季益龍+張閃閃+趙俞凌

摘 要：根據(jù)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外微課程應(yīng)用系統(tǒng)案例分析，針對(duì)計(jì)算機(jī)編程類課程，對(duì)系統(tǒng)需求及功能模塊進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于微課程的自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，由微課學(xué)習(xí)、微課資源、微課交流和微課管理四大子系統(tǒng)組成，運(yùn)用ASP.NET、AJAX和FLV流媒體等技術(shù)。經(jīng)一年多的測(cè)試與使用，該系統(tǒng)可以大大提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力的提高。

關(guān)鍵詞：微課程；自主學(xué)習(xí)，計(jì)算機(jī)編程；ASP.NET

中圖分類號(hào)：TP311.52 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：1673-8454（2015）21-0088-04

作為在線教育以及未來教學(xué)資源發(fā)展的新形勢(shì)與新趨勢(shì)，微課程正受到教育研究者與實(shí)踐者的關(guān)注。[1]微課程的出現(xiàn)符合互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代要求，它能夠在較短的時(shí)間對(duì)某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行充分的、有趣的、深刻的講解，有效推動(dòng)教師專業(yè)發(fā)展和提升信息化教學(xué)能力，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)深度融合。胡鐵生[2]認(rèn)為微課平臺(tái)是區(qū)域性微課資源建設(shè)、共享和應(yīng)用的基礎(chǔ)，須由區(qū)域教育行政部門統(tǒng)一開發(fā)，平臺(tái)功能要滿足微課資源日常建設(shè)、管理的基礎(chǔ)上增加便于用戶應(yīng)用、研究對(duì)的功能模塊，形成微課建設(shè)、管理、應(yīng)用和研究的一站式服務(wù)環(huán)境。

一、微課平臺(tái)的現(xiàn)狀及問題

近些年，隨著微課平臺(tái)地不斷涌現(xiàn)，并取得了新的突破。[3]根據(jù)現(xiàn)有的微課平臺(tái)實(shí)踐與發(fā)展趨勢(shì)，筆者認(rèn)為目前的微課平臺(tái)大致包括三類：

（1）教育行政部門及學(xué)校幫助教師提高教學(xué)能力的教師專業(yè)發(fā)展平臺(tái)，如：中國(guó)微課網(wǎng)（http：//www.cnweike.cn）、高校微課教學(xué)比賽網(wǎng)（http：//weike.enetedu.com）、浙江微課網(wǎng)（http：//wk.zjer.cn/）等；

（2）非盈利教育組織幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化學(xué)習(xí)平臺(tái)，如：可汗學(xué)院（https：//www.khanacademy.org）和TED-Ed（http：//ed.ted.com）；

（3）教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)或公司自主開發(fā)的商業(yè)性平臺(tái)，如：微課網(wǎng)（http：//www.vko.cn）。

由平臺(tái)建設(shè)狀況來看，國(guó)外微課平臺(tái)的建設(shè)相對(duì)新穎和完善，并已應(yīng)用于日常教學(xué)中，而國(guó)內(nèi)微課平臺(tái)在教學(xué)上的實(shí)踐應(yīng)用仍處于探索階段。[4]相比國(guó)外的微課平臺(tái)，國(guó)內(nèi)微課平臺(tái)的功能還不夠完善，微課教學(xué)的應(yīng)用還不夠普及，國(guó)內(nèi)的微課平臺(tái)主要是為了微課比賽與展示構(gòu)建，缺乏針對(duì)不同學(xué)習(xí)者、不同學(xué)習(xí)內(nèi)容和不同實(shí)際需求的功能模塊開發(fā)和應(yīng)用。但是一些以營(yíng)利為目的的教育機(jī)構(gòu)或公司構(gòu)建的微課平臺(tái)，功能較為完善，微課質(zhì)量較高，然而，學(xué)習(xí)費(fèi)用將成為學(xué)習(xí)者頭痛的問題，不能夠廣泛推廣和應(yīng)用。

二、微課程自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)需求分析

需求分析是軟件設(shè)計(jì)過程中非常重要的環(huán)節(jié)，它是關(guān)乎軟件項(xiàng)目開發(fā)成敗的重要因素。[5]不同的使用對(duì)象和學(xué)習(xí)內(nèi)容對(duì)微課平臺(tái)的需求也不同，所以需要根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容的特點(diǎn)，針對(duì)不同的用戶需求，進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容和使用對(duì)象的需求分析。

內(nèi)容需求分析是根據(jù)課程的特點(diǎn)，確定學(xué)習(xí)內(nèi)容是否適合微課學(xué)習(xí)。計(jì)算機(jī)編程類課程是一門應(yīng)用范圍廣、實(shí)踐性和操作性很強(qiáng)的課程，這類課程十分適合微課學(xué)習(xí)，原因有三點(diǎn)：

（1）技能型應(yīng)用學(xué)科可以將教學(xué)重點(diǎn)在于分解為多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，并形成知識(shí)點(diǎn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)圖；

（2）技能型學(xué)科對(duì)于實(shí)踐操作的要求十分重要，提供個(gè)性化學(xué)習(xí)支持服務(wù)對(duì)學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)效果好；

（3）技能型應(yīng)用學(xué)科非常講究技巧性，教師與學(xué)生之間的互動(dòng)顯得十分關(guān)鍵。

用戶需求分析是對(duì)用戶需求所作的調(diào)查與分析，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、開發(fā)和維護(hù)的依據(jù)。微課自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)的使用對(duì)象包括學(xué)生、教師和管理員。學(xué)生通過微課學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)時(shí)，要能夠根據(jù)自己的興趣和需求選擇某一門微課，擁有自己的個(gè)人學(xué)習(xí)空間，并能獲取教師或平臺(tái)給予的學(xué)習(xí)支持。教師要能夠了解學(xué)生的基本信息、已有知識(shí)水平和技能水平，并根據(jù)實(shí)際教學(xué)的內(nèi)容，分割教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，上傳與管理微課教學(xué)資源，并與學(xué)生進(jìn)行及時(shí)互動(dòng)，提供學(xué)習(xí)支持服務(wù)。管理員能夠?qū)φn程、用戶、資源和系統(tǒng)進(jìn)行管理，能夠方便地對(duì)信息進(jìn)行起草、發(fā)布、修改等操作，可根據(jù)系統(tǒng)發(fā)展要求，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

2.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

通過對(duì)國(guó)內(nèi)外微課應(yīng)用平臺(tái)現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容和使用用戶的需求分，設(shè)計(jì)出基于微課程自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由微課學(xué)習(xí)、微課資源、微課交流和微課管理四大功能模塊組成，具體功能如圖1所示。

（1）微課學(xué)習(xí)模塊

學(xué)習(xí)模塊為學(xué)生提供一個(gè)以微視頻為中心的自主學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，是系統(tǒng)的核心功能，它包括學(xué)生空間、教師空間、學(xué)習(xí)支持、學(xué)習(xí)激勵(lì)、學(xué)習(xí)分析五個(gè)子模塊。學(xué)生空間包括學(xué)生資料、個(gè)人消息、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)筆記等功能；教師空間包括教師資料、個(gè)人消息、教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)筆記等功能；學(xué)習(xí)支持包括在線編碼器、在線測(cè)試、即時(shí)筆記等學(xué)習(xí)支持服務(wù)工具；學(xué)習(xí)激勵(lì)是學(xué)習(xí)、測(cè)試或課程結(jié)束后通過點(diǎn)贊、勛章和證書等形式給予學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)，以鼓勵(lì)并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力；學(xué)習(xí)分析是統(tǒng)計(jì)學(xué)生的在線時(shí)間、學(xué)習(xí)記錄和成績(jī)分布圖等情況，讓學(xué)生知道自己在微課平臺(tái)上的學(xué)習(xí)歷程和存在不足，及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)計(jì)劃。

（2）微課資源模塊

資源模塊為學(xué)習(xí)者提供大量的、豐富的微資源，用戶可以對(duì)資源進(jìn)行檢索、查看和編輯，它包括資源檢索、資源查看、資源推薦、資源上傳下載四個(gè)子模塊。資源檢索是提供用戶檢索、微課檢索、文章檢索三種檢索方式，教師或?qū)W生可以輸入關(guān)鍵字，選擇一種檢索方式，快速有效查詢所需要的資源；資源查看提供給教師或?qū)W生大部分的學(xué)習(xí)資源，主要有微視頻、微教案、微課件、微練習(xí)、微工具等；資源推薦是針對(duì)學(xué)習(xí)者所學(xué)微課內(nèi)容，教師不時(shí)推薦一些與其學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)工具和學(xué)習(xí)技巧；資源上傳和下載是教師或?qū)W生可以對(duì)微課資源模塊中的微資源進(jìn)行下載，教師也可以上傳一些與微課有關(guān)的資源進(jìn)行資源完善，但需要經(jīng)過管理員審核。

（3）微課交流模塊

交流模塊為教師和學(xué)生提供交流、娛樂及作品展示的社區(qū)，它包括問答社區(qū)、游戲社區(qū)、作品社區(qū)三個(gè)子模塊。問答社區(qū)根據(jù)微課內(nèi)容劃分為不同的版塊，教師和學(xué)生根據(jù)需求進(jìn)入相應(yīng)的版塊進(jìn)行問答交流，系統(tǒng)根據(jù)問答情況劃分為待解答問題、熱門問答和精彩問答；游戲社區(qū)為學(xué)習(xí)者提供休閑娛樂的經(jīng)典游戲，它包含游戲界面、得分排行榜和源碼解析三部分，源碼解析是對(duì)游戲代碼的分析解讀，促使學(xué)習(xí)者的娛樂生活與學(xué)習(xí)發(fā)展相融合；作品社區(qū)是展示學(xué)習(xí)成果的虛擬社區(qū)，個(gè)人或小組可以上傳制作完成的作品，并以文字、圖片、代碼、程序等形式進(jìn)行展示，所有用戶可以對(duì)作品進(jìn)行瀏覽、點(diǎn)評(píng)和點(diǎn)贊。

（4）微課管理模塊

管理模塊指管理員負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)微課自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)的管理和維護(hù)，以保障微課學(xué)習(xí)順利進(jìn)行，幫助學(xué)生更好的完成學(xué)習(xí)任務(wù)，該模塊包括課程管理、用戶管理、資源管理、社區(qū)管理四個(gè)子模塊。課程管理是指管理員對(duì)微課程進(jìn)行添加、編輯、刪除等操作，并設(shè)置微課相應(yīng)的屬性，主要包括微課名稱、授課教師、適用年紀(jì)、學(xué)習(xí)目標(biāo)等；用戶管理負(fù)責(zé)用戶信息及用戶身份驗(yàn)證操作，用戶分為學(xué)生、教師和管理員三大類，不同的用戶角色在系統(tǒng)中的權(quán)限和操作都有所不同；資源管理是管理員對(duì)所有微資源進(jìn)行導(dǎo)入、編輯、刪除和審核等操作；社區(qū)管理是管理員對(duì)所有的帖子、問答和作品進(jìn)行查看、編輯、刪除和審核等操作。

三、微課程自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

微課學(xué)習(xí)主界面采用在線課程十分流行的“三分屏”界面布局，其中包括三個(gè)區(qū)域：微課播放區(qū)、在線編碼區(qū)和即時(shí)筆記區(qū)，具體主界面如圖2所示。微課播放區(qū)用于播放學(xué)生自學(xué)用的微課程，在線編碼區(qū)完成新建、打開和運(yùn)行等在線編程任務(wù)，即時(shí)筆記是學(xué)生對(duì)微課播放過程中產(chǎn)生的疑問、感悟和思考，可隨時(shí)記錄，自動(dòng)存儲(chǔ)到學(xué)習(xí)筆記之中。

為了保證微課程自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)的科學(xué)性、易用性及移植性，該系統(tǒng)采用現(xiàn)階段相對(duì)主流的配置技術(shù)：系統(tǒng)整體采用B/S結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的硬件環(huán)境采用PC Server機(jī)型，系統(tǒng)的軟件環(huán)境采用Windows 2008 Server r2+IIS7.0+.NET Framework 4.0 sp1+SQL Server 2008。

該系統(tǒng)的核心技術(shù)包括.NET技術(shù)、AJAX技術(shù)、FLV流媒體技術(shù)等。.NET技術(shù)是一個(gè)可以作為系統(tǒng)支持下一代Internet的可編程技術(shù)，它主要包括ASP.NET、C#、ADO.NET等。[6]Ajax是指一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的技術(shù)，控制客戶端和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)交換，它最大優(yōu)勢(shì)在于用戶體驗(yàn)，就是能在不更新整個(gè)頁面的前提下更新和維護(hù)數(shù)據(jù)。[7]FLV流媒體技術(shù)是實(shí)現(xiàn)FLV視頻格式的流式傳輸，F(xiàn)LV作為一種新興的流媒體視頻格式，具有占有率低、視頻清晰、體積小、下載速度快等特點(diǎn)十分適合微視頻播放。[8]它在微課平臺(tái)中應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)是視頻上傳后自動(dòng)轉(zhuǎn)換成FLV格式，可以用FileUpload控件實(shí)現(xiàn)視頻上傳，再調(diào)用編碼轉(zhuǎn)換工具ffmpeg或mencoder自動(dòng)對(duì)視頻進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在格式轉(zhuǎn)換完成后，自動(dòng)截圖插入到視頻數(shù)據(jù)庫記錄，包括視頻的名稱、標(biāo)簽、路徑等信息。部分程序核心代碼如下：

/*自動(dòng)轉(zhuǎn)換為視頻格式*/

public string ChangeFileFlv（string fileName， string playFile， string imgFile）

{

string ffmpeg = HttpContext.Current.Server.MapPath（PublicMethod.ffmpegtool）；

if （（！System.IO.File.Exists（ffmpeg）） || （！System.IO.File.Exists（fileName）））

{

return ""；

}

string flv_file = System.IO.Path.ChangeExtension（playFile， ".flv"）；

string FlvImgSize = PublicMethod.sizeOfImg；

System.Diagnostics.ProcessStartInfo FilestartInfo =

new System.Diagnostics.ProcessStartInfo（ffmpeg）；

FilestartInfo.WindowStyle = System.Diagnostics.ProcessWindowStyle.Hidden；

FilestartInfo.Arguments = " -i " + fileName + " -ab 56 -ar 22050 -b 500 -r 15 -s " +

widthOfFile + "x" + heightOfFile + " " + flv_file；

try

{

System.Diagnostics.Process.Start（FilestartInfo）；

CatchImg（fileName， imgFile）；

}

return ""；

}

/*播放當(dāng)前視頻*/

protected void PlayVideo（int VideoID）

{

Maticsoft.BLL.T_Video bll = new Maticsoft.BLL.T_Video（）；

Maticsoft.Model.T_Video model = bll.GetModel（VideoID）；

VideoName.Text = model.VideoName；

ChapterID.Text = Convert.ToString（model.ChapterID）；

VideoUrl.Text = model.VideoUrl；

da_html.Text = model.CodeHtml；

da_css.Text = model.CodeCss；

da_js.Text = model.CodeJs；

int ChapterId = Convert.ToInt32（ChapterID.Text）；

int CountNum = （int）SqlHelper.ExecuteScalar（"select count（*） from T_Video where ChapterID='" + ChapterId + "' and CourseID='1' "）；

this.DataList1.RepeatColumns = CountNum；

int UserID = Convert.ToInt32（lblID.Text）；

VideoStudy（UserID， VideoID）；

}

protected void BindData（）

{

int ChapterId = Convert.ToInt32（ChapterID.Text）；

string sql = "select VideoName，VideoID，VideoImage from T_Video where ChapterID = '" + ChapterId + "' and CourseID='1' order by SortID"；

DataTable objTable = fanhui_ds（sql）.Tables[0]；

if （objTable ！= null && objTable.Rows.Count > 0）

{

DataView objView = objTable.DefaultView；

PagedDataSource objPds = new PagedDataSource（）；

objPds.DataSource = objView；

objPds.AllowPaging = false；

this.DataList1.DataSource = objPds；

DataList1.DataBind（）；

}

}

四、小結(jié)

微課程自主學(xué)習(xí)系統(tǒng)是信息技術(shù)與學(xué)科課程整合的一種新形式與新趨勢(shì)。該系統(tǒng)主要由微課學(xué)習(xí)、微課資源、微課交流和微課管理四個(gè)子系統(tǒng)組成，可靈活應(yīng)用于多種教學(xué)模式，如翻轉(zhuǎn)課堂學(xué)習(xí)、在線學(xué)習(xí)或混合式學(xué)習(xí)，可以實(shí)現(xiàn)不同格式的視頻上傳后自動(dòng)轉(zhuǎn)換FLV流媒體格式，提供完整的學(xué)習(xí)支持服務(wù)，具體包括在線編碼器、即時(shí)筆記、不同層次的在線測(cè)試與反饋，并通過同步與異步討論與社區(qū)動(dòng)態(tài)生成學(xué)習(xí)資源，一個(gè)作品的雛形形成之后，需要經(jīng)過教師、學(xué)生進(jìn)行評(píng)判和點(diǎn)贊，并在交流互動(dòng)中不斷對(duì)作品進(jìn)行完善，最終形成優(yōu)秀作品。經(jīng)過一年多計(jì)算機(jī)編程類課程的教學(xué)實(shí)踐，該系統(tǒng)的使用大大提高了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力的提高。

參考文獻(xiàn)：

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[8]盧立建，林睿.FLV流媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2008（22）：388-390.

（編輯：楊馥紅）