游學(xué)軍 呂太之

（江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院，江蘇 南京 211170）

基于騰訊云的在線教育系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

游學(xué)軍 呂太之

（江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程學(xué)院，江蘇 南京 211170）

在信息化社會環(huán)境下，伴隨著云計(jì)算技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)的使用范圍越來越廣，移動學(xué)習(xí)（M-L e a r n i n g）作為一種新的學(xué)習(xí)方式應(yīng)運(yùn)而生。基于此，本文利用移動應(yīng)用和云計(jì)算技術(shù)開發(fā)了基于騰訊云的在線教育系統(tǒng)。通過對當(dāng)前智慧校園建設(shè)和移動學(xué)習(xí)內(nèi)涵和特點(diǎn)的分析，確定采用J a v a E E開發(fā)技術(shù)和騰訊云技術(shù)。系統(tǒng)使用My S QL數(shù)據(jù)庫，開發(fā)基于MV C模式實(shí)現(xiàn)，完成了課程資源發(fā)布、在線學(xué)習(xí)等基本功能。

在線教育系統(tǒng)；MV C設(shè)計(jì)模式；騰訊云；移動學(xué)習(xí)

1 引言

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種新的基于互聯(lián)網(wǎng)的教育形式層出不窮，在線公開課、在線直播、微課、慕課（MOOC）等形式不斷涌現(xiàn)[1]。同時(shí)移動智能終端設(shè)備的使用范圍越來越廣，隨著相關(guān)支持技術(shù)的發(fā)展使得移動學(xué)習(xí)（MLearning）作為一種新的學(xué)習(xí)方式應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前云計(jì)算已經(jīng)成為高等學(xué)校建設(shè)智慧校園的主流技術(shù)，它將影響教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式[2]。隨著云計(jì)算在教育領(lǐng)域的不斷展開，教學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展不再是僅僅停留在課堂、課程的設(shè)計(jì)上，而更多的是向?qū)W習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)方向發(fā)展，注重學(xué)習(xí)環(huán)境對教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的影響[3]?！稑?gòu)建基于移動云計(jì)算的微課教學(xué)資源平臺》[4]一文中提出移動云計(jì)算是指移動終端通過云平臺提供高效的數(shù)據(jù)存儲和計(jì)算能力，對微課教學(xué)資源平臺建設(shè)產(chǎn)生了積極的作用。云計(jì)算環(huán)境下的移動學(xué)習(xí)環(huán)境以及移動學(xué)習(xí)社區(qū)的設(shè)計(jì)與開發(fā)已經(jīng)成為教育領(lǐng)域未來研究的熱點(diǎn)之一。

本文利用云計(jì)算技術(shù)結(jié)合移動學(xué)習(xí)方式，開發(fā)了一套針對高校學(xué)生的在線教育系統(tǒng)。系統(tǒng)開發(fā)分為Android客戶端和Web服務(wù)端。Android客戶端基于PhoneGap技術(shù)開發(fā)，移動Web頁面使用JQuery Mobile技術(shù)實(shí)現(xiàn)；Web服務(wù)端采用MVC模式開發(fā)，使用了Spring+Hibernate技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

2 需求分析

2.1 可行性分析

將移動學(xué)習(xí)資源置于云端一體化環(huán)境下，使兩者的優(yōu)勢相互補(bǔ)充，有效解決移動學(xué)習(xí)資源現(xiàn)階段存在的問題，并在教育技術(shù)理論的指導(dǎo)下，使移動學(xué)習(xí)資源更具個(gè)性化與交互性，更好地滿足移動學(xué)習(xí)者的需求，使移動學(xué)習(xí)真正成為下一代的學(xué)習(xí)，也為以后相關(guān)研究的開展奠定了基礎(chǔ)。通過對社會效益以及學(xué)院智慧校園建設(shè)、成本、版權(quán)、研究基礎(chǔ)等多方面進(jìn)行可行性分析，系統(tǒng)完成是可以保證的。根據(jù)江蘇省教育廳和江蘇省財(cái)政廳關(guān)于推進(jìn)職業(yè)學(xué)校智慧校園建設(shè)的通知（蘇教職〔2016〕3號），江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院制定了海事學(xué)院智慧校園建設(shè)規(guī)劃方案，移動學(xué)習(xí)平臺是重要的組成部分。在教育技術(shù)學(xué)相關(guān)理論的指導(dǎo)下將云端一體化與移動學(xué)習(xí)資源相融合，提出云端一體化環(huán)境下移動學(xué)習(xí)資源的設(shè)計(jì)思想。課題的研究能夠有效改善現(xiàn)階段移動學(xué)習(xí)資源存在的問題和不足，對移動學(xué)習(xí)的發(fā)展具有較大的積極意義。

2.2 需求分析

系統(tǒng)支持不同角色用戶登錄，包括學(xué)生、教師和系統(tǒng)管理員。學(xué)生完成在線注冊、課程收藏、在線學(xué)習(xí)、在線評價(jià)等功能。教師完成課程資源的管理、在線答疑、課程發(fā)布等功能。管理員完成用戶管理、課程管理、系統(tǒng)配置、字典管理、日志管理等功能。圖1給出系統(tǒng)的用例圖。

圖1 系統(tǒng)用例圖

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 功能設(shè)計(jì)

根據(jù)用戶需求和用例圖將系統(tǒng)分為個(gè)人信息管理、在線學(xué)習(xí)、視頻資源管理、系統(tǒng)管理模塊。功能模塊如圖2所示。

圖2 功能模塊圖

3.2 界面設(shè)計(jì)

界面設(shè)計(jì)參照江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院校園信息門戶網(wǎng)站的布局和色調(diào)，采用護(hù)眼的淡藍(lán)色作為系統(tǒng)界面欄目按鈕主色調(diào)。

3.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過程，它是整個(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的關(guān)鍵?；隍v訊云的在線教育系統(tǒng)的實(shí)體-關(guān)系設(shè)計(jì)子圖如圖3所示。

系統(tǒng)采用MySQL作為底層關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。MySQL作為一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，常被應(yīng)用于中小型系統(tǒng)中[5]。本系統(tǒng)開發(fā)中主要使用的數(shù)據(jù)表有用戶信息表、課程列表、視頻資源表、學(xué)習(xí)記錄表、系統(tǒng)日志表、字典表、交流答疑表等。

圖3 ER設(shè)計(jì)圖

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

基于騰訊云的在線教育系統(tǒng)架構(gòu)包括五個(gè)方面，云服務(wù)器端、業(yè)務(wù)服務(wù)器、Web瀏覽器和移動Web App客戶端和后臺數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)架構(gòu)圖

4.1 騰訊云云點(diǎn)播VOD服務(wù)

視頻云VOD提供的API接口主要包括上傳視頻、視頻管理、視頻轉(zhuǎn)碼、視頻分發(fā)等功能[6]?？蛻舳苏{(diào)用API的所有接口均通過HTTPS進(jìn)行通信，提供高安全性的通信通道。該API同時(shí)支持POST和GET請求。通信采用的字符編碼都是UTF-8。

4.2 Web端MVC實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)采用低耦合的模型-視圖-控制器（Model-View-Control）模式進(jìn)行設(shè)計(jì)，View和Model是分開的，所以改變View的代碼而不用對Model和Controller代碼從新編譯[7]。

(1)Web對應(yīng)控制層

(2)Dao對應(yīng)持久層

(3)DaoFactory對應(yīng)數(shù)據(jù)實(shí)體

(4)Service則對應(yīng)于業(yè)務(wù)邏輯層

以課程視頻資源管理為例，該模塊完成了課程資源的增加、修改、刪除、發(fā)布、查詢等功能。Web層由videoResouceL-ist.jsp、videoResouce.jsp兩個(gè)頁面組成，實(shí)現(xiàn)了視頻資源列表查找界面和視頻資源增加和修改的界面。VidoeResouceAction類實(shí)現(xiàn)控制層，該類的每個(gè)方法對應(yīng)于用戶的一類請求，如list方法對應(yīng)于列表請求，addPost方法對于添加資源的請求，delete方法對于刪除資源的請求。VideoResouceAction類作為控制類需要調(diào)用VideoResourceService類完成用戶的業(yè)務(wù)請求，VideoResourceService類需要調(diào)用VideoResourceDao類來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的操作。VideoResourceDao通過hibernate簡化對數(shù)據(jù)庫的操作。

以刪除操作對應(yīng)的請求流程為例。videoResouceList.jsp實(shí)現(xiàn)了視頻資源列表界面，點(diǎn)擊某個(gè)視頻資源上的刪除按鈕，該請求將調(diào)用VidoeResouceAction類的delete方法，該方法調(diào)用VideoResourceService類的deleteVideoResource方法，而該方法又會調(diào)用VideoResourceDao下的execute方法完成數(shù)據(jù)庫的刪除操作。deleteVideoResource方法將返回上一個(gè)操作判斷是否成功，根據(jù)操作結(jié)果，VideoResouceAction將調(diào)用不同的返回界面。

4.3 移動WebAPP

基于Android的移動Web APP采用Cordova框架實(shí)現(xiàn)，前端界面采用JQuery Moblie技術(shù)實(shí)現(xiàn)。騰訊云客戶端應(yīng)用程序啟動時(shí)首先調(diào)用繼承CordovaInterface的VideoMainActivity，然后在這個(gè)Activity中加載使用JQuery Mobile實(shí)現(xiàn)的學(xué)習(xí)平臺首頁。無論針對手機(jī)端還是電腦端的瀏覽器，除了界面不一樣，業(yè)務(wù)層的操作是一樣的，基于MVC的框架可以實(shí)現(xiàn)同一業(yè)務(wù)以不同的方式展現(xiàn)。

5 總結(jié)

云計(jì)算技術(shù)與移動終端技術(shù)相結(jié)合不僅能夠滿足移動學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需求，為其提供豐富、即時(shí)、準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)內(nèi)容。移動學(xué)習(xí)者在移動學(xué)習(xí)過程中能夠獲得較高的學(xué)習(xí)交互體驗(yàn)，支持學(xué)習(xí)者進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)和情境學(xué)習(xí)。實(shí)現(xiàn)移動學(xué)習(xí)資源跨平臺共享，減少操作平臺系統(tǒng)、硬件設(shè)備、應(yīng)用安裝管理等對學(xué)習(xí)者隨時(shí)、隨地學(xué)習(xí)的束縛，更好地為學(xué)習(xí)者服務(wù)，使移動學(xué)習(xí)真正成為下一代的主流學(xué)習(xí)方式。

[1]黃麗，王明宇．互聯(lián)網(wǎng)教育新模式現(xiàn)狀分析與趨勢研究[J]．電子商務(wù)，2016(3)：65-66．

[2]夏仲文．對云計(jì)算輔助教學(xué)的批判性思考[J]．中國信息技術(shù)教育，2010(11)：59-61．

[3]劉建華，羅惜靜，孫昱．基于云計(jì)算的“微課”教學(xué)資源共享平臺建設(shè)[J]．中國職業(yè)技術(shù)教育，2015(11)：70-73．

[4]朱靜宜．構(gòu)建基于移動云計(jì)算的微課教學(xué)資源平臺[J]．計(jì)算機(jī)時(shí)代，2015(10)：75-77．

[5]吳光華，閆懷海，陳又新，等．嵌入式數(shù)據(jù)庫My S QL在蘭州重離子加速器數(shù)字化電源上的應(yīng)用[J]．核技術(shù)，2014，37(5)：51-55．

[6]楊旭東．騰訊云，一云多端助力應(yīng)急廣播連接一切[J]．中國廣播，2015(12)：16-17．

[7]唐永瑞，張達(dá)敏．基于A j a x與MV C模式的信息系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[J]．電子技術(shù)應(yīng)用，2014，40(2)：128-131．

Design and Implementation of Online Education System Based on Tencent Cloud

You Xuejun Lv Taizhi
(Jiangsu Maritime Institute,Nanjing 211170,Jiangsu)

In the environment of information society,with more and more application of cloud computing and mobile network,mobile learning(M-Learning)has emerged as a new way of learning.This paper develops an online education system based on mobile network and cloud computing technology.By the analysis of the current smart campus construction and mobile learning,this system is developed by Java EE technology and Tencent cloud technology.It uses MySQL database and MVC development mode,achieving the functions curriculum resources publishing and online learning.

online education system;MVC design pattern;tencent cloud;mobile learning

TP393.09

A

1008-6609(2017)03-0014-03

游學(xué)軍（1979-）,男，江蘇南京人，碩士，講師，研究方向?yàn)檐浖_發(fā)、職業(yè)教育。

江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究重點(diǎn)課題，項(xiàng)目編號：2016-R-49168；江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院千帆團(tuán)隊(duì)，項(xiàng)目編號：2015 QF-011；江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院院級課題，項(xiàng)目編號：2015 K J Y B-07。