教育技術(shù)類(lèi)選修課管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研發(fā)

徐世東 周恕義 劉旭輝 李小勇 曹茜

【摘要】文章介紹了北京工業(yè)大學(xué)開(kāi)展教育技術(shù)選修課的基本情況和教育技術(shù)類(lèi)選修課管理系統(tǒng)的主要作用；分析了該系統(tǒng)的前、后臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，并著重介紹了導(dǎo)航菜單管理模塊的分析與實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】教育技術(shù)；選修課；數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)；導(dǎo)航

【中圖分類(lèi)號(hào)】G40－057【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【論文編號(hào)】1009－8097(2012)03－0104－03

在2005年北京工業(yè)大學(xué)深化學(xué)分制改革、重視學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)、加快選修課建設(shè)、拓展學(xué)生知識(shí)面的大背景下，現(xiàn)代教育技術(shù)中心積極為學(xué)校本科生開(kāi)設(shè)教育技術(shù)類(lèi)選修課。至今有8名教師先后參與開(kāi)設(shè)過(guò)5門(mén)課程，并己連續(xù)開(kāi)展14個(gè)學(xué)期，學(xué)生達(dá)數(shù)千人。課程的開(kāi)設(shè)既豐富了校選課的范圍，又促進(jìn)了本單位教師專(zhuān)業(yè)能力的提升。

目前的視頻編輯、圖像處理和動(dòng)畫(huà)制作三門(mén)常態(tài)化課程具有共同的“三結(jié)合”的特點(diǎn)，即理論與實(shí)踐結(jié)合(內(nèi)容是基礎(chǔ)知識(shí)與操作)、技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合(載體是案例)、創(chuàng)意與設(shè)計(jì)結(jié)合(產(chǎn)品是學(xué)生作品)。根據(jù)課程特點(diǎn)，為突破傳統(tǒng)教學(xué)模式、支持基于網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)式學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)、輔助常規(guī)課堂教學(xué)，實(shí)現(xiàn)基于課件、案例、教學(xué)視頻、擴(kuò)展資料、隨堂練習(xí)、常見(jiàn)問(wèn)題匯總和優(yōu)秀作品展示內(nèi)容的自主學(xué)習(xí)及任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，我們開(kāi)展課題研究，研發(fā)了多課程教學(xué)資源共享與管理平臺(tái)。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.前、后臺(tái)設(shè)計(jì)

前臺(tái)功能：前臺(tái)顯示課程列表和課程內(nèi)容，課程內(nèi)容包括課件、案例、視頻、資料、常見(jiàn)問(wèn)題、學(xué)生作品等。學(xué)生通過(guò)課程列表選擇課程，根據(jù)內(nèi)容導(dǎo)航瀏覽課程內(nèi)容，并能夠基于內(nèi)容檢索信息，便于查找資料。用例圖如圖1所示。

后臺(tái)管理：主要實(shí)現(xiàn)教師用戶(hù)對(duì)課程列表、課程內(nèi)容導(dǎo)航菜單和內(nèi)容的統(tǒng)一管理，后臺(tái)包括登錄與退出模塊、課程管理模塊、導(dǎo)航菜單管理模塊和資源上傳模塊。例圖如圖2所示。

(1)登錄與退出模塊

登錄模塊用于驗(yàn)證課程管理的教師身份，驗(yàn)證通過(guò)后跳轉(zhuǎn)到課程管理頁(yè)面，用戶(hù)的登錄狀態(tài)在整個(gè)Session范圍內(nèi)有效。退出模塊則是撤銷(xiāo)用戶(hù)登錄狀態(tài)信息，釋放相應(yīng)資源，并返回登錄界面。

(2)課程管理模塊

通過(guò)課程管理模塊，教師管理多門(mén)課程信息。服務(wù)器接收J(rèn)avaScript腳本作業(yè)流后，將其解釋成相應(yīng)數(shù)據(jù)操作，并通過(guò)Jdbc數(shù)據(jù)庫(kù)連接引擎，完成對(duì)課程信息的增、刪、改操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)課程信息的管理。

(3)導(dǎo)航菜單編輯模塊

導(dǎo)航菜單編輯模塊的設(shè)計(jì)適應(yīng)課程內(nèi)容的動(dòng)態(tài)變化需求，教師能夠?qū)崟r(shí)更新課程內(nèi)容、調(diào)整導(dǎo)航菜單。課程內(nèi)容導(dǎo)航菜單以樹(shù)狀結(jié)構(gòu)形式直觀(guān)顯示，便于對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)一級(jí)和二級(jí)菜單的增、刪、改操作管理。

(4)上傳管理模塊

通過(guò)上傳管理模塊，教師進(jìn)行課程內(nèi)容更新、上傳課件、案例、作業(yè)、作品、常見(jiàn)問(wèn)題等。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)中共設(shè)計(jì)了四個(gè)數(shù)據(jù)表，即課程信息表、教師用戶(hù)信息表、導(dǎo)航菜單信息表和頁(yè)面信息表。其中后兩個(gè)表設(shè)計(jì)如表1、2所示。

3.技術(shù)路線(xiàn)和部署環(huán)境

平臺(tái)采用Browser/Web Server/Database的三層體系結(jié)構(gòu)、Struts框架和基于MVC的設(shè)計(jì)模式，如圖3所示。通過(guò)數(shù)據(jù)分離及其表示、分離邏輯控制和表現(xiàn)界面，降低模塊間的耦合度，增加代碼的可復(fù)用性和可維護(hù)性。

Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器部署在IBM2950中(內(nèi)存16G，硬盤(pán)410G，操作系統(tǒng)為Solans 10)，應(yīng)用服務(wù)器軟件使用Tomcat5.5＋Apache 2.2.10，數(shù)據(jù)庫(kù)軟件采用SQLServer2008。

二、導(dǎo)航模塊的分析與實(shí)現(xiàn)

1.導(dǎo)航菜單生成模塊

本模塊用于根據(jù)多門(mén)課程的需要構(gòu)建課程導(dǎo)航菜單。服務(wù)器通讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)后，通過(guò)前臺(tái)Jsp頁(yè)面生成Div嵌套結(jié)構(gòu)的導(dǎo)航菜單，并將其轉(zhuǎn)換成Html標(biāo)簽語(yǔ)言返回到客戶(hù)端。

導(dǎo)航菜單結(jié)構(gòu)的生成以及菜單結(jié)構(gòu)到標(biāo)簽語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換是本模塊設(shè)計(jì)所涉及的技術(shù)難點(diǎn)。在設(shè)計(jì)中通過(guò)充分利用Java語(yǔ)言面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，采用兩個(gè)步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航菜單。第一步，構(gòu)建導(dǎo)航菜單數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將數(shù)據(jù)庫(kù)的表中數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口的數(shù)據(jù)；第二步，菜單結(jié)構(gòu)到標(biāo)簽語(yǔ)言的轉(zhuǎn)換模塊是從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口中獲取數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Html標(biāo)簽語(yǔ)言，返回到客戶(hù)端。這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展，當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)表中數(shù)據(jù)形式有變動(dòng)時(shí)不需要更改上層的轉(zhuǎn)換模塊，當(dāng)菜單的表現(xiàn)形式發(fā)生改變時(shí)也不需要更改底層數(shù)據(jù)。導(dǎo)航菜單生成過(guò)程和模塊結(jié)構(gòu)如圖4、5所示。

2.導(dǎo)航菜單編輯模塊

在本模塊中，由JavaScript呈現(xiàn)前臺(tái)可編輯的數(shù)據(jù)表格和導(dǎo)航菜單，將操作轉(zhuǎn)變?yōu)樽鳂I(yè)流形式提交到服務(wù)器，服務(wù)器端接收作業(yè)流，解析數(shù)據(jù)操作命令，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)執(zhí)行操作。結(jié)構(gòu)如圖6所示。

3.導(dǎo)航菜單信息表設(shè)計(jì)

導(dǎo)航菜單信息表的設(shè)計(jì)如表1所示，在導(dǎo)航菜單信息表中，菜單項(xiàng)作為數(shù)據(jù)庫(kù)表中的數(shù)據(jù)記錄存放，以子節(jié)點(diǎn)式存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)保存了父結(jié)點(diǎn)的相關(guān)信息，這樣的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了對(duì)導(dǎo)航菜單數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的難度，平臺(tái)總體上更加實(shí)用和易用。