基于JSF+EJB+JPA的高職院校學科競賽管理平臺的設計

楊 超

(遼寧民族師范高等專科學校 民族文化與職業(yè)教育系，遼寧 沈陽 110032)

0 引言

新時代下，國家對專業(yè)技能型人才的質量和數(shù)量提出了更高的要求，高職院面臨更大的人才培養(yǎng)挑戰(zhàn).因此，全面推動高職教育，培養(yǎng)學生綜合素質能力，發(fā)現(xiàn)并解決教學中存在的問題，提高教學質量至關重要.

1 學科競賽管理方面存在的問題

高職教育是培養(yǎng)國家專業(yè)技能型人才的搖籃，校內學科競賽一直是高職院校選拔人才、促進學生能力提升的重要手段.但從實際競賽活動情況上看，學校在活動的舉辦及管理方面還存在一些問題.大部分高職院校還停留在手工管理階段，對于競賽項目信息、競賽成績及獲獎名單均以文檔形式進行管理，這給教學人員帶來很多不便.通知競賽公告通常采用工作群的方式通知輔導員為，再由輔導員通知學生，班委報名信息匯總上報的形式極其麻煩.參賽者無法查看歷屆成績，導致沒有對比，難以確定努力方向.同時，龐大的文檔數(shù)據(jù)導致專業(yè)教師無法詳細了解學生技能優(yōu)勢及缺點，導致下一步教學實施缺乏針對性[1].因此，針對學科競賽的業(yè)務需求構建管理平臺對提高教學輔助管理手段，加強教學專業(yè)導向，提高學生專業(yè)技能具有重要意義.

2 需求分析

2.1 競賽業(yè)務流程

學科競賽是高職院校測評學生專業(yè)技能水平和綜合能力的重要專業(yè)活動.根據(jù)高職院校舉辦的學科競賽活動情況，將競賽流程劃分為賽前、賽中和賽后三個階段，對競賽業(yè)務流程梳理如下：

2.1.1 賽前

高職院校各系部根據(jù)專業(yè)建設和發(fā)展需求籌劃學科競賽，制定相關競賽規(guī)則，規(guī)劃競賽流程,將最終方案上報學校，學校通過后，記錄相關學科競賽基本信息.待競賽前期準備結束后，對全校師生發(fā)布通知公告，說明競賽的目的、時間、地點、內容、規(guī)則及獎勵等.學生可根據(jù)情況報名參賽，專業(yè)教師可選擇指導有需要的學生.

2.1.2 賽中

學校和系部教師組織參賽學生依照規(guī)則進行比賽，專業(yè)教師根據(jù)學生現(xiàn)場表現(xiàn)及所交作品進行打分，根據(jù)子項權重進行成績分類錄入.

2.1.3 賽后

對競賽選手各項成績進行匯總，并對最終成績進行降序排列.學生可查詢個人競賽成績，教師依據(jù)獲獎規(guī)則制定并公布獲獎名單.同時，對選手比賽成績進行分析和歸檔，為下次競賽及專業(yè)發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐.

2.2 業(yè)務需求分析

學科競賽管理平臺擬用信息技術手段，從實際業(yè)務出發(fā)，對學科競賽管理中存在的報名流程不規(guī)范、競賽信息管理繁瑣、數(shù)據(jù)缺乏科學統(tǒng)計等問題進行需求分析.本文從學科競賽參與者的角度切入，將業(yè)務需求角色進行劃分，分為學生、系部教師和校級管理員.用戶系統(tǒng)用例圖見圖1.

2.2.1 學生角色

學生在學科競賽中，需要以學生角色登錄系統(tǒng)，查看學校發(fā)布的學科競賽相關信息，并根據(jù)意愿報名參賽，查詢比賽的成績和競賽獲獎名單.為方便進行成績對比，學生可隨時查詢往屆成績.

2.2.2 系部教師角色

系部教師由于要完成大量的學科競賽相關工作，需要一定的特殊權限，包括制定比賽的規(guī)則、錄入競賽的相關信息、查看競賽公告、錄入競賽成績和獲獎信息等，還要能查看歷屆競賽信息統(tǒng)計數(shù)據(jù).

2.2.3 校級管理員角色

校級管理員把控整個競賽流程，從競賽前的準備到競賽結束后的錄入工作.因此，校級管理員具有競賽報名管理、競賽信息發(fā)布、獲獎信息管理、競賽成績管理、競賽項目信息管理、競賽數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理等權限.同時，為保障學科競賽的有序及穩(wěn)定進行，校級管理員還具有角色管理和競賽運行管理等權限.

2.3 可行性分析

信息技術產(chǎn)業(yè)的快速興起與發(fā)展，使得計算機技術越發(fā)穩(wěn)定和成熟，Web技術被應用到日常生活與管理中，例如全國各高職院校均建有基于B/S架構的教學相關管理系統(tǒng)，應用Java、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁標簽等技術，實現(xiàn)科學、高效、方便的業(yè)務服務[2].同時，高校教學相關管理系統(tǒng)的開發(fā)案例及軟件技術的發(fā)展，為新時代下學科競賽管理平臺系統(tǒng)的建設提供了寶貴的經(jīng)驗和技術支持.

3 系統(tǒng)功能設計

系統(tǒng)功能設計源于業(yè)務使用者的需要.根據(jù)高職院校學科競賽的業(yè)務需求，將系統(tǒng)的用戶分為學生、系部教師和校級管理員三個角色，根據(jù)賽前和賽后等需求對系統(tǒng)功能進行設計，高職院校競賽管理平臺功能如圖2所示[3].

3.1 賽前功能

根據(jù)競賽的流程需求，將賽前功能設計為競賽信息管理、信息發(fā)布管理和報名信息管理.校級管理員及系部教師可利用競賽信息管理功能填寫詳細的競賽信息.校級管理員可利用信息發(fā)布管理功能，向全校師生發(fā)布競賽信息，專業(yè)教師可對有興趣參賽的學生進行指導.學生可利用報名信息管理功能進行報名，如出現(xiàn)填寫錯誤，管理員可通過報名信息管理功能進行修改.

3.2 賽后功能

賽后功能設計為競賽成績管理功能、數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理功能.比賽結束之后，系部教師通過競賽成績管理功能將學生比賽中的各項成績進行錄入?yún)R總，學生也可通過此項功能查看歷屆個人競賽成績，通過對比確定是進步還是退步了，以加強弱項的學習.校級管理員可根據(jù)學生競賽成績填寫獲獎信息，并通過信息發(fā)布功能進行公布，對本次競賽進行官方總結及嘉獎表揚，對優(yōu)秀的學生起到鼓勵作用，對落后的學生起到鞭策作用.利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計管理功能，可對競賽中學生的各項比賽得分進行統(tǒng)計，通過有效分析這些數(shù)據(jù)，為教師教學重點把控及教學管理人員管理專業(yè)走向提供數(shù)據(jù)依托及參考.

3.3 其他功能

為保持競賽管理系統(tǒng)的良好運行，系統(tǒng)平臺除了具備賽前、賽后功能外，還設有競賽運行管理及角色信息管理功能.競賽運行管理功能也是根據(jù)競賽流程的需求進行設計.例如，在競賽公布的報名時間段以外，嚴禁學生進行報名；在成績錄入結束及公布獲獎情況之后，不允許對成績及獲獎情況進行錄入.而角色信息管理功能，則是針對新入學的學生進行角色創(chuàng)建或對角色信息進行修改.

4 系統(tǒng)設計

4.1 設計思想

競賽管理系統(tǒng)的設計以學科競賽成績管理需求為導向，合理運用Java開源框架，實現(xiàn)高職院校競賽管理的科學化與信息化.同時，平臺數(shù)據(jù)的有效分類和積累，為日后學科發(fā)展及學生各項能力培養(yǎng)提供了有利的數(shù)據(jù)依托，這種競賽的管理模式更是對學生的自我提升起到一定促進作用.

4.2 系統(tǒng)平臺架構設計

為實現(xiàn)技術人員并行開發(fā)，降低維護成本，系統(tǒng)整體架構設計采用分層的思想，各層之間以松散的方式耦合并遵循一定的規(guī)則，也達到更易于維護的目的[4].因此，將系統(tǒng)分為表示層、業(yè)務邏輯層及數(shù)據(jù)訪問層，針對各層之間的技術需要，本文應用JSF+EJB+JPA框架構建系統(tǒng)架構，系統(tǒng)架構圖見圖3.

4.2.1 表示層

表示層又稱表示層UI，為用戶訪問網(wǎng)頁提供交互式的操作界面、數(shù)據(jù)輸入和所需數(shù)據(jù)顯示等服務.JSF(Java Server Faces)是一種用于構建Java Web 應用程序的標準框架，具有業(yè)務邏輯與用戶操作界面直接映射的特性，其特有的事件驅動模式，可實現(xiàn)多對象行為響應，根據(jù)需要共同作出業(yè)務邏輯.同時其獨特的UI組件服務，更是極大地減少了技術人員在各代碼之間配合所花費的時間.

4.2.2 業(yè)務邏輯層

業(yè)務邏輯層是根據(jù)表示層接收到的用戶操作指令做出相應的邏輯判斷與操作，并根據(jù)需要訪問數(shù)據(jù)訪問層.EJB(Enterprise Java Beans)是基于分布式事務處理的企業(yè)級應用程序的組件.技術人員只需專注于業(yè)務邏輯功能的編寫，而往常需要處理的負載均衡、持久性機制、異常處理、事務處理、EJB實例生命周期、日志記錄等系統(tǒng)級服務均由EJB應用服務器提供.

4.2.3 數(shù)據(jù)訪問層

數(shù)據(jù)訪問層直接提供對數(shù)據(jù)庫的操作，而對數(shù)據(jù)的操作是由業(yè)務邏輯層和表示層提供.JPA(Java Persistence API)是對象關系映射規(guī)范，以一種統(tǒng)一的方式訪問持久層.其提供的JPQL查詢語句，可直接對實體進行操作，同時支持批量更新與修改，其具有的注釋特性可方便地實現(xiàn)實體與Java Bean的構建.

4.3 數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫設計是系統(tǒng)能否實現(xiàn)信息化管理的重要環(huán)節(jié)，高校競賽所有階段需要記錄的信息，都要通過數(shù)據(jù)化，利用關系數(shù)據(jù)庫設計實體-關系圖.根據(jù)需求及功能將系統(tǒng)實體關系模型設計如圖4所示.

4.4 系統(tǒng)優(yōu)化策略

系統(tǒng)的構建是為了解決問題，所以系統(tǒng)設計之初應考慮對現(xiàn)有信息技術資源進行利用，否則重新構建新系統(tǒng)，不僅浪費人力物力等資源，還會造成數(shù)據(jù)的冗余度.因此，競賽管理系統(tǒng)的業(yè)務邏輯功能可基于學校原有教務系統(tǒng)預留接口進行功能擴展.若無預留接口或造成教務系統(tǒng)使用繁瑣，可新建競賽管理系統(tǒng)，但用戶角色數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)庫表可從教務系統(tǒng)獲取.

由于查看系統(tǒng)公告及報名時間比較統(tǒng)一，會對系統(tǒng)造成一定的峰值訪問，導致服務器的負載運行，出現(xiàn)查看通知公告不顯示、提交報名信息未響應等不良的用戶體驗現(xiàn)象.這里建議采用MemCache(分布式的高速緩存系統(tǒng))，MemCache將用戶經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)放置在內存中，這樣就避免了用戶訪問服務器，服務器再從數(shù)據(jù)庫中調取數(shù)據(jù)返給用戶的繁瑣過程[5].這樣，提高了數(shù)據(jù)讀取的響應速度，大大增強了用戶的體驗.而管理員只需要在更新數(shù)據(jù)庫時更新MemCache即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性[6].

5 結語

本文針對學科競賽管理方向存在的問題，提出結合JSF、EJB、JPA框架技術構建學科競賽管理平臺，從系統(tǒng)開發(fā)的角度看，系統(tǒng)框架技術的應用具有一定的優(yōu)勢，系統(tǒng)功能可滿足日常競賽管理的需求.總體上講，基于JSF+EJB+JPA的學科競賽管理平臺的設計方案是可行，對加強高職院校教學建設和專業(yè)發(fā)展起到了一定的促進作用.