基于Web Service分層架構(gòu)的實踐教學(xué)檢查管理系統(tǒng)研究

孫成 劉海燕

摘 ? 要：針對教學(xué)檢查工作中，人工確定抽查名單費時費力，以及很多抽查原則容易出錯，很難做到公平公正的問題，文章提出使用現(xiàn)代智能化編程技術(shù)，開發(fā)教學(xué)檢查管理系統(tǒng)代替人工操作，智能、高效地完成高校相關(guān)檢查和抽查工作。教學(xué)檢查系統(tǒng)以 Web Service、.net、WPF等技術(shù)調(diào)用相應(yīng)數(shù)據(jù)庫里的教學(xué)信息，按照一定的教學(xué)檢查抽查原則確定抽查名單，實現(xiàn)了基礎(chǔ)教學(xué)和實踐教學(xué)等教學(xué)環(huán)節(jié)的信息集成，從而有效地避免了人工錯誤的可能，教師從復(fù)雜的核對工作當中解脫出來，提高了日常工作的效率。 使用Web Service開發(fā)的教學(xué)檢查管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了智能化教學(xué)檢查數(shù)據(jù)的整理、添加、查詢等功能，在教學(xué)管理中具有極好的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：Web Service分層構(gòu)架;教學(xué)檢查;實踐教學(xué)

中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A ? 文章編號：1673-8454（2019）21-0044-04

教學(xué)管理是高等學(xué)校中一項非常重要的工作，它的管理效果關(guān)系到高校發(fā)展的快慢與成敗。目前在高等學(xué)校教學(xué)管理中，教學(xué)檢查成為各項教學(xué)工作里一個必不可少的重要工作，教學(xué)檢查工作的順利開展是保證學(xué)校教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提升的重要手段，同時也是查找并及時糾正學(xué)校各教學(xué)環(huán)節(jié)存在問題的一項重要舉措。學(xué)校通過不定期開展形式多樣的教學(xué)檢查，可以從多角度全方面地了解和掌控學(xué)校教學(xué)的實際情況，及時了解各項教學(xué)工作中存在的不足。研究、整改并制定強而有力的教學(xué)管理辦法，對穩(wěn)定教學(xué)秩序，完成各專業(yè)人才培養(yǎng)計劃起到了不可取代的作用[1]。通過教學(xué)檢查工作的開展，教學(xué)管理者和教師都積累了寶貴的工作經(jīng)驗，改進了高校原有落后的教學(xué)工作方法和手段，促進了學(xué)校各項教學(xué)工作的開展，提高了學(xué)校教學(xué)質(zhì)量[2]。

1996年馬克·安德森首先提出了使用 IIOP請求一個跨多種平臺的服務(wù)。2001年以后，隨著微軟、IBM、Sun、Oracle以及其他公司的創(chuàng)新，W3C正式發(fā)布 Web Service技術(shù)。只有通過 Web Service技術(shù)才能實現(xiàn)客戶端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)訪問，隨意地使用 HTTP進行數(shù)據(jù)的傳遞[3]。使用 Web Service開發(fā)的教學(xué)檢查管理系統(tǒng)，可以方便快捷地從服務(wù)器上提取相關(guān)數(shù)據(jù)，同時本著公平的原則，制定合理的抽查規(guī)則，避免一名教師相同檢查項目和同一個學(xué)期不同檢查項目反復(fù)被抽到的現(xiàn)象發(fā)生。該系統(tǒng)按照指定的規(guī)則實現(xiàn)提示、抽查、導(dǎo)出等功能， 極大程度上減少了管理教師的工作強度，也可加大學(xué)校教學(xué)檢查的范圍，更加合理地對學(xué)校教學(xué)環(huán)節(jié)進行有效管理，有助于提高學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。

一、實踐教學(xué)檢查管理系統(tǒng)開發(fā)的背景及意義

1.教學(xué)檢查的重要性

隨著高校教學(xué)質(zhì)量的不斷提高，教學(xué)手段也隨之更新，教學(xué)方式也不斷改革，出現(xiàn)了類似“翻轉(zhuǎn)課堂”等形式多樣化的教學(xué)方式;同時高校發(fā)展規(guī)模的不斷擴大，人才引進數(shù)量與日俱增，教師隊伍人數(shù)也不斷增加，在這樣的發(fā)展態(tài)勢下，要想保證學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)檢查就顯得尤為重要。教學(xué)檢查可以按照學(xué)校制定的相關(guān)管理規(guī)定和各項檢查指標體系，針對不同教學(xué)方法采取多樣的教學(xué)檢查，對目前學(xué)?，F(xiàn)有的各個教學(xué)環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題所在并及時研究處理，保證學(xué)校各個教學(xué)環(huán)節(jié)的順利開展，確保教學(xué)效果穩(wěn)步提高，從而提高學(xué)校教學(xué)質(zhì)量[4]。

2.實踐教學(xué)管理系統(tǒng)的開發(fā)背景

基于Web Service分層架構(gòu)的教學(xué)檢查管理系統(tǒng)是根據(jù)學(xué)校組織的多種教學(xué)檢查作為研究背景，筆者在查找相關(guān)資料和調(diào)研兄弟院校教學(xué)檢查工作開展情況后，結(jié)合所在高?？偨Y(jié)了目前教學(xué)檢查人工管理存在的弊端。各高校教學(xué)檢查中的督導(dǎo)聽課、試卷、教案、畢業(yè)設(shè)計（論文）、課程設(shè)計等不同教學(xué)環(huán)節(jié)抽查名單的確定難度很大[5]。為了體現(xiàn)教學(xué)檢查的全面性和公平性，學(xué)校本著以人為本的原則，會制定一些抽查規(guī)則，例如：

（1）兩個學(xué)年內(nèi)不可重復(fù)抽查同一名教師的同一個檢查項目。

（2）一個學(xué)年內(nèi)不可重復(fù)抽查同一名教師的不同檢查項目。

（3）同一次教學(xué)檢查如果有很多檢查項目，不可重復(fù)抽查同一名教師。

基于這樣的教學(xué)檢查抽查規(guī)則，教學(xué)管理者需要花費很多精力和時間來確定抽查名單，而且想達到教學(xué)檢查不重復(fù)抽查的要求很不容易，這樣對被重復(fù)抽查的教師有失公平，也不利于對其他教師相應(yīng)教學(xué)環(huán)節(jié)工作進行監(jiān)控。為此，在認真研究學(xué)校教學(xué)檢查各項工作開展情況之后，為了減輕教學(xué)管理者的工作負擔，使教師可以從復(fù)雜的核對工作當中解脫出來，減少工作時間，提高工作質(zhì)量，有效地避免教學(xué)管理者人工抽查錯誤的可能， 提出了使用 Web Service、WPF等技術(shù)實現(xiàn)諸如督導(dǎo)聽課、試卷、教案、畢業(yè)設(shè)計（論文）、課程設(shè)計抽查名單的信息集成化，開發(fā)了基于Web Service分層架構(gòu)的教學(xué)檢查管理系統(tǒng)來保質(zhì)保量地完成學(xué)校教學(xué)檢查工作。

3.實踐教學(xué)檢查管理系統(tǒng)開發(fā)的意義

督導(dǎo)聽課、試卷、教案、畢業(yè)設(shè)計（論文）、課程設(shè)計等檢查是教學(xué)檢查工作必不可少的檢查部分。督導(dǎo)教師會把在課堂上發(fā)現(xiàn)的問題在課間休息時與講課教師及時溝通、交流[6]，并將聽課結(jié)果寫在聽課卡上，由教務(wù)處每周匯總一次，針對不足的地方，會將相關(guān)意見反饋給各院（系）的教學(xué)院長，并監(jiān)督整改。試卷、教案、畢業(yè)設(shè)計（論文）、課程設(shè)計等檢查都會根據(jù)教師教學(xué)工作手冊中相關(guān)檢查內(nèi)容的標準進行，檢查結(jié)果需填寫相關(guān)檢查記錄表，由教務(wù)處連同教學(xué)檢查的各環(huán)節(jié)一起匯總，發(fā)教學(xué)狀態(tài)通報，并將檢查結(jié)果按照教學(xué)指標體系進行打分，納入各院（系）的評優(yōu)選先活動中，促進學(xué)校教師自覺提升“以學(xué)校教學(xué)為首要任務(wù)”的意識。

隨著學(xué)校人才引進力度的不斷加大，每學(xué)期新進教師數(shù)量與日俱增，這為教學(xué)檢查抽查工作也帶來了新的問題， 教師機械式抽查已經(jīng)很難達到要求。Web Service分層架構(gòu)的教學(xué)檢查管理系統(tǒng)可以滿足學(xué)校教學(xué)管理者的需求，達到教學(xué)檢查的真正目的。利用編程技術(shù)，利用現(xiàn)代先進信息技術(shù)，按照相應(yīng)的檢查指標體系智能化地完成抽查工作，排除主客觀干擾，可以避免在教學(xué)檢查過程中重復(fù)現(xiàn)象的發(fā)生，完成學(xué)校制定的相應(yīng)檢查要求，締造了公平的學(xué)校教學(xué)環(huán)境，保證了學(xué)校教學(xué)秩序的有序進行，并使學(xué)校教學(xué)質(zhì)量提升工作中一項重中之重的工作可以輕松、嚴謹、疏而不漏地完成，將學(xué)校教學(xué)管理者節(jié)省出來的時間投入到其它繁雜的工作中。無論從學(xué)校各個教學(xué)環(huán)節(jié)的監(jiān)控，還是學(xué)校各個專業(yè)專任教師的覆蓋，都極大地促進了學(xué)校的日常教學(xué)管理，保證學(xué)校教學(xué)質(zhì)量的提高。

二、實踐教學(xué)管理系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)手段

1.Web Service綜述

隨著20世紀初互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，人們提出了一種新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用解決方案——Web Service。它是一個平臺獨立、低耦合、可編程的網(wǎng)絡(luò)接口，能夠使得運行在不同機器上的不同應(yīng)用在不借助其它組件的情況下實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換或者集成[7-10]。Web Service架構(gòu)如圖1所示。

Web Service具有以下特征：

（1）高內(nèi)聚、低耦合：Web Service是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的通用服務(wù)，在設(shè)計時只做一件事，即一個組件只完成一個功能，將大型系統(tǒng)的實現(xiàn)分層解決，有效地降低了設(shè)計的復(fù)雜度，提高了組件的通用性。

（2）高度可集成能力：服務(wù)采取了通用簡單的應(yīng)用程序接口協(xié)議，使得不同硬件、不同系統(tǒng)之間能夠無縫連接，完全屏蔽了不同平臺之間的差異，提高了集成能力。

（3）完全面向服務(wù)：用戶無需關(guān)心服務(wù)的內(nèi)部運行機制，只需調(diào)用標準的接口，便可得到完整的服務(wù)，降低了使用難度。

2.Web Service的優(yōu)點

（1）可操作的分布式應(yīng)用程序

可以使通過不同開發(fā)軟件技術(shù)在相同或不同系統(tǒng)上制作的應(yīng)用程序之間完成相互通信。 與RMI、DOCM、CORBA最大的不同就是Web Service改進了通信技術(shù)， 為了使通信協(xié)議轉(zhuǎn)化簡單化，把SOAP 作為基本通信協(xié)議。

（2）普遍性、使用HTTP和XML進行通信

任何支持HTTP和XML 技術(shù)的設(shè)備都可以擁有和訪問Web Service，不同平臺不同開發(fā)語言照樣可以調(diào)用其發(fā)布的Web Service。

（3）Web Service 甚至可以穿越防火墻，真正實現(xiàn)自由通信

一般要訪問的Web服務(wù)器以及要訪問的Web Service客戶端很可能位于防火墻后面，都默認關(guān)閉其它端口而開發(fā)HTTP端口，而Web service 正是基于HTTP的，所以它可以穿越防火墻。

（4）通過 SOAP 協(xié)議實現(xiàn)異地調(diào)用

SOAP 是 Web Service 的基本通信協(xié)議，它是在分散或分布式環(huán)境中交換信息，它基于XML的協(xié)議，通過SOAP協(xié)議可以實現(xiàn)不同項目、不同地點、甚至異地調(diào)用應(yīng)用程序。實際上，Web Service 的主要目標是跨平臺的可互操作性。為了達到這一目標，Web Service 完全基于XML （可擴展標記語言）、XSD （XML Schema）等獨立于平臺、獨立于軟件供應(yīng)商的標準，是創(chuàng)建可互操作分布式應(yīng)用程序的新平臺。

三、教學(xué)檢查系統(tǒng)的設(shè)計

教學(xué)檢查系統(tǒng)的組成主要分為兩大模塊。一是服務(wù)器端，主要負責(zé)數(shù)據(jù)的存儲以及開放一些通用的API（Web Service）;二是客戶端，客戶端的主要功能是對數(shù)據(jù)進行處理，完成和管理一些諸如教學(xué)抽查、考試安排的任務(wù)。整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

四、教學(xué)管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

教學(xué)檢查管理系統(tǒng)采用了軟件三層架構(gòu)，即數(shù)據(jù)訪問層（Data access layer）、業(yè)務(wù)邏輯層（Business Logic Layer）、用戶界面層（User Interface layer）。采用分層架構(gòu)的好處是降低了系統(tǒng)的實現(xiàn)復(fù)雜度，符合Linux的設(shè)計哲學(xué)，一個組件只完成一件事情，并且做好它，然后用大量的小組件去實現(xiàn)大型系統(tǒng)[11-12]。

1.數(shù)據(jù)訪問層

教學(xué)檢查管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)訪問層主要采用了實體數(shù)據(jù)庫模型（EDM），即ADO.NET技術(shù)。該技術(shù)對數(shù)據(jù)庫進行了輕量封裝，在開發(fā)時可以專注于概念模型而不必考慮存儲架構(gòu)，從而在編寫代碼時更多關(guān)注高效性和可維護性。與此同時，在保證滿足管理系統(tǒng)基本需求的前提下，在存儲架構(gòu)方面可以專注于數(shù)據(jù)訪問、存儲和可擴展性方面的高效性，這樣可以使得教學(xué)檢查管理系統(tǒng)按照抽查規(guī)則訪問數(shù)據(jù)庫，在更有效地完成抽查工作的同時，也可以完善導(dǎo)入、導(dǎo)出、存儲、查詢等功能。

以下是教學(xué)檢查管理系統(tǒng)實體數(shù)據(jù)庫SQL查詢部分代碼：

using System;

using System.Data;

using System.Data.Common;

using System.Data.EntityClient;

using NorthwindModel;

class EntityClientSample

{

public static void ExecuteQuery（）

}

{

string queryString =

@"SELECT c.CategoryID， c.CategoryName

FROM NorthwindEntities.Categories AS c";

using （EntityConnection conn =

new EntityConnection（"name=NorthwindEntities"））

{

try

{

conn.Open（）;

using （EntityCommand query = new EntityCommand（queryString， conn））

{

using （DbDataReader rdr =

query.ExecuteReader（CommandBehavior.SequentialAccess））

{

while （rdr.Read（））

{

Console.WriteLine（"＼t{0}＼t{1}"， rdr[0]， rdr[1]）;

}

}

}

}

catch （Exception ex）

{

Console.WriteLine（ex.Message）;

}

}

}

2.業(yè)務(wù)邏輯層

教學(xué)檢查管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯層在體系架構(gòu)中的位置很關(guān)鍵，它處于數(shù)據(jù)訪問層與表示層中間，起到了數(shù)據(jù)交換中承上啟下的作用[13]。在教學(xué)檢查管理系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)邏輯層主要是處理教學(xué)檢查管理系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)邏輯，引用Web Service服務(wù)，這樣大大簡化了系統(tǒng)的開發(fā)。而且在很大程度上保證了教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的安全，Web Service使用了IP地址權(quán)限管理，客戶端程序并不能真正操作數(shù)據(jù)庫，而是間接地訪問數(shù)據(jù)庫，所以即使是客戶端的程序泄露，也不會引起數(shù)據(jù)庫密碼泄露，杜絕了軟件被非法分子利用改變教務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可能，部分代碼引用如下：

http：//example.example.com/Service1.asmx

http：//example.example.com/Service2.asmx

簡單配置以上Web Service引用代碼，便可加入Web Service提供的強大服務(wù)：Service1、Service2，實現(xiàn)訪問數(shù)據(jù)庫的同時也保證了教務(wù)處系統(tǒng)里數(shù)據(jù)的安全。

五、教學(xué)管理系統(tǒng)主要模塊介紹

1.教學(xué)管理系統(tǒng)主界面

教學(xué)管理系統(tǒng)的開發(fā)重在簡潔實用，所以操作界面沒有絢麗的色彩、復(fù)雜的模塊，針對學(xué)校教學(xué)管理者的需求，按照學(xué)校制定的相關(guān)教學(xué)檢查規(guī)則，即使初次操作的教師也能一目了然，操作自如，如圖3所示。

2.抽查模塊

管理者可以使用此模塊方便地抽查聽課、試卷、教案、畢業(yè)設(shè)計（論文）、課程設(shè)計等。抽查完成后，還可以方便地對抽查結(jié)果進行動態(tài)管理，如圖4所示。

3.考試安排導(dǎo)入模塊

每學(xué)期期初、期中和期末的各學(xué)科考試次數(shù)頻繁，安排都是一個令人頭疼的問題，數(shù)據(jù)量大，人工管理起來十分困難，采用本模塊可以使用Excel表格統(tǒng)計各類考試，并導(dǎo)入教學(xué)檢查管理系統(tǒng)，方便進行有效的管理，以備試卷抽查使用，從而提高效率。

六、結(jié)束語

教學(xué)檢查管理系統(tǒng)可以滿足教學(xué)檢查的相關(guān)抽查要求，利用編程技術(shù)，采取智能化、信息化的抽查方式，排除人為因素，可以避免同一名教師同時被抽到多個檢查項目的現(xiàn)象發(fā)生，使教學(xué)檢查工作有序開展，繁而不亂，使管理者脫離繁雜的人工核對工作，減少了不必要的工作時間，減輕了管理者的工作強度，更有效地提高了工作效率，保證了教學(xué)檢查的公平性和全面性，提高了學(xué)校的教學(xué)管理水平。

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（編輯：王曉明）