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【摘 要】《纺织优化设计与分析》是培养学生实验设计、结果分析能力的一门课程,涉及大量数据分析,统计分析的基本理论。通过建立基于数据库的课程学习平台,帮助学生理解枯燥的理论知识,有助于激发学生的学习兴趣,同时在课堂中引入课程平台,改变了传统教学模式。
【关键词】纺织;数据统计分析;数据库;慕课
一、引言
《纺织优化设计与分析》是一门实践性很强的课程。该课程是建立在实验设计,统计分析以及数据处理等相关内容之上,主要介绍统计分析的基本方法,试验设计技巧,数据处理软件等。因为需要讲述具体的试验设计以及分析软件操作,因此该课程理论实践性非常强。采用传统课堂讲课模式,效果并不理想。
慕课是新近涌现出来的一种在线课程开发模式,通俗地说,慕课是大规模的网络开放课程,它是为了增强知识传播而由具有分享和协作精神的个人组织发布的、散布于互联网上的开放课程。在“慕课”的世界里,课程内容分解成多个项目模块,视频课程被切割成10分钟甚至更小的“微课程”,由许多个小问题穿插其中连贯而成,就像游戏里的通关设置,只有答对才能继续听课。不少“上瘾”的学生因此津津乐道,“你被课程内容吸引住,根本不可能开小差,一秒钟都不能。”而学生如果有疑问,可以在平台上直接提出,5分钟左右就会有师生提供解答。[1][2]
慕课相比较传统教学,优势非常明显,可以使学生随时随地自主学习,但课堂教学可以与学生面对面交流,特别是针对理论方面的内容,通过讲授,便于学生理解及教师掌握学生学习的程度。因此利用慕课取代课前预习,课后复习,与课堂教学相结合,将能够发挥慕课的优势。[3]
采用慕课辅助课堂教学,需要相应的软硬件配合。经过多年校园网的建设,目前我国大学校园普遍被网络覆盖,已基本解决了网络硬件问题,而相应的软件即课程网络平台还处在开发,发展阶段。本文设计了基于数据库的远程教学平台,针对该课程的特点设置了多个模块,系统基于B/S模式,通过浏览器直接访问。[4]
二、系统架构
课程网络平台中设置了多个模块,主要包括课程内容、教学大纲、分析软件介绍、试验实践、自我测试、网上答疑等内容,扩展课堂,方便学生课前预习,课后复习,自我测试等。
其中试验实践模块依照慕课思想,是一个互动性很强的模块,将课程内容分解成若干个子项目,学生自行设计试验方案,然后系统会根据预先的设置,给出试验结果,并逐步指导学生进行数据分析,最终得到相应的结果分析,学生可以综合整个过程找到最佳的设计方案,从而对优化设计有更为深刻的体会。
网上答疑则是课程互动模块,学生有任何有关课程的问题,均可通过相应的界面发送给服务器,通过服务器再推送给指导教师,指导教师可以通过一个小的客户端程序,立刻获得信息,作出回答。所有交流数据均保存在服务器的数据库中,方便学生事后查找问题。
(一)系统网络拓扑结构设计
整个网络平台采用了B/S(Browser/Server)架构,该系统在服务器上安装部署, 学生,教师均可利用WWW浏览器访问安装了该系统的服务器,只要通过合法用户的验证就可使用。客户端是以浏览器为主的用户,可以直接通过浏览器访问Web服务器;服务器端包括Web服务器和数据库服务器,相应来自客户端的请求,若有访问数据库的要求则交于数据库处理,数据库返回的数据经Web服务器传回给客户端的浏览器。该系统中所有涉及对数据库的操作都集中在服务器端进行,而客户端仅能通过浏览器请求服务器对相关数据库记录进行操作,并不直接涉及数据库操作,这样不仅减少了客户端维护的压力,而且增强了数据的安全性和系统的稳定性。
(二)系统逻辑框架结构设计
根据系统网络拓扑结构,所设计的网络平台具体的邏辑框架结构如图1所示。
该系统以数据库为核心,在数据库管理系统的支持下,进行信息的收集、整理、存储、检索、更新、加工、统计和传播等操作。数据库通过相应协议与web服务器对接,用户通过浏览器直接访问web服务器,形成交互。
三、系统功能
如图2所示系统分为系统登录,课程内容,教学大纲,分析软件介绍,试验实践,自我测试以及网上答疑等7个模块。系统定义了3种用户角色,浏览者、学生、教师,根据角色不同,分配的权限不同。浏览者无需登录系统,但权限最低,只开放了课程内容、教学大纲、分析软件介绍、试验实践等模块,学生用户需事先实名注册,通过后将可进行全部内容浏览及操作,教师用户即管理者,除具有学生全部权限外,还具有审核学生信息,答疑回复,更新、添加、删除网站内容等权限。
主要模块介绍如下:
(1)登录模块:系统登录,首先根据输入的用户名,密码,进入数据库,根据事先存储的信息进行验证,如正确则根据相应的权限进入相应的功能界面。浏览者点击浏览链接可直接进入系统。
(2)课程内容、教学大纲、分析软件介绍等模块:该三个模块主要为静态内容包括课程幻灯片浏览、教学大纲以及主要分析软件简介等,可使学生对课程内容有所了解及自我学习。
(3)试验实践模块:该模块是一个互动内容,根据课程内容虚拟了多个简单实验,将每个实验分解成若干个步骤,学生可以进行虚拟操作,前一步错误将无法进入下一步,并给出相关提示,帮助学生完成,实验完成后将得到相关实验数据,然后系统会模拟某个分析软件的相关分析功能,指导学生如何分析数据,并得出结果。最后系统会根据学生操作时间,操作过程等相关参数给出成绩。该模块把枯燥的数据分析转化成轻松有趣的游戏过程,实现了寓教于乐。
(4)自我测试模块:类似于题库,将以前考题,思考题汇总,课上学习完以后,学生可以用来检测知识的掌握程度,也可为教师布置作业,出考卷提供参考。
(5)网上答疑模块:主要方便学生答疑。教师具有审核权限,与课程无关的问题不会在网上显示,保证了网络安全。
四、结束语
该平台基于网络数据库技术,采用网络与数据库结合的方式,可实现远程访问,开辟了学生学习的第二课堂,将该平台与传统教学相结合是将慕课引入传统教学的一次初步尝试。
参考文献:
[1]钟启泉.课程改革:挑战与反思[J].教育参考,2006,(2):15-19.
[2]戴维.H.乔纳森.学习环境的理论基础[M].郑太年,任友群译.上海:华东师范大学出版社,2002:2-8.
[3]李青,王涛.MOOC:一种基于联通主义的巨型开放课程模式[J].中国远程教育,2012,(3):34-36.
[4] Beverly Abbey.网络教育--教学与认知发展新视角[M].丁兴富等译.北京:中国轻工业出版社, 2003:88-89.
【关键词】纺织;数据统计分析;数据库;慕课
一、引言
《纺织优化设计与分析》是一门实践性很强的课程。该课程是建立在实验设计,统计分析以及数据处理等相关内容之上,主要介绍统计分析的基本方法,试验设计技巧,数据处理软件等。因为需要讲述具体的试验设计以及分析软件操作,因此该课程理论实践性非常强。采用传统课堂讲课模式,效果并不理想。
慕课是新近涌现出来的一种在线课程开发模式,通俗地说,慕课是大规模的网络开放课程,它是为了增强知识传播而由具有分享和协作精神的个人组织发布的、散布于互联网上的开放课程。在“慕课”的世界里,课程内容分解成多个项目模块,视频课程被切割成10分钟甚至更小的“微课程”,由许多个小问题穿插其中连贯而成,就像游戏里的通关设置,只有答对才能继续听课。不少“上瘾”的学生因此津津乐道,“你被课程内容吸引住,根本不可能开小差,一秒钟都不能。”而学生如果有疑问,可以在平台上直接提出,5分钟左右就会有师生提供解答。[1][2]
慕课相比较传统教学,优势非常明显,可以使学生随时随地自主学习,但课堂教学可以与学生面对面交流,特别是针对理论方面的内容,通过讲授,便于学生理解及教师掌握学生学习的程度。因此利用慕课取代课前预习,课后复习,与课堂教学相结合,将能够发挥慕课的优势。[3]
采用慕课辅助课堂教学,需要相应的软硬件配合。经过多年校园网的建设,目前我国大学校园普遍被网络覆盖,已基本解决了网络硬件问题,而相应的软件即课程网络平台还处在开发,发展阶段。本文设计了基于数据库的远程教学平台,针对该课程的特点设置了多个模块,系统基于B/S模式,通过浏览器直接访问。[4]
二、系统架构
课程网络平台中设置了多个模块,主要包括课程内容、教学大纲、分析软件介绍、试验实践、自我测试、网上答疑等内容,扩展课堂,方便学生课前预习,课后复习,自我测试等。
其中试验实践模块依照慕课思想,是一个互动性很强的模块,将课程内容分解成若干个子项目,学生自行设计试验方案,然后系统会根据预先的设置,给出试验结果,并逐步指导学生进行数据分析,最终得到相应的结果分析,学生可以综合整个过程找到最佳的设计方案,从而对优化设计有更为深刻的体会。
网上答疑则是课程互动模块,学生有任何有关课程的问题,均可通过相应的界面发送给服务器,通过服务器再推送给指导教师,指导教师可以通过一个小的客户端程序,立刻获得信息,作出回答。所有交流数据均保存在服务器的数据库中,方便学生事后查找问题。
(一)系统网络拓扑结构设计
整个网络平台采用了B/S(Browser/Server)架构,该系统在服务器上安装部署, 学生,教师均可利用WWW浏览器访问安装了该系统的服务器,只要通过合法用户的验证就可使用。客户端是以浏览器为主的用户,可以直接通过浏览器访问Web服务器;服务器端包括Web服务器和数据库服务器,相应来自客户端的请求,若有访问数据库的要求则交于数据库处理,数据库返回的数据经Web服务器传回给客户端的浏览器。该系统中所有涉及对数据库的操作都集中在服务器端进行,而客户端仅能通过浏览器请求服务器对相关数据库记录进行操作,并不直接涉及数据库操作,这样不仅减少了客户端维护的压力,而且增强了数据的安全性和系统的稳定性。
(二)系统逻辑框架结构设计
根据系统网络拓扑结构,所设计的网络平台具体的邏辑框架结构如图1所示。
该系统以数据库为核心,在数据库管理系统的支持下,进行信息的收集、整理、存储、检索、更新、加工、统计和传播等操作。数据库通过相应协议与web服务器对接,用户通过浏览器直接访问web服务器,形成交互。
三、系统功能
如图2所示系统分为系统登录,课程内容,教学大纲,分析软件介绍,试验实践,自我测试以及网上答疑等7个模块。系统定义了3种用户角色,浏览者、学生、教师,根据角色不同,分配的权限不同。浏览者无需登录系统,但权限最低,只开放了课程内容、教学大纲、分析软件介绍、试验实践等模块,学生用户需事先实名注册,通过后将可进行全部内容浏览及操作,教师用户即管理者,除具有学生全部权限外,还具有审核学生信息,答疑回复,更新、添加、删除网站内容等权限。
主要模块介绍如下:
(1)登录模块:系统登录,首先根据输入的用户名,密码,进入数据库,根据事先存储的信息进行验证,如正确则根据相应的权限进入相应的功能界面。浏览者点击浏览链接可直接进入系统。
(2)课程内容、教学大纲、分析软件介绍等模块:该三个模块主要为静态内容包括课程幻灯片浏览、教学大纲以及主要分析软件简介等,可使学生对课程内容有所了解及自我学习。
(3)试验实践模块:该模块是一个互动内容,根据课程内容虚拟了多个简单实验,将每个实验分解成若干个步骤,学生可以进行虚拟操作,前一步错误将无法进入下一步,并给出相关提示,帮助学生完成,实验完成后将得到相关实验数据,然后系统会模拟某个分析软件的相关分析功能,指导学生如何分析数据,并得出结果。最后系统会根据学生操作时间,操作过程等相关参数给出成绩。该模块把枯燥的数据分析转化成轻松有趣的游戏过程,实现了寓教于乐。
(4)自我测试模块:类似于题库,将以前考题,思考题汇总,课上学习完以后,学生可以用来检测知识的掌握程度,也可为教师布置作业,出考卷提供参考。
(5)网上答疑模块:主要方便学生答疑。教师具有审核权限,与课程无关的问题不会在网上显示,保证了网络安全。
四、结束语
该平台基于网络数据库技术,采用网络与数据库结合的方式,可实现远程访问,开辟了学生学习的第二课堂,将该平台与传统教学相结合是将慕课引入传统教学的一次初步尝试。
参考文献:
[1]钟启泉.课程改革:挑战与反思[J].教育参考,2006,(2):15-19.
[2]戴维.H.乔纳森.学习环境的理论基础[M].郑太年,任友群译.上海:华东师范大学出版社,2002:2-8.
[3]李青,王涛.MOOC:一种基于联通主义的巨型开放课程模式[J].中国远程教育,2012,(3):34-36.
[4] Beverly Abbey.网络教育--教学与认知发展新视角[M].丁兴富等译.北京:中国轻工业出版社, 2003:88-89.