基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的音樂課程輔助教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計研究

王飛

(寶雞文理學(xué)院 音樂學(xué)院, 寶雞 721013)

0 引言

就音樂課程教學(xué)而言，構(gòu)建基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的音樂課程輔助教學(xué)系統(tǒng)勢在必行，其不僅可以實現(xiàn)音樂教學(xué)系統(tǒng)的有效性，還可以實現(xiàn)在線進(jìn)行音樂知識傳授，學(xué)生學(xué)習(xí)狀況考察，考核與成績分析，以及師生有機(jī)互動，從而為教師與學(xué)生提供交互式系統(tǒng)，促使學(xué)生輕松愉悅地學(xué)習(xí)音樂課程知識，而教師也可以全面了解學(xué)生的實際需要[1]。本文在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，主要選用的是Web Service模式與JSP框架，從而進(jìn)一步實現(xiàn)了邏輯處理交互系統(tǒng)，大大降低功能模塊的耦合性，提高了系統(tǒng)的兼容性，有助于后續(xù)升級優(yōu)化輔助教學(xué)系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)開發(fā)思路

就當(dāng)前高校總體功能需求，Web Service架構(gòu)實現(xiàn)音樂輔助教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢與所有可能會衍生的新型需求來講，基于Web Service體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，其中包括用戶管理模塊、作業(yè)管理模塊、音樂鑒賞模塊、音樂知識學(xué)習(xí)模塊等[2]，具體如圖1所示。

圖1 音樂輔助教學(xué)系統(tǒng)管理模塊

2 系統(tǒng)設(shè)計

基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的音樂輔助教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計，可以選用模塊化設(shè)計理念加以實現(xiàn)。在進(jìn)行模塊化設(shè)計時，不僅要充分考慮系統(tǒng)框架劃分，還要綜合設(shè)計模塊間的通信、連續(xù)性、保持性、保護(hù)性等等[3]。

2.1 功能框架設(shè)計

基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的音樂輔助教學(xué)系統(tǒng)主要包含七大模塊，具體如圖2所示。

2.2 體系框架設(shè)計

基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的音樂輔助教學(xué)系統(tǒng)主要選用B/S三層體系結(jié)構(gòu)，具體如圖3所示。

圖2 音樂教學(xué)系統(tǒng)功能模塊圖

圖3 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖

基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的音樂輔助教學(xué)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)主要劃分為三大層次，即網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層。網(wǎng)絡(luò)層包含Web UI layer與Service layer，并利用JSP技術(shù)實現(xiàn)了與客戶端間的數(shù)據(jù)信息共享。應(yīng)用層則基于Spring技術(shù)得以完成，實現(xiàn)了系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯處理功能，主要任務(wù)是調(diào)用客戶端業(yè)務(wù)請求，并訪問數(shù)據(jù)，把后續(xù)處理結(jié)果通過用戶交互形式傳輸給客戶端加以展示，以便于后續(xù)其他客戶端查詢與訪問。數(shù)據(jù)層的作用是實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層與數(shù)據(jù)庫之間的數(shù)據(jù)信息共享，防止業(yè)務(wù)請求直接性訪問數(shù)據(jù)庫，造成數(shù)據(jù)不一致等不良現(xiàn)象，可以在很大程度上保證數(shù)據(jù)的安全性與整體性。

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫E-R圖主要包含實體、屬性、聯(lián)系三大部分，是關(guān)系數(shù)據(jù)庫結(jié)果的關(guān)系模式的集合模型。因此，在進(jìn)行設(shè)計時，將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型的實質(zhì)是將三大部分轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式的過程[4]。系統(tǒng)設(shè)計的音樂知識學(xué)習(xí)模塊部分E-R圖具體如圖4所示。

2.4 系統(tǒng)模塊設(shè)計

2.4.1 登錄模塊設(shè)計

系統(tǒng)登錄模塊屬于系統(tǒng)最初界面，用戶需要通過此系統(tǒng)驗證，才可以使用系統(tǒng)其他功能。系統(tǒng)可以實現(xiàn)和用戶的有

圖4 數(shù)據(jù)庫E-R圖

效銜接，并依據(jù)用戶角色賦予相應(yīng)的操作界面。系統(tǒng)登錄模塊流程具體如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)登錄流程

2.4.2 知識學(xué)習(xí)模塊設(shè)計

學(xué)習(xí)音樂知識模塊主要包含兩部分，即理論知識學(xué)習(xí)與常識知識學(xué)習(xí)，可以顯示、查詢并瀏覽知識資料等。知識學(xué)習(xí)模塊流程具體如圖6所示。

圖6 知識學(xué)習(xí)流程

2.4.3 鑒賞模塊設(shè)計

管理人員先預(yù)覽音樂鑒賞相關(guān)資料，即視頻資料、音頻資料、文本鑒賞資料等等，再根據(jù)鑒賞內(nèi)容與類型重編內(nèi)容，并提交到指定數(shù)據(jù)庫存儲位置中去，實現(xiàn)信息存儲，然后針對數(shù)據(jù)庫中存儲的音樂鑒賞資料按照規(guī)定篩選要求進(jìn)行快速檢索與高級檢索。

2.4.4 作業(yè)管理模塊設(shè)計

基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的音樂輔助教學(xué)系統(tǒng)作業(yè)管理模塊主要包含六個環(huán)節(jié)，具體如圖7所示。

圖7 作業(yè)管理流程

系統(tǒng)作業(yè)管理模塊主要包含三個功能，即教師布置作業(yè)并規(guī)定學(xué)生提交作業(yè)時間；學(xué)生查看作業(yè)；學(xué)生提交作業(yè)。

2.4.5 網(wǎng)上考試模塊設(shè)計

在網(wǎng)上考試系統(tǒng)正常運行之后，先判斷用戶的合法性，即用戶名與密碼的正確性，如果屬于非法登錄，拒絕其參加考試，取消考試資格。然后檢查學(xué)生參考情況，如果已經(jīng)參考一次，則不允許考試，如果未參考，則根據(jù)學(xué)生身份與學(xué)習(xí)課程隨機(jī)選擇試卷考試。

2.4.6 在線答疑模塊設(shè)計

此模塊的功能是將學(xué)生所提問題與教師恢復(fù)存儲到數(shù)據(jù)庫，并采取信息檢索方式查詢、發(fā)布問題，保證在線答疑環(huán)節(jié)更加具備現(xiàn)實意義。

2.4.7 資源共享模塊設(shè)計

基于互聯(lián)網(wǎng)開展通信、共享、知識等相關(guān)活動，通過系統(tǒng)功能、邏輯實現(xiàn)、系統(tǒng)集成等方面加以說明。首先，系統(tǒng)功能。主要包含動態(tài)知識定位、智能知識檢索、知識導(dǎo)入分類與知識庫更新維護(hù)。其次，邏輯實現(xiàn)。系統(tǒng)由多個云計算服務(wù)平臺構(gòu)成，彼此間通過交互合作實現(xiàn)對象的參數(shù)傳輸，體現(xiàn)了云計算的智能性與共享性。用戶向服務(wù)平臺發(fā)出請求，平臺將請求傳輸?shù)綑z索服務(wù)平臺，由其進(jìn)行任務(wù)處理，找到知識資料及時通知服務(wù)平臺，以此構(gòu)成團(tuán)隊合作模式，完成系統(tǒng)功能實現(xiàn)。再次，模塊集成。大部分系統(tǒng)是在構(gòu)建云計算環(huán)境下知識共享模型的時候，已經(jīng)實施了管理系統(tǒng)，這些系統(tǒng)之間是彼此獨立且動態(tài)化存在的。而云計算模式提供的虛擬技術(shù)將會把系統(tǒng)既有知識管理模塊擬合為服務(wù)平臺，為用戶創(chuàng)新共享知識提供統(tǒng)一平臺，以便于系統(tǒng)集成。

2.4.8 數(shù)據(jù)庫管理模塊設(shè)計

數(shù)據(jù)庫管理模塊設(shè)計的目的是管理系統(tǒng)管理人員、設(shè)置系統(tǒng)基本信息；維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。一旦系統(tǒng)因為意外出現(xiàn)故障，利用數(shù)據(jù)庫備份功能，可重新導(dǎo)入數(shù)據(jù)信息，實現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)與恢復(fù)功能，此管理制度十分智能化。數(shù)據(jù)庫管理流程具體如圖8所示[5]。

圖8 數(shù)據(jù)庫管理流程

3 基于現(xiàn)代化信息技術(shù)的音樂課程輔助教學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)實現(xiàn)

在系統(tǒng)中，利用Java EE三層結(jié)構(gòu)劃分，即表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)服務(wù)層，以此將業(yè)務(wù)規(guī)則、邏輯、映射、數(shù)據(jù)訪問等工作歸置到中間層加以處理，客戶端便可以全部通過控制器與中間構(gòu)建聯(lián)系，再通過中間層實現(xiàn)和數(shù)據(jù)庫的交互[6]。

3.1.1 表現(xiàn)層

利用JSF結(jié)構(gòu)框架，在JSP框內(nèi)不需包括Java腳本，因此，其設(shè)計更加簡潔有效，JSP結(jié)構(gòu)頁面利用JSF標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)展示，通過Net Bean IDE可視化方式生成頁面顯示效果。

3.1.2 中間層

利用JSF+EJB3+JPA組合，并在中間層劃分成MVC控制器層、EAO層、Service層，實現(xiàn)控制層分離IPA實體層和業(yè)務(wù)邏輯層的目標(biāo)。其一，MVC控制器層的功能是負(fù)責(zé)中間層與表現(xiàn)層交互；其二，EAO層是實體訪問對象層，功能是封裝實體JPA，刪除、增加、修改、查詢數(shù)據(jù)；其三，Service層的功能是實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層規(guī)則；其四，JPA實體層的功能是針對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表進(jìn)行JPA實體映射，以此操作數(shù)據(jù)庫。

3.1.3 數(shù)據(jù)服務(wù)層

基于SQL Service2008實現(xiàn)數(shù)據(jù)層。

3.2 模塊功能實現(xiàn)

3.2.1 登陸模塊實現(xiàn)

在提示框輸入用戶名與密碼，選擇用戶類型登錄。系統(tǒng)根據(jù)輸入信息基于數(shù)據(jù)庫搜索匹配，輸入信息有無，提示用戶名、密碼錯誤，正確則匹配相應(yīng)角色，角色應(yīng)與用戶名、密碼相對應(yīng)，否則提示錯誤重選，如全部正確，系統(tǒng)進(jìn)入角色用戶功能界面。

3.2.2 知識學(xué)習(xí)模塊實現(xiàn)

系統(tǒng)進(jìn)入登錄界面，通過身份認(rèn)證，進(jìn)入系統(tǒng)使用功能。登錄成功之后，進(jìn)入系統(tǒng)顯示系統(tǒng)子功能，然后選擇音樂知識學(xué)習(xí)系統(tǒng)，輸入關(guān)鍵詞檢索相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容，開始學(xué)習(xí)。

3.2.3 鑒賞模塊實現(xiàn)

在子系統(tǒng)功能界面進(jìn)入音樂鑒賞系統(tǒng)，選擇音樂鑒賞類型，輸入關(guān)鍵詞進(jìn)行相關(guān)視頻信息檢索，開始播放。其中，還可以選擇更多必聽項目，從而獲得更加全面的音樂視頻鑒賞信息。

3.2.4 作業(yè)管理模塊實現(xiàn)

在管理系統(tǒng)界面輸入用戶名與密碼，登錄作業(yè)管理界面，查詢所選課程。學(xué)生選擇進(jìn)入課程，便可以完成作業(yè)相關(guān)操作。

3.2.5 網(wǎng)上考試模塊實現(xiàn)

進(jìn)入網(wǎng)上考試系統(tǒng)，學(xué)生輸入用戶名與密碼進(jìn)入系統(tǒng)，題庫根據(jù)學(xué)生信息自動分配試卷。教師進(jìn)入后臺管理界面，編輯試卷，并在線評閱學(xué)生答題情況，給出相應(yīng)成績。學(xué)生在規(guī)定時間內(nèi)完成試卷，并在規(guī)定日期內(nèi)查詢成績。

3.2.6 在線答疑模塊實現(xiàn)

在線答疑相當(dāng)于論壇，其中教師與學(xué)生可以實時交互，交流音樂知識與經(jīng)驗[7]。

4 總結(jié)

綜上所述，基于現(xiàn)代化信息技術(shù)進(jìn)行音樂輔助教學(xué)信息管理，有助于提高學(xué)生對于音樂的認(rèn)知程度，從而提升音樂教學(xué)效率與質(zhì)量，促進(jìn)音樂教育行業(yè)發(fā)展。本文基于Web Service技術(shù)與B/S三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了音樂課程輔助教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計，并以Java作為開發(fā)語言基于JSP框架實現(xiàn)了系統(tǒng)的多元化功能，同時以SQL Service2008數(shù)據(jù)庫與JSP為載體進(jìn)一步實現(xiàn)了網(wǎng)頁的動態(tài)化發(fā)布。通過系統(tǒng)實現(xiàn)，表明此系統(tǒng)運行良好，可以在很大程度上滿足既有設(shè)計目標(biāo)。