基于S2SH架構的教學質量評價系統設計與實現

周巧婷+王曉玲

摘 要：高職院校教學質量評價存在效率低、過程缺乏監控、評價數據沒有得到有效利用等問題。針對上述問題，在分析Struts2、Spring和Hibernate三大框架特性的基礎上，剖析了教學質量評價系統的需求和功能，研究設計了一個基于S2SH框架的教學質量評價系統。實驗結果表明，該系統實現了教學質量評價的網絡化和數字化，有效提高了質量評價效率。

關鍵詞：MVC；S2SH框架；教學質量；評價系統

DOIDOI：10.11907/rjdk.171179

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A 文章編號：1672-7800（2017）007-0106-04

0 引言

高校教師課堂教學質量評價工作是高校建立質量監控與保障體系的重要措施，是引導教師不斷提高業務素質和教育教學水平的重要手段[1-2]。目前，在教師教學質量評價工作實踐中存在著以下幾個問題：①現行評價多為階段性評價，一學期或一學年評價一次，而非過程性評價；②評價注重量化分數及量化分數排名，并沒有對評價結果數據作進一步分析[3]；③評價過程缺乏監控，學生、教師的參評率無法得到保證，因而無法保證評價結果的客觀公正性。

本文以上海電子信息職業技術學院《教學質量標準》為評價依據，設計了一個面向學生、教師和督導專家的教師教學質量評價系統，不僅提高了評價效率，同時借助對評價數據的分析，能夠對教師的教學質量給出客觀公正的評價，并通過大數據分析，找出教學中存在的問題，為教學管理部門提供決策依據。

1 S2SH技術架構

1.1 S2SH集成框架

S2SH是3種輕量級框架Struts2、Spring和Hibernate的集成。S2SH嚴格采用J2EE的分層結構，Web層由Struts2構建，業務層由Struts2和Spring集成構建，而持久層由Spring和Hibernate集成構建。

S2SH集成框架如圖1所示，包括表現層、業務邏輯層、數據持久層與域模型驅動Model。其中，表示層由Struts2框架來描述MVC框架，業務邏輯層由Spring框架的IoC容器協助完成，持久層由Hibernate框架的對象關系映射（O/R Mapping）完成與數據庫的交互，服務器端表示層和業務邏輯層通過域模型層的VO（Value Object）進行數據傳遞，業務邏輯層和持久層通過域模型層的VO來描述對象之間的關系[5]。從S2SH的體系架構中不難看出，S2SH框架是以Spring框架為核心，向上集成Struts2，向下集成Hibernate，并整合Struts2和Hibernate的框架組合。這種集成框架具有可伸縮性、靈活性、易維護等特性，能簡化企業系統的開發、部署和管理。

1.2 Struts2框架

Struts2[6-7]是Servlet的進一步封裝，負責處理Web頁面請求，并在表示層中調用后端數據[8]。Struts2的核心組件包括核心控制器（FilterDispatcher）、業務邏輯控制器（Action）、攔截器（Interceptor）、結果類型（Result）和視圖（View）等。處理流程如圖2所示。瀏覽器發送一個請求，由核心控制器FilterDispatcher根據請求選擇合適的Action，其間攔截器鏈會自動對請求應用通用功能，然后通過回調Action的Execute方法反饋結果類型給相應視圖，最后視圖將結果信息輸出到瀏覽器。

1.3 Spring框架

Spring主要實現輕量級的控制反轉（IoC）和面向切面（AOP ）開發[9]。Spring是一個輕量級的解決方案，包括：基于依賴注入的核心機制、基于AOP的聲明式事務管理、與多種持久層技術整合以及優秀的Web MVC框架。Spring 框架是一個分層架構，由CORE（基于DI）、AOP、ORM、DAO、MVC、Web、Context 7個模塊組成，每個模塊都可以單獨存在，或者與其它一個或多個模塊聯合工作，所以開發者可以自由選擇Spring框架的部分或全部。

Spring Core：實現Spring 框架的基本功能，其中實現工廠模式的BeanFactory使用控制反轉（IoC）將應用程序的配置和依賴性規范與實際的應用程序代碼分開。

Spring AOP：實現面向切面的編程功能，為基于 Spring 的應用程序中的對象提供事務管理服務。通過使用 Spring AOP，即可將聲明性事務管理集成到應用程序中，而不用依賴 EJB 組件。

Spring框架的核心是控制反轉IoC（Inversion of Control）、依賴注入DI（Dependence Injection）機制和AOP技術，

它們是整個Spring框架的基礎。

1.4 Hibernate框架

Hibernate是采用ORM機制的持久層開發框架，它是Java應用和關系數據庫之間的橋梁，負責Java對象和關系數據之間的映射。其內部封裝了JDBC訪問數據庫的操作，向上層應用提供面向對象的數據庫訪問API。Hibernate是輕量級的封裝，可避免過多復雜的功能，減輕程序員負擔。同時，它是一個開源代碼，提供開放的API，用戶可以自行擴充功能，因而使用Hibernate可以減少操作數據庫的工作量[10-11]。

2 教學質量評價系統設計

2.1 系統目標

教學質量評估系統的開發是為了規范教學質量評估工作流程，提升評估質量和效率，保證評估結果的客觀、公正，為教師的聘任、晉升、獎懲、培訓、退出等機制提供依據，以更好地服務于學院的人才培養工作[12]。

2.2 系統功能設計endprint

系統主要包括登錄模塊、基礎數據管理模塊、評教模塊、評教結果統計模塊、分析模塊與查詢模塊5大功能模塊。

（1）登錄模塊。本系統有6類用戶，分別是學生、教師、專家、領導、超級管理員和系部管理員。此模塊的主要功能是顯示用戶登錄界面，檢查用戶名密碼是否正確。用戶登錄后，根據不同角色進入不同的操作界面，進行不同權限的操作。

（2）基礎數據管理模塊。此模塊包括組織機構設置、用戶設置、角色設置、權限設置、評價指標管理5個子模塊。其中評價指標管理子模塊能夠為3類評價人員即學生、同行和專家設置不同的評價指標，并能動態設定各指標的權重。

（3）評教模塊。分別為3類人員提供對教師教學的評價功能。

（4）評教結果統計與分析模塊。能匯總各教學單位的評價結果，對評價的各項指標進行分析，評價結束后能對此次評估的參評率進行統計。

（5）查詢模塊。此模塊能夠依據不同權限提供不同的查詢功能，可以查詢評教結果、評教進度和參評率等。為了更好的用戶體驗，查詢結果提供圖標和數據兩種顯示方式。

從用戶視角看，本系統具有如下功能：

（1）普通教師：可通過本人工號登錄評估系統，對本教研室的教師進行評估，并可對本人的評估結果進行查詢。

（2）專家：用本人的工號登錄評估系統后可對本人級別下的教師進行評價。

（3）領導：用本人工號登錄評估系統后可對本人級別下的教師進行評估，并進行評估結果的查詢。

（4）學生：可通過本人學號登錄評估系統，僅能對其任課教師進行評估。

（5）系部管理員：可以維護本部門教師信息，設置部門內部教研室以及教研室教師情況，查看部門教師評教進度。

（6）超級管理員：可以對整個系統進行管理和維護，具體內容包括：設置系統基礎數據（如：角色、權限、數據字典等）、評估學期設置、評估標準內涵及權重設定、用戶添加與權限設置、全院評估結果匯總、結果數據導出、評估進度查詢等。

2.3 系統數據庫設計

根據上述系統功能的分析，系統的數據庫設計可以分為兩大類，一類是系統基礎表設計，另一類是業務表設計。其中，系統基礎表共有7張，業務表共有12張，主要的表名及相關描述如表1、表2所示。

由于篇幅限制，本文只給出了與教師評教相關的數據庫之間的邏輯關系，如圖6所示。

3 教學質量評價系統實現

3.1 S2SH框架分層開發

基于S2SH框架的系統開發采用分層開發的方式[13]，整個系統的開發結構分為4層。實體層即對應的數據庫表的實體類；Dao層使用了Hibernate連接數據庫、操作數據庫（增刪改查）；Service層引用對應的Dao數據庫操作，在這里可以編寫自己需要的代碼（比如簡單的判斷）；Action層引用對應的Service層，結合Struts的配置文件跳轉到指定頁面，也能接受頁面傳遞的請求數據并進行計算處理。以上Hibernate、Struts都需要注入到Spring的配置文件中，Spring將這些聯系成為一個整體。圖7以評教模塊為例，展示了系統中實體類、DAO、Service和Action的具體關系與實現。

3.2 配置數據源與事務管理

本系統采用阿里數據連接池druid，在applicationContent-Hibernate.xml文件中的中添加數據源的配置代碼。

為確保數據的完整性、避免多線程同時操作數據庫而帶來的讀臟數據的問題[15]，對Spring事務作如下配置：

<！-- Spring HibernateTransactionManager事務-->

<！-- AOP-->

<！--基本事務定義，使用transactionManager作事務管理，默認get*方法的事務為readonly，其余方法按默認設置-->

<！--配置切面 -->

3.3 安全問題

教學質量評價系統的安全問題主要從權限控制、輸入控制、防SQL注入、數據加密、異常處理、記錄系統日志幾方面進行考慮[15]。以RBAC思想為核心，按照角色、部門為系統用戶分配權限。客戶端利用JavaScript代碼控制驗證輸入數據，為防止用戶繞過客戶端，服務器端數據驗證通過配置Struts2的xml來完成，系統中的重要數據采用MD5算法進行加密。系統日志記錄用戶登錄信息、管理員的所有操作、程序錯誤和異常信息。

4 結語

目前，本系統已在上海電子信息職業技術學院運行，得到學校學生和同行的認可。實踐表明，基于S2SH架構的評教系統具有良好的可維護性和可擴展性，充分兼顧了校領導、教師、學生等用戶的不同需求，實現了與校園信息化平臺其它應用系統的對接，提高了評教工作效率和工作質量，提升了教學質量管理信息化水平。

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