尹思雯
(南京理工大学设计艺术与传媒学院,江苏 南京 210094)
老年教育是终身教育的最后一段,也是最薄弱的一段。据中国老年大学协会统计,国内现有7.6万余所老年学校,包括远程教育在内的老龄学员共有1300万余人。然而固有的老年教育因为存在着地域限制,加上老年群体行动不便的实际情况,因此要在较短的时间内有效组织线上教学资源,让老年教育能够合理地开展,对于教学机构和师生都是严峻的挑战。本研究从软件设计的角度出发,对线上老年大学平台开发的软硬件设备需求、软件设计流程和实现过程等进行了分析,以期探究出老年教育大规模开展线上教学的可行性、必要性,为老年教育走向智慧教育摸索出一些可复制、可推广的经验。
本文拟设计三层结构,第一层为用户界面层,学生,教师以及管理人员在该层发出访问系统服务器的指令,登录系统,且不同的用户类型所访问的系统界面也有差别;第二层为中间应用层,即通过WEB服务器访问第三层的数据库服务器;第三层数据管理层,使用SQL数据库。研究利用 UML对系统各个用户用例进行分析;利用 ASP.NET2.0技术和Microsoft Visual Studio 2017对系统的核心模块进行设计;利用SQL Server 2018设计数据库;从而达到了系统模块耦合性较低,利用少量代码来使结构尽可能简洁和紧凑,也可以使界面代码冗余在一定范围内达到尽可能地减少几个目标。
系统的主要功能如图1所示。
图1 在线老年大学平台的总体功能
结合以上的功能,能够对该老年大学在线平台用户进行不同类别的划分,具体分为学生、教师、系统管理员三大类,其中,学生用户在完成系统登录后能够操作课程学习、平台信息浏览、师生互动等三个功能模块;教师用户在完成系统登录后能够操作网站信息浏览模块,师生互动以及课程管理模块中的内容;系统管理员负责用户信息和数据,在老年大学网络平台中拥有很高的权限。
B/S结构即浏览器/服务器结构(Browser/Server),是在互联网技术高速发展的大环境之下对C/S(Client/Server)结构的改进。过去用户通过客户端访问服务器,编程复杂度高,系统维护困难。如今基于B/S结构,对客户端计算机的配置要求降低,用户不必安装专用的客户端软件,通过浏览器便可访问服务器。而用户界面完全出现在浏览器中,通过浏览器发送请求,然后通过网络服务器实现数据交互,即主要的事务逻辑均在服务器端处理。这一结构大幅降低了系统维护的成本,且增强了系统的可扩展性。
ASP.NET2.0是用于WEB动态开发的技术,在Web应用中被广泛使用,与之相似的技术有PHP、JSP技术等。其的优势在于,ASP.NET2.0轻便灵活,使用微软自带的Visual Studio即可进行开发工作。在此项技术的基础之上,可以应用Web常规组件以及HRML的交互操作界面。因此其是最受开发者喜爱的技术之一。此外ASP.NET2.0涉及IIS技术、编程语言、HTML技术等,支持页面输出缓存、页面部分缓存、应用程序数据缓存、缓存依赖。其相对于1.0版本,提供了更多进行缓存配置的功能。从而增强了可管理性和可伸缩性[7],且在改善由数据库驱动的Web程序性能方面,具有较好的表现。另一个重要的优点在于,ASP.NET2.0具有丰富的控件集,在程序员搭建系统的过程中,可大幅提高效率。在运行期间,浏览器可以自动识别HTML格式再运行。综上可见,ASP.NET功能的强大与丰富。
Microsoft Visual Studio2017是微软推出的一个功能强大的编译器,是目前Windows平台最为流行的集成开发环境。其包括一个完整的软件开发周期中所涉及的大多数工具,例如代码管控工具、集成开发环境等。且所使用的目标代码在微软支持的系统以及各个平台上均可兼容,例如 Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework等。
SQL Server 2018属于中小型数据库,适用于企业级的系统开发和数据管理任务。主要优势有:功能强大、速度快,具有丰富的内置函数,较同类的MySQL、Access数据库而言兼容性更好,且具备安全性、稳定性、可扩展性等特点。
该教育网络平台系统由硬件、软件两方面组成,硬件方面,主要指的是一个国际域名和一台服务器,且该服务器有固定IP,能够支持互联网上物理连接的建立。软件方面,主要包括操作系统、安全防护系统、管理系统、服务系统等软件及建设社区所需要的程序源码。教育网络平台的基本架构如下图2所示:
图2 在线老年大学平台基本架构图
下面简述各个层次的基本功能:
数据层:此层次含有全部以独立的形式而存储的数据集,具体到办公自动化软件,包含了DBMS、文件管理信息、邮件信息等诸多内容。数据存储层的功能是对办公自动化系统里格式各异的数据、数据库管理系统以及各类数据文件通过XML实现调用的接口。在在线老年大学平台的设计中,数据存储层可以结合不同的密级进行进一步的层次划分。数据存储层是模型层存在的基础,通常使用数据访问中间件来保证其可靠性与高性能。
应用层:该层次可以进一步细分为访问层与逻辑层。访问层就是常说的DAO,MVC的模型层主要有系统所需的所有实体类以及实现数据访问的DAO,通过JDBC的形式支持添加数据、增删数据、更新数据、查询数据等,DAO调用,其作用在于能够完全使得业务和控制层形成独立,使系统更加方便地调用控制器。
表现层:物理界面层—最终生成被浏览器解释的HTML页面;外部系统接口层—以HTTP为主与外系统交互。展现层对信息系统进行界面设计,用户在使用系统的过程中,和表现层进行直接的交互。展现层最明显的特点是,不同于数据存储层、模型层等使用Java程序语句,而是通过基于xml协议的文件进行数据传递及页面显示控制,实现系统与用户之间的交互。
3.2.1 用户管理和登录管理
出于维护平台安全性的考虑,需要先登录平台才可以正常使用,用户完成登录之后,平台结合用户信息跳转至对应界面。管理员有权添加用户和删除用户。用户管理模块控制层是由Stu Action、Admin Action、Tea Action以及Login Service等几部分组成,主要任务是封装与传递用户输入数据以及平台反馈数据,此外还负责添加、修改、删除以及查询用户信息。用户管理模块数据层主要是由tea Dao、stu Dao以及admin Dao等构成,主要作用是以控制层请求为依据开展增加、删除、修改以及查询数据库,同时向控制层反馈处理结果。
第一,用户权限划分。关于用户权限,在此采取Spring中面向切面(AOP)的思路,Log AOP类即切面实现类。采取AOP意义在于:类所涉及方法的拦截能细化至具体方法,同时创建切面不会对流程正常进行造成任何影响,实际上是在Spring外部容器中开展创建和维护切面的操作。程序工作流代码不涉及切面代码,这就是无侵入设计思路,类与拦截器是松散的耦合,这样可以十分便利的判断细粒度权限。根据Log AOP类的before()方法,在对类中方法进行调取之前首先判断权限,如果尚未登录就对页面进行访问,会被Log AOP类拦截,与此同时跳转至登录页面,以维护平台安全性。
第二,登录和注册管理。在用户管理模块中,首先是用户注册和登录管理。
第三,添加和删除用户。实际上就是对用户管理的操作,将课程管理员,教师用户和学生用户的角色信息分开存储,这样课程管理员角色操作都可以在教师用户表中进行,教师角色添加删除的操作都可以在教师表中进行,学生角色的添加删除操作也只需要在学生表中进行就可以。分别存储的优势:每个角色都与数据表进行一一的对应,而且添加用户只需要对身份加以判定,就可以直接在对应表中进行添加。
3.2.2 教师课程管理模块
教师课程管理模块也分为几个子功能,第一是教师首先注册,成功注册后才能在平台登录,然后可以对信息档案进行新建,保存和管理,这里的管理主要是数据项的维护,这样才能对教师教学计划的数据项加以维护。可以通过专业信息来对教学计划加以查找,也可以通过专业方向来对教师备课等进行查找。这样的对接设计,使得数据和信息之间的冗余大大减小。然后教师可以对各种专业信息加以下载,然后整合好所有信息资源后加以上传和发布。教师管理和发布课程提纲,导学和视频等,其中管理操作的类型分为添加,减少和更新,另外教师实现协同备课的功能,可以让教师在平台上对学习共同体进行创造,并且可以互相学习。教师对文件,资源加以上传,下载和记录,并且管理这些文件和资源,这些文件和资源为立足点,教师备课的流程也就非常明确了。在教师课程管理流程的设计中,教师用户创建教学任务,然后安排学习人员,时间和内容,这样就可以完善教师之间的协同,提高了资源的可利用率。
3.2.3 课程学习模块
课程学习模块主要是提供给学生用户最便利的在线学习资源,在这个模块中,学生用户点开浏览器,登录到系统中后,可以搜索相关内容来查询需要学习的课程内容,并且也可以在课程学习模块中,学习内容结束后,直接退出页面就可以停止网络浏览。学生用户还可以在平台上下载系统推荐的学习应用,并且在微信上进行所下载应用的学习。模块主要流程图如下图3所示:
图3 课程学习模块流程图
3.2.4 后台管理
后台管理主要指的是数据管理、用户管理及对于系统的维护,系统管理员则在完成系统登录后,便能够执行对于用户和数据的管理,且在数据管理上有着相应的权限,如导入、删除、备份等,此外,还能够修改管理员的工号密码。权限管理方面,主要指的是用户管理、角色管理及模块管理三个方面,且采用的是动态的权限管理方式。
对于在线老年大学平台来讲,在浏览器登录上,采用的就是网络平台页面访问的一般形式,用户将在线老年大学平台网址输入到手机或电脑的浏览器当中,便跳转至系统登录界面。之后,学生按照登陆提升,将自己的ID与密码依次输入,待系统验证所输入信息正确时,便成功登陆。如在登陆的过程当中,将自己密码忘记了,也可以按照网页提示,来进行密码重置的相关操作,操作完成后,用新密码登录网站首页即可。
老年大学线上平台上的信息发布模块是最为基本的模块,主要是让用户在平台上进行彼此之间的沟通,通过沟通和互动,可以发布非常有意义的帖子。网站首页发布的时候,首先要对菜单中的信息进行发布,然后再进入界面。系统管理员可以对系统进行维护和管理,还可以更改代码来进行系统管理。
文章研究的内容主要集中在如下几点内容:首先,从整体上分析了在线老年大学平台系统的要求,应用角色划分来给予描述;其次,完成了系统中多个模块的设计与实现,包括课程管理模块、课程学习管理模块以及师生互动模块等。文章中通过对教育网络平台的系统研究,有了一定的收获,但因笔者能力和时间因素的限制,在系统的设计与实现方面不够完善,一些环节尚存在缺陷,部分功能的优化也需要在后续中工作中予以完善。