基于云平台的在线作业管理系统的设计与实现

林华均

（广东省东莞市商业学校 广东省东莞市 523107）

云平台是当前很多在线业务系统的基础技术平台，云平台可以为在线业务系统提供信息存储、检索、分析等专业服务，而以云技术为基础进行在线作业管理系统设计与结构搭建时一定要结合教师及学生的作业管理需求，优化操作效率、简化终端操作难度，为在线教学工作中作业管理优化提供系统技术保障。

1 以云平台为基础设计的在线作业管理系统的重要意义

随着互联网时代的到来，各种科学信息技术的发展影响着人们的生活，网络在线教育就是其中的一个代表。即使在学校，也广泛应用网络这个平台进行辅助教育，随着时间的推移，网络教学越来越普及。

在教学过程中，作业是不可或缺的一个关键组成部分，它能够直观反映学生的学习效果。但就当前的教学过程来说，作业管理的力度仍然是不足的。没有标准的作业格式不利于教师对作业的收取和批改工作，有效的布置作业能够检查出学生在学习过程的不足；高效便捷的网络交流平台能够加强学生与老师之间的交流，并且在现今的教学背景下，应用网络教学平台对各种教学资源进行“共建、共享、共用”是非常有必要的。这样一来，将会建立一个丰富教学资源共享的网络教学平台，丰富学生获得的教育资源，有利于学生高效快速的对各种学习资源进行搜索。

虽然有一些学校已经应用了作业管理系统，但这种作业系统功能比较单一，只能进行作业的提交和查看，不满足实际的教学需求。而本项目应用了以JavaEE 为基础的集成框架技术，最终打造出以云平台为基础的在线作业管理系统。此在线作业管理系统的设计极大的方便了教师和学生，完全能够实现无纸化作业管理和作业自动化。相对于功能单一的作业管理系统，本系统不仅具备作业的提交和查看功能，还具备一些辅助功能，例如老师可以上传学习课件，学生可自行下载观看；对学生的作业可以进行批改；学生之间也可以共享学习资源；教师与学生，学生与学生之间可以进行充分的交流等。丰富的教学功能能够极大的方便作业的管理，加强师生、同学之间的交流，提高作业管理效率。

2 基于云平台的在线作业管理系统设计要求

2.1 电子在线作业管理系统的功能要求分析

电子在线作业管理系统作为一个教学辅助工具，相比功能单一、缺乏效率的传统作业管理体系，极大的提高了管理作业的效率，其具体的系统要求主要有以下几点：

（1）能够及时对作业进行批改。系统能够对客观题目进行自动化批改；而对于主观题目则先进行预判断，对作业的重复度进行检验，教师批改时也能相应的进行参考。

（2）做到完全无纸化作业管理。作业应当方便保存、转移。

（3）作业批改应当简单易行，不受时间和地点的影响。教师应当可以在任意地点、任意时间进行作业的批改，完全避免传统作业批改方式的弊端，高效完成作业管理。

（4）学生提交作业之后可以查看作业的批改情况。例如作业的得分、错题等。若是有不明白的题目还可以与老师及时进行交流。

（5）系统用户体验要好。作业管理系统应当简单易操作，界面友好，优化用户的使用体验。

（6）要具备可移植性和可重用性。系统应当可以为多人提供使用，并能够开展多门课程，运行门槛要低，便于用户使用。

3 基于云平台的在线作业管理系统设计框架

3.1 系统框架结构

在线作业管理系统的设计应用了B/S 三层架构技术，并同时具备稳定性、安全性、扩展性、开放性等优点，能够应用浏览器顺利进行人机交互，规范作业管理，大大提高教学效率。

3.2 系统云服务器

在线作业管理系统应用的是阿里云服务器。阿里云服务器的云主机是架构在阿里自主研制的飞天云计算系统之上，同时以飞天云计算系统为架构的还有天猫、淘宝等应用，可靠程度毋庸置疑。阿里云服务器具备很强的反入侵能力，能够确保存储数据的安全性，在线作业管理系统的师生数据能够得到充分的保护。

3.3 在线作业管理系统功能框架

在线作业管理系统的主要有三大功能：

（1）作业管理功能；

（2）知识论坛功能；

（3）综合信息功能。

系统具体功能结构框架如图1。图1中作业管理功能又分为学生管理功能、系统管理功能以及教师管理功能。知识论坛部分又分为资料下载功能、知识分享功能以及社区交流功能。

图1：系统功能结构图

综合信息板块又分为意见反馈、关于我们等功能。此外还有浏览器的兼容性和系统主页的跳转和衔接功能。

3.3.1 作业管理功能分析

在线作业管理系统的主要任务就是对学生的作业进行管理，对学生作业进行操作的功能即是作业管理功能。作业管理功能体现在三个方面，一是学生端，学生能够进行作业的提交和查看，对于各个课程，学生能够提交作业并随时可以查看作业批改情况，同时系统还提供了作业截至时间的功能。学生可直接将作业（需保存为本地文件形式）上传到作业管理系统中，选中相应文件提交即可完成。

二是教师端，对于教师来说最主要就是作业的布置功能，并对提交的作业进行查看并批改。在布置作业时，为清晰的表现出作业的内容及格式，教师可以上传附件供学生浏览。此外，在线作业管理系统有多种查询作业的方式，旨在为教师提供便利，具体方式如下：

（1）按照作业序号查询；

（2）根据班级查询；

（3）根据学生的姓名或学号查询；

（4）通过未交作业名单进行查找。

同时教师也可对学生作业进行下载，下载完之后，作业的下载按钮颜色就会改变，方便教师进行分辨，老师可对单个作业进行下载，也可打包下载多份作业。

三是系统管理员端，即管理员进行管理的功能，例如对师生信息、作业信息以及课程信息等进行相应的管理。对于用户反馈的信息以及错误信息也应当根据实际情况进行管理。

3.3.2 知识论坛功能分析

知识论坛功能又分为社区交流功能、资料下载功能以及知识分享功能。其中社区交流功能和知识分享功能旨在方便师生、同学之间的交流沟通，资料下载功能即为学生提供学科资源的下载权限，例如练习题、上课课件、案例、答案等资源，并且资料的下载并不只局限于所学课程，还包括许多课外课程资源，学生可自行下载，同时学生之间也可进行学习资源的共享。

3.3.3 综合信息汇总功能分析

综合信息汇总主要是指将校园风景、人才招聘、意见反馈、友情链接和关于我们五大板块的信息汇总到一起。添加此功能主要是为了帮助用户更深入、更全面地了解本平台，帮助用户从多方面为平台提供反馈意见与建议。

4 系统设计及实现分析

4.1 系统页面设计工作

众所周知，页面是网络系统的门面，页面可以结合不同系统的功能向用户群体传递主要信息。为了达到明确主题，突出重点的目的，设计人员在页面设计过程中需要具体结合主体来确定恰当的图片、文字及配色。并结合后期的实际教学需求、用户反馈等进行适当调整。

在创建系统的过程中，技术人员应在系统前端利用Bootstrap框架来确保页面能同时在PC 端及手机端显示内容。Bootstrap 框架可以利用现成的UI 组件来创建页面，不但可以减少技术人员的工作量，还可以更快速、高效地设计出效果优良的页面，并且可以满足任何设备的适配需求。由此可见，Bootstrap 框架既可以帮助线上作业管理系统设计出布局精美的页面，又可以适应任何设备，还可以实现跨浏览器的兼容功能。

与此同时，Bootstrap 框架还能够兼容大量的jQuery 插件，这为技术方面带来了便利。除此之外，该作业管理系统在页面设置工作中多次使用到了Ajax 技术，该技术不但可以适当减少服务器的运行负担，优化网络站点的操作性能，还可以降低页面刷新率，帮助用户改善使用体验。

4.2 通过使用Ajax技术来进行系统局部页面更新

为了实现系统局部页面的更新任务，该线上作业管理系统通过使用Ajax 框架来达到异步请求的效果，这样一来，用户在本系统的使用体验也得到了很大改善。Ajax 通过可以模拟get 请求方式向系统后端的Controller 发送请求，再由Controller 调用到相应的业务处理代码后完成对有效信息的查询，之后Controller 再将查询到的信息反馈到系统前端的页面上。在这整套程序中，每个步骤都不会导致页面的跳转，这样也利于提升用户的使用体验。在此篇文章中，笔者以评阅作业内容为实例向读者介绍。线上作业管理系统先将下拉框中的作业次数信息获取到位之后再经过Ajax 框架将所获信息通过异步请求上传给系统后端的控制层，系统后端收到作业次数后就会立即查询数据库中的有效作业信息，并将其反馈到系统前端页面中，在用Bootstrap 模态框向用户展现作业内容。此外，JSTL 判断也被应用到了查阅作业的功能中，若作业文件中含有附件，则会显示出下载附件的选项按钮。

4.3 对文件访问的处理工作

在线上作业管理系统中，文件访问是极为关键的一环。接下来我们将以学生上交作业为例子来讲述在文件访问处理方面的设计工作。该在线作业管理系统主要支持的文件格式类型包括：DOCX、DOC、PDF。系统前端用来判断文件格式是否符合要求的程序使用的是JavaScript 代码，如果前端发现文件格式不符要求那么页面则会显示作业文件提交失败。在系统后端，技术人员使用了commons-fileupload 在Controller 中，以确保文件类型无误，进而保障了本系统的安全性。

如果学生将同一次的作业上传了多次，那么系统会自动保存在规定时间内提交的最后一份作业文件。该线上作业管理系统对每次作业提交时限也做出了明确要求，一旦学生提交作业的时间超过了规定时长，那么作业将无法提交成功。每次上传成功的作业文件都会在界面右侧的文件列表中一一陈列出来，学生可以自主选择下载之前上传成功的作业文件。该系统在保存作业文件时设置了学校专业、年级班级、学科名称与作业次数等文件夹，其分类系统简单明了，系统会将上传成功的作业文件定期备份下来。

4.4 线上批改作业功能

正因为人民教师是本系统的主要适用人群之一，所以本系统在设计过程中充分考虑到了要为教师工作提供便利。在试用期间有用户反馈希望可以增加线上批正作业的功能，以便于教师在线批阅作业。为了保证系统的安全性，本系统上传的所有文件都被设置成了不能被修改的PDF 格式。除此之外，本系统在查阅作业功能中用到了文档阅读器的XDocViewer 插件，此插件的优点为包容依赖性少、嵌入方式简便、支持查看PDF 文件、有着强大的API 功能。

5 结束语

本在线作业管理系统作为全方位的作业管理与交流互动平台，在极大程度上缓解了如今线上提交作业不方便、作业格式不标准等的问题，帮助大多数学校老师实现了教学资源共享、布置作业、批改作业、提交作业、互动沟通等多项功能。在本系统投入学校试用一年后发现，许多教师学生对本系统的科学实用性都表示十分满意。本作业管理系统不但可以缓解教师布置、批改作业的负担，还可以提升学生的学习积极性与学习效率。除此之外，线上作业管理也可大大减少对纸张的铺张浪费，既响应了提倡环保的号召，又顺应了当今社会的流行趋势，况且本系统所能普及到的学科专业十分广泛，能够满足绝大部分人群的需求。