教育技術類選修課管理系統設計與研發

徐世東 周恕義 劉旭輝 李小勇 曹茜

【摘要】文章介紹了北京工業大學開展教育技術選修課的基本情況和教育技術類選修課管理系統的主要作用；分析了該系統的前、后臺系統設計、數據庫設計，并著重介紹了導航菜單管理模塊的分析與實現。

【關鍵詞】教育技術；選修課；數據庫設計；導航

【中圖分類號】G40－057【文獻標識碼】A【論文編號】1009－8097(2012)03－0104－03

在2005年北京工業大學深化學分制改革、重視學生實踐能力培養、加快選修課建設、拓展學生知識面的大背景下，現代教育技術中心積極為學校本科生開設教育技術類選修課。至今有8名教師先后參與開設過5門課程，并己連續開展14個學期，學生達數千人。課程的開設既豐富了校選課的范圍，又促進了本單位教師專業能力的提升。

目前的視頻編輯、圖像處理和動畫制作三門常態化課程具有共同的“三結合”的特點，即理論與實踐結合(內容是基礎知識與操作)、技術與藝術結合(載體是案例)、創意與設計結合(產品是學生作品)。根據課程特點，為突破傳統教學模式、支持基于網絡的任務式學習和自主學習、輔助常規課堂教學，實現基于課件、案例、教學視頻、擴展資料、隨堂練習、常見問題匯總和優秀作品展示內容的自主學習及任務驅動學習，我們開展課題研究，研發了多課程教學資源共享與管理平臺。

一、系統設計

1.前、后臺設計

前臺功能：前臺顯示課程列表和課程內容，課程內容包括課件、案例、視頻、資料、常見問題、學生作品等。學生通過課程列表選擇課程，根據內容導航瀏覽課程內容，并能夠基于內容檢索信息，便于查找資料。用例圖如圖1所示。

后臺管理：主要實現教師用戶對課程列表、課程內容導航菜單和內容的統一管理，后臺包括登錄與退出模塊、課程管理模塊、導航菜單管理模塊和資源上傳模塊。例圖如圖2所示。

(1)登錄與退出模塊

登錄模塊用于驗證課程管理的教師身份，驗證通過后跳轉到課程管理頁面，用戶的登錄狀態在整個Session范圍內有效。退出模塊則是撤銷用戶登錄狀態信息，釋放相應資源，并返回登錄界面。

(2)課程管理模塊

通過課程管理模塊，教師管理多門課程信息。服務器接收JavaScript腳本作業流后，將其解釋成相應數據操作，并通過Jdbc數據庫連接引擎，完成對課程信息的增、刪、改操作，實現對課程信息的管理。

(3)導航菜單編輯模塊

導航菜單編輯模塊的設計適應課程內容的動態變化需求，教師能夠實時更新課程內容、調整導航菜單。課程內容導航菜單以樹狀結構形式直觀顯示，便于對應實現一級和二級菜單的增、刪、改操作管理。

(4)上傳管理模塊

通過上傳管理模塊，教師進行課程內容更新、上傳課件、案例、作業、作品、常見問題等。

2.數據庫設計

數據庫中共設計了四個數據表，即課程信息表、教師用戶信息表、導航菜單信息表和頁面信息表。其中后兩個表設計如表1、2所示。

3.技術路線和部署環境

平臺采用Browser/Web Server/Database的三層體系結構、Struts框架和基于MVC的設計模式，如圖3所示。通過數據分離及其表示、分離邏輯控制和表現界面，降低模塊間的耦合度，增加代碼的可復用性和可維護性。

Web服務器和數據庫服務器部署在IBM2950中(內存16G，硬盤410G，操作系統為Solans 10)，應用服務器軟件使用Tomcat5.5＋Apache 2.2.10，數據庫軟件采用SQLServer2008。

二、導航模塊的分析與實現

1.導航菜單生成模塊

本模塊用于根據多門課程的需要構建課程導航菜單。服務器通讀取數據庫中的存儲數據后，通過前臺Jsp頁面生成Div嵌套結構的導航菜單，并將其轉換成Html標簽語言返回到客戶端。

導航菜單結構的生成以及菜單結構到標簽語言的轉換是本模塊設計所涉及的技術難點。在設計中通過充分利用Java語言面向對象的編程思想，采用兩個步驟來實現導航菜單。第一步，構建導航菜單數據結構，將數據庫的表中數據轉換成標準數據接口的數據；第二步，菜單結構到標簽語言的轉換模塊是從標準數據接口中獲取數據轉換成Html標簽語言，返回到客戶端。這樣的設計結構有利于系統的擴展，當數據庫表中數據形式有變動時不需要更改上層的轉換模塊，當菜單的表現形式發生改變時也不需要更改底層數據。導航菜單生成過程和模塊結構如圖4、5所示。

2.導航菜單編輯模塊

在本模塊中，由JavaScript呈現前臺可編輯的數據表格和導航菜單，將操作轉變為作業流形式提交到服務器，服務器端接收作業流，解析數據操作命令，并對數據庫執行操作。結構如圖6所示。

3.導航菜單信息表設計

導航菜單信息表的設計如表1所示，在導航菜單信息表中，菜單項作為數據庫表中的數據記錄存放，以子節點式存儲在數據庫中，同時保存了父結點的相關信息，這樣的設計簡化了對導航菜單數據存儲的難度，平臺總體上更加實用和易用。