验证过程，第一步是从数据库获得用户的相关信息，按照用户角色显示相关的操作界面[12-13]。按照考试的要求和特点，应严格限制用户的权限划分，对于管理员、学生、专家以及教师来讲，其界面也存在差异。首先系统应根据试卷要求，从题库中通过随机函数动态喊去整张试卷题目，按照题型的不同在答题页面上显示各个试题，每次所形成的试卷各不相同。在每次生成试卷后，用户可以将其保存，也可以对试卷进行浏览，如果存在不适合或者重复题目，则可对试卷进行在线维护。除此之外考试系统还应具备答案恢复的功能。

4.3 网络学习系统

用户在利用浏览器使用网络教学平台时，应验证用户的身份，按照用户可以将平台分成面向学生、面向专家、面向教师、面向系统管理员。