基于Silverlight的多媒体导学案学习系统设计与实现_韩香连.docx

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1、 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研 宄成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发 表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书 而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均 已在论文中作了明 确的说明并表示了谢意。 签名： 韩香连 日 期： 2 0 1 6 年 0 6 月 1 5 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留 送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部 分内容， 可

2、以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 (保密的论文在解密后应遵守此规定） 签 名： 韩香连 曰 期： 2 0 1 6 年 0 6 月 1 5 曰 导师签名： 付鹏斌 日 期： 2 0 1 6 年 0 6 月 1 5 日 摘 要 摘要 导学案是指教师依据学生的认知水平、知识经验，为指导学生进行主动的知 识建 构而编制的学习方案。导学案教学模式作为一种新型教学模式，颠覆了传统 教学中 “ 满 堂灌 ” 的教育模式，充分发挥学生的主体性，真正解决了传统教与学 的矛盾。 目前对于导学案教学模式己经有了大量的研宄，但是存在以下四个问题：第 一， 有关导学案的研宄大多数来源于教师教学经验的反思和总结，

3、缺乏系统的实 践研究成 果；第二，导学案内容形式单一，部分导学案仍是以纸质导学案形式为 主，电子版导 学案也是以单一媒体如文字、 PPT 的形式呈现，未能充分与多媒体 相融合，严重制约 了学生的学习兴趣；第三，导学案教学模式未能充分与在线教 育相结合，网上关于导 学案成品很少，且内容较少；第四，对于导学案的研宄， 主要针对教师如何导学，而 对于如何及时反馈学生学习效果和学情分析、学生如 何利用导学案进行学习的研宄很 少。 针对上述问题，本文以 9 月 1 号网教育资源服务云平台作为用户群和数据资 源支撑， 设计并实现多媒体导学案学习系统。基于 9 月 1 号网教育资源服务云平 台的数据资源可以

4、 构建包含图片、视频、音频、试题、 DOC、 PPT、 SWF 动画、 网页等多种资源格式及其 组合的多媒体导学案。 本文主要研宄工作和技术成果： (1) 本系统基于导学案教学模式构建了师生互动概念模型； (2) 本系统设计了多媒体导学案解析器，用来解析本系统的多媒体导学案 描述 文件； (3) 设计并实现基于 Silverlight 的多媒体导学案播放器。为解决传输或播 放大 量内容而影响播放质量这一技术障碍，本文采用 Silverlight 作为平台，该播 放器支持 图片、视频、音频、试题、 DOC、 PPT、 SWF 动画、网页等格式的资源 播放。 (4) 系统具有试题作答、记笔记、提问

5、题等交互性功能。这些功能都将把 学生 的学习情况反馈给教师，以便于教师能够及时掌握每个学生的学习进展，随 时监测学 生的学习效果，并进行学情分析，从而调整课堂教学活动，提高教学效 率和学生的学 习效率。 综上，基于 Silverlight 的多媒体导学案学习系统实现了将导学案教学模式与 互联 网技术的完美结合，为学校和教师提供高效便捷的信息化教学手段，激发学 -I- 北京工业大学工程硕士专业学位论 文 生的学习兴趣，提高了教师的教学质量以及学生的学习效率，从而更有利于我国 教育教学 理念的革新，加快我国教育信息化建设的发展进程。 关键词：教育信息化；多媒体导学案；师生互动； Silverlig

6、ht; MVVM Abstract Abstract Guidance case is a type of learning scheme which is organized by teachers based on the students cognitive level of knowledge and experience to guide students to engage in knowledge-construction on their own initiative. As a new teaching model, guidance case teaching mode s

7、ubverts the cramming method of teaching in traditional education, gives full play to the subjectivity of students and really solves the contradictions between teaching and learning. Currently a series of researches on the guidance case teaching mode have been carried out, but there still exist four

8、problems as follows. Firstly, the studies on guidance case are almost from teachers9 summary and introspection about their own teaching experience and lack systematic research achievements in practice. Secondly, the form of guidance cases content is single and most guidance case are mainly designed

9、on paper. The electronic version of guidance case is also presented in the form of single media as text or PPT. This situation makes guidance case fail to fully integrated with multimedia and seriously restrict the students interest in learning. Thirdly, the guidance case teaching mode is not fully

10、combined with online education. The finished products of guidance case are rarely on the internet and the qualities are uneven. Lastly, the studies of guidance case are mainly about how teachers do guide-teaching, but short of how to feedback and analysis the learning effect of students, and how stu

11、dents learn in time with the guidance case. In view of the above problems, this paper designed and implemented the learning system of multimedia guidance case as September 1st net educational resources service cloud platform provides users and data resource. The multimedia guidance case is combined

12、with various forms of media resources, such as picture, video, audio, test question, DOC, PPT, SWF animation, web pages, and so on. The main research works and technological achievements of this paper are as follows: (1) The conceptual model of the interaction between teachers and students is put fo

13、rward based on guidance case teaching mode. In order to solve the technical barriers of playback quality caused by transmission or playing a large number of contents, this paper uses Silverlight as development platform. m 北京工业大学工程硕士专业学位论 文 iv (2) The parser of multimedia guidance case is designed to

14、 parse the description file of guidance case. (3) The multimedia guidance case player based on Silverlight is designed and implemented. The player supports to play picture, video, audio, examination questions, DOC, PPT, SWF animation, web pages, and other formats of media resource. (4) The system ha

15、s the interactive functions such as question answering, taking notes, asking questions and so on. These features will feedback students learning results to teachers, so that teachers can grasp the learning progress of each student, monitor students9 learning effect anytime, and then adjust the class

16、room teaching activities so as to improve teaching efficiency and learning efficiency. In summary, the multimedia guidance case learning system based on Silverlight perfectly achieves the combination of guidance case teaching mode and Internet technology, provides convenient and efficient teaching m

17、eans based on information technology for schools and teachers, stimulates students9 interest in learning, improves the efficiency of teachers teaching quality and students9 learning, and thus facilitates the innovation of education teaching idea and accelerates the process of the development of educ

18、ation informatization construction in our country. Keywords: educational informatization, the multimedia guidance case, teacher-student m w . i Abstract. Ill 第 i 章绪论 . i u 研宄背景与意义 . 1 1.2 研宄现状 . 2 1.3 研宄内容 . 3 1.4 本文的组织结构 . 4 第 2 章相关技术与相关理论 . 5 2.1 Silverlight 概述 . 5 2.1.1 Silverlight 系统架构 . 5 2.1.2

19、 Silverlight 特点 . 8 2.2 . MWM 框架简介 . 9 2.3 导学案教学模式研宄 . 11 2.4 本章小结 . 14 第 3 章 基 于 Silverlight 的多媒体导学案学习系统的设计 . 15 3.1 师生互动概念模型设计 . 15 3 丄 1 师生互动抽象描述模型设计 . 15 3 丄 2 师生互动模型的教学流程 . 17 3.2 系统需求分析 . 19 3.2.1 系统设计目标 . 19 3.2.2 系统功能性需求 . 20 3.2.3 系统非功能性需求 . 23 3.2.4 系统运行环境 . 25 3.3 系统的整体设计 . 26 3.3.1 系统整体架

20、构 . 26 3.3.2 系统的总体类结构 . 29 3.4XML 解析器设计 . 31 3.4.1 XML 解析模型设计 . 31 3.4.2 多媒体导学案 XML 描述文件解析器 . 33 3.5 本章小结 . 35 北京工业大学工程硕士专业学位论 文 iv 第 4 章 基 于 Silverlight 的多媒体导学案学习系统技术实现 . 37 4.1 登录验证模块实现 . 37 4.2 导学案信息展示模块实现 . 37 4.2.1 类对象模型设计与实现 . 38 4.2.2 XML 文档解析技术实现 . 40 4.2.3 应用 MVVM 模式显示界面 . 41 4.3 导学案播放模块实现

21、. 43 4.3.1 类对象模型设计与实现 . 44 4.3.2 Tree View 目录实现 . 46 4.3.3 资源播放实现 . 47 4.3.4 文档资源播放实现 . 48 4.3.5 音视步页播方女器实现 . 50 4.3.6 互动上传实现 . 53 4.3.7 S ilverlight 跨域访问实现 . 55 4.4 本章小结 . 56 第 5 章 系 统 测 试 . 57 5.1 测试环境部署 . 57 5.2 功能测试 . 57 5.2.1 登录验证模块测试 . 57 5.2.2 导学案信息展示模块测试 . 58 5.2.3 导学案播放模块测试 . 58 5.3 性能测试 .

22、59 5.3.1 兼容性测试 . 59 5.3.2 系统响应时间测试 . 60 5.4 本章小结 . 62 it . 63 参 考 文 献 . 65 攻读硕士学位期间所获得的学术成果 . 69 & i 射 . 71 第 1 章 绪 论 第 1 章 绪 论 1.1 研究背景与意义 随着时代的发展，社会对人才的要求越来越高，传统应试教育的弊端逐渐凸 显。 学生自主学习性不强、学生学习积极性不高、课堂氛围枯燥形式单一都严重 制约了学 生的学习效率以及自学能力、创新能力、构建知识能力等新时代人才所 必须的素质的 培养。13 为了摒除传统教学模式的教学内容与时代、生活脱节的弊端，减轻学生沉重 的课 业负

23、担，真正解决教与学的矛盾 4，导学案教学模式作为一种新型教学模式 受到国内 外教育界的推崇。导学案与新课程改革的方向是基本一致的：改变传统 教学中存在的 “ 满堂灌 ” 现象，充分发挥学生的主体性；提高课堂的效率，特别 是提高学生学习成 绩。 导学案是指教师根据学生的知识积累和认知水平，为指导学生进行主动地知 识建 构而编制的学习方案。 5导学案是学校用来培养学生的自主学习能力、提高 学生构建 知识能力的一种新型媒介，成为了学与教的桥梁 6，是教师帮助学生更 加有效地掌握 教材内容、全面提高学生学习效率的一种有效手段，具有 “ 导读，导 听，导思，导做 ” 的作用。 7教师课前将导学案布置给学

24、生，学生就可以提前知道老 师的授课内容、授 课目标，通过预习导学案中的内容，学生带着问题进入课堂， 教师再根据学生的反馈 组织安排教学活动，使学生能够充分消 化吸收课堂教学内 容。在这过程中，教师作为 整体教学活动的组织者和局部活动的调节者，学生作 为全程的参与者 &9，在老师的引 领下完成高效、充实的课堂学习。 对于导学案教学模式的研宄主要存在以下问题 1: 第一，有关导学案的研宄大多数来源于教师教学经验的反思和总结，缺乏在 实际 课堂应用的系统研宄成果。且大多是只是某一老师在某个班级的尝试，比较 缺乏大规 模导学案教学模式的实际应用效果。 第二，导学案内容形式单一。多数教师的学案编制仍是以

25、纸质学案为主，不 环保 而且造成大量的纸质浪费。未能充分与互联网 多媒体相结合，导学案多数只 以文字的 形式呈现，严重制约了学生的学习兴趣。 第三，导学案教学模式未能充分与在线教育相结合，网上关于导学案成品很 少， 且内容较少。在线教育已经成为当今时代的一个潮流，导学案教学模式作为 一种新时 代教学改革的产物，应与时俱进，与在线教育接轨，使学生不仅能够高 效有趣的学习， 还能跨越时空的限制学习。 北京工业大学工程硕士专业学位论 文 第四，对于导学案的研宄，主要侧重于研宄导学案内容的设计、教学流程的 组 织，特别是教师如何导学的研宄，而对于如何激发学生的学习能动性，如何实 现对学 生学习效果的及

26、时反馈和学情分析、学生如何利用导学案进行学习的研宄 很少。 为解决以上问题，充分发挥导学案的优势，本课题以丹凤中学为导学案教学 模 式的实验课堂，教师通过 9 月 1 号网教育云平台丰富的教学素材构建出内容丰 富、形 式多样化的导学案，学生课前通过预习老师布置的导学案，对导学案中的 学习内容以 试题作答、标记试题、提问题、记笔记等方式向老师反馈学习情况， 老师通过学生反 馈的数据进行学情分析，从而组织调整教学活动，有 针对性地进 行课教学，使学生充 分理解掌握课堂知识，提高学习能动性和学习效率。 本系统支持文本、试题、图片、音频、视频、 word 文档、 PPT、 swf 动画、 网页 链接等

27、多种多媒体格式的素材。然而传输或播放大量内容而影响播放质量这 一技术障 碍严重影响了系统友好性，降低了用户使用体验效果。而 Silverlight 使 用获艾美奖的 Windows Media 技术将传输流量降低 46%，而且利用 WMV 标准 可以向尚清设备及移 动设备提供尚质量的视频和音频，同时 Silverlight 还支持 15X 的快速视频编码及硬件 加速，大大提升了多媒体播放质量。因此本文设计开 发了基于 Silverlight 的多媒体导 学案学习系统。 1.2 研究现状 王坦先生认为，教师的教在教与学的关系中只是外因，学生的学才是内因。 教 师的教需要通过学生的学发挥作用，师生

28、互动才能构成教学。而导学案教学模 式真正 发挥了学生的主体学习功能 11。学案导学，始终都是学生进行自主学习的 过程，在这 个过程中教师起引导作用。课前教师将制作好的导学案布置给学生， 学生在自主学习 导学案的过程中明确学习目标以及学习重难点。导学案是教育教 学改革背景下提高课 堂教学改革、提高教学质量的有效载体 tm。随着基础教育课 程改革的全面推行，导学 案教学模式以其强调学生自主学习为主、教师导学为辅 的特点受到教育领域的推崇。 目前，以一线教师为主体、典型学校为依托，导学 案教学模式的相关理论和实践研宄 得到了丰富和发展 13 15。 “ 学案导学 ” 16这一理念最早由浙江金华一中提出，该学校自 1997 年起开 始实施 “ 学案导学 ” 教学实验。金华一中要求教师课前一周进入备课组进行备课， 然后课前一至 两天将编制好的学案分发给学生，要求学生课前自学，带着问题进 入课堂。 “ 学案导学 ” 是将学案作为教与学的桥梁和纽带 17 19，真正实现了师生