尹思雯
(南京理工大學設計藝術與傳媒學院,江蘇 南京 210094)
老年教育是終身教育的最后一段,也是最薄弱的一段。據中國老年大學協會統計,國內現有7.6萬余所老年學校,包括遠程教育在內的老齡學員共有1300萬余人。然而固有的老年教育因為存在著地域限制,加上老年群體行動不便的實際情況,因此要在較短的時間內有效組織線上教學資源,讓老年教育能夠合理地開展,對于教學機構和師生都是嚴峻的挑戰。本研究從軟件設計的角度出發,對線上老年大學平臺開發的軟硬件設備需求、軟件設計流程和實現過程等進行了分析,以期探究出老年教育大規模開展線上教學的可行性、必要性,為老年教育走向智慧教育摸索出一些可復制、可推廣的經驗。
本文擬設計三層結構,第一層為用戶界面層,學生,教師以及管理人員在該層發出訪問系統服務器的指令,登錄系統,且不同的用戶類型所訪問的系統界面也有差別;第二層為中間應用層,即通過WEB服務器訪問第三層的數據庫服務器;第三層數據管理層,使用SQL數據庫。研究利用 UML對系統各個用戶用例進行分析;利用 ASP.NET2.0技術和Microsoft Visual Studio 2017對系統的核心模塊進行設計;利用SQL Server 2018設計數據庫;從而達到了系統模塊耦合性較低,利用少量代碼來使結構盡可能簡潔和緊湊,也可以使界面代碼冗余在一定范圍內達到盡可能地減少幾個目標。
系統的主要功能如圖1所示。

圖1 在線老年大學平臺的總體功能
結合以上的功能,能夠對該老年大學在線平臺用戶進行不同類別的劃分,具體分為學生、教師、系統管理員三大類,其中,學生用戶在完成系統登錄后能夠操作課程學習、平臺信息瀏覽、師生互動等三個功能模塊;教師用戶在完成系統登錄后能夠操作網站信息瀏覽模塊,師生互動以及課程管理模塊中的內容;系統管理員負責用戶信息和數據,在老年大學網絡平臺中擁有很高的權限。
B/S結構即瀏覽器/服務器結構(Browser/Server),是在互聯網技術高速發展的大環境之下對C/S(Client/Server)結構的改進。過去用戶通過客戶端訪問服務器,編程復雜度高,系統維護困難。如今基于B/S結構,對客戶端計算機的配置要求降低,用戶不必安裝專用的客戶端軟件,通過瀏覽器便可訪問服務器。而用戶界面完全出現在瀏覽器中,通過瀏覽器發送請求,然后通過網絡服務器實現數據交互,即主要的事務邏輯均在服務器端處理。這一結構大幅降低了系統維護的成本,且增強了系統的可擴展性。
ASP.NET2.0是用于WEB動態開發的技術,在Web應用中被廣泛使用,與之相似的技術有PHP、JSP技術等。其的優勢在于,ASP.NET2.0輕便靈活,使用微軟自帶的Visual Studio即可進行開發工作。在此項技術的基礎之上,可以應用Web常規組件以及HRML的交互操作界面。因此其是最受開發者喜愛的技術之一。此外ASP.NET2.0涉及IIS技術、編程語言、HTML技術等,支持頁面輸出緩存、頁面部分緩存、應用程序數據緩存、緩存依賴。其相對于1.0版本,提供了更多進行緩存配置的功能。從而增強了可管理性和可伸縮性[7],且在改善由數據庫驅動的Web程序性能方面,具有較好的表現。另一個重要的優點在于,ASP.NET2.0具有豐富的控件集,在程序員搭建系統的過程中,可大幅提高效率。在運行期間,瀏覽器可以自動識別HTML格式再運行。綜上可見,ASP.NET功能的強大與豐富。
Microsoft Visual Studio2017是微軟推出的一個功能強大的編譯器,是目前Windows平臺最為流行的集成開發環境。其包括一個完整的軟件開發周期中所涉及的大多數工具,例如代碼管控工具、集成開發環境等。且所使用的目標代碼在微軟支持的系統以及各個平臺上均可兼容,例如 Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework等。
SQL Server 2018屬于中小型數據庫,適用于企業級的系統開發和數據管理任務。主要優勢有:功能強大、速度快,具有豐富的內置函數,較同類的MySQL、Access數據庫而言兼容性更好,且具備安全性、穩定性、可擴展性等特點。
該教育網絡平臺系統由硬件、軟件兩方面組成,硬件方面,主要指的是一個國際域名和一臺服務器,且該服務器有固定IP,能夠支持互聯網上物理連接的建立。軟件方面,主要包括操作系統、安全防護系統、管理系統、服務系統等軟件及建設社區所需要的程序源碼。教育網絡平臺的基本架構如下圖2所示:

圖2 在線老年大學平臺基本架構圖
下面簡述各個層次的基本功能:
數據層:此層次含有全部以獨立的形式而存儲的數據集,具體到辦公自動化軟件,包含了DBMS、文件管理信息、郵件信息等諸多內容。數據存儲層的功能是對辦公自動化系統里格式各異的數據、數據庫管理系統以及各類數據文件通過XML實現調用的接口。在在線老年大學平臺的設計中,數據存儲層可以結合不同的密級進行進一步的層次劃分。數據存儲層是模型層存在的基礎,通常使用數據訪問中間件來保證其可靠性與高性能。
應用層:該層次可以進一步細分為訪問層與邏輯層。訪問層就是常說的DAO,MVC的模型層主要有系統所需的所有實體類以及實現數據訪問的DAO,通過JDBC的形式支持添加數據、增刪數據、更新數據、查詢數據等,DAO調用,其作用在于能夠完全使得業務和控制層形成獨立,使系統更加方便地調用控制器。
表現層:物理界面層—最終生成被瀏覽器解釋的HTML頁面;外部系統接口層—以HTTP為主與外系統交互。展現層對信息系統進行界面設計,用戶在使用系統的過程中,和表現層進行直接的交互。展現層最明顯的特點是,不同于數據存儲層、模型層等使用Java程序語句,而是通過基于xml協議的文件進行數據傳遞及頁面顯示控制,實現系統與用戶之間的交互。
3.2.1 用戶管理和登錄管理
出于維護平臺安全性的考慮,需要先登錄平臺才可以正常使用,用戶完成登錄之后,平臺結合用戶信息跳轉至對應界面。管理員有權添加用戶和刪除用戶。用戶管理模塊控制層是由Stu Action、Admin Action、Tea Action以及Login Service等幾部分組成,主要任務是封裝與傳遞用戶輸入數據以及平臺反饋數據,此外還負責添加、修改、刪除以及查詢用戶信息。用戶管理模塊數據層主要是由tea Dao、stu Dao以及admin Dao等構成,主要作用是以控制層請求為依據開展增加、刪除、修改以及查詢數據庫,同時向控制層反饋處理結果。
第一,用戶權限劃分。關于用戶權限,在此采取Spring中面向切面(AOP)的思路,Log AOP類即切面實現類。采取AOP意義在于:類所涉及方法的攔截能細化至具體方法,同時創建切面不會對流程正常進行造成任何影響,實際上是在Spring外部容器中開展創建和維護切面的操作。程序工作流代碼不涉及切面代碼,這就是無侵入設計思路,類與攔截器是松散的耦合,這樣可以十分便利的判斷細粒度權限。根據Log AOP類的before()方法,在對類中方法進行調取之前首先判斷權限,如果尚未登錄就對頁面進行訪問,會被Log AOP類攔截,與此同時跳轉至登錄頁面,以維護平臺安全性。
第二,登錄和注冊管理。在用戶管理模塊中,首先是用戶注冊和登錄管理。
第三,添加和刪除用戶。實際上就是對用戶管理的操作,將課程管理員,教師用戶和學生用戶的角色信息分開存儲,這樣課程管理員角色操作都可以在教師用戶表中進行,教師角色添加刪除的操作都可以在教師表中進行,學生角色的添加刪除操作也只需要在學生表中進行就可以。分別存儲的優勢:每個角色都與數據表進行一一的對應,而且添加用戶只需要對身份加以判定,就可以直接在對應表中進行添加。
3.2.2 教師課程管理模塊
教師課程管理模塊也分為幾個子功能,第一是教師首先注冊,成功注冊后才能在平臺登錄,然后可以對信息檔案進行新建,保存和管理,這里的管理主要是數據項的維護,這樣才能對教師教學計劃的數據項加以維護。可以通過專業信息來對教學計劃加以查找,也可以通過專業方向來對教師備課等進行查找。這樣的對接設計,使得數據和信息之間的冗余大大減小。然后教師可以對各種專業信息加以下載,然后整合好所有信息資源后加以上傳和發布。教師管理和發布課程提綱,導學和視頻等,其中管理操作的類型分為添加,減少和更新,另外教師實現協同備課的功能,可以讓教師在平臺上對學習共同體進行創造,并且可以互相學習。教師對文件,資源加以上傳,下載和記錄,并且管理這些文件和資源,這些文件和資源為立足點,教師備課的流程也就非常明確了。在教師課程管理流程的設計中,教師用戶創建教學任務,然后安排學習人員,時間和內容,這樣就可以完善教師之間的協同,提高了資源的可利用率。
3.2.3 課程學習模塊
課程學習模塊主要是提供給學生用戶最便利的在線學習資源,在這個模塊中,學生用戶點開瀏覽器,登錄到系統中后,可以搜索相關內容來查詢需要學習的課程內容,并且也可以在課程學習模塊中,學習內容結束后,直接退出頁面就可以停止網絡瀏覽。學生用戶還可以在平臺上下載系統推薦的學習應用,并且在微信上進行所下載應用的學習。模塊主要流程圖如下圖3所示:

圖3 課程學習模塊流程圖
3.2.4 后臺管理
后臺管理主要指的是數據管理、用戶管理及對于系統的維護,系統管理員則在完成系統登錄后,便能夠執行對于用戶和數據的管理,且在數據管理上有著相應的權限,如導入、刪除、備份等,此外,還能夠修改管理員的工號密碼。權限管理方面,主要指的是用戶管理、角色管理及模塊管理三個方面,且采用的是動態的權限管理方式。
對于在線老年大學平臺來講,在瀏覽器登錄上,采用的就是網絡平臺頁面訪問的一般形式,用戶將在線老年大學平臺網址輸入到手機或電腦的瀏覽器當中,便跳轉至系統登錄界面。之后,學生按照登陸提升,將自己的ID與密碼依次輸入,待系統驗證所輸入信息正確時,便成功登陸。如在登陸的過程當中,將自己密碼忘記了,也可以按照網頁提示,來進行密碼重置的相關操作,操作完成后,用新密碼登錄網站首頁即可。
老年大學線上平臺上的信息發布模塊是最為基本的模塊,主要是讓用戶在平臺上進行彼此之間的溝通,通過溝通和互動,可以發布非常有意義的帖子。網站首頁發布的時候,首先要對菜單中的信息進行發布,然后再進入界面。系統管理員可以對系統進行維護和管理,還可以更改代碼來進行系統管理。
文章研究的內容主要集中在如下幾點內容:首先,從整體上分析了在線老年大學平臺系統的要求,應用角色劃分來給予描述;其次,完成了系統中多個模塊的設計與實現,包括課程管理模塊、課程學習管理模塊以及師生互動模塊等。文章中通過對教育網絡平臺的系統研究,有了一定的收獲,但因筆者能力和時間因素的限制,在系統的設計與實現方面不夠完善,一些環節尚存在缺陷,部分功能的優化也需要在后續中工作中予以完善。