韓 韜
(山西職業技術學院 山西 太原 030001)
在建設數字中國、網絡強國的戰略下,伴隨而來的是大數據、互聯網+、云計算、區塊鏈等新一代網絡信息技術的不斷普及,以及網絡信息技術多層面、深層次的廣泛應用。特別是對于正在接受高等教育的學生們來講,更需要具備較高的信息素養和能力水平,良好的信息素養不僅對學生個人的學習能力提升有著極其重要的影響[1],更對其未來步入社會具有長遠的意義。在此背景下,本研究以高等職業院校的在校學生為主要研究對象,設計開發了一個基于高職學生信息素養水平的調研平臺,集調研數據信息化采集、分析和管理功能于一體[2],旨在準確反映高職學生信息素養的真實水平。
高職學生信息素養水平調研平臺旨在通過信息化數據的采集、分析和管理客觀真實的反映當前高職學生的信息素養水平,為相關的調查研究工作提供全面的數據支持。因此平臺需要面向調研者與被調研者兩類用戶提供服務[3],面向調研者平臺應具備調研活動管理、用戶審核、系統公告、消息推送等主要功能;面向被調研者平臺應具備參與調研活動、查詢參與記錄等主要功能,為了擴大平臺的影響范圍,吸引更多人的參與,還可以為用戶開通好友推薦與分享服務等功能。
非功能性需求指的是平臺運行性能的相關需求,包括平臺業務流程設計的完整性、運行可靠性、數據安全性,以及平臺功能的可擴展性等。
業務流程設計的完整性需求,要求平臺為所有用戶提供的服務是全方位的,各項功能的業務處理流程都是符合實際用戶需求的。
系統運行的可靠性需求,要求平臺能夠長時間持續為用戶提供穩定的服務,包括系統響應速度、執行效率都能長期保持在一個較為穩定的狀態[4]。
數據安全性需求,要求平臺具有完善的數據安全管理機制,例如用戶身份的驗證管理、用戶分組管理、數據訪問權限分級管理等,以確保用戶數據的安全存儲。
平臺功能的可擴展性需求,平臺架構設計應充分考慮到未來信息技術的更新迭代問題,為了有效延長平臺的使用期和生命周期,平臺應具備良好的功能擴展性和標準化的接入通道。
高職學生信息素養水平調研平臺架構設計如圖1所示。
高職學生信息素養水平調研平臺所面向的用戶主要分為三類:系統管理員、調研者與被調研者。系統管理員負責整個平臺的日常數據維護,包括用戶賬戶管理、用戶分組管理、調研數據的備份與更新、系統消息管理等;調研者主要對應高職院校學生素養信息教育相關工作的管理人員、輔導員和教師人群,調研者賬戶具有調研項目管理、調研數據查詢、統計等功能;被調研者為在校學生,被調研者賬戶具有參與調研活動、查詢個人調研數據等功能。
對應三類用戶,平臺基于視圖、業務邏輯處理和數據處理三個層面分別構建了三類功能模塊,用于滿足不同用戶的應用需求。
首先是視圖層面,分別為三類用戶提供了后臺數據管理界面、調研數據管理界面和調研活動參與界面。后臺數據管理界面包括管理員登錄、用戶賬戶查詢、用戶分組設置、數據庫備份、系統日志查詢、系統消息發布、用戶密碼重置等功能頁面;調研數據管理界面包括用戶登錄、調研問卷試卷發布、調研活動參數設置、歷史調研活動查詢、調研數據統計、調研數據可視化圖形分析、系統消息發布、學生信息查詢、學生信息添加、數據報表導出等頁面;調研活動參與界面包括用戶登錄、用戶注冊、參與調研、調研活動查詢、結果反饋查詢、鏈接分享、查看系統消息等頁面。
其次是業務邏輯處理層面,基于視圖層的交互請求,進行相關業務的邏輯處理,面向三類用戶所提供的核心功能包括數據增刪改查的邏輯處理、數據統計分析的邏輯處理、被調研者個人數據查詢的邏輯處理。除此之外,還包括一些輔助類的功能業務邏輯處理,例如用戶身份驗證、交互數據格式轉換等。
最后是數據處理層面,該層為平臺架構的最底層,用于實現對數據庫的訪問和管理,業務邏輯層將涉及底層數據的業務請求經過邏輯處理后,再與數據處理層建立通信連接,將數據操作指令轉換為SQL語句格式下發至數據處理層,由數據處理層完成相應的數據操作。
這種層級式的架構設計一方面能夠確保各層級之間的功能相對獨立,使系統具有良好的易維護性和易擴展性;另一方面數據處理層不能與視圖層進行直接通信,需要經過業務邏輯層的合法性驗證才能完成對底層數據的操作,極大地增強了系統的安全性與可靠性。
2.2.1 B/S架構
瀏覽器/服務器(Browser/Server,B/S)架構,是一種最為常用的主流WEB服務開發架構模式[5],WEB前端界面通過瀏覽器實現與用戶的交互,以及相關邏輯的業務處理,后端服務器用于部署WEB服務、數據庫服務、文件服務等,用于實現系統的核心功能。該模式下,平臺具有良好的平臺兼容性,有利于平臺的推廣應用,并有效降低平臺的應用成本與維護成本。
2.2.2 WEB前端開發技術
WEB前端技術主要用于實現系統界面的統一布局設計、動態效果設計和交互數據的動態更新等顯示功能[6]。調研平臺前端界面的功能實現主要采用了HTML5、CSS、Javascript相結合的技術解決方案,其中HTML5是基于WEB服務的網頁標記語言的最新標準,在瀏覽器兼容性、語言格式標準化、各類頁面內容交互規范化等方面都有了明確且統一的協議約定,并且為很多標簽增加了智能化屬性設置,大大減少了前端頁面開發的代碼編寫量;層疊樣式表(Cascading Style Sheets,CSS),作為HTML標記語言的一個子集,專門用于處理HTML頁面中的靜態內容顯示樣式,實現了動態內容與靜態內容的分離,并以單獨的CSS文件格式保存,便于多個HTML頁面的相互調用,以形成統一的界面風格;Javascript則專門用于處理HTML頁面中動態內容的樣式顯示,以及限于前端頁面的動態交互控制,Javascript是一款輕量級的編程語言,即可以作為獨立的腳本文件,被多個HTML頁面調用,也可以標簽的形式直接置入HTML頁面。
2.2.3 WEB服務端開發技術
WEB服務端開發技術主要用于實現前端頁面與后端數據庫的數據交互與格式轉換,常用的開發技術有JAVA、JAVAEE、PHP、ASP等[7],調研平臺的后端開發主要采用了PHP技術,PHP語言是一種免費開源的腳本語言,內置的數據庫訪問函數,能夠輕松實現前端頁面與后端數據庫的數據格式轉換與數據通信,同時通過建立session會話可以安全實現頁面之間的數據傳遞。
2.2.4 數據庫技術
關系型數據庫是當前應用最為廣泛的一種數據庫,基于關系型數據庫的開發管理工具也有很多,諸如SQL Server、Oracle、MySQL數據庫等。其中MySQL數據庫是一款開源免費、輕量級的數據庫管理工具,具有讀取速度快、體積小、成本低等特點,適用于中小型系統的數據庫開發管理,此外MySQL采用的SQL語言是標準化的數據庫查詢語句,WEB服務端的PHP語言可以輕松實現與MySQL數據庫的數據通信,基于以上原因,選擇MySQL作為底層數據管理的技術支持,可以很好地滿足調研平臺的數據管理需求。
平臺的主要功能設計如圖2所示。
高職學生信息素養水平調研平臺的主要功能設計分為三大模塊:參與調研模塊、調研項目管理模塊、系統后臺管理模塊。
參與調研模塊,主要面向高職學生提供調研活動的參與服務,提供的主要功能包括:用戶注冊/登錄服務,通過該功能,可以將學生的個人詳細信息采集到平臺當中,作為平臺的基礎支撐數據;在線答題功能提供了基于移動端與PC端兩種頁面模式,方便學生隨時隨地進行在線活動的參與;調研活動查詢功能,提供了歷史調研活動的查詢功能,方便學生查看參與過的調研活動,也可以對曾經參與的活動內容進行復盤和思考;系統設置功能,用于修改用戶賬戶的登錄密碼。此外還有一些模塊的輔助功能,例如系統消息查看功能、平臺鏈接分享功能等。
調研項目管理模塊提供的主要功能包括:用戶登錄功能,由于該模塊主要面向的用戶為高職院校的學生管理人員,用戶角色主要包括教師、輔導員、系部學生管理人員和院級學生管理人員等,根據用戶角色不同,系統的訪問權限也各不相同,因此該模塊不提供用戶注冊功能,用戶角色需要通過后臺預先設定的用戶賬戶進行系統登錄;學生賬戶信息管理功能,用于實現學生信息的查詢、統計、添加、刪除與修改操作,學生信息作為調研平臺的基礎數據,為后續調研活動的有效組織和開展提供了必要的支撐條件;調研問卷管理功能,用于實現調研問卷的編制、題庫的建立、問卷審核、調研活動發布、調研活動撤銷、調研活動審核等功能,是該模塊的核心功能;調研數據管理功能,用于實現調研數據的分析與統計功能,其中調研數據分析提供了多個維度下的可視化圖形分析界面,能夠直觀地展示數據分析結果,為之后相關工作的效果評價、質量改進提供了可靠的數據依據;系統消息管理功能,用于發布調研活動公告、查詢歷史發布信息,編輯、刪除系統消息等功能;用戶日志管理用于查看登錄用戶的系統操作歷史記錄,以確保系統的安全使用。
系統后臺管理模塊面向的是具有系統管理員權限的用戶,提供的主要功能包括管理員登錄功能、用戶權限管理功能、數據備份管理功能、系統消息管理與系統日志管理模塊。其中,管理員登錄功能,用于驗證管理員賬戶的身份合法性,該模塊同樣不提供用戶注冊的功能,需要通過預設的管理員賬戶進行登錄;用戶權限管理功能,用于管理系統中所有用戶的賬戶信息,包括參與調研模塊中的用戶注冊信息的數據管理、調研項目管理模塊內的用戶分組和權限管理;數據備份管理功能,用于實現數據庫數據的導出、備份和更新功能,并且可以設置定時備份,以避免因系統故障、網絡攻擊等突發情況導致的數據丟失、篡改等問題;系統消息管理與系統日志管理模塊用于實現系統消息與日常系統操作日志的安全管理。
調研問卷的創建是平臺的核心功能之一,只面向具有調研項目管理權限的用戶提供服務。該功能模塊提供了兩種調研問卷的創建方式,一種是手動創建模式,由用戶手動在系統中創建問卷樣式和錄入調研問題;一種是模板創建模式,通過預設模板進行創建,并可通過題庫快速導入調研問題。無論哪種方式,都需要支持用戶的自定義功能,以滿足用戶的各類創建需求。用戶自定義功能的實現以新增一個簡答題為例,程序代碼示例如下:
調研問卷的填寫是面向受訪者提供的功能服務,是平臺的必要功能之一,受訪者在填寫調研問卷之前,若調研問卷已經設置了禁止重復填寫條件,系統需要通過LimitCheckCount方法進行重復參與條件的判斷,該方法記錄了用戶填寫問卷的次數、時間、成績等一些基本信息,可以基于多種條件進行判斷和篩選,通過條件篩選后則進入IP檢測階段,通過CheckIP方法獲取用戶IP地址,并為用戶賦予唯一的用戶標識,以控制受訪者的數據樣本真實有效。
為了切實了解高職學生當前的信息素養水平,滿足高職院校學生信息素養的提升需求,本研究設計與開發了一個高職學生信息素養水平調研平臺,用于采集和調研高職學生真實的信息素質提升情況,為高職院校學生信息素養的教育提升和管理工作提供了真實、可靠的數據依據。