四層Web模式改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系

文/吐爾遜·買買提 董丹華

四層Web模式改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系

文/吐爾遜·買買提 董丹華

隨著Web應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步擴(kuò)展，教育管理者對(duì)教育信息化的需求日益增長(zhǎng)，如何將現(xiàn)有的信息系統(tǒng)和新的應(yīng)用系統(tǒng)相結(jié)合成為設(shè)計(jì)者和最終用戶需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。四層Web應(yīng)用系統(tǒng)具備了可擴(kuò)展性和可重用性，從而成為信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要模式。

傳統(tǒng)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系的缺陷

教學(xué)是學(xué)校的中心工作，教學(xué)質(zhì)量是學(xué)校教育質(zhì)量的核心，也是教育界、家長(zhǎng)、社會(huì)和學(xué)生最為關(guān)心的話題。

現(xiàn)存的教學(xué)質(zhì)量評(píng)估體系在學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的提高起到很大的作用。但傳統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系存在以下缺陷：

1. 方式單一，手段落后，受到時(shí)間、地點(diǎn)等客觀條件的限制。

2. 不能自動(dòng)和實(shí)時(shí)地儲(chǔ)存教學(xué)質(zhì)量相關(guān)的信息。

3. 對(duì)所收集的信息進(jìn)行人工歸納、分類、分析以及做出相關(guān)調(diào)整等，使得工作效率低。

隨著Web應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步擴(kuò)展，教育管理者對(duì)教育信息化的需求日益增長(zhǎng)，如何將現(xiàn)有的信息系統(tǒng)和新的應(yīng)用系統(tǒng)相結(jié)合成為設(shè)計(jì)者和最終用戶需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。四層Web應(yīng)用系統(tǒng)具備了可擴(kuò)展性和可重用性，從而成為信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要的模式。

圖1 四層體系結(jié)構(gòu)

四層體系結(jié)構(gòu)有利于模塊化

隨著用戶需求的多樣化和系統(tǒng)的復(fù)雜程度的提高，傳統(tǒng)的二層C/S結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足軟件發(fā)展的需要。四層體系結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的二層C/S結(jié)構(gòu)相比，將系統(tǒng)分成用戶接口層、HTML處理層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)處理層四個(gè)部分。教學(xué)質(zhì)量信息采集和評(píng)估系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)中采用四層模式（如圖1所示）：

1. 用戶接口層：由HTML組件、Java Applet等組件組成，負(fù)責(zé)與Web層通信。

2. HTML處理層：由ASP.NET對(duì)象等表現(xiàn)層技術(shù)組成，負(fù)責(zé)給客戶層提供交互界面和結(jié)果集。

3.業(yè)務(wù)邏輯層：由業(yè)務(wù)邏輯組件組成，提供相應(yīng)功能。

4. 數(shù)據(jù)處理層：向業(yè)務(wù)邏輯提供所需要的數(shù)據(jù)信息。

多層的Web服務(wù)系統(tǒng)具備結(jié)構(gòu)清晰、實(shí)現(xiàn)容易等特點(diǎn)，同時(shí)采用四層結(jié)構(gòu)有利于系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，對(duì)后期維護(hù)、與其他系統(tǒng)進(jìn)行集成、個(gè)別模塊的重用等方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循軟件工程相關(guān)理論，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析、功能模塊制定、詳細(xì)設(shè)計(jì)和代碼設(shè)計(jì)。需求分析

收集系統(tǒng)的需求是設(shè)計(jì)Web服務(wù)系統(tǒng)的第一步，也是系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素。我們?cè)谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先與軟件最終用戶即學(xué)生、教師和相關(guān)的管理人員進(jìn)行溝通，并在充分了解需求的前提下進(jìn)行需求的整理和歸檔。

經(jīng)過分析可以確定系統(tǒng)的以下基本需求：1. 簡(jiǎn)單、易用和友好的用戶界面。

2. 較強(qiáng)的兼容性、可重用性和可維護(hù)性。

3. 學(xué)生對(duì)自己所選擇的課程相對(duì)應(yīng)的教師進(jìn)行匿名打分，并根據(jù)情況自愿留言。

4. 教師根據(jù)自己所授課程查看學(xué)生對(duì)自己的評(píng)分，同時(shí)查看學(xué)生對(duì)自己的留言。

5. 教研組成員互相對(duì)教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行匿名評(píng)價(jià)和留言功能。

6. 教學(xué)組長(zhǎng)及相關(guān)管理人員對(duì)評(píng)價(jià)內(nèi)容進(jìn)行整理、歸納。

7. 根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)打分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、反饋功能。

8. 登錄認(rèn)證、防SQL注入功能。

功能模塊

根據(jù)需求xito可以確定系統(tǒng)由前臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)、后臺(tái)管理系統(tǒng)組成。前臺(tái)主要是面向最終用戶即學(xué)生提供教學(xué)評(píng)價(jià)、打分等功能。后臺(tái)給教師和管理員提供管理接口。系統(tǒng)功能模塊如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能模塊

圖3 實(shí)體之間關(guān)系的E-R

圖4 教師實(shí)體E-R

圖5 7個(gè)基本類

系統(tǒng)實(shí)體設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)是軟件工程中軟件開發(fā)的一個(gè)步驟，就是在需求分析的基礎(chǔ)下對(duì)概要設(shè)計(jì)的一個(gè)細(xì)化。詳細(xì)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是，設(shè)計(jì)每個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)算法、所需的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和實(shí)體。設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是要了解在這個(gè)系統(tǒng)中的實(shí)體、用戶需要查詢、更新、刪除和保存哪些數(shù)據(jù)，收集基本數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)處理的流程，組成一份詳盡的數(shù)據(jù)字典，為后面的具體設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

針對(duì)系統(tǒng)功能的需求和和功能模塊進(jìn)行分析，并考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，可以確定系統(tǒng)的實(shí)體和實(shí)體之間的關(guān)系、數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而為數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。這些實(shí)體包括各種具體信息通過互相作用形成數(shù)據(jù)流。

本系統(tǒng)根據(jù)上面的設(shè)計(jì)規(guī)劃出的實(shí)體有：學(xué)生實(shí)體、教師實(shí)體、管理員實(shí)體、課程實(shí)體、學(xué)生分?jǐn)?shù)記錄實(shí)體、教師分?jǐn)?shù)記錄實(shí)體、留言實(shí)體。

實(shí)體之間的關(guān)系的E-R圖如圖3所示。

教師實(shí)體E-R圖如圖4所示。

其他實(shí)體的E-R圖比較簡(jiǎn)單，本文不贅述。

系統(tǒng)靜態(tài)模型

類圖(Class Diagram)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分，明確基本類以及基本類之間的相互關(guān)系有助于開發(fā)者的后續(xù)設(shè)計(jì)和開發(fā)。類圖是描述類、接口、協(xié)作以及它們之間關(guān)系的圖，用來顯示系統(tǒng)中各個(gè)類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。它是一種靜態(tài)模型類型。UML中一個(gè)類圖根據(jù)系統(tǒng)中的類以及各個(gè)類之間的關(guān)系，描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。另外，類圖可以直接在某種面向?qū)ο笳Z言中被實(shí)現(xiàn)。

系統(tǒng)中總共設(shè)計(jì)7個(gè)基本類。下面詳細(xì)介紹參與者相關(guān)類圖的創(chuàng)建。

圖5是Student、Teacher、Course、Score、liuyan、Admin、Record、t_score類的結(jié)構(gòu)圖。

在設(shè)計(jì)表的過程中，由于每個(gè)表設(shè)計(jì)為獨(dú)立的表，所以沒有設(shè)計(jì)主鍵。系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)，根據(jù)表內(nèi)字段的內(nèi)容來進(jìn)行查詢、刪除、更新、插入等。

系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

考慮到目前大多數(shù)用戶用Windows系列操作系統(tǒng)，所以開發(fā)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇上采用ASP.NET作為開發(fā)語言，SQL Server為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，IIS7.0為Web服務(wù)器。ASP.NET具備易用、高可擴(kuò)展性、可重用性和兼容等特點(diǎn)。

系統(tǒng)建模階段采用Rational Rose作為建模工具，并通過它來構(gòu)造代碼框架。它可以根據(jù)類之間的關(guān)系和數(shù)據(jù)傳遞模式自動(dòng)生成符合Java、ASP.NET規(guī)范的程序代碼。

在系統(tǒng)中，我們根據(jù)類圖在Rational Rose 中生成代碼框架后根據(jù)特定業(yè)務(wù)需求編寫業(yè)務(wù)邏輯，然后對(duì)各功能模塊進(jìn)行集成，最終進(jìn)行頁面美化，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量信息采集和評(píng)估系統(tǒng)。

(作者單位為新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)械交通學(xué)院）