基于NAS和WordPress的数据结构线上课程快速搭建
作者: 严俊 孟俊霞 殷志祥摘要:线上线下混合教学是当前高校主流的教学方式之一,也是建立一流课程的重要途径。然而,现有的线上平台在功能丰富的同时,也存在诸多局限性。为此,文章以数据结构课程为例,探索了一种基于网络存储服务器(Network Attached Storage,NAS) 和 WordPress 的线上课程快速搭建方法。该方法具有搭建快速、灵活度高、拓展性强、可本地部署等优势,并已应用于两届数据结构本科课程,有效提高了学生的学习自主性和灵活性。
关键词:数据结构教学;线上课程;NAS;WordPress;网站构建
中图分类号:G642 文献标识码:A
文章编号:1009-3044(2025)07-0159-03
开放科学(资源服务) 标识码(OSID)
0 引言
线上线下混合式教学是一种将传统课堂教学与网络课堂教学相结合的教学模式,旨在充分结合线上和线下两种教学方法的优势,构建开放式、互动式的教学环境。线上线下混合教学可以有效地调动学生的学习积极性,培养学生的自主学习能力,体现“以学生为主体,教师为主导”的教学理念[1]。同时线上线下混合式教学也是现代信息技术与课堂教学的深度融合,通过新技术新方法提升课堂教学效果,提高教学质量[2]。
目前线上线下混合课程中线上平台主要基于一些教育部以及各大高校推出的在线课程平台,这些平台给学生和教师提供了线上教育的基础平台。目前主流的线上教学平台包括中国大学MOOC、学堂在线、国家高等教育智慧教育平台等[3-4]。这些线上课程平台涵盖了不同学科和专业,适合不同需求的学生和教师。另外云班课[5]、超星学习通[6]等工具也被广泛应用于混合式教学之中,同样具有较好的灵活性。
然而这些在线教育平台虽然提供了许多优质的课程资源,但也存在一些潜在问题。部分教师和学生对在线学习平台不熟悉,需要花费一定的时间学习和适应。不同平台之间存在差异,课程迁移存在难度。同时,课程维护与使用都需要稳定的互联网连接和适当的设备,不良的网络环境可能会导致教师与学生花费更多的时间。另一方面,这些平台虽然提供了许多课程,但不同课程的质量以及难度都有所不同。教师在选取线上课程时候,需要谨慎考虑,以确保其满足线上线下混合教学的需求。同时,单纯的线上课程通常缺乏实时互动。有些线上课程也并没有明确的评估标准,难以给出合理客观评价,影响线上线下混合课程综合评价体系的建立。另外,有些线上课程具有时效性,一旦错过了当前的教学时间,便难以获取相应的课程资源。
为了克服现有线上平台的局限性,本文根据课程的需求和实际情况,探索了一种利用NAS网络存储服务器和 WordPress 技术搭建线上网站的新方法。
1 线上网站的搭建方法
线上网站的构建,首先要利用NAS构建网络服务器,然后要利用WordPress管理线上课程内容,下面具体说明。
1.1 利用NAS构建网络服务器
NAS 是一种连接到网络上,具备数据存储和访问功能的设备,也称为网络存储器,可以作为专用的数据存储服务器。它以数据为中心,将存储设备与传统服务器彻底分离,集中管理数据,从而有效释放带宽、提高数据访问性能,并可以有效降低成本。NAS的成本远远低于传统的大型服务器,而对于数据的管理效率却远远高于后者。因此,NAS 作为线上课程网站服务器具有诸多优势。
相比传统服务器,NAS 部署更加快速便捷。由于 NAS 系统专为网络环境设计,包含了功能完善的网络服务,只需简单的网络配置,即可提供类似传统服务器的功能。
NAS采用磁盘冗余阵列(Redundant Arrays of Independent Drives,RAID) 技术实现数据冗余备份,即使部分磁盘损坏,数据也不会丢失,并且可以恢复;NAS还可通过不同的用户权限来控制对课程内容的访问,从而确保课程数据与资料的安全性。同时,NAS 具有完善的数据管理能力,可以通过网络服务随时随地更新和添加学习资料。
相比传统服务器,NAS 成本更低,且系统功能针对网络服务进行了优化,更适合小型网站建设。同时,考虑到目前主流商业在线课程平台大多收费高昂,选择 NAS 搭建课程网站服务器更具成本优势。
使用 NAS 建立线上课程网站,首先要确保设备硬件满足需求,网络服务功能正常;然后配置 NAS 服务器网络设置,使其可以通过公共网络或局域网访问;最后,在 NAS 系统中设置专用的网站目录,用于存储课程数据。完成以上步骤后,便可进一步搭建线上课程网站。
1.2 利用WordPress管理线上课程内容
WordPress是目前广为使用的开源内容管理系统,具有易于部署、灵活度高、强大的社区支持、丰富的插件、扩展性强等诸多优点,非常适合于创建线上课程网站[7]。
WordPress 建立线上网站的原理与主流网站建设方法一致。WordPress 使用 NAS 系统提供的网络服务功能作为网络服务器,其核心是支持基于 PHP 编程语言构建的动态网站。用户需配置网络服务对应的端口、最大客户连接数等。WordPress使用MariaDB/ MySQL数据库来管理线上课程网站的内容,其中包含了课程网站各种页面、用户信息、课程视频等信息。WordPress对数据库的管理主要是通过phpMyAdmin,作为一个以PHP为基础、web-base方式架构在NAS主机上的数据库管理工具,基于Web界面来管理MariaDB/ MySQL资料库。
WordPress 的核心同样基于 PHP 编程语言构建,负责处理用户请求、管理数据库、执行安全验证等任务。同时,WordPress 支持自定义主题,用户可以根据课程特点设计网站样式。
WordPress 的一大优势是易于部署。WordPress 提供直观的用户界面,用户无需编程技术即可创建、编辑和管理网站内容。相比其他网站搭建方式,并不需要特别的编程技术。同时,WordPress 拥有强大的社区支持,可以为用户提供丰富的资源和教程。WordPress还支持大量的插件,可以快速增加课程网站的功能,如垃圾信息检测等。
2 数据结构线上课程网站的搭建与应用
在设计数据结构线上课程网站时,需要确保学生获得高质量的学习体验。为此,研究者将所有课程资源,包括课程视频、电子课件、教案、习题作业等整合到线上课程网站,方便学生随时随地获取。同时,教师及时更新课程资源,发布公告,并及时展示项目研究成果。
本文搭建的线上课程使用 QNAP TS-464C 型 NAS 服务器(CPU:Intel N5105,内存:16GB,硬盘空间:32TB) 。该设备硬件配置足以满足线上课程的数据存储和在线视频播放需求。同时对于数据采用了RAID1模式进行数据备份。网站内容管理采用 WordPress 6.5.4 版本,数据库系统为 MariaDB 5,数据库管理软件为 phpMyAdmin 5.2.1.1。网站主题选用功能丰富的 Neve 主题,并安装了反垃圾评论等常用插件。最终,根据数据结构线上线下混合课程的特点,搭建了一个功能完善的独立线上课程网站。
数据结构课程网站主要包含主页面、课程视频页面、演示文稿页面、课程作业页面和通知公告页面,如图 1 所示。课程网站主页面包含课程简介、教学目标、课程特色等基本信息,以及完整的教学大纲和教案。
课程视频页面提供课程视频的基本信息,视频分为理论教学和编程实验教学两部分。学生可以分别查看理论教学和实验教学的完整视频列表,点击列表中的条目即可跳转到对应的视频链接,进行在线观看或下载。其中,理论教学部分包含 36 课时的线上教学视频和 2 课时的线下录制视频,实验教学部分包含 6 次实验课共 24 课时的操作演示视频。
演示文稿页面提供课程的4种主要电子课件资源:演示文稿、实验教案、思维导图和示例代码。点击每种资源类型可以查看详细信息。例如,点击“演示文稿”可以查看完整的演示文稿列表,列表按章节划分,点击文件即可在线查看。
课程作业页面介绍了课程的随堂作业、课后理论作业和实验作业,学生可以点击页面上的链接查看完整的习题集。点击“实验教案”可以查看完整的实验教案列表,列表按章节划分,点击文件即可在线查看。点击“思维导图”可以查看课程的思维导图,思维导图基于在线绘图服务。点击“示例代码”可以查看示例代码列表,列表按章节划分,点击文件即可下载。而在通知公告页面里,主要用于教师发布课程信息,同时学生也可以在相应页面进行反馈。
3 教学效果与反思
3.1 教学效果
基于本文方法构建的数据结构线上网站,教师拥有网站的完全操作权限,可以及时更新教学材料、修改网站信息,甚至对网站进行重构和更新。同时,由于采用本地部署的方式,所有网站内容在离线状态下也可以随时访问,具有很高的自由度。
教师可以将演示文稿、电子教案等教学资源提前上传至线上课程网站,或及时更新已有资源。教师只需登录网站,上传相应文件即可完成更新。其他教学资源也可以通过相同的方式快速更新。线上课程网站有效解决了传统教学方式下学生难以及时获取资源的问题,提高了教学资源的获取效率。线上资源与线下教学的融合,可以显著提高教学效率,将有限的教学时间集中于核心内容,从而更好地提高教学质量。
对于学生而言,线上课程网站是线下课堂学习的有力补充。学生可以通过网站快速获取电子课件等学习资料,利用教学视频进行课前预习和课后复习。此外,该网站没有时间限制,学生即使在课程结束后仍然可以访问所有公开课程资料。相比传统的线上教学方式,学生拥有更高的学习自主性,可以更方便地获取丰富的学习材料,通过线上线下混合学习可以有效提高学习效率。
3.2 教学反思
近年来,随着线上教学的普及,线上线下混合式教学方法和手段也得到了快速发展。高校教学模式也经历了从以线下教学为主,到疫情期间以线上教学为主,再到如今线上线下混合式教学成为主流的转变。线上线下混合式教学兼具线上和线下教学的优势,可以更好地满足当代高校的教学需求。从这几年的教学结果来看,数据结构课程无论是线上教学、线上线下混合式教学还是传统的线下教学,都获得了较好的教学效果,但是相比之下,基于本文方法的线上课程搭建用于线上线下混合教学中明显降低了学生不及格的比率,如图2所示。
作为一种主流的教学方法,线上线下混合式教学仍然存在一些问题需要关注。例如,线上教学部分缺乏有效的监管方式,学生学习的自觉性影响较大;线上教学互动效果相对线下教学较差,学生难以及时获得教师反馈,教师也不易了解学生的学习情况。如何提高学生在线学习的积极性,保证线上教学质量,完善线上教学评价体系,是每门课程都需要思考的问题。
4 结论
本文提出了一种基于 NAS 服务器和 WordPress 内容管理系统快速搭建线上课程网站的方法,并以数据结构课程为例,详细介绍了网站的搭建过程和主要内容。教师和学生的反馈表明,该网站可以有效提高学生的学习兴趣和效率,提升课程的教学质量。该方法可以作为线上线下混合式教学的重要支撑,为其他课程的线上建设提供参考。
参考文献:
[1] 杨宇翔,黄继业,吴占雄.线上线下混合教学模式实施方案设计[J].课程教育研究,2015(5):3-4.
[2] 骆小红,马永红.数据结构线上线下混合教学模式探讨[J].课程教育研究, 2021(23):69-70.
[3] 袁松鹤,刘选.中国大学MOOC实践现状及共有问题:来自中国大学MOOC实践报告[J].现代远程教育研究,2014(4):3-12,22.
[4] 李秀丽.我国高校慕课建设及课程利用情况调查分析:以中国大学MOOC等四大平台为例[J].图书馆学研究,2017(10):52-57.
[5] 程旺开,李囡囡.基于云班课的线上线下混合式教学模式在高职微生物学教学中的探索与实践[J].微生物学通报,2018,45(4):927-933.
[6] 李萌.基于超星学习通的智慧课堂教学模式研究与实践[J].淮北职业技术学院学报,2018,17(6):36-40.
[7] 张素红,刘震.基于WordPress的高等数学在线教育平台的设计[J].电脑知识与技术,2021,17(28):81-82.
【通联编辑:王 力】