淺析個性化網路教學系統設計與實現
論文關鍵詞:SSH;AJAX;B/S模式;網路教學
論文摘要:Internet技術的迅速發展以及學校資訊化程度的不斷提高,使得網路教育資源日益豐富;基於Internet的教學方式已經深入人心,推動了我國教育改革的程序,改變了人們的學習觀念。個性化網路教學系統充分利用網路資源,強調學生自主個性學習,並採用AJAX、Struts、Spring、Hibernate等框架技術,使得專案開發過程簡捷、結構清晰,並且系統具備很好的可擴充套件性和可維護性,提高了軟體系統專案的可重用性。
一、網路教學的現狀
隨著Internet技術的日益普及, 計算機網路教學已成為現代教育技術發展的熱點。在網路教學環境下, 可以最大限度地發揮學習者的主動性、積極性, 實現傳統教育無法做到的“個性化教育”。但在目前的網路教學中, 以教師為主體的教學模式實質上並沒有改變。對網路教學的理解也只是停留在教學手段和教學形式的改變上,同時系統開發一般採用Web技術,不能適應網路發展與內容更新帶來的變化。為此我們採用ASSH框架技術研究並設計擴充套件性良好的網路教學系統,讓學生根據自我水平進行個性化的學習,呼叫各種學習資源,自我設計學習進度直至達到學習目的。
在程式開發時,我們選擇已有的優秀架構可以集中精力處理業務邏輯。在開發網路教學系統時,我們選擇了當前流行的J2EE Web 應用框架。它整合了AJAX、Struts、Spring、Hibernate4四個架構簡稱ASSH 框架。
AJAX全稱為“Asynchronous JavaScript and XML”,在瀏覽器與 Web 伺服器之間使用非同步資料傳輸,這樣就可使網頁從伺服器請求少量的資訊,而不是整個頁面。AJAX 可使因特網應用程式更小、更快、更友好。[1]
Struts中模型是一個Action類,開發者通過其實現商業邏輯。檢視是由與Servlet配合工作的一整套JSP定製標籤構成,利用它們可以快速建立應用系統的介面。控制器ActionServlet是模型與檢視的聯絡紐帶。[2]
Hibernate實現對關係資料庫的物件化。Hibernate不僅能夠管理JavaBean或者稱之為POJO到RDBMS 表的對映,還能夠供應用查詢和獲取資料庫中的資料。Hibernate事實上是標準的O/R 對映技術。[4]
三、系統分析與設計
系統基本形式為一個互動式動態網站。使用者必須登入後才能訪問系統,並且不同身份登入後,所擁有的許可權是不同的。使用者身份有:教師、管理員和已註冊過的學生等。每個身份可以註冊多個使用者,使用者可以操作自己許可權內的模組。整個系統劃分為網路教學模組、智慧推薦模組、網上交流模組、答疑模組、網路測評模組、後臺管理模組等。
1.網路教學模組
該模組主要有“課程選擇”、“課件閱覽”、“視訊點播”等部分, 提供相關課程的線上教學內容, 如HTML 網頁、PPT電子教案、DOC 教學文件、RM、ASF教學錄影等,這部分是網路教學系統的主要部分,學生可以根據自己的需要進行選擇性學習。
2.智慧推薦模組
學習內容的選擇上,系統根據學習歷史記錄和能力估計,選擇學生沒有掌握或是沒有學習過的教學內容,這些學習內容是與當前學生能力最接近的。在學習內容的組織上,系統將根據對學生估測的能力和學生的認知風格,選擇最適合學習者的內容呈現方式。
3.網上交流模組
該模組主要是通過“網路論壇”來實現,給老師和學生提供一個線上交流的平臺。學生可以通過網路論壇充分發揮自主權和發言權,對課程的某些主題可以在網上展開討論,發表各自見解,探討學習心得、交流學習經驗等。對疑難問題將設立專門的網頁,分專題進行深入、系統、理性的探討,為學生提供一個更為廣闊的學習平臺。同時該模組接受來自各方面對教學的反饋資訊,如教學問卷、學習要求及期望等。
4.答疑模組
該模組分為自動答疑和人工答疑兩種方式。系統自動答疑是指當學生遇到疑難問題時,通過網路遠端提交問題的描述,系統將根據學生提交的問題描述,對問題庫和領域知識庫進行智慧搜尋,將對該問題的解答呈現給學生。當沒有檢索到對該問題的解答時,自動將問題傳送到學科教師的留言信箱中,當教師對該問題進行回答後,系統通過傳送留言通知該學生。之後,系統將對該問題的解答歸納到領域知識庫中,以便其他學生遇到類似問題時,能給予自動應答。人工答疑則是學生將問題直接針對某個老師傳送,老師一旦上線給出解答後即反饋給學生。
5.網路測評模組
該模組支援網上自測和正式考試兩種型別。學生可以登入後進行網路自測,選擇課程及內容進行測試, 可以自己設定章節、題型和難度係數等因素, 然後由系統隨機生成測驗卷, 自測完成後, 自動閱卷並給出正確答案; 教師以合法身份登入後可以對試題庫中試題進行新增、刪除、修改,同時通過人工或智慧組卷方式, 生成試卷對學生進行線上考試。系統可以自動生成併發布考試試卷, 並且能夠對考試結果進行批改、統計和分析。
6.後臺管理模組
該模組是網路教學系統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、成績管理等。
四、系統關鍵技術的實現
1.頁面設計
主要採用JSP和部分Servlet定製的標籤來表現。為了加強使用者體驗與互動能力,在網頁設計大量採用AJAX技術來實現,如自動完成、線上提示等功能。
2.課程資訊錄入流程實現
本系統採用ASSH框架進行開發實現,下面以課程資訊錄入為例闡述系統的實現。在響應新增課程資料頁面請求時,通過匯入課程管理模組的配置檔案struts-course-config.xml來完成業務流程的部署。當點選course_add.jsp上的儲存按鈕時,將輸入資料用set方法存入到courseForm中,然後根據struts-course-config.xml呼叫courseSave.do進行業務處理。在courseSave.do 中頁面資料將從courseForm中讀取。courseSave.do執行成功後將顯示頁面course_save_success.jsp。courseSave.do對應的CourseSaveAction在匯入課程管理模組的Spring配置檔案中指定,也要定義名字為”/coursesave”的受管Bean。同時,CourseSaveAction 使用到CourseService。要使用CourseService,需要在CourseSaveAction 中生成csService 的get、set方法,並且courseContext.xml中對“/courseSave”進行CourseService 的依賴注入。
Spring和Hibernate 從dbContext.xml 中讀取和資料庫有關的資訊。資料庫資訊包括資料庫連線、與資料庫結構相對應的對映檔案,把它封裝在dataSource中。然後將dataSource注入到sessionFactory中,sessionFactory同時還對課程資訊表CourseInfo,所對應的對映檔案CourseInfo.hbm.xml以及Hibernate相關操作然後將sessionFactory注入到資料訪問類CourseInfoDAO中。CourseInfoDAO中是對CourseInfo 表進行儲存\查詢\刪除等基本資料操作,在CourseContext.xml中需要CourseService進行CourseInfoDAO及其代理的依賴注入。這樣做,使得當CourseInfoDAO變化時,只需修改CourseContext.xml 給CourseService 實現新的注入就可以了,由此解除了資料訪問層和業務層的緊密耦合。
3.事務控制
為了對系統中的事務進行統一管理和控制,採用了Spring的宣告式事務管理機制。宣告式事務最大的優點就是不需要通過程式設計的方式管理事務,只需在配置檔案中做相關的事務規則宣告或通過等價的基於標註的方式,便可以將事務規則應用到業務邏輯中。因為事務管理本身就是一個典型的橫切邏輯,這正是 AOP 的用武之地。
五、結束語
成功的網路教學平臺可以為學習者提供圖文音像並茂、豐富多彩的人機互動介面, 讓學習者樂於學習,能為學習者提供一個自我發現、自主選擇的智慧型個性化學習環境,同時創設一個多人線上、互相幫助、協作式學習環境。本文采用框架技術設計的個性化網路教學系統旨在構建一個性能優良、適合網路發展的智慧型教學平臺。
參考文獻:
[1]百度百科.;
[2]孫衛琴.精通Struts:基於MVC 的JavaWeb 設計與開發[M].北京:電子工業出版社,2005:383-403.
[3]羅時飛.精通Spring [M].北京:電子工業出版社, 2005:29-48,191-224,303-309.
[4]孫衛琴.精通 物件持久化技術詳解[M].北京:電子工業出版社,2005:1-42.
[5]郭鋒等.Spring 從入門到精通[M].北京:清華大學出版社.20068:10-250.
論文摘要:Internet技術的迅速發展以及學校資訊化程度的不斷提高,使得網路教育資源日益豐富;基於Internet的教學方式已經深入人心,推動了我國教育改革的程序,改變了人們的學習觀念。個性化網路教學系統充分利用網路資源,強調學生自主個性學習,並採用AJAX、Struts、Spring、Hibernate等框架技術,使得專案開發過程簡捷、結構清晰,並且系統具備很好的可擴充套件性和可維護性,提高了軟體系統專案的可重用性。
一、網路教學的現狀
隨著Internet技術的日益普及, 計算機網路教學已成為現代教育技術發展的熱點。在網路教學環境下, 可以最大限度地發揮學習者的主動性、積極性, 實現傳統教育無法做到的“個性化教育”。但在目前的網路教學中, 以教師為主體的教學模式實質上並沒有改變。對網路教學的理解也只是停留在教學手段和教學形式的改變上,同時系統開發一般採用Web技術,不能適應網路發展與內容更新帶來的變化。為此我們採用ASSH框架技術研究並設計擴充套件性良好的網路教學系統,讓學生根據自我水平進行個性化的學習,呼叫各種學習資源,自我設計學習進度直至達到學習目的。
在程式開發時,我們選擇已有的優秀架構可以集中精力處理業務邏輯。在開發網路教學系統時,我們選擇了當前流行的J2EE Web 應用框架。它整合了AJAX、Struts、Spring、Hibernate4四個架構簡稱ASSH 框架。
AJAX全稱為“Asynchronous JavaScript and XML”,在瀏覽器與 Web 伺服器之間使用非同步資料傳輸,這樣就可使網頁從伺服器請求少量的資訊,而不是整個頁面。AJAX 可使因特網應用程式更小、更快、更友好。[1]
Struts中模型是一個Action類,開發者通過其實現商業邏輯。檢視是由與Servlet配合工作的一整套JSP定製標籤構成,利用它們可以快速建立應用系統的介面。控制器ActionServlet是模型與檢視的聯絡紐帶。[2]
Hibernate實現對關係資料庫的物件化。Hibernate不僅能夠管理JavaBean或者稱之為POJO到RDBMS 表的對映,還能夠供應用查詢和獲取資料庫中的資料。Hibernate事實上是標準的O/R 對映技術。[4]
三、系統分析與設計
系統基本形式為一個互動式動態網站。使用者必須登入後才能訪問系統,並且不同身份登入後,所擁有的許可權是不同的。使用者身份有:教師、管理員和已註冊過的學生等。每個身份可以註冊多個使用者,使用者可以操作自己許可權內的模組。整個系統劃分為網路教學模組、智慧推薦模組、網上交流模組、答疑模組、網路測評模組、後臺管理模組等。
1.網路教學模組
該模組主要有“課程選擇”、“課件閱覽”、“視訊點播”等部分, 提供相關課程的線上教學內容, 如HTML 網頁、PPT電子教案、DOC 教學文件、RM、ASF教學錄影等,這部分是網路教學系統的主要部分,學生可以根據自己的需要進行選擇性學習。
2.智慧推薦模組
學習內容的選擇上,系統根據學習歷史記錄和能力估計,選擇學生沒有掌握或是沒有學習過的教學內容,這些學習內容是與當前學生能力最接近的。在學習內容的組織上,系統將根據對學生估測的能力和學生的認知風格,選擇最適合學習者的內容呈現方式。
3.網上交流模組
該模組主要是通過“網路論壇”來實現,給老師和學生提供一個線上交流的平臺。學生可以通過網路論壇充分發揮自主權和發言權,對課程的某些主題可以在網上展開討論,發表各自見解,探討學習心得、交流學習經驗等。對疑難問題將設立專門的網頁,分專題進行深入、系統、理性的探討,為學生提供一個更為廣闊的學習平臺。同時該模組接受來自各方面對教學的反饋資訊,如教學問卷、學習要求及期望等。
4.答疑模組
該模組分為自動答疑和人工答疑兩種方式。系統自動答疑是指當學生遇到疑難問題時,通過網路遠端提交問題的描述,系統將根據學生提交的問題描述,對問題庫和領域知識庫進行智慧搜尋,將對該問題的解答呈現給學生。當沒有檢索到對該問題的解答時,自動將問題傳送到學科教師的留言信箱中,當教師對該問題進行回答後,系統通過傳送留言通知該學生。之後,系統將對該問題的解答歸納到領域知識庫中,以便其他學生遇到類似問題時,能給予自動應答。人工答疑則是學生將問題直接針對某個老師傳送,老師一旦上線給出解答後即反饋給學生。
5.網路測評模組
該模組支援網上自測和正式考試兩種型別。學生可以登入後進行網路自測,選擇課程及內容進行測試, 可以自己設定章節、題型和難度係數等因素, 然後由系統隨機生成測驗卷, 自測完成後, 自動閱卷並給出正確答案; 教師以合法身份登入後可以對試題庫中試題進行新增、刪除、修改,同時通過人工或智慧組卷方式, 生成試卷對學生進行線上考試。系統可以自動生成併發布考試試卷, 並且能夠對考試結果進行批改、統計和分析。
6.後臺管理模組
該模組是網路教學系統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、成績管理等。
四、系統關鍵技術的實現
1.頁面設計
主要採用JSP和部分Servlet定製的標籤來表現。為了加強使用者體驗與互動能力,在網頁設計大量採用AJAX技術來實現,如自動完成、線上提示等功能。
2.課程資訊錄入流程實現
本系統採用ASSH框架進行開發實現,下面以課程資訊錄入為例闡述系統的實現。在響應新增課程資料頁面請求時,通過匯入課程管理模組的配置檔案struts-course-config.xml來完成業務流程的部署。當點選course_add.jsp上的儲存按鈕時,將輸入資料用set方法存入到courseForm中,然後根據struts-course-config.xml呼叫courseSave.do進行業務處理。在courseSave.do 中頁面資料將從courseForm中讀取。courseSave.do執行成功後將顯示頁面course_save_success.jsp。courseSave.do對應的CourseSaveAction在匯入課程管理模組的Spring配置檔案中指定,也要定義名字為”/coursesave”的受管Bean。同時,CourseSaveAction 使用到CourseService。要使用CourseService,需要在CourseSaveAction 中生成csService 的get、set方法,並且courseContext.xml中對“/courseSave”進行CourseService 的依賴注入。
Spring和Hibernate 從dbContext.xml 中讀取和資料庫有關的資訊。資料庫資訊包括資料庫連線、與資料庫結構相對應的對映檔案,把它封裝在dataSource中。然後將dataSource注入到sessionFactory中,sessionFactory同時還對課程資訊表CourseInfo,所對應的對映檔案CourseInfo.hbm.xml以及Hibernate相關操作然後將sessionFactory注入到資料訪問類CourseInfoDAO中。CourseInfoDAO中是對CourseInfo 表進行儲存\查詢\刪除等基本資料操作,在CourseContext.xml中需要CourseService進行CourseInfoDAO及其代理的依賴注入。這樣做,使得當CourseInfoDAO變化時,只需修改CourseContext.xml 給CourseService 實現新的注入就可以了,由此解除了資料訪問層和業務層的緊密耦合。
3.事務控制
為了對系統中的事務進行統一管理和控制,採用了Spring的宣告式事務管理機制。宣告式事務最大的優點就是不需要通過程式設計的方式管理事務,只需在配置檔案中做相關的事務規則宣告或通過等價的基於標註的方式,便可以將事務規則應用到業務邏輯中。因為事務管理本身就是一個典型的橫切邏輯,這正是 AOP 的用武之地。
五、結束語
成功的網路教學平臺可以為學習者提供圖文音像並茂、豐富多彩的人機互動介面, 讓學習者樂於學習,能為學習者提供一個自我發現、自主選擇的智慧型個性化學習環境,同時創設一個多人線上、互相幫助、協作式學習環境。本文采用框架技術設計的個性化網路教學系統旨在構建一個性能優良、適合網路發展的智慧型教學平臺。
參考文獻:
[1]百度百科.;
[2]孫衛琴.精通Struts:基於MVC 的JavaWeb 設計與開發[M].北京:電子工業出版社,2005:383-403.
[3]羅時飛.精通Spring [M].北京:電子工業出版社, 2005:29-48,191-224,303-309.
[4]孫衛琴.精通 物件持久化技術詳解[M].北京:電子工業出版社,2005:1-42.
[5]郭鋒等.Spring 從入門到精通[M].北京:清華大學出版社.20068:10-250.
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