基于构件的精品资源共享课自动生成系统研究

【摘要】随着国家级精品资源共享课程建设项目的启动，各高校陆续开展了精品资源共享课建设工作。将基于构件的软件开发技术应用到精品资源共享课自动生成系统中，结合教师需求，设计并实现了一种集设计、制作与维护为一体的精品资源共享课自动生成系统。详细介绍了平台的设计方案、主要功能和实现技术并应用到精品资源共享课“国际贸易概论”中，实践表明，构件技术的运用能减少系统的开发工作量、提高了系统的可维护性和扩展性，有利于资源的共建共享。同时，系统的自动生成也减少了教师开发课程的技术障碍，让教师精力集中于资源建设和学习环境设计上，更好的为高校师生和社会学习者服务。

【关键词】构件；开放课程，精品资源共享课；生成系统

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097（2013）09—0095—05 【DOI】10.3969/j.issn.1009-8097.2013.09.019

一 引言

2012年5月，教育部又颁布了《精品资源共享课建设工作实施办法》（教高厅[2012]2号），拉开了建设5000门国家精品资源共享课建设的大幕。精品资源共享课是以高校教师和大学生为服务主体，同时面向社会学习者的基础课和专业课等各类网络共享课程，其目的是“利用现代信息技术手段，加强优质教育资源开发和普及共享，进一步提高高等教育质量，服务学习型社会建设”。精品资源共享课程建设是前期精品课程工程的延续与提升，为了突破前期精品课程建设应用中出现的更新率和共享应用低下等问题，促进其有效深入的建设与共享是今后开放课程建设的重点。

二 需求分析

调查表明，造成精品课程更新率低、共享应用不畅的原因除了缺乏有效的管理运行机制等诸多因素外，系统的通用性、扩展性、可重构性较差以及教师在更新和共享上所遇到的技术障碍也是重要原因。将构件技术引入到精品资源共享课建设中，开发一种通用、易扩展的精品资源共享课自动生成平台，复用构件及框架，能减少开发时间，降低开发成本。同时，系统的低门槛技术有利于教师后期更新资源，增加教师维持更新系统的动机，提高课程内涵呈现和共享的绩效。最后，平台允许教师可以面向不同教学情景自己设计、组织页面、任意组合灵活实用的共享课程，在易用、简捷、个性和专业中找到最佳的平衡点。

三 系统的设计与实现

1 构件

构件是指可方便地插入到语言、工具、操作系统、网络软件系统中的一种接口定义良好的、独立可重用的二进制形式的代码和数据；而可复用构件是指具有相对独立的功能和可复用价值的构件。基于构件的软件开发技术是综合了如面向对象技术、契约式设计、模型驱动的开发、软件系统架构设计等多种优秀设计思想和实践的产物。其核心是将复杂系统按照功能粒度进行划分或重组为若干功能单一的小构件，使构件之间的功能耦合度降至最低，但构件内部聚合性较高，构件通过相互的接口进行互访，这些符合系统模块划分“高内聚、低耦合”的原则。开发人员可根据系统的功能对各种构件进行“即插即用”组装而构成较大的功能模型，可大大提高系统开发的效率和质量。

2 系统的构建思想

（1）遵循规范、优化升级课程

始终遵循精品资源共享课建设的技术规范和建设标准、遵循E-Learning国际和国家标准（AICC，SCORM等），保证课程内容的完整性和课程结构及数据的标准性。向高校师生和社会学习者提供优质、便捷的教育资源共享服务。

（2）向导指引、共建共享优质教学资源

系统采用可统一维护的向导式的导航功能，引导老师建立和组装课程、所见即所得；提供了方便的资源录入工具，辅助教师快捷共建共享优质教学资源，基于Web2.0技术与核心理念的各种软件。如博客、Wiki、SNS等模块在平台中的运用，支持微内容的创建、存储、传递、维护与管理，使得增强精品资源共享课的互动交流性成为可能。

（3）界面定制、构建数字化学习环境

从精品课程走向精品资源共享课程，涉及课程建设效用、资源建设思路和服务面向等多方面的转型，系统不再只是方便教师的教学，更重要的是要为学生和社会化学习者提供一个优秀的数字化学习环境，方便学员随时随地地学习，提升学员的自主学习能力以及终身学习的意识与习惯。

（4）接口标准、易于扩充整合

系统采用“单点登录、统一认证”，支持跨平台和多种数据库，提供标准的API与主流系统的整合，方便系统的升级。

3 系统的设计

（1）构件的抽取

构件设计既要满足系统需求，又要具备高内聚、低耦合、易重用的特点。构件具有不同的粒度，可以由不同的大小和分类，小的可以是一个类，大的可以是完成某个独立系统功能和服务的独立的软件包。构件的粒度要适中，构件粒度过小，虽然易于复用，但是不利于构件的管理：构件粒度过大，实现构件比较困难。因此合理的构件粒度有利于实现复用和管理之间的平衡。根据系统的总体功能结构以及构件的调用关系，按照传统的三层逻辑结构，将系统划分为用户表示层、业务逻辑层和数据访问层，三层相互独立。其中，用户表示层是用户与系统的交互接口界面；业务逻辑层描述系统的业务处理；本系统的主要业务构件可以分为：课程创建构件、资源构件、学习支持构件、交流合作构件、作业构件、评价构件、基本信息构件、行政管理构件、统计构件等等；其逻辑架构如图1所示。

（2）系统功能模块的设计

系统的主要模块为：创建精品资源共享课模块、课程资源模块、学习支持模块、合作和交流模块、行政和管理模块、反馈和评价模块。系统功能模块图如图2所示：

创建课程框架：教师根据管理员提供的用户名以及密码登录到精品资源共享课的创建页面，完成基本信息的录入、模版和样式的选择、模块定制、页面调整（支持用户拖动各功能模块进行布局。

课程资源：课程资源分基本资源和拓展资源，对于基础资源，依据国家精品资源共享课评审指标体系，系统对此进行了模块化和结构化组织，如图2所示，对于基本资源，系统按照课程概要、课程章节、教学单元和教学资源来组织，其中课程章节由章节概要、教学单元集合、章节作业等构成；教学单元包含一系列的教学资源，教学资源为学习指导、演示文稿、教学录像、作业、试卷、试验、实训等资源。拓展资源同样遵守基本资源的建设技术要求，采用分层设计理念，规范性强，兼容性好，能够方便师生和社会学习者共同建构资源。扩展资源主要包括：教学案例库、专题讲座库、素材资源库、实验实训、试题习题库、知识检索等。无论是基本资源还是扩展资源，系统提供了界面友好的上传向导方便教师、学生和社会学习者将各类资源上传到相应的模块。

学习支持：平台践行以学生为主体、教师为主导的教学理念，不再只是方便教师的教学，更重要的是要为学生和社会学习者提供一个优秀的数字化学习环境，提升其的自主学习能力。为此，平台为学员提供了电子学习笔记、思维导图、维基、电子学习档案袋、词汇表等学习支持工具。

合作和交流模块：本模块主要提供了论坛、博客、微博、文件共享、学生个人网页、网上聊天、投票、电子邮件等同步和异步交流工具便于实现人机交互、师生交互、生生交互，充分调动学生的主动性、积极性、创造性，也有利于实施探究性学习、协作式学习和专题研究性学习。

作业和评价模块：平台提供的作业和评价主要作业提交、作业下载、作业反馈、在线测试，对于客观题测试系统提供了自动批改和及时反馈功能，还可根据测试题中的知识点和学生的答题情况，给出个性化建议。

行政和管理功能：教务信息的、公文及报表的流通、各类信息的查询都需要平台具有初步的行政公文功能，包括课程通知，电子日历等。

系统管理主要包括小组管理、成绩管理、报表管理、教师队伍管理、样式管理、公告管理等等。

反馈和评价：开放学习不是放开学习，要保证学习的绩效水平，网络教学管理非常重要。为此系统提供了学生学习活动跟踪、教师指导活动跟踪、文件调查、意见反馈等功能动态的了解教和学的动态，如通过对学生课程页面的访问数量、更新次数、停留时间、课程互动答疑量进行统计，便于教师和学生了解学习情况，为下一步教学提供参考数据。

4 系统的开发环境

本系统使用了MyEclipse8.5、SQLServer2008、Dreamweaver等开发工具，JSP为开发语言，MVC模式，项目使用的是当前流行的SSH框架，pring+Struts2+Hibernate，通过MyEclipse8.5新建的Web Project项目集成的。此框架是当前Java Web开发的主流的企业轻量级框架，Struts进行流程控制，Spring进行业务流转，Hibernate进行数据库操作的封装，SQL Server 2008为数据库来进行设计与开发，具体如图3所示。

四 应用效果

以我校国际贸易概论精品资源共享课的建设为例，教师注册后在系统向导的提示下，依次填写课程信息、选择课程模板（如图4），由于系统使用了Ajax、jQuery等技术处理用户响应，教师在选择了一种模板后，网站即时变成了选择的主题风格，增强了用户体验。确定模板后，教师根据课程需求增删栏目（如图5）、定制功能模块、上传栏目内容（如图6），完成精品资源共享课程的创建。

教师后期对课程内容和资源进行更新也十分便捷，登陆后，选择需要更改的栏目，上传覆盖即可。若需对栏目重新调整，如更换模板、增删栏目，方法类似创建课程，这里不再赘述。同时考虑到教师的不同需求，系统还提供同一模板不同模块可视化拖拽功能（如图7），支持教师选择模板后自由拖拽组合成个性化的页面。

为了检验系统的应用效果，进一步改进系统的性能，在教师试用本系统后项目组实施了问卷调查，为便于实验统计和分析，笔者把调查问卷细化成评价量化表的形式，从教学性（含内容、策略等8个子项）、技术性（含交互设计、资源组织等5个子项）、可用性（含导航、布局等5个子项）、用户态度（实用性、满意度等4个子项）四个方面对系统进行测评，由教师依次对每个评价项目打分，评价结果统计图如图8显示。

评价结果表明：

（1）相对传统的精品资源课建设，本系统复用构件及框架，能够简化建设流程，降低开发成本，提高了系统的可维护性和扩展性。（2）系统的自动生成技术降低了教师更新和共享上所遇到的技术障碍，有利于教师后期更新资源，提高课程内涵呈现和共享的绩效。（3）系统的“积木式”自由组合模式，允许教师根据自身需求，开启或关闭模块，自由组合精品资源课程网站构架方案，满足教师个性需求。（4）虽然教师从整体上给予了肯定的评价，但对某些方面也提出了建设性意见。如模板不够丰富、模块拖拽时有延迟、子菜单有数目限制等。

五 总结

基于构建的精品资源共享课自动生成系统是我们根据总结精品课程建设经验和高校教师实践中的需求而设计开发的。本文提出了一个精品资源共享课动态生成平台的设计方案，并基于构件技术在JSP平台上开发出了基于模板的、易用、灵活的网站生成系统，并将该软件应用到我校课程的建设中。实践表明该软件的大大减轻了教师的工作量，也利于课程网站的内容的后期更新和资源的共建共享。下一步我们将改进系统的不足之处，进一步完善和增强系统的智能化和个性化功能，同时开发支持包括平板和智能手机在内的主流移动终端的精品资源共享课程，以期在教学中发挥更大的效益。