張素紅 劉震

摘要：該文介紹了一種可以功能定制的高等數(shù)學(xué)在線教育平臺(tái)的搭建方案。首先分析了國(guó)內(nèi)在線教育平臺(tái)的特點(diǎn)并給出了我們?cè)O(shè)計(jì)的在線教育平臺(tái)設(shè)計(jì)思路和目標(biāo)。在線教育平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案是以WordPress為框架，安裝Astra主題、Tutor LMS、Profile Builder等插件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在這個(gè)教育平臺(tái)上高等數(shù)學(xué)課程是由課程安排和課程考核兩個(gè)主要部分組成。

關(guān)鍵詞：教育平臺(tái);云服務(wù)器;插件;高等數(shù)學(xué)

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）28-0081-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

隨著網(wǎng)絡(luò)科技和智能化教育平臺(tái)的發(fā)展，線上課堂的教學(xué)模式得到了充分的使用和發(fā)展。在2008年，以MOOC（Massive Open Online Course）為代表的現(xiàn)代在線教育概念隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展首次出現(xiàn)在人們的視野里。隨后在2012年，Coursera、Udacity和edX三大在線教育平臺(tái)的興起帶來(lái)了國(guó)內(nèi)MOOC平臺(tái)的集中爆發(fā)。在2013年，清華大學(xué)加盟edX并建立學(xué)堂在線。同年，海峽兩岸五所交通大學(xué)共同推出育網(wǎng)開放教育平臺(tái)。在2015年，上海交通大學(xué)上線好大學(xué)在線的中文慕課平臺(tái)。與此同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)媒體也相繼推出了在線教育平臺(tái)，如網(wǎng)易視頻公開課、網(wǎng)易云課堂和中國(guó)大學(xué)MOOC等。線上課堂具有知識(shí)獲取便捷、種類多樣、學(xué)習(xí)時(shí)間自由選擇等特點(diǎn)，平臺(tái)開放的策略使得優(yōu)質(zhì)的教育資源能夠被不同的國(guó)家和不同的群體得以使用。

1國(guó)內(nèi)在線教育平臺(tái)特點(diǎn)分析

1.1在線教育平臺(tái)展示方式

在線教育平臺(tái)通過(guò)板塊分類的方式顯示不同課程的信息。學(xué)習(xí)者通過(guò)選擇不同專業(yè)、方向和興趣的分類板塊來(lái)得到自己需要的課程。教育平臺(tái)提供一個(gè)功能齊全的搜索引擎。學(xué)習(xí)者可以使用特定關(guān)鍵詞如課程名稱、學(xué)校和教師信息等快速搜索到所需要的課程。平臺(tái)一般隱含一個(gè)熱詞推薦功能。學(xué)習(xí)者可能會(huì)感興趣和關(guān)注的內(nèi)容如熱門課程、熱點(diǎn)話題等會(huì)被展示在平臺(tái)顯著的位置。

1.2 在線課程顯示形式

課程有一個(gè)介紹的視頻和文檔。課程負(fù)責(zé)人或主講教師將對(duì)課程的主要內(nèi)容、選課的知識(shí)準(zhǔn)備、測(cè)試方式等方面做出介紹。課程一般采取橫向或縱向二級(jí)導(dǎo)航綜合布局方式以確保學(xué)習(xí)者可以對(duì)課程具體內(nèi)容和要求有整體的把握。在課程布局的細(xì)節(jié)條目里給出課程視頻、師生交互、作業(yè)、測(cè)驗(yàn)等內(nèi)容，并且學(xué)習(xí)者課程學(xué)習(xí)的進(jìn)度以進(jìn)度條方式顯示。學(xué)習(xí)者通過(guò)條目里面顯示的內(nèi)容可以隨時(shí)掌握學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)效果。

1.3 教育平臺(tái)的教學(xué)資源

教育平臺(tái)的教學(xué)資源一般包括兩大類。一類是大學(xué)高等教育類課程。這類課程一般由大學(xué)的專職教師進(jìn)行授課，授課內(nèi)容注重邏輯性，條理分明。授課教師擁有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和學(xué)識(shí)確保傳授知識(shí)的正確性和一定的趣味性。學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)這類課程時(shí)，學(xué)習(xí)門檻和學(xué)習(xí)過(guò)程相對(duì)較容易。另外就是其它類別的課程。這類課程授課人員復(fù)雜多樣，有機(jī)構(gòu)的、公司的人員和貢獻(xiàn)知識(shí)的愛好者等組成。這類課程一般是對(duì)專業(yè)知識(shí)、應(yīng)用相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行講解。課程一般默認(rèn)學(xué)習(xí)者已經(jīng)掌握了相關(guān)的輔助知識(shí)。選擇這類課程的學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中需要有一定的知識(shí)辨別能力。

1.4課程測(cè)試和結(jié)業(yè)認(rèn)證

教育平臺(tái)的最終成績(jī)主要包括平時(shí)成績(jī)、測(cè)試成績(jī)和活躍度衡量指標(biāo)等方面。對(duì)于選擇題和判斷題等客觀題型，平臺(tái)可以根據(jù)答案自動(dòng)評(píng)分得到成績(jī)。對(duì)于主觀題，學(xué)習(xí)者網(wǎng)上提交后，可以通過(guò)授課負(fù)責(zé)人批改或同伴互評(píng)的方式得到成績(jī)。課程完成后，平臺(tái)提供證書證明課程修讀完畢和顯示成績(jī)結(jié)果。對(duì)于在校的大學(xué)生，部分平臺(tái)通過(guò)一定的方式可以為學(xué)生提供學(xué)分的認(rèn)證。

2在線教育平臺(tái)設(shè)計(jì)思路和目標(biāo)

在線教育平臺(tái)雖然可以被非常方便的使用，但是在某些情況下不能滿足高等數(shù)學(xué)授課的獨(dú)有特點(diǎn)，比如不方便布置多樣化的習(xí)題、數(shù)學(xué)公式使用不便利、學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析不詳細(xì)等。學(xué)生在學(xué)習(xí)中也有著注意力難以集中、知識(shí)獲取效率不高、師生交互不通暢等缺點(diǎn)。為了滿足教師教學(xué)個(gè)性化的需要，我們給出一個(gè)可以教師自己私人定制的低成本的高等數(shù)學(xué)在線教育平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案。在平臺(tái)上，教師可以實(shí)現(xiàn)課程發(fā)布、作業(yè)批改、教學(xué)數(shù)據(jù)分析、問(wèn)題交流等根據(jù)需求設(shè)計(jì)的功能模塊。

我們?cè)O(shè)計(jì)的在線教育平臺(tái)是采用云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建的一個(gè)信息化基礎(chǔ)教育平臺(tái)。它的主要功能包括應(yīng)用服務(wù)和基礎(chǔ)服務(wù)兩個(gè)部分?；A(chǔ)服務(wù)主要包括信息安全、數(shù)據(jù)備份。應(yīng)用服務(wù)主要包括課程發(fā)布、數(shù)據(jù)分析、在線交流。信息安全主要是對(duì)學(xué)生賬號(hào)和個(gè)人信息、學(xué)習(xí)記錄、交流記錄等數(shù)據(jù)庫(kù)的管理。數(shù)據(jù)備份是避免網(wǎng)絡(luò)攻擊等因素引起的數(shù)據(jù)丟失和破壞。課程發(fā)布實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)、課程習(xí)題和測(cè)試等功能。數(shù)據(jù)分析是我們平臺(tái)設(shè)計(jì)的核心部分。它將采集學(xué)生學(xué)習(xí)的各種數(shù)據(jù)，使用數(shù)據(jù)分析工具對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)分析。數(shù)據(jù)分析的結(jié)果將以圖表、文本等形式實(shí)時(shí)展示出來(lái)。這些結(jié)果將對(duì)教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)提供很好的指導(dǎo)作用。在線交流實(shí)現(xiàn)教師和學(xué)生的線上直接交流。我們?cè)O(shè)計(jì)的在線教育平臺(tái)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是每個(gè)高數(shù)教師都可以根據(jù)自己的需求量身定做一個(gè)滿足自己教學(xué)需要的在線教學(xué)工具。將線上和線下的教學(xué)完美的結(jié)合在一起，能夠充分發(fā)揮教師教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。

3在線平臺(tái)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

3.1材料準(zhǔn)備

為了建立在線平臺(tái)，我們需要準(zhǔn)備設(shè)備和軟件。首先平臺(tái)需要購(gòu)買云服務(wù)器或虛擬服務(wù)器空間。目前國(guó)內(nèi)有很多的選擇，如騰訊云、華為云、百度云等。然后需要購(gòu)買域名，域名可以在云服務(wù)商那里直接購(gòu)買，這樣可以方便地綁定域名和云服務(wù)器。對(duì)于購(gòu)買的國(guó)內(nèi)云服務(wù)器需要進(jìn)行實(shí)名認(rèn)證和網(wǎng)站備案。在線教育平臺(tái)是以WordPress為框架實(shí)現(xiàn)搭建的。WordPress是一個(gè)免費(fèi)的用PHP開發(fā)的開源項(xiàng)目，它具有操作簡(jiǎn)單、架構(gòu)靈活、擴(kuò)展方便等特點(diǎn)。使用這個(gè)框架，我們的精力可以集中在平臺(tái)課程的建設(shè)上，這將大大降低系統(tǒng)開發(fā)的難度和縮短課程建設(shè)的時(shí)間。

3.2平臺(tái)建立過(guò)程

1）安裝WordPress。在安裝WordPress之前，我們需要配置Apache、 PHP和 Mysql環(huán)境，這些軟件的版本根據(jù)WordPress的相應(yīng)推薦進(jìn)行選擇。然后，根據(jù)安裝說(shuō)明來(lái)安裝最新版本的WordPress。

2）安裝Elementor編輯器和Astra主題。Elementor可視化編輯器是WordPress使用人數(shù)最多的一個(gè)專業(yè)頁(yè)面可視化編輯插件。Elementor功能強(qiáng)大，它不但可以像PPT一樣容易使用，也可以制作出專業(yè)級(jí)別效果的網(wǎng)頁(yè)。Astra是一款可定制且美觀的主題，它非常輕巧，提供了快速的網(wǎng)頁(yè)運(yùn)行速度。它提供的功能和模板幾乎可以與所有頁(yè)面生成器完美配合。

3）安裝Tutor LMS。 Tutor LMS是一款完全免費(fèi)、功能豐富而且強(qiáng)大的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)插件，它可以輕松的在線創(chuàng)建課程。這個(gè)學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)具有在線課程幾乎所有的功能，它可以創(chuàng)建互動(dòng)課程、發(fā)布挑戰(zhàn)性和趣味性的測(cè)驗(yàn)、給出功能強(qiáng)大的報(bào)告和統(tǒng)計(jì)教學(xué)信息。

4）安裝Profile Builder。Profile Builder是一個(gè)易于使用的用戶管理插件，界面簡(jiǎn)潔。它使用短代碼顯示新用戶和現(xiàn)有用戶交互的網(wǎng)頁(yè)元素，例如前端注冊(cè)表單，登錄頁(yè)面和個(gè)人資料頁(yè)面。它具有創(chuàng)建前端登錄和注冊(cè)表單，發(fā)送電子郵件通知，編輯用戶角色功能，選擇用戶登錄方式并指定最小密碼長(zhǎng)度和安全性等功能。

4高等數(shù)學(xué)課程設(shè)計(jì)

4.1高等數(shù)學(xué)課程安排

1） 確定課程目標(biāo)。課程目標(biāo)是教師完成教學(xué)后要得到的結(jié)果。平臺(tái)給出各個(gè)教學(xué)單元學(xué)生應(yīng)該完成的內(nèi)容和掌握的技巧要求。對(duì)于課程各個(gè)獨(dú)立的部分，平臺(tái)分別給出設(shè)計(jì)方案和實(shí)現(xiàn)效果。最終平臺(tái)要?dú)w納整理出掌握全部高等數(shù)學(xué)課程后，學(xué)生整體應(yīng)該達(dá)到的階段效果。

2） 課程主題單元獨(dú)立化和系統(tǒng)化。線上學(xué)習(xí)的一個(gè)大問(wèn)題是學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)注意力不能長(zhǎng)時(shí)間集中。為了避免這個(gè)問(wèn)題，平臺(tái)將課程分成盡可能小的獨(dú)立單元。在獨(dú)立單元授課完成后，教師安排足夠的時(shí)間在一個(gè)更高的層次上系統(tǒng)的將教學(xué)小單元聯(lián)系起來(lái)。

3）課程交互系統(tǒng)的建立。在學(xué)習(xí)課程的時(shí)候，平臺(tái)實(shí)時(shí)獲取學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)。這包括學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程提出的問(wèn)題、習(xí)題解答正確性、測(cè)試成績(jī)、視頻觀看的時(shí)間、知識(shí)點(diǎn)花費(fèi)的時(shí)間、被多次觀看視頻時(shí)間區(qū)間等數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果。任課教師可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，靈活地調(diào)節(jié)課程的教學(xué)內(nèi)容和難度。

4.2 課程內(nèi)容考核和測(cè)試方式

1） 作業(yè)習(xí)題。完成作業(yè)習(xí)題是檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果的最好方式。習(xí)題要涵蓋單元的所有知識(shí)點(diǎn)，并具有不同的難度。根據(jù)習(xí)題的解答結(jié)果，平臺(tái)可以獲得學(xué)生掌握知識(shí)的準(zhǔn)確情況。習(xí)題的完成方式可以是多種多樣的，可以采取線上或線下的方式提交，也可以采取討論主題的方式完成。對(duì)于有難度的習(xí)題，平臺(tái)給出一些指導(dǎo)提示，比如參考文獻(xiàn)資料、其它相關(guān)的慕課視頻等。

2） 在線測(cè)試。對(duì)于單元教學(xué)，測(cè)試的方式包括課前測(cè)、課后測(cè)和課中測(cè)。教學(xué)平臺(tái)在試題庫(kù)中隨機(jī)抽取試題對(duì)學(xué)生進(jìn)行線上測(cè)試后，教師可以根據(jù)后臺(tái)數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)得到班級(jí)成員對(duì)單元內(nèi)容掌握程度。同時(shí)，必要的測(cè)試可以避免學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)注意力不能長(zhǎng)時(shí)間集中的問(wèn)題。

5 總結(jié)

在這篇文章中，我們首先介紹了國(guó)內(nèi)已有的在線教育平臺(tái)的特點(diǎn)和不足，然后根據(jù)高等數(shù)學(xué)授課的獨(dú)有特點(diǎn)，給出一種定制化的高等數(shù)學(xué)教育平臺(tái)設(shè)計(jì)方案。我們的在線教育平臺(tái)以WordPress為框架，通過(guò)Tutor LMS學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)插件創(chuàng)建課程。在高等數(shù)學(xué)在線課程設(shè)計(jì)方面，教學(xué)內(nèi)容包括視頻講解、成績(jī)測(cè)試、線上交互和線下交互等組成部分。使用這種功能定制的高等數(shù)學(xué)在線教育平臺(tái)，既可以有效幫助授課教師完善教學(xué)方法和提高教學(xué)效率，也可以幫助學(xué)習(xí)者更好地學(xué)習(xí)和掌握高等數(shù)學(xué)的知識(shí)。

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