基于云平臺的在線作業管理系統的設計與實現

林華均

（廣東省東莞市商業學校 廣東省東莞市 523107）

云平臺是當前很多在線業務系統的基礎技術平臺，云平臺可以為在線業務系統提供信息存儲、檢索、分析等專業服務，而以云技術為基礎進行在線作業管理系統設計與結構搭建時一定要結合教師及學生的作業管理需求，優化操作效率、簡化終端操作難度，為在線教學工作中作業管理優化提供系統技術保障。

1 以云平臺為基礎設計的在線作業管理系統的重要意義

隨著互聯網時代的到來，各種科學信息技術的發展影響著人們的生活，網絡在線教育就是其中的一個代表。即使在學校，也廣泛應用網絡這個平臺進行輔助教育，隨著時間的推移，網絡教學越來越普及。

在教學過程中，作業是不可或缺的一個關鍵組成部分，它能夠直觀反映學生的學習效果。但就當前的教學過程來說，作業管理的力度仍然是不足的。沒有標準的作業格式不利于教師對作業的收取和批改工作，有效的布置作業能夠檢查出學生在學習過程的不足；高效便捷的網絡交流平臺能夠加強學生與老師之間的交流，并且在現今的教學背景下，應用網絡教學平臺對各種教學資源進行“共建、共享、共用”是非常有必要的。這樣一來，將會建立一個豐富教學資源共享的網絡教學平臺，豐富學生獲得的教育資源，有利于學生高效快速的對各種學習資源進行搜索。

雖然有一些學校已經應用了作業管理系統，但這種作業系統功能比較單一，只能進行作業的提交和查看，不滿足實際的教學需求。而本項目應用了以JavaEE 為基礎的集成框架技術，最終打造出以云平臺為基礎的在線作業管理系統。此在線作業管理系統的設計極大的方便了教師和學生，完全能夠實現無紙化作業管理和作業自動化。相對于功能單一的作業管理系統，本系統不僅具備作業的提交和查看功能，還具備一些輔助功能，例如老師可以上傳學習課件，學生可自行下載觀看；對學生的作業可以進行批改；學生之間也可以共享學習資源；教師與學生，學生與學生之間可以進行充分的交流等。豐富的教學功能能夠極大的方便作業的管理，加強師生、同學之間的交流，提高作業管理效率。

2 基于云平臺的在線作業管理系統設計要求

2.1 電子在線作業管理系統的功能要求分析

電子在線作業管理系統作為一個教學輔助工具，相比功能單一、缺乏效率的傳統作業管理體系，極大的提高了管理作業的效率，其具體的系統要求主要有以下幾點：

（1）能夠及時對作業進行批改。系統能夠對客觀題目進行自動化批改；而對于主觀題目則先進行預判斷，對作業的重復度進行檢驗，教師批改時也能相應的進行參考。

（2）做到完全無紙化作業管理。作業應當方便保存、轉移。

（3）作業批改應當簡單易行，不受時間和地點的影響。教師應當可以在任意地點、任意時間進行作業的批改，完全避免傳統作業批改方式的弊端，高效完成作業管理。

（4）學生提交作業之后可以查看作業的批改情況。例如作業的得分、錯題等。若是有不明白的題目還可以與老師及時進行交流。

（5）系統用戶體驗要好。作業管理系統應當簡單易操作，界面友好，優化用戶的使用體驗。

（6）要具備可移植性和可重用性。系統應當可以為多人提供使用，并能夠開展多門課程，運行門檻要低，便于用戶使用。

3 基于云平臺的在線作業管理系統設計框架

3.1 系統框架結構

在線作業管理系統的設計應用了B/S 三層架構技術，并同時具備穩定性、安全性、擴展性、開放性等優點，能夠應用瀏覽器順利進行人機交互，規范作業管理，大大提高教學效率。

3.2 系統云服務器

在線作業管理系統應用的是阿里云服務器。阿里云服務器的云主機是架構在阿里自主研制的飛天云計算系統之上，同時以飛天云計算系統為架構的還有天貓、淘寶等應用，可靠程度毋庸置疑。阿里云服務器具備很強的反入侵能力，能夠確保存儲數據的安全性，在線作業管理系統的師生數據能夠得到充分的保護。

3.3 在線作業管理系統功能框架

在線作業管理系統的主要有三大功能：

（1）作業管理功能；

（2）知識論壇功能；

（3）綜合信息功能。

系統具體功能結構框架如圖1。圖1中作業管理功能又分為學生管理功能、系統管理功能以及教師管理功能。知識論壇部分又分為資料下載功能、知識分享功能以及社區交流功能。

圖1：系統功能結構圖

綜合信息板塊又分為意見反饋、關于我們等功能。此外還有瀏覽器的兼容性和系統主頁的跳轉和銜接功能。

3.3.1 作業管理功能分析

在線作業管理系統的主要任務就是對學生的作業進行管理，對學生作業進行操作的功能即是作業管理功能。作業管理功能體現在三個方面，一是學生端，學生能夠進行作業的提交和查看，對于各個課程，學生能夠提交作業并隨時可以查看作業批改情況，同時系統還提供了作業截至時間的功能。學生可直接將作業（需保存為本地文件形式）上傳到作業管理系統中，選中相應文件提交即可完成。

二是教師端，對于教師來說最主要就是作業的布置功能，并對提交的作業進行查看并批改。在布置作業時，為清晰的表現出作業的內容及格式，教師可以上傳附件供學生瀏覽。此外，在線作業管理系統有多種查詢作業的方式，旨在為教師提供便利，具體方式如下：

（1）按照作業序號查詢；

（2）根據班級查詢；

（3）根據學生的姓名或學號查詢；

（4）通過未交作業名單進行查找。

同時教師也可對學生作業進行下載，下載完之后，作業的下載按鈕顏色就會改變，方便教師進行分辨，老師可對單個作業進行下載，也可打包下載多份作業。

三是系統管理員端，即管理員進行管理的功能，例如對師生信息、作業信息以及課程信息等進行相應的管理。對于用戶反饋的信息以及錯誤信息也應當根據實際情況進行管理。

3.3.2 知識論壇功能分析

知識論壇功能又分為社區交流功能、資料下載功能以及知識分享功能。其中社區交流功能和知識分享功能旨在方便師生、同學之間的交流溝通，資料下載功能即為學生提供學科資源的下載權限，例如練習題、上課課件、案例、答案等資源，并且資料的下載并不只局限于所學課程，還包括許多課外課程資源，學生可自行下載，同時學生之間也可進行學習資源的共享。

3.3.3 綜合信息匯總功能分析

綜合信息匯總主要是指將校園風景、人才招聘、意見反饋、友情鏈接和關于我們五大板塊的信息匯總到一起。添加此功能主要是為了幫助用戶更深入、更全面地了解本平臺，幫助用戶從多方面為平臺提供反饋意見與建議。

4 系統設計及實現分析

4.1 系統頁面設計工作

眾所周知，頁面是網絡系統的門面，頁面可以結合不同系統的功能向用戶群體傳遞主要信息。為了達到明確主題，突出重點的目的，設計人員在頁面設計過程中需要具體結合主體來確定恰當的圖片、文字及配色。并結合后期的實際教學需求、用戶反饋等進行適當調整。

在創建系統的過程中，技術人員應在系統前端利用Bootstrap框架來確保頁面能同時在PC 端及手機端顯示內容。Bootstrap 框架可以利用現成的UI 組件來創建頁面，不但可以減少技術人員的工作量，還可以更快速、高效地設計出效果優良的頁面，并且可以滿足任何設備的適配需求。由此可見，Bootstrap 框架既可以幫助線上作業管理系統設計出布局精美的頁面，又可以適應任何設備，還可以實現跨瀏覽器的兼容功能。

與此同時，Bootstrap 框架還能夠兼容大量的jQuery 插件，這為技術方面帶來了便利。除此之外，該作業管理系統在頁面設置工作中多次使用到了Ajax 技術，該技術不但可以適當減少服務器的運行負擔，優化網絡站點的操作性能，還可以降低頁面刷新率，幫助用戶改善使用體驗。

4.2 通過使用Ajax技術來進行系統局部頁面更新

為了實現系統局部頁面的更新任務，該線上作業管理系統通過使用Ajax 框架來達到異步請求的效果，這樣一來，用戶在本系統的使用體驗也得到了很大改善。Ajax 通過可以模擬get 請求方式向系統后端的Controller 發送請求，再由Controller 調用到相應的業務處理代碼后完成對有效信息的查詢，之后Controller 再將查詢到的信息反饋到系統前端的頁面上。在這整套程序中，每個步驟都不會導致頁面的跳轉，這樣也利于提升用戶的使用體驗。在此篇文章中，筆者以評閱作業內容為實例向讀者介紹。線上作業管理系統先將下拉框中的作業次數信息獲取到位之后再經過Ajax 框架將所獲信息通過異步請求上傳給系統后端的控制層，系統后端收到作業次數后就會立即查詢數據庫中的有效作業信息，并將其反饋到系統前端頁面中，在用Bootstrap 模態框向用戶展現作業內容。此外，JSTL 判斷也被應用到了查閱作業的功能中，若作業文件中含有附件，則會顯示出下載附件的選項按鈕。

4.3 對文件訪問的處理工作

在線上作業管理系統中，文件訪問是極為關鍵的一環。接下來我們將以學生上交作業為例子來講述在文件訪問處理方面的設計工作。該在線作業管理系統主要支持的文件格式類型包括：DOCX、DOC、PDF。系統前端用來判斷文件格式是否符合要求的程序使用的是JavaScript 代碼，如果前端發現文件格式不符要求那么頁面則會顯示作業文件提交失敗。在系統后端，技術人員使用了commons-fileupload 在Controller 中，以確保文件類型無誤，進而保障了本系統的安全性。

如果學生將同一次的作業上傳了多次，那么系統會自動保存在規定時間內提交的最后一份作業文件。該線上作業管理系統對每次作業提交時限也做出了明確要求，一旦學生提交作業的時間超過了規定時長，那么作業將無法提交成功。每次上傳成功的作業文件都會在界面右側的文件列表中一一陳列出來，學生可以自主選擇下載之前上傳成功的作業文件。該系統在保存作業文件時設置了學校專業、年級班級、學科名稱與作業次數等文件夾，其分類系統簡單明了，系統會將上傳成功的作業文件定期備份下來。

4.4 線上批改作業功能

正因為人民教師是本系統的主要適用人群之一，所以本系統在設計過程中充分考慮到了要為教師工作提供便利。在試用期間有用戶反饋希望可以增加線上批正作業的功能，以便于教師在線批閱作業。為了保證系統的安全性，本系統上傳的所有文件都被設置成了不能被修改的PDF 格式。除此之外，本系統在查閱作業功能中用到了文檔閱讀器的XDocViewer 插件，此插件的優點為包容依賴性少、嵌入方式簡便、支持查看PDF 文件、有著強大的API 功能。

5 結束語

本在線作業管理系統作為全方位的作業管理與交流互動平臺，在極大程度上緩解了如今線上提交作業不方便、作業格式不標準等的問題，幫助大多數學校老師實現了教學資源共享、布置作業、批改作業、提交作業、互動溝通等多項功能。在本系統投入學校試用一年后發現，許多教師學生對本系統的科學實用性都表示十分滿意。本作業管理系統不但可以緩解教師布置、批改作業的負擔，還可以提升學生的學習積極性與學習效率。除此之外，線上作業管理也可大大減少對紙張的鋪張浪費，既響應了提倡環保的號召，又順應了當今社會的流行趨勢，況且本系統所能普及到的學科專業十分廣泛，能夠滿足絕大部分人群的需求。