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

楊亦

（湖南女子學(xué)院 現(xiàn)代教育技術(shù)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

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

楊亦

（湖南女子學(xué)院 現(xiàn)代教育技術(shù)中心，湖南 長(zhǎng)沙 410004）

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(guó)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(guò)程簡(jiǎn)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。

SSH；AJAX；B/S模式；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

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(wú)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(méi)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(lái)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(jiǎn)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(yè)從服務(wù)器請(qǐng)求少量的信息，而不是整個(gè)頁(yè)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(guò)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?？刂破鰽ctionServlet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(guò)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(wú)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(kù)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(kù)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(wèn)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(guò)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(cè)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(yè)、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(méi)有掌握或是沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)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(cè)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(guò)“網(wǎng)絡(luò)論壇”來(lái)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(guò)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(wèn)題將設(shè)立專門的網(wǎng)頁(yè)，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)平臺(tái)。同時(shí)該模塊接受來(lái)自各方面對(duì)教學(xué)的反饋信息，如教學(xué)問(wèn)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(wèn)題時(shí)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程提交問(wèn)題的描述，系統(tǒng)將根據(jù)學(xué)生提交的問(wèn)題描述，對(duì)問(wèn)題庫(kù)和領(lǐng)域知識(shí)庫(kù)進(jìn)行智能搜索，將對(duì)該問(wèn)題的解答呈現(xiàn)給學(xué)生。當(dāng)沒(méi)有檢索到對(duì)該問(wèn)題的解答時(shí)，自動(dòng)將問(wèn)題發(fā)送到學(xué)科教師的留言信箱中，當(dāng)教師對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行回答后，系統(tǒng)通過(guò)發(fā)送留言通知該學(xué)生。之后，系統(tǒng)將對(duì)該問(wèn)題的解答歸納到領(lǐng)域知識(shí)庫(kù)中，以便其他學(xué)生遇到類似問(wèn)題時(shí)，能給予自動(dòng)應(yīng)答。人工答疑則是學(xué)生將問(wèn)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(cè)評(píng)模塊

CES（Constant Elasticity of Substitution） 生產(chǎn)函數(shù)是指替代彈性為常數(shù)的生產(chǎn)函數(shù)模型，CES生產(chǎn)函數(shù)首先由Solow在1961提出，經(jīng)過(guò)實(shí)證檢驗(yàn)，逐漸被應(yīng)用。CES函數(shù)對(duì)于不同的研究對(duì)象，或者是同一研究對(duì)象不同的樣本區(qū)間，因?yàn)闃颖居^測(cè)值不同，其要素替代彈性也是不同的，相對(duì)于C-D生產(chǎn)函數(shù)模型替代彈性為1且不變的假設(shè)更符合實(shí)際，更具有廣泛的應(yīng)用性。

該模塊支持網(wǎng)上自測(cè)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(cè)，選擇課程及內(nèi)容進(jìn)行測(cè)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(cè)驗(yàn)卷,自測(cè)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(kù)中試題進(jìn)行添加、刪除、修改，同時(shí)通過(guò)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(jī)管理等。

四、系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)

1.頁(yè)面設(shè)計(jì)

主要采用JSP和部分Servlet定制的標(biāo)簽來(lái)表現(xiàn)。為了加強(qiáng)用戶體驗(yàn)與交互能力，在網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)大量采用AJAX技術(shù)來(lái)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)

Spring和Hibernate從dbContext.xml中讀取和數(shù)據(jù)庫(kù)有關(guān)的信息。數(shù)據(jù)庫(kù)信息包括數(shù)據(jù)庫(kù)連接、與數(shù)據(jù)庫(kù)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(wèn)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(wèn)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(guò)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(guò)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(yǔ)

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(lè)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)。

[1]百度百科.http://baike.baidu.com/view/1641.htm.[EB/OL].

[2]孫衛(wèi)琴.精通Struts:基于MVC的JavaW eb設(shè)計(jì)與開發(fā)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005:383-403.

[3]羅時(shí)飛.精通Spring[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005:29-48,191-224,303-309.

[4]孫衛(wèi)琴.精通Hibernate:Java對(duì)象持久化技術(shù)詳解[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005:1-42.

[5]郭鋒等.Spring從入門到精通[M].北京:清華大學(xué)出版社.2006（8）:10-250.

（編輯：隗爽）

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A

1673-8454（2010）19-0059-02