开放式教学信息管理系统设计探索

摘要：随着计算机和网络技术日渐成熟，它在各行各业中发挥着越来越重要的作用，在教育行业，开放式教学信息管理系统具有强大的报表统计功能，能让用户完整掌握课程信息、课件信息、作业信息、系统管理信息、评价管理信息等。笔者结合高职院校实际，设计一款简单的开放式教学信息管理系统。

关键词：开放式教学；信息管理；系统设计

1系统设计所用技术方法概述

开放式教学信息管理系统主要利用了MySQL数据库来存储数据，并且通过JSP、SpringMVC、HTML、JavaScript、MyBatis和CSS等技术来完成系统的主要功能，同时也利用了目前流行的B/S架构以及使用MVC作为设计模式。通过全面分析开放式教学信息管理系统的各项相关需求，再结合学校的软硬件条件，本文所设计的系统使用B/S网络开发架构、HTML和CSS、Tomcat服务器、MVC开发模式、Eclipse开发环境、MySQL数据库等。系统采用了Java作为程序开发语言，并结合使用了JavaEE技术平台下的Servlet、JavaBean和纯JDBC连接数据库等技术框架实现系统的应用逻辑和数据库存取控制的功能，使得系统的运行效率和全面性得到保证。同时，为了让用户有一个更好的体验，利用了目前流行的JS技术框架jQuery中的AJAX方法，使用了CSS的DIV布局方式。

2开放式教学信息管理系统需求分析

2.1系统目标需求分析

随着信息时代的到来，开放教育已走过了一个世纪。本开放式教学信息管理系统采用最先进、最成熟且最为可靠的Java技术进行规范化的设计和开发，系统实现的主要目标如下。（1）建立统一的学校核心数据库。对各类信息进行统一存储、集中管理，便于各种业务处理与提供服务。（2）提供友好的操作说明书。可以自主学习系统中的开放式教学信息管理系统操作方法。（3）为师生提供交互平台。该系统提供了一个可以交流的互动平台，各大师生可以自主进行交流和学习。

2.2系统环境需求分析

本开放式管理系统主要面向管理者、老师与学生三种用户，整个系统对系统配置的依赖性并不是很大，而且普通用户量也不会非常庞大，所以对系统配置要求并不会很高，一般来说，CPU是Intel至强系列以上、内存具有4G以上、硬盘优1TB以上、操作系统是Linux/Unix系列、数据库是MySQL数据库、普通的显示器和网卡即可。

2.3系统模块需求分析

开放式教学信息管理系统是以数据的交互为主，以学校中心数据同步对接，以最大限度满足学校的需求为设计目标。该系统充分利用学校的内部网的资源，使系统的设计能够满足自动化的需求。该开放式教学信息管理系统分为老师、学生和管理员三种不同的角色，管理人员可以通过登录操作进行登录，系统会根据用户表的标识符来识别是否为管理人员的身份，管理人员可以进行各种相关的管理操作。主要可以进行的操作有：课程信息管理、课件管理、作业信息管理、成绩管理、交流中心、系统管理、评价管理等。

3开放式教学信息管理系统设计

3.1系统架构设计

随着JavaEE技术的发展，本开放式教学信息管理系统采用开源的轻量级框架SpringMVC+MyBatis进行开发，前端使用JavaScript框架jQuery以及各种插件进行界面布局与显示。整个系统的开发中采用目前最流行的MVC设计模式进行开发。整个系统分为界面显示层、跳转控制层、业务逻辑层、数据持久化层四层架构，具体架构如图1所示。

3.2系统整体功能设计

开放式教学信息管理系统根据具体情况，根据用户的权限不同而分为管理人员、老师和学生三个部分。3.2.1系统功能设计系统中功能包括课程信息管理功能、课件管理功能、作业信息管理功能、成绩管理功能、交流中心管理功能、评价管理和系统管理功能。课程信息管理功能包括课程信息的添加、修改和删除；课件管理功能包括课件信息的添加、修改、删除、浏览和下载；作业信息管理功能包括作业信息的浏览、上交、批改、管理和下载；成绩管理功能包括成绩信息的添加、修改、查询和删除；交流中心管理功能包括用户提问和用户回答功能；评价管理包括了学生对自身上课情况的自我鉴定、老师对授课的自我评定、学生对老师的授课的评价；系统管理功能包括添加用户、登录和更改密码功能[1]，如图2所示.3.2.2系统功能流程图系统总共有三个角色，包括管理人员、老师和学生。每个角色都有属于自己的操作目的，对于管理人员来说，最终的目的是把系统管理好；对于老师来说，最终目的是把教学做到最好；对于学生来说，最终目的是把学习搞好。为了达到这些目的，系统提供了比较完整的功能，结合了管理、教学和学习等需求。

3.3系统数据结构设计

3.3.1数据库设计实体图根据系统的需求来设计本系统的数据库的结构，设计出开放式教学信息管理系统的实体图，包括学生信息、老师信息、管理人员信息、课程信息、课件信息、作业布置信息、作业批改信息主、成绩信息、交流中心信息等。3.3.2系统用表说明本开放式管理信息系统的各个表之间均是独立的，所有的表的关联操作都是在系统内部的控制器上面，这样设计可以保持表的独立性，有利于系统后期的维护和扩展。3.3.3数据库的设计在数据库设计上，包括了学生信息表、老师信息表、管理人员信息表、课程信息表、课件信息表、作业布置信息表、作业批改信息表、成绩信息表、交流中心信息表、评价信息表等，其中课程信息表包括课程ID、课程代码、课程名称、老师名字、课程周期、课程学分，作业批改信息表包括作业ID、作业序号、完成作业的学生、批改老师、批改信息。3.3.4数据层的设计数据层是多数软件系统的核心，在开放式教学信息管理系统中十分重要。对所要访问的数据库进行各种封装，实现了数据库的访问层，由业务逻辑层去定义数据库访问的各种相关的接口，然后由数据访问层来实现本数据库的访问操作。3.3.5数据访问层的设计数据访问层，主要解决了数据的各种存取问题。通过数据库和数据访问层之间的各种交互，能够将有效的数据保存在本数据库当中，从而实现持久化，或者从数据库中读取出有效的数据。它的主要功能有，从业务逻辑层接收所有用户发送的各种请求，使用数据库从数据库中查询出所需要的数据，从而通过这个操作来获取数据。并可以将数据库查询结果返回到业务逻辑层或者表现层，就表示了数据访问层与其他各层的交互过程[2]。3.3.6数据库连接设计MyBatis配置，由于本系统是面向学校里面的师生和管理人员，所以采用的数据库具有分布式的特点，数据库层每天的数据访问量巨大，为了在Tomcat启动时就可以产生足够多的数据库连接对象，采用Tomcat连接池的方式，给软件提供一个连接起来较为稳定的连接。

3.4接口设计

3.4.1业务逻辑接口设计系统主要利用了SpringMVC的C层来控制业务逻辑层。当用户在表现层中向后台发出一个Request（请求）时，它主要负责调用数据库访问层的对应的方法，来处理相对应的请求，再向该表现层返回一个对于这个请求的Response相应的结果显示给用户。在本设计中该层的所有业务控制层都是用SpringMVC的C层控制Action来实现的。3.4.2用户接口主要利用了Java中的API完成对数据的发送和接收、对字符串格式转换、生成不同的控制信息及其他操作等，常用基类的操作的实现主要方式是调用JavaAPI中的操作方法和调用自己基于基类开发的各种不同的方法。3.4.3外部接口外部接口，主要分为软件的接口和硬件的接口。软件的接口，主要是服务器程序在使用Java类库时，通过纯MaBatis连接与MySQL数据库，建立起相关的数据库连接，该系统主要采用了数据库的连接池的方式，来获取数据库的连接，并且规定了连接池中的最小连接数和最大连接数。另外，系统提供了供人事管理系统连接访问的接口，创建Web服务应用的过滤器，当访问者的IP不是校内IP时，在使用该系统时，过滤器会自动拦截该IP发送的请求，只有校园内部网的IP地址段，才能够顺利登录系统，并且不会被过滤器拦截下来。数据库连接池的配置是放在Tomcat目录下项目名下的，WEB-INF\server.xml文件中其他的配置信息，都放在项目的目录下的WebRoot\WEB-INF\web.xml文件中。可以通过修改这些配置文件，来更改整个系统的相关配置信息，比如，数据库连接池的名字及最大的连接数和连接的数据库所在IP等。在硬件的接口这个方面，主要就是在输入方面，对于键盘和鼠标这些输入设备的各种相关的处理，可以直接调用java.io类库，该类库中的方法有在标准的输入输出方面的一些相关操作，也可以直接调用Java基类的java.io类库，该类库中有许多的标准输入/输出的方法。3.4.4内部接口内部接口方面，各个JavaBean组件之间主要通过类的实例化、参数传递及返回值的方式传递信息。JSP页面之间通过引用相关的JavaBean组件来完成数据的交换及处理来提高数据的重用性。

4结语

本文主要设计了一个可以投入运行的开放式教学信息管理系统，该系统使管理人员可以直接在系统上进行相关的课程信息管理操作、音视频管理操作、成绩管理操作和系统管理操作，同时教师也可以进行音视频管理操作、作业信息管理操作和交流中心管理操作，管理人员和师生可以根据系统所给的提示进行操作，可以很容易理解系统的结果和系统的操作，减少他们学习系统的时间与所出差错的次数，提高了他们的学习质量和学习效率。

参考文献

[1]徐萍.基于Android平台的移动教学信息管理系统设计与实现[J].软件导刊,2016(11).

[2]王沛.体育教学信息管理系统设计与实现[J].电子设计工程,2017(6).

作者：谢黎明 单位：广东轻工职业技术学院