趙亮　胡樹煜　韓冠英

[摘 要]近年來，隨著計算機信息技術在醫(yī)療、教育等各個行業(yè)的廣泛應用，我國各個高校也紛紛開展LMS（Learning Management System，學習管理系統(tǒng)）的設計和實驗研究。本文針對醫(yī)學高校課程和醫(yī)學專業(yè)教育特點闡述了一種基于云計算的LMS系統(tǒng)設計與實現(xiàn)方法，用先進的云計算服務保障了LMS系統(tǒng)的高性能、高穩(wěn)定性和高安全性，用豐富的功能設計滿足多種醫(yī)學課程的教學需求，旨在在推進醫(yī)學高校信息技術教育建設，促進信息化教學改革。

[關鍵詞]醫(yī)學高校；云計算；LMS；教學研究

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2018.14.061

[中圖分類號]TP311.52 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2018）14-0-02

LMS（Learning Management System，學習管理系統(tǒng)）是隨著計算機信息技術在教學領域的發(fā)展而產生的。LMS一般提供教學過程中的學生管理、課程設定、學習資源發(fā)布、學習過程追蹤、師生交流互動和學習績效評價等功能，提供了一套革命性的教學框架，為實施靈活的教學和學習策略、開展適應性學習提供了一種可行性方案，最先在國外的多門類學科的教學中得到應用。

云計算是一種計算模式，計算資源包括網(wǎng)絡、服務器、存儲、應用和服務等，是可配置的，具備資源統(tǒng)一管理、快速部署、靈活服務、按需服務和高安全性等特征。為醫(yī)學高校構建基于云計算的LMS系統(tǒng)，在多專業(yè)、多學科開展全方位、立體化的信息化教學模式，有利于培養(yǎng)醫(yī)學生的科學思維，有利于知識的融會貫通，有利于學生建立循證醫(yī)學理念和培養(yǎng)自主學習能力。這樣的教學模式與傳統(tǒng)課堂相結合，能夠顯著提高學生的自主性、參與性，突出學生在整個學習過程中的主體地位。

1 國內外LMS系統(tǒng)的研究概況

國外很早就開始在教學中應用計算機技術與互聯(lián)網(wǎng)技術，催生了多種具有代表性的教學案例和教學模式，從2007年美國兩位化學老師開設的“顛倒的課堂”（The flipped classroom），直至2013年加州大學伯克利分校計算機科學教授阿曼多·?？怂箘?chuàng)設的SPOC（Small Private Online Course），中文譯作小規(guī)模私有在線課程。隨著這些依托計算機與互聯(lián)網(wǎng)的教學模式盛行，LMS系統(tǒng)的開發(fā)和研究被提上日程，誕生了Blackboard等收費系統(tǒng)，也有Moodle、eFront、Sakai等開源系統(tǒng)。這些LMS系統(tǒng)功能豐富，但在我國的教學應用卻有些“水土不服”，主要是國內外教學模式、教學手段和常用教學資源格式的差異化造成的。

國內計算機技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的教學應用研究相對較晚，但近幾年來國內互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展非常迅猛，中國互聯(lián)網(wǎng)信息中心（CNNIC）在2017年1月22日發(fā)布的《第39次中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》顯示，中國網(wǎng)民規(guī)模達7.31億，互聯(lián)網(wǎng)普及率為53.2%，其中手機網(wǎng)民規(guī)模95.1%。得益于互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展和相關教育工作者的重視，國內的微課、慕課、SPOC課程建設陸續(xù)開展，也進行了部分相關LMS系統(tǒng)的設計與應用研究，但研究多集中在傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)領域。在云計算基礎上將傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)結合起來，開發(fā)適合國內教學需求的LMS系統(tǒng)，服務當代醫(yī)學高校大學生們的學習需求，符合現(xiàn)代教育技術發(fā)展與當代教學改革的發(fā)展方向。

2 醫(yī)學高校基于云計算的LMS系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

2.1 學習管理系統(tǒng)設計

學習管理系統(tǒng)設計包括需求分析、系統(tǒng)總體設計、數(shù)據(jù)庫設計3部分。

2.1.1 需求分析

醫(yī)學高校的課程具有專業(yè)性強、學習科目多、知識點龐雜的特點，醫(yī)學生的學習通常需要在不同時間、不同地點、隨時隨地進行，這就要求LMS系統(tǒng)提供一個快捷且易于操作的接入方式。騰訊公司的微信軟件是一款流行度非常高的即時通訊軟件，微信及微信公眾平臺非常適合作為系統(tǒng)的用戶入口及信息發(fā)布平臺。而對比C/S和B/S的軟件架構模式，醫(yī)學高校基于云計算的LMS系統(tǒng)更適合采用B/S模式設計，學習者只需打開瀏覽器即可訪問云端服務器獲取數(shù)據(jù)。

2.1.2 系統(tǒng)總體設計

運用軟件工程理論基于PHP的Socket Framework框架進行LMS系統(tǒng)總體設計，服務器架設在云端，醫(yī)學生通過微信軟件接入微信公眾平臺，通過微信公眾平臺與云端服務器的數(shù)據(jù)接口訪問服務器資源，實現(xiàn)獲取微課資源、查看和完成作業(yè)、進行測驗和考試、參與投票和問卷調查以及與教師和其他學生交流的功能。管理員和教師通過瀏覽器管理和訪問服務器，實現(xiàn)課程設置與管理、發(fā)布教學資源、發(fā)布作業(yè)測試和考試、設置投票和問卷調查以及與學生交流的功能。其總體架構如圖1所示。

2.1.3 數(shù)據(jù)庫設計

基于MySql進行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的概念設計和數(shù)據(jù)表設計，設計時要注重數(shù)據(jù)文件結構合理性、數(shù)據(jù)獨立性、數(shù)據(jù)安全性以及保證數(shù)據(jù)擴展性，首先進行數(shù)據(jù)庫概念E-R圖設計，然后再進行數(shù)據(jù)庫表設計。

2.2 學習管理系統(tǒng)實現(xiàn)

學習管理系統(tǒng)的實現(xiàn)包括了LMS系統(tǒng)云端運行環(huán)境構建和微信平臺實現(xiàn)兩個部分。

2.2.1 LMS系統(tǒng)云端運行環(huán)境構建

因為LMS系統(tǒng)采用B/S軟件架構，所以系統(tǒng)的云端運行環(huán)境采用LAMP（Linux+Apache+MySql+PHP）模式構建，作為LMS系統(tǒng)的Web服務器和數(shù)據(jù)庫服務器，其中Web服務器提供瀏覽器訪問服務以及與微信網(wǎng)關之間的數(shù)據(jù)通信服務，MySql構建的數(shù)據(jù)庫服務器提供平臺數(shù)據(jù)及用戶數(shù)據(jù)服務。然后依據(jù)系統(tǒng)總體架構設計來規(guī)劃開發(fā)學習管理系統(tǒng)功能模塊，提供管理員模塊、教師模塊以及學生模塊，并分別設計開發(fā)對應模塊功能。

2.2.2 微信平臺實現(xiàn)

登錄騰訊官網(wǎng)注冊微信公眾平臺賬號，在云端搭建微信網(wǎng)關服務器，然后基于微信公眾平臺功能規(guī)劃模塊，以及依據(jù)通用接口規(guī)范實現(xiàn)與Web服務器的數(shù)據(jù)交換，提供面向醫(yī)學生的多種功能服務。在系統(tǒng)實現(xiàn)的不同階段完成功能測試、數(shù)據(jù)壓力測試、性能測試，保障系統(tǒng)質量。

3 教學應用研究

面向不同學科的醫(yī)學高校LMS系統(tǒng)的教學應用一般可采用兩種模式，混合學習模式與線上學習模式。

3.1 混合學習模式

在教師講授為主的解剖學、組織胚胎學等醫(yī)學課程中可采用混合學習模式，讓LMS系統(tǒng)作為傳統(tǒng)課堂的有益補充，更多地發(fā)揮傳遞教學資源、布置課后習題、課堂教學效果交流反饋等輔助作用，同時也為學生檢驗教室聽課效果、課前預習與課后自測提供了一個方便快捷的途徑。

3.2 線上學習模式

在學生操作為主的文獻檢索、計算機基礎等課程中可以采用完全線上學習模式，教師在線上通過發(fā)布教學資源、組織教學活動、布置作業(yè)及試題資源、線上交流反饋以及線上考試的方式來完成“教”的過程，而學生通過觀看教學資源、參與教學活動、完成線上作業(yè)的方式來完成“學”的過程。每個醫(yī)學生依據(jù)LMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)搜集功能完成教學過程中的學習評價，再綜合教師評價和線上考試成績得到最終的成績評定。

4 總結與展望

在國家大力倡導“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的背景下，在云計算服務基礎上將傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的學習管理平臺與移動互聯(lián)網(wǎng)的微信公眾平臺有機結合在一起，進行醫(yī)學高?；谠朴嬎愕腖MS系統(tǒng)設計實現(xiàn)與教學研究，有助于逐步推進信息時代“以學生為中心”的教育理念，符合當代醫(yī)學教育培養(yǎng)具備較強主動學習能力、知識結構全面的高素質人才的需求。

主要參考文獻

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