IPv6环境下智慧课堂知识分享系统的设计开发

张入文 张学诚 徐新农

摘  要： 随着信息化教学技术的发展，数字化教学得到普及。这种教学方式信息量大、课堂节奏较快，学生难以全部掌握老师所讲的知识，学习效果大打折扣。本文针对网络学习在学习内容、学习环境等方面的特点，利用IPv6网络在网络带宽、移动设备支持等方面的优势，详细介绍了智慧课堂知识分享平台的设计与开发，重点阐述此技术的可行性与可操作性，一定程度上优化了教学模式，有较好的可行性和前景。

关键词： 智慧课堂;IPv6;SSM框架;学习分享

中图分类号： TP311.1    文献标识码： A    DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.06.005

本文著錄格式：张入文，张学诚，徐新农. IPv6环境下智慧课堂知识分享系统的设计开发[J]. 软件，2020，41（06）：2426

【Abstract】： With the development of the information teaching， digital teaching has been popularized. This teaching method is informative and fast-paced， making it difficult for students to master all the knowledge taught by the teacher and greatly reducing the learning effect. This paper aims at Online learning in the aspect of learning content， learning environment， using IPv6 network bandwidth of the network， mobile device support advantages， introduces the design and development of intelligent knowledge-sharing platform in detail. Whats more， it emphasis the feasibility and maneuverability of this system and optimize the teaching mode of a certain extent， which has good feasibility and prospect.

【Key words】： Intelligent Knowledge-sharing Platform; IPv6; SSM; Learn and Share

0  引言

当前，网络学习逐步普及，教育信息化进入了新的发展阶段。在社会信息化的大背景下，不断推进以学校为主体的信息化教学，成为教育信息化的重要组成部分。在此趋势下，高校老师普遍选择信息化教学手段开展教学活动。然而，不少学生表示信息化教学课程信息量较大，记忆、温故困难颇多。同时，学生在复习时，缺少课程的相关文档、课件或视频等资料。

为改善学习效果和体验，我们设计了智慧课堂知识分享系统。该系统在IPv6网络环境下进行课堂知识分享，呈现课堂教学全过程。教师利用平台上传教学资料，分享课程重点，以便学生随时上网查阅温故，为学生提供学习支点，进一步提高教学质量。平台解决了教学资源共享不便的问题，将教学资源及教学过程数字化。

1  系统设计

1.1  系统简介系统功能设计

本研究从系统设计和主要技术路线两方面介绍了所开发的平台，为信息化教学模式下的教学方法提出一些有益的建议。

系统为IPv6网络环境的智慧课堂知识分享平台，把教学资源及教学过程数字化，解决教学资源共享不便的问题。系统以智慧教学法的理论和框架为基础对教学过程打造数学模型，通过构建学生端、教师端以及管理员端，在IPv6环境下进行数据浏览，文件上传和学生答疑等研究。系统运行在IPv6环境下，基于SSM框架技术，使用JSP设计实现功能，利用CSS及BootStrap等多种技术手段优化系统用户界面。

智慧课堂知识分享平台通过推动“线上资源共享，线下实时学习”的新模式，充分发挥网络优势，服务教师资源共享，适应当下信息化时代要求。此外，平台还可以统计学生对知识点的点击情况并给出统计分析结果，帮助学生明确学习重点优化学习安排，从而提高学习效率;帮助老师掌握学生的学习进度和掌握情况，制定更合理的教学计划。系统促进了教育教学、教育管理和教育科研等教育方面的改革与发展。

1.2  系统功能设计系统创新

学习是技术支持和教育传承的综合。研究得出，系统设置对用户学习有一定程度的影响，例如学生错题统计结果会对教师后续教学安排产生影响。对此，本系统的平台设计不仅从界面设计和技术支持两方面来改善用户的即时体验，还设计了智慧统计功能以反哺后续教学。

系统用户有游客、教师用户、学生用户和系统管理员等，不同角色具有不同的权限。普通游客可以浏览并下载系统的开放资源，对于通过身份验证的用户，如学生，教师或系统管理员，则可以使用对应权限的功能，其中系统管理员享有最高权限。

1.3  系统创新

本系统的核心思想为IPv6环境下的视频、文件资源共享，其中视频传送和权限设计为开发重难点。为此，系统通过实施IPv6过渡方案构建所需网络环境，实现资源共享目标。

对于视频传送方面的创新，系统着重解决视频文件的分割技术、用户卡顿现象。本系统采用Java平台作为开发支撑，通过调用外部FFmpeg程序，对视频进行合理切割划分，解决卡顿问题。对于权限管理方面的创新，采用注入技术，整合Apache Shiro权限管理架构，将原先权限框架与系统相融合，实现多个框架的协调统一。

2  系统中的主要技术

2.1  IPv6网络技术

IPv6是Internet Protocol Version 6的缩写，其中Internet Protocol译为“互联网协议”。下一代互联网IPv6通过扩展地址长度至128位，解决了上一代互联网协议IPv4的地址空间不足，缺乏安全性保证等方面的问题。

对此，IPv6协议提供了更加安全、更为广阔的应用与服务，充分满足了数字化教学的需要。本系统基于IPv6环境下进行实现，实现了移动端对于系统的访问，增强系统的可操作性。

2.2  SSM架构技术

智慧课堂知识分享系统后端以SSM架构作为支撑，分为表现层、业务层和持久层三层，实现后台数据更新。该架构由Spring MVC、Spring和MyBatis三个开源框架整合而成，用于开发结构合理，性能优越，代码健壮的应用程序。

MyBatis框架是一个优秀的数据持久层架构，用于建立实体类与MySQL之间映射关系。其性能优越，并且小巧。本系统的持久层选用MyBatis框架，以实现数据持久化、封装数据库连接等操作。

Spring框架作为系统业务层使用，其核心机制为Ioc与AOP，负责表示层与数据层之间的数据传递与逻辑处理，类似于控制器的处理机制，完成Spring对MyBaits的集成。

Spring MVC框架能够让开发变得简单规范，属于Spring Framework的后续产品。本系统以Spring MVC框架作为控制层，分离了控制器、视图解析器、模型对象以及处理程序对象的角色，使它们变得更容易定制处理。

2.3  系统界面优化技术

随着互联网的迅速发展，Web页面得到了广泛应用，人们越来越多地注重页面展示形式和用户体验度。优秀的界面设计能更有效地吸引用户进一步的学习。

智慧课堂知识分享系统利用JSP（JavaServer Pages）、CSS（Cascading Style Sheets）及BootStrap技术实现系统用户界面优化，打造沉浸式用户学习体验，并使用jQuery、jQueryUI 框架进一步提升用户快捷操作体验。

系统个人导航栏固定在系统每个页面的左侧，点击用户头像可以查看完整的资料信息，菜单栏的功能按钮可跳转到相应页面。菜单栏下方有问答板块，可以向老师随时提出疑惑问题，进行在线答疑。界面右侧是内容展示板块，以表格图片展示为主，设计简洁大方。

3  结语

本文中的智慧课堂知识分享系统在IPv6环境下进行实现，采用SSM架构研发，使用JSP和CSS等流行技术美化。同时，该系统给出了智慧统计方案，能够有针对性的进行教学，极大地提高了教学效率，促进学生的全面发展。随着今后技术的发展，我们也将改进平台功能，提高用户体验和用户粘度，使系统变得更加高效便捷。

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