基于工作過程與OBE理念的課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

文/林龍健

（惠州經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東省惠州市 516057）

1 課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)現(xiàn)狀

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速發(fā)展，教育信息化已成為教育界特別是教育技術(shù)學(xué)界專家學(xué)者研究的焦點(diǎn)，教育部也在不同場合強(qiáng)調(diào)“必須以教育信息化推動(dòng)教育現(xiàn)代化”，這吸引了眾多IT類科技公司在教育信息化研發(fā)的布局與投入，目前市面上出現(xiàn)的課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)非常多，以下主要從課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的功能、用戶體驗(yàn)、教育教學(xué)理念三個(gè)方面進(jìn)行分析：從功能角度分析，大部分課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的功能都是常用的功能模塊，如課件管理模塊、視頻管理模塊、教學(xué)內(nèi)容（富文本）管理模塊、作業(yè)管理模塊、在線答疑模塊等；從用戶體驗(yàn)上分析，當(dāng)前的課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)重功能化設(shè)計(jì)，輕用戶體驗(yàn)，大部分的網(wǎng)站的呈現(xiàn)未能很好地融入課程的特點(diǎn)和特色；從教育教學(xué)理念上分析，小部分雖有融入“混合式”教學(xué)模式，但未能很好地融入教育教學(xué)理念，如行業(yè)工作過程教學(xué)理論、OBE（成果導(dǎo)向教育）理念等。在課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的研究上，通過在中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫（CNKI），以關(guān)鍵詞“課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)”進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，共搜索到的文獻(xiàn)資料10篇；以相關(guān)的關(guān)鍵詞“課程網(wǎng)站系統(tǒng)”進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，共搜索到的文獻(xiàn)資料84篇；以“課程網(wǎng)站系統(tǒng)”、“工作過程”關(guān)鍵詞組合在結(jié)果中進(jìn)一步檢索，獲得的文獻(xiàn)資料共27篇；以“課程網(wǎng)站系統(tǒng)”、“工作過程”、“OBE理念”幾個(gè)關(guān)鍵詞組合搜索，共收集相關(guān)文獻(xiàn)0篇?；谏鲜龅姆治觯谌肓斯ぷ鬟^程和OBE教育教學(xué)理念的課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的研究甚少，因此本文的研究具有一定的價(jià)值與意義。

2 工作過程與課程網(wǎng)站功能、布局研究

《動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)與設(shè)計(jì)》課程，重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)態(tài)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)、開發(fā)能力和工程思維能力，通過本門課程的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生熟悉動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)的工作過程，因此，在設(shè)計(jì)該門課程的課程網(wǎng)站時(shí)，把動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)的工作過程與學(xué)生學(xué)習(xí)過程、教師教學(xué)過程相融合，以達(dá)到三者之間的相互對接，最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和教師的教學(xué)效果。

通過對網(wǎng)站開發(fā)企業(yè)/公司的充分調(diào)研，形成了動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)的工作過程：

（1）業(yè)務(wù)員或業(yè)務(wù)經(jīng)理取得網(wǎng)站建設(shè)項(xiàng)目；

（2）相關(guān)人員與客戶進(jìn)行充分的溝通，確認(rèn)網(wǎng)站項(xiàng)目需求；

（3）網(wǎng)頁設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)網(wǎng)站版面圖；

（4）客戶確認(rèn)版面后，網(wǎng)頁設(shè)計(jì)師利用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行“切圖”，并形成web頁面；

（5）網(wǎng)站程序員根據(jù)需求設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫；

（6）網(wǎng)站程序員根據(jù)需求開發(fā)網(wǎng)站后臺(tái)；

（7）網(wǎng)站程序員對網(wǎng)站前、后臺(tái)進(jìn)行整合，形成整套網(wǎng)站；

（8）網(wǎng)站測試人員對網(wǎng)站進(jìn)行全面測試；

（9）發(fā)布網(wǎng)站；

（10）驗(yàn)收網(wǎng)站。

根據(jù)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)的工作過程，結(jié)合《動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)與設(shè)計(jì)》課程的實(shí)際，可以把教學(xué)過程分為分析網(wǎng)站需求、設(shè)計(jì)網(wǎng)站前臺(tái)版面、網(wǎng)站前臺(tái)版面“切圖”、設(shè)計(jì)網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫、開發(fā)網(wǎng)站后臺(tái)、整合網(wǎng)站前后臺(tái)、測試網(wǎng)站、發(fā)布網(wǎng)站、驗(yàn)收網(wǎng)站等9個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。因此，課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)應(yīng)具有全面支撐教師開展工作過程導(dǎo)向教學(xué)，具有友好的界面且能夠體現(xiàn)工作過程的版面布局。

圖1：課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

圖2：工作過程管理模塊功能結(jié)構(gòu)圖

圖3：工作過程內(nèi)容實(shí)體屬性圖

3 OBE教育教學(xué)理念與課程網(wǎng)站功能融合研究

OBE（即成果導(dǎo)向教育）是Outcomes-based Education的簡稱，是美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念，它強(qiáng)調(diào)教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程最后取得的學(xué)習(xí)成果，通過成果的達(dá)成，全面培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力。因此，在設(shè)計(jì)基于OBE教育理念的課程時(shí)，必須弄清楚讓學(xué)生取得怎樣的學(xué)習(xí)成果、為什么要取得這些學(xué)習(xí)成果、如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果以及如何評(píng)價(jià)學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果等4個(gè)問題。在教學(xué)過程的設(shè)計(jì)上，根據(jù)學(xué)習(xí)成果，采用反向設(shè)計(jì)原則來設(shè)計(jì)課程，并以學(xué)生為主體，分階段采用多元和梯次的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)達(dá)成學(xué)習(xí)成果的內(nèi)涵和個(gè)人的學(xué)習(xí)進(jìn)步。

根據(jù)OBE教育理念，課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的功能，應(yīng)具有描述頂峰成果（即最終成果）、階段性學(xué)習(xí)成果及其與職業(yè)能力關(guān)系的功能欄目、支撐學(xué)生完成階段性學(xué)習(xí)成果的學(xué)習(xí)資源（學(xué)習(xí)材料）管理模塊、學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)模塊、學(xué)習(xí)記錄管理模塊等。

4 課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)分析

表1：工作過程內(nèi)容信息表

4.1 系統(tǒng)用例分析

系統(tǒng)功能分析是實(shí)現(xiàn)課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)，也是課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)運(yùn)行的前提與基礎(chǔ)。通常，在軟件需求分析階段，采用用例分析能夠較好描述用戶、系統(tǒng)和功能單元之間的關(guān)系，可以準(zhǔn)確地獲取用戶的需求。課程網(wǎng)站的用例分析，包括學(xué)生用例、教師用例、系統(tǒng)管理員用例等。其中，學(xué)生用例包括查看課程網(wǎng)站相關(guān)信息（包括學(xué)習(xí)材料）、管理個(gè)人信息、管理作業(yè)信息、管理個(gè)人答疑信息等用例；教師用例包括管理課程動(dòng)態(tài)、管理教學(xué)團(tuán)隊(duì)、管理課程動(dòng)態(tài)、管理教學(xué)資源庫、管理學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、管理學(xué)生作品、管理學(xué)生答疑、管理工作過程、查看學(xué)生學(xué)習(xí)記錄等用例；系統(tǒng)管理員包括管理教師用戶、管理學(xué)生用戶、管理網(wǎng)站數(shù)據(jù)、管理系統(tǒng)配置等用例。

4.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作流程分析

系統(tǒng)業(yè)務(wù)操作流程分析，利用學(xué)生用戶操作序列圖、教師用戶操作序列圖以及系統(tǒng)管理員用戶操作系列圖進(jìn)行分析。限于篇幅，這里僅闡述教師用戶創(chuàng)建工作過程的流程和為工作過程添加相關(guān)內(nèi)容的流程。

（1）教師創(chuàng)建工作過程序列圖分析。教師用戶成功登錄課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)后，在系統(tǒng)的功能菜單上單擊“管理工作過程”中的“添加工作過程”菜單項(xiàng)；系統(tǒng)顯示添加工作過程頁面，在該頁面輸入相關(guān)信息；最后單擊“提交”按鈕，完成添加工作過程操作。

（2）教師為工作過程添加相關(guān)內(nèi)容序列圖分析。教師用戶成功登錄課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)后，在系統(tǒng)的功能菜單上單擊“工作過程管理”中的“添加工作過程內(nèi)容”菜單項(xiàng)；系統(tǒng)顯示添加工作過程內(nèi)容頁面，在頁面輸入相關(guān)內(nèi)容；最后單擊“提交”按鈕，完成添加工作過程內(nèi)容的操作。

5 課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，以PHP語言作為主要的開發(fā)語言，結(jié)合jQuery庫以及WEB前端框架進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，數(shù)據(jù)庫采用MySQL。課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)由表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)服務(wù)層等三層技術(shù)架構(gòu)體系組成，其中第一層是表示層（也稱為瀏覽器層），主要用于呈現(xiàn)課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的界面，是系統(tǒng)用戶與系統(tǒng)交互的窗口；第二層為業(yè)務(wù)邏輯層（也稱為Web服務(wù)器層），該層主要負(fù)責(zé)對課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行處理；第三層為數(shù)據(jù)服務(wù)層（也稱為后臺(tái)服務(wù)器層），該層主要負(fù)責(zé)課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理。課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

5.2 系統(tǒng)主要功能模塊

課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)有學(xué)生、教師、系統(tǒng)管理員等3種用戶類型，每種類型的用戶登錄系統(tǒng)后具有相應(yīng)的功能操作。

（1）登錄驗(yàn)證模塊。該模塊主要用于驗(yàn)證課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)用戶的合法性，并根據(jù)驗(yàn)證的結(jié)果和用戶類型跳轉(zhuǎn)至不同的用戶界面。為了增強(qiáng)課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的安全性，該模塊在驗(yàn)證的過程中，須對用戶輸入的信息進(jìn)行分析，過濾非法字符，做到能夠防止SQL數(shù)據(jù)庫注入攻擊等，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。

（2）學(xué)生用戶模塊。學(xué)生用戶登錄課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)后，具有修改個(gè)人信息、查看課程相關(guān)信息（包括學(xué)習(xí)材料），查看個(gè)人學(xué)習(xí)記錄、查看及提交課程作業(yè)、提交學(xué)習(xí)疑問等功能模塊。

（3）教師用戶模塊。教師用戶登錄課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)后，具有修改個(gè)人信息、管理學(xué)生信息、管理課程簡介、管理課程動(dòng)態(tài)、管理學(xué)生作品、管理網(wǎng)上答疑、管理教學(xué)資源庫、管理工作過程（教學(xué)過程）、管理學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、管理學(xué)生作業(yè)等功能模塊。

工作過程模塊是課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的重要模塊，其受眾對面主要為學(xué)生，也用于對接教學(xué)過程。因此，在設(shè)計(jì)該模塊時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)的工作過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，在工作過程的每個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)用融入OBE理念，具有直觀呈現(xiàn)或描述學(xué)習(xí)成果的內(nèi)容元素，并能提供完成該成果的支撐——學(xué)習(xí)材料。

通過分析，工作過程管理模塊由添加工作過程、修改工作過程、冊除工作過程和工作過程列表4部分組成，其中，工作過程列表又由添加學(xué)習(xí)材料、修改學(xué)習(xí)材料、刪除學(xué)習(xí)材料等3個(gè)功能操作構(gòu)成。在開發(fā)該模塊時(shí)，工作過程的具體內(nèi)容即學(xué)習(xí)材料主要從教學(xué)資源庫中抽取，因此，每個(gè)工作過程主要包括了工作過程節(jié)點(diǎn)的任務(wù)描述、學(xué)習(xí)成果描述、學(xué)習(xí)材料以及學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)等組成部分。該模塊的功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

課程網(wǎng)站開發(fā)完成后，根據(jù)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)的工作過程，利用工作過程管理模塊來設(shè)計(jì)教學(xué)過程，具體包括動(dòng)態(tài)網(wǎng)站概述、需求分析、版面設(shè)計(jì)、版面“切圖”、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、網(wǎng)站后臺(tái)開發(fā)、網(wǎng)站前后臺(tái)整合、網(wǎng)站測試、網(wǎng)站發(fā)布、網(wǎng)站驗(yàn)收等10教學(xué)環(huán)節(jié)。

（4）系統(tǒng)管理員用戶模塊。該模塊主要由系統(tǒng)參數(shù)配置模塊、學(xué)生用戶管理模塊、教師用戶管理模塊、系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理模塊等功能模塊組成。

5.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

本文所設(shè)計(jì)的課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)采用MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)上按照“數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)->數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)->數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)”思路進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上實(shí)施。通過分析，課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表包括網(wǎng)站配置信息表、網(wǎng)站管理員信息表、學(xué)生信息表、教師信息表、課程基本信息表、課程動(dòng)態(tài)信息表、教學(xué)資源表、教學(xué)資源類別表、答疑信息表、教學(xué)評(píng)價(jià)信息表、作品信息表、申報(bào)材料信息表、作業(yè)信息表、作業(yè)成績信息表、工作過程信息表、工作過程內(nèi)容信息表、學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)信息表、數(shù)備份信息表等，以下僅以“工作過程內(nèi)容信息”為例講授數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的過程。

（1）數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)——工作過程內(nèi)容的數(shù)據(jù)實(shí)體分析。該實(shí)體主要用于承載工作過程每個(gè)環(huán)節(jié)的信息，用于對接教學(xué)過程環(huán)節(jié)，通過分析，該實(shí)體包括任務(wù)描述、學(xué)習(xí)成果描述、學(xué)習(xí)材料（主要來源于教學(xué)資源庫）、學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、排序、開關(guān)等屬性構(gòu)成，因此，該實(shí)體的屬性圖如圖3所示。

（2）數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)——工作過程內(nèi)容的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)。根據(jù)工作過程內(nèi)容實(shí)體分析結(jié)果，形成工作過程內(nèi)容實(shí)體數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)如下：

圖4：《動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)與設(shè)計(jì)》課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)前臺(tái)首頁主體部分效果圖

工作過程內(nèi)容（記錄ID、任務(wù)描述、學(xué)習(xí)成果描述、課程資源ID、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)、排序ID、開關(guān)）。

（3）數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)——工作過程內(nèi)容的數(shù)據(jù)信息表。根據(jù)工作過程內(nèi)容的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)工作過程內(nèi)容數(shù)據(jù)表如表1所示。

（4）數(shù)據(jù)庫實(shí)施——在MySQL數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上創(chuàng)建工作過程內(nèi)容信息表。創(chuàng)建“工作過程內(nèi)容信息表”的SQL語句如下：

6 課程網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)

6.1 技術(shù)描述

本文所設(shè)計(jì)的課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)，采用“PHP+MySQL+Apache”模式進(jìn)行開發(fā)，其中PHP是目前主流的用于開發(fā)動(dòng)態(tài)網(wǎng)站及服務(wù)器應(yīng)用程序的通用開源腳本語言，具有良好的跨平臺(tái)性、支持面向過程和面向?qū)ο缶幊谭绞降缺姸鄡?yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛；MySQL是由兩瑞典MySQL AB公司開發(fā)的一個(gè)開源的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，是當(dāng)前最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之一；Apache HTTP Server是Apache軟件基金會(huì)開發(fā)的一款開放源代碼網(wǎng)頁服務(wù)器，是當(dāng)前最流行的Web服務(wù)器軟件之一。在程序設(shè)計(jì)模式上采用MVC模式，實(shí)現(xiàn)了前端視圖與程序邏輯相分離，提高了程序的可維護(hù)性、可移植性、可擴(kuò)展性與可重用性，降低了程序的開發(fā)難度。

6.2 開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)

6.2.1 防SQL注入技術(shù)實(shí)現(xiàn)

為了增強(qiáng)課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的安全性，需對用戶提交的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，把非法的字符過濾掉，因此，結(jié)合課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的邏輯，利用遞歸算法編寫自定義函數(shù)inject_check()，通過該函數(shù)的應(yīng)用以防止非法SQL注入，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。具體實(shí)現(xiàn)的程序如下：

6.2.2 頁面靜態(tài)化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

為了減輕課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，提升訪問速度，解決因并發(fā)訪問量大而導(dǎo)致網(wǎng)頁打開速度下降的問題，在開發(fā)課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)時(shí)，引入Smarty模板引擎來實(shí)現(xiàn)生成HTMl靜態(tài)頁面，Smarty是業(yè)界最著名的PHP模板引擎之一，它提供了一種易于管理和使用的方法，實(shí)現(xiàn)把前端頁面和程序邏輯相分離。具體實(shí)現(xiàn)的過程如下：首先加載Smarty模板引擎；接著創(chuàng)建Smarty對象；修改Smarty默認(rèn)行為，如開啟緩存、模板的存放路徑等；然后將程序中取得的數(shù)據(jù)通過Smarty對象的assign()方法賦值給模板中相應(yīng)的變量；最后用Smarty對象的display()方法將模板內(nèi)容輸出。通過本方法，能夠快速高效實(shí)現(xiàn)頁面的靜態(tài)化，對提高課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的性能具有重要意義。

6.3 課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的界面效果

因篇幅有限，以下僅展示課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)前臺(tái)首頁的主體部分，如圖4所示。

7 結(jié)束語

本文通過分析當(dāng)前課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀，以“能學(xué)輔教”為目標(biāo)，設(shè)計(jì)了一種融合工作過程和OBE教育教學(xué)理念的課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)，通過系統(tǒng)的應(yīng)用，使其更好實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程對接行業(yè)工作過程，讓學(xué)生“明明白白地學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)成果看得見”，最終提高教學(xué)效率和教學(xué)效果。在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)上，采用PHP動(dòng)態(tài)網(wǎng)站技術(shù)、MySQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)等技術(shù)，按照軟件工程的方法，從需求分析到系統(tǒng)設(shè)計(jì)再到編碼實(shí)現(xiàn)等步驟，一步一步闡述課程網(wǎng)站管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過程，同時(shí)引入防SQL注入技術(shù)、頁面靜態(tài)化技術(shù)等，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性和系統(tǒng)的性能，系統(tǒng)開發(fā)完成后，通過上線測試，系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，后續(xù)筆者將對該系統(tǒng)繼續(xù)研究，不斷優(yōu)化，以提升系統(tǒng)的靈活性和實(shí)用性。