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淺析個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

時(shí)間: 楊亦1 分享
  論文關(guān)鍵詞:SSH;AJAX;B/S模式;網(wǎng)絡(luò)教學(xué)
  論文摘要:Internet技術(shù)的迅速發(fā)展以及學(xué)校信息化程度的不斷提高,使得網(wǎng)絡(luò)教育資源日益豐富;基于Internet的教學(xué)方式已經(jīng)深入人心,推動(dòng)了我國教育改革的進(jìn)程,改變了人們的學(xué)習(xí)觀念。個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主個(gè)性學(xué)習(xí),并采用AJAX、Struts、Spring、Hibernate等框架技術(shù),使得項(xiàng)目開發(fā)過程簡捷、結(jié)構(gòu)清晰,并且系統(tǒng)具備很好的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性,提高了軟件系統(tǒng)項(xiàng)目的可重用性。
  
  一、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的現(xiàn)狀
  隨著Internet技術(shù)的日益普及, 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已成為現(xiàn)代教育技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境下, 可以最大限度地發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性、積極性, 實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)教育無法做到的“個(gè)性化教育”。但在目前的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中, 以教師為主體的教學(xué)模式實(shí)質(zhì)上并沒有改變。對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的理解也只是停留在教學(xué)手段和教學(xué)形式的改變上,同時(shí)系統(tǒng)開發(fā)一般采用Web技術(shù),不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展與內(nèi)容更新帶來的變化。為此我們采用ASSH框架技術(shù)研究并設(shè)計(jì)擴(kuò)展性良好的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng),讓學(xué)生根據(jù)自我水平進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí),調(diào)用各種學(xué)習(xí)資源,自我設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)進(jìn)度直至達(dá)到學(xué)習(xí)目的。
  二、系統(tǒng)框架技術(shù)
  在程序開發(fā)時(shí),我們選擇已有的優(yōu)秀架構(gòu)可以集中精力處理業(yè)務(wù)邏輯。在開發(fā)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)時(shí),我們選擇了當(dāng)前流行的J2EE Web 應(yīng)用框架。它整合了AJAX、Struts、Spring、Hibernate4四個(gè)架構(gòu)(簡稱ASSH 框架)。
  AJAX全稱為“Asynchronous JavaScript and XML”,在瀏覽器與 Web 服務(wù)器之間使用異步數(shù)據(jù)傳輸,這樣就可使網(wǎng)頁從服務(wù)器請(qǐng)求少量的信息,而不是整個(gè)頁面。AJAX 可使因特網(wǎng)應(yīng)用程序更小、更快、更友好。[1]
  Struts中模型是一個(gè)Action類,開發(fā)者通過其實(shí)現(xiàn)商業(yè)邏輯。視圖是由與Servlet配合工作的一整套JSP定制標(biāo)簽構(gòu)成,利用它們可以快速建立應(yīng)用系統(tǒng)的界面。控制器ActionServlet是模型與視圖的聯(lián)系紐帶。[2]
  Spring提供了輕量級(jí)管理業(yè)務(wù)組件的IoC容器。Spring通過依賴注入機(jī)制,可以在運(yùn)行期間為組件配置所需要的資源,而無需在編寫組件代碼時(shí)指定,從而在相當(dāng)程度上降低了組件之間的耦合,實(shí)現(xiàn)組件的即插即用。[3]
  Hibernate實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的對(duì)象化。Hibernate不僅能夠管理JavaBean(或者稱之為POJO)到RDBMS 表的映射,還能夠供應(yīng)用查詢和獲取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。Hibernate事實(shí)上是標(biāo)準(zhǔn)的O/R 映射技術(shù)。[4]
  三、系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
  系統(tǒng)基本形式為一個(gè)交互式動(dòng)態(tài)網(wǎng)站。用戶必須登錄后才能訪問系統(tǒng),并且不同身份登錄后,所擁有的權(quán)限是不同的。用戶身份有:教師、管理員和已注冊(cè)過的學(xué)生等。每個(gè)身份可以注冊(cè)多個(gè)用戶,用戶可以操作自己權(quán)限內(nèi)的模塊。整個(gè)系統(tǒng)劃分為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模塊、智能推薦模塊、網(wǎng)上交流模塊、答疑模塊、網(wǎng)絡(luò)測評(píng)模塊、后臺(tái)管理模塊等。
  1.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模塊
  該模塊主要有“課程選擇”、“課件閱覽”、“視頻點(diǎn)播”等部分, 提供相關(guān)課程的在線教學(xué)內(nèi)容, 如HTML 網(wǎng)頁、PPT電子教案、DOC 教學(xué)文檔、RM、ASF教學(xué)錄像等,這部分是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的主要部分,學(xué)生可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)。
  2.智能推薦模塊
  學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇上,系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)歷史記錄和能力估計(jì),選擇學(xué)生沒有掌握或是沒有學(xué)習(xí)過的教學(xué)內(nèi)容,這些學(xué)習(xí)內(nèi)容是與當(dāng)前學(xué)生能力最接近的。在學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織上,系統(tǒng)將根據(jù)對(duì)學(xué)生估測的能力和學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格,選擇最適合學(xué)習(xí)者的內(nèi)容呈現(xiàn)方式。
  3.網(wǎng)上交流模塊
  該模塊主要是通過“網(wǎng)絡(luò)論壇”來實(shí)現(xiàn),給老師和學(xué)生提供一個(gè)在線交流的平臺(tái)。學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)論壇充分發(fā)揮自主權(quán)和發(fā)言權(quán),對(duì)課程的某些主題可以在網(wǎng)上展開討論,發(fā)表各自見解,探討學(xué)習(xí)心得、交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)等。對(duì)疑難問題將設(shè)立專門的網(wǎng)頁,分專題進(jìn)行深入、系統(tǒng)、理性的探討,為學(xué)生提供一個(gè)更為廣闊的學(xué)習(xí)的平臺(tái)。同時(shí)該模塊接受來自各方面對(duì)教學(xué)的反饋信息,如教學(xué)問卷、學(xué)習(xí)要求及期望等。
  4.答疑模塊
  該模塊分為自動(dòng)答疑和人工答疑兩種方式。系統(tǒng)自動(dòng)答疑是指當(dāng)學(xué)生遇到疑難問題時(shí),通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程提交問題的描述,系統(tǒng)將根據(jù)學(xué)生提交的問題描述,對(duì)問題庫和領(lǐng)域知識(shí)庫進(jìn)行智能搜索,將對(duì)該問題的解答呈現(xiàn)給學(xué)生。當(dāng)沒有檢索到對(duì)該問題的解答時(shí),自動(dòng)將問題發(fā)送到學(xué)科教師的留言信箱中,當(dāng)教師對(duì)該問題進(jìn)行回答后,系統(tǒng)通過發(fā)送留言通知該學(xué)生。之后,系統(tǒng)將對(duì)該問題的解答歸納到領(lǐng)域知識(shí)庫中,以便其他學(xué)生遇到類似問題時(shí),能給予自動(dòng)應(yīng)答。人工答疑則是學(xué)生將問題直接針對(duì)某個(gè)老師發(fā)送,老師一旦上線給出解答后即反饋給學(xué)生。
  5.網(wǎng)絡(luò)測評(píng)模塊
  該模塊支持網(wǎng)上自測和正式考試兩種類型。學(xué)生可以登錄后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)自測,選擇課程及內(nèi)容進(jìn)行測試, 可以自己設(shè)定章節(jié)、題型和難度系數(shù)等因素, 然后由系統(tǒng)隨機(jī)生成測驗(yàn)卷, 自測完成后, 自動(dòng)閱卷并給出正確答案; 教師以合法身份登錄后可以對(duì)試題庫中試題進(jìn)行添加、刪除、修改,同時(shí)通過人工或智能組卷方式, 生成試卷對(duì)學(xué)生進(jìn)行在線考試。系統(tǒng)可以自動(dòng)生成并發(fā)布考試試卷, 并且能夠?qū)荚嚱Y(jié)果進(jìn)行批改、統(tǒng)計(jì)和分析。
  6.后臺(tái)管理模塊
  該模塊是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,主要包括:人員管理、課程管理、試題管理、論壇管理、成績管理等。
  四、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)
  1.頁面設(shè)計(jì)
  主要采用JSP和部分Servlet定制的標(biāo)簽來表現(xiàn)。為了加強(qiáng)用戶體驗(yàn)與交互能力,在網(wǎng)頁設(shè)計(jì)大量采用AJAX技術(shù)來實(shí)現(xiàn),如自動(dòng)完成、在線提示等功能。
  2.課程信息錄入流程實(shí)現(xiàn)
  本系統(tǒng)采用ASSH框架進(jìn)行開發(fā)實(shí)現(xiàn),下面以課程信息錄入為例闡述系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。在響應(yīng)新增課程數(shù)據(jù)頁面請(qǐng)求時(shí),通過導(dǎo)入課程管理模塊的配置文件struts-course-config.xml來完成業(yè)務(wù)流程的部署。當(dāng)點(diǎn)擊course_add.jsp上的保存按鈕時(shí),將輸入數(shù)據(jù)用set方法存入到courseForm中,然后根據(jù)struts-course-config.xml調(diào)用courseSave.do進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。在courseSave.do 中頁面數(shù)據(jù)將從courseForm中讀取。courseSave.do執(zhí)行成功后將顯示頁面(course_save_success.jsp)。courseSave.do對(duì)應(yīng)的CourseSaveAction在導(dǎo)入課程管理模塊的Spring配置文件中指定,也要定義名字為”/coursesave”的受管Bean。同時(shí),CourseSaveAction 使用到CourseService。要使用CourseService,需要在CourseSaveAction 中生成csService 的get、set方法,并且courseContext.xml中對(duì)“/courseSave”進(jìn)行CourseService 的依賴注入。
  Spring和Hibernate 從dbContext.xml 中讀取和數(shù)據(jù)庫有關(guān)的信息。數(shù)據(jù)庫信息包括數(shù)據(jù)庫連接、與數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的映射文件,把它封裝在dataSource中。然后將dataSource注入到sessionFactory中,sessionFactory同時(shí)還對(duì)課程信息表CourseInfo,所對(duì)應(yīng)的映射文件CourseInfo.hbm.xml以及Hibernate相關(guān)操作然后將sessionFactory注入到數(shù)據(jù)訪問類CourseInfoDAO中。CourseInfoDAO中是對(duì)CourseInfo 表進(jìn)行保存\查詢\刪除等基本數(shù)據(jù)操作,在CourseContext.xml中需要CourseService進(jìn)行CourseInfoDAO及其代理的依賴注入。這樣做,使得當(dāng)CourseInfoDAO變化時(shí),只需修改CourseContext.xml 給CourseService 實(shí)現(xiàn)新的注入就可以了,由此解除了數(shù)據(jù)訪問層和業(yè)務(wù)層的緊密耦合。
  3.事務(wù)控制
  為了對(duì)系統(tǒng)中的事務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制,采用了Spring的聲明式事務(wù)管理機(jī)制。聲明式事務(wù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是不需要通過編程的方式管理事務(wù),只需在配置文件中做相關(guān)的事務(wù)規(guī)則聲明(或通過等價(jià)的基于標(biāo)注的方式),便可以將事務(wù)規(guī)則應(yīng)用到業(yè)務(wù)邏輯中。因?yàn)槭聞?wù)管理本身就是一個(gè)典型的橫切邏輯,這正是 AOP 的用武之地。
  五、結(jié)束語
  成功的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)可以為學(xué)習(xí)者提供圖文音像并茂、豐富多彩的人機(jī)交互界面, 讓學(xué)習(xí)者樂于學(xué)習(xí),能為學(xué)習(xí)者提供一個(gè)自我發(fā)現(xiàn)、自主選擇的智能型個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境,同時(shí)創(chuàng)設(shè)一個(gè)多人在線、互相幫助、協(xié)作式學(xué)習(xí)環(huán)境。本文采用框架技術(shù)設(shè)計(jì)的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)旨在構(gòu)建一個(gè)性能優(yōu)良、適合網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的智能型教學(xué)平臺(tái)。
  
  參考文獻(xiàn):
  [1]百度百科.http://baike.baidu.com/view/1641.htm.[EB/OL].
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