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摘要:设计和开发了网络教学平台系统,能满足不同教育类型、不同专业、不同的授课方式,来实现老师的教,以及学生的学,且方便院校对教、学的管理。该系统统一的数据标准、规范的业务流程、开放的系统接口,能与其他系统之间进行数据交互,如报名系统、教务系统等。
一、前言
本系统是根据实际情况和现实需求,以老师的“教”和学生的“学”为核心,设计开发的一款新一代的网络教学平台。平台为规范远程教学质量提供保证,特别是在通用性,灵活性,规范性方面表现的尤为突出。
第一,通用性。本系统可同时满足网络教育、函授教育、自考教育、培训教育等多种不同教育类型的教、学需求,同时本系统可轻松与院校现有其他系统进行数据交互。
第二,灵活性。本系统以教学数据为基础,无论是在远程教学还是在学习方面,操作起来都很灵活。教师不仅可按照学校规定的教学任务教学而且可以根据实际情况定制特色教学;学生可同时学习学校安排的学习内容及自己制定的专项学习内容。以后不管教、学模式如何变换,本系统都可以实现。
第三,规范性。本系统围绕着“教、学分类,安排课程,教、学,成绩查看”一条业务主线来开展进行,逐项深入,提高了网络教学的业务流程规范性。
二、项目风险预估与对策
2.1数据统一风险与对策
1)风险
院校原系统中已存在历年的教学数据已有百千万条。这些数据对院校教学信息统计、教务信息统计、财务信息统计、后勤信息统计等有着极其重要的意义。是科学统计、办学质量展示、统筹工作、规划发展,辅助学院领导科学决策、研判的数据支撑。由于不同系统在历史数据迁移、数据统一汇总上有一定的风险,容易形成信息数据孤岛。
2)对策
在项目建设立项初期,进行周密调研、科学衡量,筛选确保教、学工作可顺利开展的基础数据,设定为系统必需数据,除此之外增设辅助数据,可以由用户决定是否填写。以基础数据与辅助数据相结合的方式,使本系统智能识别并处理不同的数据,增强系统处理数据的灵活性[1]。
2.2信息安全风险与对策
1)风险
随著信息技术和互联网的迅速发展, 信息的获取与传播呈现出扁平化的特征。网络信息传播快、覆盖面广、互动性强, 对一些尖锐的问题和矛盾具有催化、放大和扭曲作用。另外, 高校的涉密信息网络与信息系统目前也成为敌对势力窃取情报的又一主要渠道。涉密信息在获取、处理、传输与利用的各个环节上几乎都存在着激烈的对抗, 其结果表现为泄密和信息安全设备被破坏。
2)对策
在项目开发前期准备工作时,在对信息安全风险方面进行了详细的风险评估。 从硬件到软件, 从防火墙到数据恢复, 强烈建议选择具有高安全性产品, 部分重要涉密信息则可以考虑统一采购进行特殊改造过的电子设备和使用特殊软件, 避免黑客袭击。对计算机及网络设备实行多级控制的安全机制; 加强对涉密电子文件的管理, 进一步细化电子文件的密级, 做到“涉密信息不上网, 上网信息不涉密”[2]。
项目自身方面,采取了数据唯一性检查、关键信息加密、权限检查、跟踪操作记录、防SQL注入、防盗链等措施。
2.3项目进度风险与对策
1)风险
项目进度风险包括技术风险、过程风险、人力风险、项目管理风险等。对风险的评估不当,最终导致的结果项目无法按期完成、成本增加,甚至使软件项目不能实现。
2)对策
为了更好服务于教育行业,可以及时地完善程序、及时响应客户的需求变更。另外、凭借多年的项目管理经验,形成了一套完整的项目管理解决方案,对项目的各种风险进行有效的预防。
三、解决方案
3.1需求理解
凭借多年对教育行业的经验,并结合本次学院的要求与总体方案,对网络教学平台需求有了深层次的理解,力争做到数据多跑腿、操作更方便、业务全覆盖、流程更直观。对本项目的需求有以下几方面理解:
3.1.1面向学生的学习空间
面向学生的学习空间,提供方便、快捷、定制、一站式学习服务。使学生动动手指即可实现获取学习信息、在线学习、疑难解答等多种享受,同时转变服务模式,由“被动告知变主动服务”,并运用多种模式包括“课件”、“课堂”、“视频会议”、“作业”,实现一个可学习、可作业、可查询、可交流,方便学生学习的一站式网络教学平台。
3.1.2面向老师的教学空间
面向老师的教学空间。实现课件的知识点插入,学生在任何一个课件学习的时间点都有可能面临着知识点的作答;查询教学安排,即能查询到自己的详细教学安排;对学生布置作业,根据课程为学生在线布置作业并完成对作业的批改工作;定期对学生实行成绩考核,根据学生掌握情况适当调整教学内容;汇总学生成绩数据,自动统计学生的作业、考试等学习成绩;能够在线为学生答疑。
3.1.3面向操作人员的系统管理
面向操作人员的系统管理,提供对平台的基础数据的配置和管理,确保整个平台能够正确的运转起来。主要包括:用户角色权限管理,从而使每个用户正确进入各自岗位,各司其职确保流程的畅通;学员、教师、操作员管理,为系统添加不同角色权限用户确保责任到人;教学安排、课件资源管理为教和学提供基础数据,为整个平台提供动力,如图1所示。
3.1.4面向教学业务
面向教学业务,实现业务功能全覆盖、操作方便、可提醒的网络教学平台。网络教学平台的建设系统功能要覆盖教学全业务,使系统真正发挥规范教学业务、提高教学工作效率与管理水平的作用,具体有以下几方面的要求: 1)覆盖教、学全业务
覆盖包括网络课件教和学、视频会议教和学、课堂面授教和学、学生作业、答疑等全业务需求。
2)方便使用
布局上:针对教、学人员角色与岗位的不同。合理安排人员个人工作界面。做到界面方便简洁。按操作分类对界面进行布局,对于与个人工作无关的功能做到不显示。例如教师角色用户打开平台工作界面,按通知公告、个人信息、教学中心、教学安排、成绩管理、工作量查询分类菜单,同时当前所处菜单、当前所处学期等主要指标通过不同颜色、图标等进行区分。针对同一个菜单下的多个不同功能,采用在同一个页面通过标签的方式进行切换,从而减少了页面的数量。提高用户的工作效率。
操作上:减少用户的工作量,主要体现在减少操作次数,通过批量录入的方式、系统可自动生成,不需要用户继续录入,避免重复操作。例如针对系统管理员的学员管理、教师管理、操作员管理等可通过批量录入的方式从而避免用户对每项数据的手工录入。针对课程安排等内容自动生成,在没有特殊更改需求的情况下,用户不需要进行编辑。
3)主动提醒
当有新的通知公告或个人消息需要查看时,通过系统消息提醒用户。
3.1.5面向其他系统
面向其他系统,实现能轻松与其他系统之间进行数据交互,同时不依赖其他系统可独立运行。
1)功能上网络教学平台业务上可独立使用,例如网络课件教和学、视频会议教和学、课堂面授教和学、作业、统计分析、教学安排、教师和学员管理等功能;
2)数据上实现与其他系统的统一与共享,以此进行数据筛查、科学统计分析与研判;
3.2建设方案
(一)总体建设方案
根据网络教学平台目标,将建设三大功能模块。学生学习空间模块;老师教学空间模块;系统管理模块。
学生学习空间模块:面向学生的学习空间,将学生的学习分为课件学习、视频会议学习、课堂学习三类。不同的类别学生学习方式不同,例如课件学习通过观看课件、知识点作答、作业、资源下载等方式进行学习。同时学生可查看自己的通知公告和个人信息,查询查看学习成绩,考试安排,学习进度,课程安排等信息。
老师教学空间模块:面向老师的教学空间,老师教学分为网络课件教学、视频会议教学、课堂面授教学三种方式。不同教学,方式不同。例如网络课件教学通过对课件知识点设置、安排作业、在线答疑、资源上传等方式对学生进行教学。同时提供老师对自己通知公告、个人消息、学生成绩、工作量、教学信息等信息查看。
系统管理模块:面向系统管理员,实现用户角色权限、学员、教师、教学等信息管理功能,向其他用户发布通知公告。提供系统正常运行所需的基础数据和信息,确保不同模块之间数据的统一与共享实现业务流程在不同模块间的相互流转等。
(二)系统亮点
1)“一站式”服务
教、学用户利用互联网平台与移动互联网技术实现教、学。 由“自己去找要办什么事情”到“系统根据该用户的权限,主动“推”给他所要干的事情,用户可以根据自己要办理的事情,一项一项开始展开”。从而实现学生课件学习、课堂学习、视频会议学习、作业等为一体全方位学习;实现教师课件教学、视频会议教学、课堂面授教学等多种教学方式为一体的综合教学模式[3]。
2)业务亮点突出
1、智能化知识点设置;与课件录制独立,可以灵活设置知识点作答时间、知识点表现形式(单选或多选)、是否为必须作答正确后才能继续往下学习等设置。
2、支持多种教学方式,课件、视频、课堂等。
3、先进的学习进度跟踪功能:已学习的总时长、已学习的总次数、知识点作答记录、学习历史查询等。
4、统一开放的接口标准:输入接口,输出接口。输入接口:只需把教学信息导入,系统会自动生成课程、专业、课程安排等基础数据。输出接口:数据可以以PDF或Excel格式文件形式进行输出、打印等。
5、灵活的用户权限分配。
6、智能化的信息自动通知,比如教师发作业了,学员不仅可以在课程里看到相应的作業,也可以在系统通知收到作业发布信息等。
7、灵活的学习任务分配,教师可以根据不同班级的学习情况进行制定相应的学习任务等。
3)通用性
本平台制定统一开放的接口标准,通过输入接口接收用户数据,系统自动接收并转换数据为平台数据,然后通过输出接口将数据转换为用户所需数据,所以本平台能正确处理来自各种类型的数据。主要体现在:1)纵向通用性:能满足学院老师和学生在不同时期不同的教学变化需求;2)横向通用性:可同时满足网络教育、函授教育、自考教育、培训教育等多种不同教育类型下的不同专业、不同课程、不同授课方式的教、学需求。
4)灵活性
本平台放下传统的“流水式”操作模式,运用别出心裁的设计理念。用户只需导入数据,平台根据用户提供的数据自动对数据进行分类处理并生成对应的课程安排、学生分班等信息,使用户摆脱以前那种一步一步按部就班的操作模式。本平台操作模式更加智能、便捷、灵活。
5)数据精确统计、辅助领导决策
汇总、采集院校历史数据,作为数据统计的数据支撑。通过对学生作业成绩、考试成绩、知识点作答成绩等详细统计,辅助领导决策。
四、系统维护
1)定期检查与调优
检查主机系统、网络系统、应用软件系统的运行效率,检查数据备份系统的运行状态,定期评估系统隐患,以便于以专业的水准提供最有价值的售后服务。
提供的应用软件系统进行检查及定期维护,对已有的版本模块进行升级,并对升级后的应用软件进行测试,保证系统能正常工作。
在运行环境逐步发生改变后,检查系统适应能力,并对系统做出正确的调整。
2)远程服务
远程即时服务:当出现重大问题时,通过远程登陆方式,直接对用户系统进行必要的维护,以最快的速度解决用户遇到的问题。
远程离线服务:通过公司的网站,在网上设立BBS、公告栏等栏目,提供客户留言,对客户的一般性问题给出具体的解决方法。
远程技术支持和维护:由技术人员通过热线电话、Email、传真等途径进行技术支持,并在24小时内提出解决方案。
五、结语
在不懈努力下,网络教学平台现已完成与课件相关的教、学开发任务。例如学生学习方面包括:课件在线学习、课件知识点作答、课件学习记录统计、在线提问等功能;老师教学方面包括:网络课件教学、课件知识点设置、学生疑问在线解答、学生学习成绩和学习进度的统计等功能和视频会议教、学,课堂教、学相关功能。
参考文献
[1]赵倩. 基于行为数据分析的网络教学平台应用研究[D]. 内蒙古师范大学, 2020.
[2]沈功斌. 高职院校网络教学平台建设机制探索[J]. 现代教育论坛, 2020, 3(8):27-29.
[3]路璐. 基于网络教学平台的程序设计课程教学改革[J]. 电脑与信息技术, 2020, v.28;No.164(02):82-84.
基金项目
湖北省职业技术教育学会科学研究课题“基于线上线下混合式教学的高职电气自动化专业金课建设”(ZJGB2020009)。
作者简介
杨正祥(1976—),男,湖北汉川人,博士,副教授。主要研究方向为电气自动化技术和实验教学。
一、前言
本系统是根据实际情况和现实需求,以老师的“教”和学生的“学”为核心,设计开发的一款新一代的网络教学平台。平台为规范远程教学质量提供保证,特别是在通用性,灵活性,规范性方面表现的尤为突出。
第一,通用性。本系统可同时满足网络教育、函授教育、自考教育、培训教育等多种不同教育类型的教、学需求,同时本系统可轻松与院校现有其他系统进行数据交互。
第二,灵活性。本系统以教学数据为基础,无论是在远程教学还是在学习方面,操作起来都很灵活。教师不仅可按照学校规定的教学任务教学而且可以根据实际情况定制特色教学;学生可同时学习学校安排的学习内容及自己制定的专项学习内容。以后不管教、学模式如何变换,本系统都可以实现。
第三,规范性。本系统围绕着“教、学分类,安排课程,教、学,成绩查看”一条业务主线来开展进行,逐项深入,提高了网络教学的业务流程规范性。
二、项目风险预估与对策
2.1数据统一风险与对策
1)风险
院校原系统中已存在历年的教学数据已有百千万条。这些数据对院校教学信息统计、教务信息统计、财务信息统计、后勤信息统计等有着极其重要的意义。是科学统计、办学质量展示、统筹工作、规划发展,辅助学院领导科学决策、研判的数据支撑。由于不同系统在历史数据迁移、数据统一汇总上有一定的风险,容易形成信息数据孤岛。
2)对策
在项目建设立项初期,进行周密调研、科学衡量,筛选确保教、学工作可顺利开展的基础数据,设定为系统必需数据,除此之外增设辅助数据,可以由用户决定是否填写。以基础数据与辅助数据相结合的方式,使本系统智能识别并处理不同的数据,增强系统处理数据的灵活性[1]。
2.2信息安全风险与对策
1)风险
随著信息技术和互联网的迅速发展, 信息的获取与传播呈现出扁平化的特征。网络信息传播快、覆盖面广、互动性强, 对一些尖锐的问题和矛盾具有催化、放大和扭曲作用。另外, 高校的涉密信息网络与信息系统目前也成为敌对势力窃取情报的又一主要渠道。涉密信息在获取、处理、传输与利用的各个环节上几乎都存在着激烈的对抗, 其结果表现为泄密和信息安全设备被破坏。
2)对策
在项目开发前期准备工作时,在对信息安全风险方面进行了详细的风险评估。 从硬件到软件, 从防火墙到数据恢复, 强烈建议选择具有高安全性产品, 部分重要涉密信息则可以考虑统一采购进行特殊改造过的电子设备和使用特殊软件, 避免黑客袭击。对计算机及网络设备实行多级控制的安全机制; 加强对涉密电子文件的管理, 进一步细化电子文件的密级, 做到“涉密信息不上网, 上网信息不涉密”[2]。
项目自身方面,采取了数据唯一性检查、关键信息加密、权限检查、跟踪操作记录、防SQL注入、防盗链等措施。
2.3项目进度风险与对策
1)风险
项目进度风险包括技术风险、过程风险、人力风险、项目管理风险等。对风险的评估不当,最终导致的结果项目无法按期完成、成本增加,甚至使软件项目不能实现。
2)对策
为了更好服务于教育行业,可以及时地完善程序、及时响应客户的需求变更。另外、凭借多年的项目管理经验,形成了一套完整的项目管理解决方案,对项目的各种风险进行有效的预防。
三、解决方案
3.1需求理解
凭借多年对教育行业的经验,并结合本次学院的要求与总体方案,对网络教学平台需求有了深层次的理解,力争做到数据多跑腿、操作更方便、业务全覆盖、流程更直观。对本项目的需求有以下几方面理解:
3.1.1面向学生的学习空间
面向学生的学习空间,提供方便、快捷、定制、一站式学习服务。使学生动动手指即可实现获取学习信息、在线学习、疑难解答等多种享受,同时转变服务模式,由“被动告知变主动服务”,并运用多种模式包括“课件”、“课堂”、“视频会议”、“作业”,实现一个可学习、可作业、可查询、可交流,方便学生学习的一站式网络教学平台。
3.1.2面向老师的教学空间
面向老师的教学空间。实现课件的知识点插入,学生在任何一个课件学习的时间点都有可能面临着知识点的作答;查询教学安排,即能查询到自己的详细教学安排;对学生布置作业,根据课程为学生在线布置作业并完成对作业的批改工作;定期对学生实行成绩考核,根据学生掌握情况适当调整教学内容;汇总学生成绩数据,自动统计学生的作业、考试等学习成绩;能够在线为学生答疑。
3.1.3面向操作人员的系统管理
面向操作人员的系统管理,提供对平台的基础数据的配置和管理,确保整个平台能够正确的运转起来。主要包括:用户角色权限管理,从而使每个用户正确进入各自岗位,各司其职确保流程的畅通;学员、教师、操作员管理,为系统添加不同角色权限用户确保责任到人;教学安排、课件资源管理为教和学提供基础数据,为整个平台提供动力,如图1所示。
3.1.4面向教学业务
面向教学业务,实现业务功能全覆盖、操作方便、可提醒的网络教学平台。网络教学平台的建设系统功能要覆盖教学全业务,使系统真正发挥规范教学业务、提高教学工作效率与管理水平的作用,具体有以下几方面的要求: 1)覆盖教、学全业务
覆盖包括网络课件教和学、视频会议教和学、课堂面授教和学、学生作业、答疑等全业务需求。
2)方便使用
布局上:针对教、学人员角色与岗位的不同。合理安排人员个人工作界面。做到界面方便简洁。按操作分类对界面进行布局,对于与个人工作无关的功能做到不显示。例如教师角色用户打开平台工作界面,按通知公告、个人信息、教学中心、教学安排、成绩管理、工作量查询分类菜单,同时当前所处菜单、当前所处学期等主要指标通过不同颜色、图标等进行区分。针对同一个菜单下的多个不同功能,采用在同一个页面通过标签的方式进行切换,从而减少了页面的数量。提高用户的工作效率。
操作上:减少用户的工作量,主要体现在减少操作次数,通过批量录入的方式、系统可自动生成,不需要用户继续录入,避免重复操作。例如针对系统管理员的学员管理、教师管理、操作员管理等可通过批量录入的方式从而避免用户对每项数据的手工录入。针对课程安排等内容自动生成,在没有特殊更改需求的情况下,用户不需要进行编辑。
3)主动提醒
当有新的通知公告或个人消息需要查看时,通过系统消息提醒用户。
3.1.5面向其他系统
面向其他系统,实现能轻松与其他系统之间进行数据交互,同时不依赖其他系统可独立运行。
1)功能上网络教学平台业务上可独立使用,例如网络课件教和学、视频会议教和学、课堂面授教和学、作业、统计分析、教学安排、教师和学员管理等功能;
2)数据上实现与其他系统的统一与共享,以此进行数据筛查、科学统计分析与研判;
3.2建设方案
(一)总体建设方案
根据网络教学平台目标,将建设三大功能模块。学生学习空间模块;老师教学空间模块;系统管理模块。
学生学习空间模块:面向学生的学习空间,将学生的学习分为课件学习、视频会议学习、课堂学习三类。不同的类别学生学习方式不同,例如课件学习通过观看课件、知识点作答、作业、资源下载等方式进行学习。同时学生可查看自己的通知公告和个人信息,查询查看学习成绩,考试安排,学习进度,课程安排等信息。
老师教学空间模块:面向老师的教学空间,老师教学分为网络课件教学、视频会议教学、课堂面授教学三种方式。不同教学,方式不同。例如网络课件教学通过对课件知识点设置、安排作业、在线答疑、资源上传等方式对学生进行教学。同时提供老师对自己通知公告、个人消息、学生成绩、工作量、教学信息等信息查看。
系统管理模块:面向系统管理员,实现用户角色权限、学员、教师、教学等信息管理功能,向其他用户发布通知公告。提供系统正常运行所需的基础数据和信息,确保不同模块之间数据的统一与共享实现业务流程在不同模块间的相互流转等。
(二)系统亮点
1)“一站式”服务
教、学用户利用互联网平台与移动互联网技术实现教、学。 由“自己去找要办什么事情”到“系统根据该用户的权限,主动“推”给他所要干的事情,用户可以根据自己要办理的事情,一项一项开始展开”。从而实现学生课件学习、课堂学习、视频会议学习、作业等为一体全方位学习;实现教师课件教学、视频会议教学、课堂面授教学等多种教学方式为一体的综合教学模式[3]。
2)业务亮点突出
1、智能化知识点设置;与课件录制独立,可以灵活设置知识点作答时间、知识点表现形式(单选或多选)、是否为必须作答正确后才能继续往下学习等设置。
2、支持多种教学方式,课件、视频、课堂等。
3、先进的学习进度跟踪功能:已学习的总时长、已学习的总次数、知识点作答记录、学习历史查询等。
4、统一开放的接口标准:输入接口,输出接口。输入接口:只需把教学信息导入,系统会自动生成课程、专业、课程安排等基础数据。输出接口:数据可以以PDF或Excel格式文件形式进行输出、打印等。
5、灵活的用户权限分配。
6、智能化的信息自动通知,比如教师发作业了,学员不仅可以在课程里看到相应的作業,也可以在系统通知收到作业发布信息等。
7、灵活的学习任务分配,教师可以根据不同班级的学习情况进行制定相应的学习任务等。
3)通用性
本平台制定统一开放的接口标准,通过输入接口接收用户数据,系统自动接收并转换数据为平台数据,然后通过输出接口将数据转换为用户所需数据,所以本平台能正确处理来自各种类型的数据。主要体现在:1)纵向通用性:能满足学院老师和学生在不同时期不同的教学变化需求;2)横向通用性:可同时满足网络教育、函授教育、自考教育、培训教育等多种不同教育类型下的不同专业、不同课程、不同授课方式的教、学需求。
4)灵活性
本平台放下传统的“流水式”操作模式,运用别出心裁的设计理念。用户只需导入数据,平台根据用户提供的数据自动对数据进行分类处理并生成对应的课程安排、学生分班等信息,使用户摆脱以前那种一步一步按部就班的操作模式。本平台操作模式更加智能、便捷、灵活。
5)数据精确统计、辅助领导决策
汇总、采集院校历史数据,作为数据统计的数据支撑。通过对学生作业成绩、考试成绩、知识点作答成绩等详细统计,辅助领导决策。
四、系统维护
1)定期检查与调优
检查主机系统、网络系统、应用软件系统的运行效率,检查数据备份系统的运行状态,定期评估系统隐患,以便于以专业的水准提供最有价值的售后服务。
提供的应用软件系统进行检查及定期维护,对已有的版本模块进行升级,并对升级后的应用软件进行测试,保证系统能正常工作。
在运行环境逐步发生改变后,检查系统适应能力,并对系统做出正确的调整。
2)远程服务
远程即时服务:当出现重大问题时,通过远程登陆方式,直接对用户系统进行必要的维护,以最快的速度解决用户遇到的问题。
远程离线服务:通过公司的网站,在网上设立BBS、公告栏等栏目,提供客户留言,对客户的一般性问题给出具体的解决方法。
远程技术支持和维护:由技术人员通过热线电话、Email、传真等途径进行技术支持,并在24小时内提出解决方案。
五、结语
在不懈努力下,网络教学平台现已完成与课件相关的教、学开发任务。例如学生学习方面包括:课件在线学习、课件知识点作答、课件学习记录统计、在线提问等功能;老师教学方面包括:网络课件教学、课件知识点设置、学生疑问在线解答、学生学习成绩和学习进度的统计等功能和视频会议教、学,课堂教、学相关功能。
参考文献
[1]赵倩. 基于行为数据分析的网络教学平台应用研究[D]. 内蒙古师范大学, 2020.
[2]沈功斌. 高职院校网络教学平台建设机制探索[J]. 现代教育论坛, 2020, 3(8):27-29.
[3]路璐. 基于网络教学平台的程序设计课程教学改革[J]. 电脑与信息技术, 2020, v.28;No.164(02):82-84.
基金项目
湖北省职业技术教育学会科学研究课题“基于线上线下混合式教学的高职电气自动化专业金课建设”(ZJGB2020009)。
作者简介
杨正祥(1976—),男,湖北汉川人,博士,副教授。主要研究方向为电气自动化技术和实验教学。