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淺析個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統設計與實(shí)現
論文關(guān)鍵詞:SSH;AJAX;B/S模式;網(wǎng)絡(luò )教學(xué)論文摘要:Internet技術(shù)的迅速發(fā)展以及學(xué)校信息化程度的不斷提高,使得網(wǎng)絡(luò )教育資源日益豐富;基于Internet的教學(xué)方式已經(jīng)深入人心,推動(dòng)了我國教育改革的進(jìn)程,改變了人們的學(xué)習觀(guān)念。個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統充分利用網(wǎng)絡(luò )資源,強調學(xué)生自主個(gè)性學(xué)習,并采用AJAX、Struts、Spring、Hibernate等框架技術(shù),使得項目開(kāi)發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)捷、結構清晰,并且系統具備很好的可擴展性和可維護性,提高了軟件系統項目的可重用性。
一、網(wǎng)絡(luò )教學(xué)的現狀
隨著(zhù)Internet技術(shù)的日益普及, 計算機網(wǎng)絡(luò )教學(xué)已成為現代教育技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)。在網(wǎng)絡(luò )教學(xué)環(huán)境下, 可以最大限度地發(fā)揮學(xué)習者的主動(dòng)性、積極性, 實(shí)現傳統教育無(wú)法做到的“個(gè)性化教育”。但在目前的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)中, 以教師為主體的教學(xué)模式實(shí)質(zhì)上并沒(méi)有改變。對網(wǎng)絡(luò )教學(xué)的理解也只是停留在教學(xué)手段和教學(xué)形式的改變上,同時(shí)系統開(kāi)發(fā)一般采用Web技術(shù),不能適應網(wǎng)絡(luò )發(fā)展與內容更新帶來(lái)的變化。為此我們采用ASSH框架技術(shù)研究并設計擴展性良好的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統,讓學(xué)生根據自我水平進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習,調用各種學(xué)習資源,自我設計學(xué)習進(jìn)度直至達到學(xué)習目的。
二、系統框架技術(shù)
在程序開(kāi)發(fā)時(shí),我們選擇已有的優(yōu)秀架構可以集中精力處理業(yè)務(wù)邏輯。在開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統時(shí),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(gè)架構(簡(jiǎn)稱(chēng)ASSH 框架)。
AJAX全稱(chēng)為“Asynchronous JavaScript and XML”,在瀏覽器與 Web 服務(wù)器之間使用異步數據傳輸,這樣就可使網(wǎng)頁(yè)從服務(wù)器請求少量的信息,而不是整個(gè)頁(yè)面。AJAX 可使因特網(wǎng)應用程序更小、更快、更友好。[1]
Struts中模型是一個(gè)Action類(lèi),開(kāi)發(fā)者通過(guò)其實(shí)現商業(yè)邏輯。視圖是由與Servlet配合工作的一整套JSP定制標簽構成,利用它們可以快速建立應用系統的界面�？刂破鰽ctionServlet是模型與視圖的聯(lián)系紐帶。[2]
Spring提供了輕量級管理業(yè)務(wù)組件的IoC容器。Spring通過(guò)依賴(lài)注入機制,可以在運行期間為組件配置所需要的資源,而無(wú)需在編寫(xiě)組件代碼時(shí)指定,從而在相當程度上降低了組件之間的耦合,實(shí)現組件的即插即用。[3]
Hibernate實(shí)現對關(guān)系數據庫的對象化。Hibernate不僅能夠管理JavaBean(或者稱(chēng)之為POJO)到RDBMS 表的映射,還能夠供應用查詢(xún)和獲取數據庫中的數據。Hibernate事實(shí)上是標準的O/R 映射技術(shù)。[4]
三、系統分析與設計
系統基本形式為一個(gè)交互式動(dòng)態(tài)網(wǎng)站。用戶(hù)必須登錄后才能訪(fǎng)問(wèn)系統,并且不同身份登錄后,所擁有的權限是不同的。用戶(hù)身份有:教師、管理員和已注冊過(guò)的學(xué)生等。每個(gè)身份可以注冊多個(gè)用戶(hù),用戶(hù)可以操作自己權限內的模塊。整個(gè)系統劃分為網(wǎng)絡(luò )教學(xué)模塊、智能推薦模塊、網(wǎng)上交流模塊、答疑模塊、網(wǎng)絡(luò )測評模塊、后臺管理模塊等。
1.網(wǎng)絡(luò )教學(xué)模塊
該模塊主要有“課程選擇”、“課件閱覽”、“視頻點(diǎn)播”等部分, 提供相關(guān)課程的在線(xiàn)教學(xué)內容, 如HTML 網(wǎng)頁(yè)、PPT電子教案、DOC 教學(xué)文檔、RM、ASF教學(xué)錄像等,這部分是網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統的主要部分,學(xué)生可以根據自己的需要進(jìn)行選擇性學(xué)習。
2.智能推薦模塊
學(xué)習內容的選擇上,系統根據學(xué)習歷史記錄和能力估計,選擇學(xué)生沒(méi)有掌握或是沒(méi)有學(xué)習過(guò)的教學(xué)內容,這些學(xué)習內容是與當前學(xué)生能力最接近的。在學(xué)習內容的組織上,系統將根據對學(xué)生估測的能力和學(xué)生的認知風(fēng)格,選擇最適合學(xué)習者的內容呈現方式。
3.網(wǎng)上交流模塊
該模塊主要是通過(guò)“網(wǎng)絡(luò )論壇”來(lái)實(shí)現,給老師和學(xué)生提供一個(gè)在線(xiàn)交流的平臺。學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )論壇充分發(fā)揮自主權和發(fā)言權,對課程的某些主題可以在網(wǎng)上展開(kāi)討論,發(fā)表各自見(jiàn)解,探討學(xué)習心得、交流學(xué)習經(jīng)驗等。對疑難問(wèn)題將設立專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)頁(yè),分專(zhuān)題進(jìn)行深入、系統、理性的探討,為學(xué)生提供一個(gè)更為廣闊的學(xué)習平臺。同時(shí)該模塊接受來(lái)自各方面對教學(xué)的反饋信息,如教學(xué)問(wèn)卷、學(xué)習要求及期望等。
4.答疑模塊
該模塊分為自動(dòng)答疑和人工答疑兩種方式。系統自動(dòng)答疑是指當學(xué)生遇到疑難問(wèn)題時(shí),通過(guò)網(wǎng)絡(luò )遠程提交問(wèn)題的描述,系統將根據學(xué)生提交的問(wèn)題描述,對問(wèn)題庫和領(lǐng)域知識庫進(jìn)行智能搜索,將對該問(wèn)題的解答呈現給學(xué)生。當沒(méi)有檢索到對該問(wèn)題的解答時(shí),自動(dòng)將問(wèn)題發(fā)送到學(xué)科教師的留言信箱中,當教師對該問(wèn)題進(jìn)行回答后,系統通過(guò)發(fā)送留言通知該學(xué)生。之后,系統將對該問(wèn)題的解答歸納到領(lǐng)域知識庫中,以便其他學(xué)生遇到類(lèi)似問(wèn)題時(shí),能給予自動(dòng)應答。人工答疑則是學(xué)生將問(wèn)題直接針對某個(gè)老師發(fā)送,老師一旦上線(xiàn)給出解答后即反饋給學(xué)生。
5.網(wǎng)絡(luò )測評模塊
該模塊支持網(wǎng)上自測和正式考試兩種類(lèi)型。學(xué)生可以登錄后進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )自測,選擇課程及內容進(jìn)行測試, 可以自己設定章節、題型和難度系數等因素, 然后由系統隨機生成測驗卷, 自測完成后, 自動(dòng)閱卷并給出正確答案; 教師以合法身份登錄后可以對試題庫中試題進(jìn)行添加、刪除、修改,同時(shí)通過(guò)人工或智能組卷方式, 生成試卷對學(xué)生進(jìn)行在線(xiàn)考試。系統可以自動(dòng)生成并發(fā)布考試試卷, 并且能夠對考試結果進(jìn)行批改、統計和分析。
6.后臺管理模塊
該模塊是網(wǎng)絡(luò )教學(xué)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(jì)管理等。
四、系統關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現
1.頁(yè)面設計
主要采用JSP和部分Servlet定制的標簽來(lái)表現。為了加強用戶(hù)體驗與交互能力,在網(wǎng)頁(yè)設計大量采用AJAX技術(shù)來(lái)實(shí)現,如自動(dòng)完成、在線(xiàn)提示等功能。
2.課程信息錄入流程實(shí)現
本系統采用ASSH框架進(jìn)行開(kāi)發(fā)實(shí)現,下面以課程信息錄入為例闡述系統的實(shí)現。在響應新增課程數據頁(yè)面請求時(shí),通過(guò)導入課程管理模塊的配置文件struts-course-config.xml來(lái)完成業(yè)務(wù)流程的部署。當點(diǎn)擊course_add.jsp上的保存按鈕時(shí),將輸入數據用set方法存入到courseForm中,然后根據struts-course-config.xml調用courseSave.do進(jìn)行業(yè)務(wù)處理。在courseSave.do 中頁(yè)面數據將從courseForm中讀取。courseSave.do執行成功后將顯示頁(yè)面(course_save_success.jsp)。courseSave.do對應的CourseSaveAction在導入課程管理模塊的Spring配置文件中指定,也要定義名字為”/coursesave”的受管Bean。同時(shí),CourseSaveAction 使用到CourseService。要使用CourseService,需要在CourseSaveAction 中生成csService 的get、set方法,并且courseContext.xml中對“/courseSave”進(jìn)行CourseService 的依賴(lài)注入。
Spring和Hibernate 從dbContext.xml 中讀取和數據庫有關(guān)的信息。數據庫信息包括數據庫連接、與數據庫結構相對應的映射文件,把它封裝在dataSource中。然后將dataSource注入到sessionFactory中,sessionFactory同時(shí)還對課程信息表CourseInfo,所對應的映射文件CourseInfo.hbm.xml以及Hibernate相關(guān)操作然后將sessionFactory注入到數據訪(fǎng)問(wèn)類(lèi)CourseInfoDAO中。CourseInfoDAO中是對CourseInfo 表進(jìn)行保存\查詢(xún)\刪除等基本數據操作,在CourseContext.xml中需要CourseService進(jìn)行CourseInfoDAO及其代理的依賴(lài)注入。這樣做,使得當CourseInfoDAO變化時(shí),只需修改CourseContext.xml 給CourseService 實(shí)現新的注入就可以了,由此解除了數據訪(fǎng)問(wèn)層和業(yè)務(wù)層的緊密耦合。
3.事務(wù)控制
為了對系統中的事務(wù)進(jìn)行統一管理和控制,采用了Spring的聲明式事務(wù)管理機制。聲明式事務(wù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是不需要通過(guò)編程的方式管理事務(wù),只需在配置文件中做相關(guān)的事務(wù)規則聲明(或通過(guò)等價(jià)的基于標注的方式),便可以將事務(wù)規則應用到業(yè)務(wù)邏輯中。因為事務(wù)管理本身就是一個(gè)典型的橫切邏輯,這正是 AOP 的用武之地。
五、結束語(yǔ)
成功的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)平臺可以為學(xué)習者提供圖文音像并茂、豐富多彩的人機交互界面, 讓學(xué)習者樂(lè )于學(xué)習,能為學(xué)習者提供一個(gè)自我發(fā)現、自主選擇的智能型個(gè)性化學(xué)習環(huán)境,同時(shí)創(chuàng )設一個(gè)多人在線(xiàn)、互相幫助、協(xié)作式學(xué)習環(huán)境。本文采用框架技術(shù)設計的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統旨在構建一個(gè)性能優(yōu)良、適合網(wǎng)絡(luò )發(fā)展的智能型教學(xué)平臺。
參考文獻:
[1]百度百科.http://baike.baidu.com/view/1641.htm.[EB/OL].
[2]孫衛琴.精通Struts:基于MVC 的JavaWeb 設計與開(kāi)發(fā)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005:383-403.
[3]羅時(shí)飛.精通Spring [M].北京:電子工業(yè)出版社, 2005:29-48,191-224,303-309.
[4]孫衛琴.精通Hibernate:Java 對象持久化技術(shù)詳解[M].北京:電子工業(yè)出版社,2005:1-42.
[5]郭鋒等.Spring 從入門(mén)到精通[M].北京:清華大學(xué)出版社.2006(8):10-250.
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