基于S2SH架構(gòu)的教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

周巧婷+王曉玲

摘 要：高職院校教學(xué)質(zhì)量評價存在效率低、過程缺乏監(jiān)控、評價數(shù)據(jù)沒有得到有效利用等問題。針對上述問題，在分析Struts2、Spring和Hibernate三大框架特性的基礎(chǔ)上，剖析了教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)的需求和功能，研究設(shè)計了一個基于S2SH框架的教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明，該系統(tǒng)實現(xiàn)了教學(xué)質(zhì)量評價的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化，有效提高了質(zhì)量評價效率。

關(guān)鍵詞：MVC；S2SH框架；教學(xué)質(zhì)量；評價系統(tǒng)

DOIDOI：10.11907/rjdk.171179

中圖分類號：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-7800（2017）007-0106-04

0 引言

高校教師課堂教學(xué)質(zhì)量評價工作是高校建立質(zhì)量監(jiān)控與保障體系的重要措施，是引導(dǎo)教師不斷提高業(yè)務(wù)素質(zhì)和教育教學(xué)水平的重要手段[1-2]。目前，在教師教學(xué)質(zhì)量評價工作實踐中存在著以下幾個問題：①現(xiàn)行評價多為階段性評價，一學(xué)期或一學(xué)年評價一次，而非過程性評價；②評價注重量化分?jǐn)?shù)及量化分?jǐn)?shù)排名，并沒有對評價結(jié)果數(shù)據(jù)作進(jìn)一步分析[3]；③評價過程缺乏監(jiān)控，學(xué)生、教師的參評率無法得到保證，因而無法保證評價結(jié)果的客觀公正性。

本文以上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院《教學(xué)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》為評價依據(jù)，設(shè)計了一個面向?qū)W生、教師和督導(dǎo)專家的教師教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)，不僅提高了評價效率，同時借助對評價數(shù)據(jù)的分析，能夠?qū)處煹慕虒W(xué)質(zhì)量給出客觀公正的評價，并通過大數(shù)據(jù)分析，找出教學(xué)中存在的問題，為教學(xué)管理部門提供決策依據(jù)。

1 S2SH技術(shù)架構(gòu)

1.1 S2SH集成框架

S2SH是3種輕量級框架Struts2、Spring和Hibernate的集成。S2SH嚴(yán)格采用J2EE的分層結(jié)構(gòu)，Web層由Struts2構(gòu)建，業(yè)務(wù)層由Struts2和Spring集成構(gòu)建，而持久層由Spring和Hibernate集成構(gòu)建。

S2SH集成框架如圖1所示，包括表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)持久層與域模型驅(qū)動Model。其中，表示層由Struts2框架來描述MVC框架，業(yè)務(wù)邏輯層由Spring框架的IoC容器協(xié)助完成，持久層由Hibernate框架的對象關(guān)系映射（O/R Mapping）完成與數(shù)據(jù)庫的交互，服務(wù)器端表示層和業(yè)務(wù)邏輯層通過域模型層的VO（Value Object）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，業(yè)務(wù)邏輯層和持久層通過域模型層的VO來描述對象之間的關(guān)系[5]。從S2SH的體系架構(gòu)中不難看出，S2SH框架是以Spring框架為核心，向上集成Struts2，向下集成Hibernate，并整合Struts2和Hibernate的框架組合。這種集成框架具有可伸縮性、靈活性、易維護(hù)等特性，能簡化企業(yè)系統(tǒng)的開發(fā)、部署和管理。

1.2 Struts2框架

Struts2[6-7]是Servlet的進(jìn)一步封裝，負(fù)責(zé)處理Web頁面請求，并在表示層中調(diào)用后端數(shù)據(jù)[8]。Struts2的核心組件包括核心控制器（FilterDispatcher）、業(yè)務(wù)邏輯控制器（Action）、攔截器（Interceptor）、結(jié)果類型（Result）和視圖（View）等。處理流程如圖2所示。瀏覽器發(fā)送一個請求，由核心控制器FilterDispatcher根據(jù)請求選擇合適的Action，其間攔截器鏈會自動對請求應(yīng)用通用功能，然后通過回調(diào)Action的Execute方法反饋結(jié)果類型給相應(yīng)視圖，最后視圖將結(jié)果信息輸出到瀏覽器。

1.3 Spring框架

Spring主要實現(xiàn)輕量級的控制反轉(zhuǎn)（IoC）和面向切面（AOP ）開發(fā)[9]。Spring是一個輕量級的解決方案，包括：基于依賴注入的核心機(jī)制、基于AOP的聲明式事務(wù)管理、與多種持久層技術(shù)整合以及優(yōu)秀的Web MVC框架。Spring 框架是一個分層架構(gòu)，由CORE（基于DI）、AOP、ORM、DAO、MVC、Web、Context 7個模塊組成，每個模塊都可以單獨(dú)存在，或者與其它一個或多個模塊聯(lián)合工作，所以開發(fā)者可以自由選擇Spring框架的部分或全部。

Spring Core：實現(xiàn)Spring 框架的基本功能，其中實現(xiàn)工廠模式的BeanFactory使用控制反轉(zhuǎn)（IoC）將應(yīng)用程序的配置和依賴性規(guī)范與實際的應(yīng)用程序代碼分開。

Spring AOP：實現(xiàn)面向切面的編程功能，為基于 Spring 的應(yīng)用程序中的對象提供事務(wù)管理服務(wù)。通過使用 Spring AOP，即可將聲明性事務(wù)管理集成到應(yīng)用程序中，而不用依賴 EJB 組件。

Spring框架的核心是控制反轉(zhuǎn)IoC（Inversion of Control）、依賴注入DI（Dependence Injection）機(jī)制和AOP技術(shù)，

它們是整個Spring框架的基礎(chǔ)。

1.4 Hibernate框架

Hibernate是采用ORM機(jī)制的持久層開發(fā)框架，它是Java應(yīng)用和關(guān)系數(shù)據(jù)庫之間的橋梁，負(fù)責(zé)Java對象和關(guān)系數(shù)據(jù)之間的映射。其內(nèi)部封裝了JDBC訪問數(shù)據(jù)庫的操作，向上層應(yīng)用提供面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫訪問API。Hibernate是輕量級的封裝，可避免過多復(fù)雜的功能，減輕程序員負(fù)擔(dān)。同時，它是一個開源代碼，提供開放的API，用戶可以自行擴(kuò)充功能，因而使用Hibernate可以減少操作數(shù)據(jù)庫的工作量[10-11]。

2 教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)設(shè)計

2.1 系統(tǒng)目標(biāo)

教學(xué)質(zhì)量評估系統(tǒng)的開發(fā)是為了規(guī)范教學(xué)質(zhì)量評估工作流程，提升評估質(zhì)量和效率，保證評估結(jié)果的客觀、公正，為教師的聘任、晉升、獎懲、培訓(xùn)、退出等機(jī)制提供依據(jù)，以更好地服務(wù)于學(xué)院的人才培養(yǎng)工作[12]。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計endprint

系統(tǒng)主要包括登錄模塊、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊、評教模塊、評教結(jié)果統(tǒng)計模塊、分析模塊與查詢模塊5大功能模塊。

（1）登錄模塊。本系統(tǒng)有6類用戶，分別是學(xué)生、教師、專家、領(lǐng)導(dǎo)、超級管理員和系部管理員。此模塊的主要功能是顯示用戶登錄界面，檢查用戶名密碼是否正確。用戶登錄后，根據(jù)不同角色進(jìn)入不同的操作界面，進(jìn)行不同權(quán)限的操作。

（2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊。此模塊包括組織機(jī)構(gòu)設(shè)置、用戶設(shè)置、角色設(shè)置、權(quán)限設(shè)置、評價指標(biāo)管理5個子模塊。其中評價指標(biāo)管理子模塊能夠為3類評價人員即學(xué)生、同行和專家設(shè)置不同的評價指標(biāo)，并能動態(tài)設(shè)定各指標(biāo)的權(quán)重。

（3）評教模塊。分別為3類人員提供對教師教學(xué)的評價功能。

（4）評教結(jié)果統(tǒng)計與分析模塊。能匯總各教學(xué)單位的評價結(jié)果，對評價的各項指標(biāo)進(jìn)行分析，評價結(jié)束后能對此次評估的參評率進(jìn)行統(tǒng)計。

（5）查詢模塊。此模塊能夠依據(jù)不同權(quán)限提供不同的查詢功能，可以查詢評教結(jié)果、評教進(jìn)度和參評率等。為了更好的用戶體驗，查詢結(jié)果提供圖標(biāo)和數(shù)據(jù)兩種顯示方式。

從用戶視角看，本系統(tǒng)具有如下功能：

（1）普通教師：可通過本人工號登錄評估系統(tǒng)，對本教研室的教師進(jìn)行評估，并可對本人的評估結(jié)果進(jìn)行查詢。

（2）專家：用本人的工號登錄評估系統(tǒng)后可對本人級別下的教師進(jìn)行評價。

（3）領(lǐng)導(dǎo)：用本人工號登錄評估系統(tǒng)后可對本人級別下的教師進(jìn)行評估，并進(jìn)行評估結(jié)果的查詢。

（4）學(xué)生：可通過本人學(xué)號登錄評估系統(tǒng)，僅能對其任課教師進(jìn)行評估。

（5）系部管理員：可以維護(hù)本部門教師信息，設(shè)置部門內(nèi)部教研室以及教研室教師情況，查看部門教師評教進(jìn)度。

（6）超級管理員：可以對整個系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)，具體內(nèi)容包括：設(shè)置系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如：角色、權(quán)限、數(shù)據(jù)字典等）、評估學(xué)期設(shè)置、評估標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)涵及權(quán)重設(shè)定、用戶添加與權(quán)限設(shè)置、全院評估結(jié)果匯總、結(jié)果數(shù)據(jù)導(dǎo)出、評估進(jìn)度查詢等。

2.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

根據(jù)上述系統(tǒng)功能的分析，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計可以分為兩大類，一類是系統(tǒng)基礎(chǔ)表設(shè)計，另一類是業(yè)務(wù)表設(shè)計。其中，系統(tǒng)基礎(chǔ)表共有7張，業(yè)務(wù)表共有12張，主要的表名及相關(guān)描述如表1、表2所示。

由于篇幅限制，本文只給出了與教師評教相關(guān)的數(shù)據(jù)庫之間的邏輯關(guān)系，如圖6所示。

3 教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 S2SH框架分層開發(fā)

基于S2SH框架的系統(tǒng)開發(fā)采用分層開發(fā)的方式[13]，整個系統(tǒng)的開發(fā)結(jié)構(gòu)分為4層。實體層即對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表的實體類；Dao層使用了Hibernate連接數(shù)據(jù)庫、操作數(shù)據(jù)庫（增刪改查）；Service層引用對應(yīng)的Dao數(shù)據(jù)庫操作，在這里可以編寫自己需要的代碼（比如簡單的判斷）；Action層引用對應(yīng)的Service層，結(jié)合Struts的配置文件跳轉(zhuǎn)到指定頁面，也能接受頁面?zhèn)鬟f的請求數(shù)據(jù)并進(jìn)行計算處理。以上Hibernate、Struts都需要注入到Spring的配置文件中，Spring將這些聯(lián)系成為一個整體。圖7以評教模塊為例，展示了系統(tǒng)中實體類、DAO、Service和Action的具體關(guān)系與實現(xiàn)。

3.2 配置數(shù)據(jù)源與事務(wù)管理

本系統(tǒng)采用阿里數(shù)據(jù)連接池druid，在applicationContent-Hibernate.xml文件中的中添加數(shù)據(jù)源的配置代碼。

為確保數(shù)據(jù)的完整性、避免多線程同時操作數(shù)據(jù)庫而帶來的讀臟數(shù)據(jù)的問題[15]，對Spring事務(wù)作如下配置：

<！-- Spring HibernateTransactionManager事務(wù)-->

<！-- AOP-->

<！--基本事務(wù)定義，使用transactionManager作事務(wù)管理，默認(rèn)get*方法的事務(wù)為readonly，其余方法按默認(rèn)設(shè)置-->

<！--配置切面 -->

3.3 安全問題

教學(xué)質(zhì)量評價系統(tǒng)的安全問題主要從權(quán)限控制、輸入控制、防SQL注入、數(shù)據(jù)加密、異常處理、記錄系統(tǒng)日志幾方面進(jìn)行考慮[15]。以RBAC思想為核心，按照角色、部門為系統(tǒng)用戶分配權(quán)限。客戶端利用JavaScript代碼控制驗證輸入數(shù)據(jù)，為防止用戶繞過客戶端，服務(wù)器端數(shù)據(jù)驗證通過配置Struts2的xml來完成，系統(tǒng)中的重要數(shù)據(jù)采用MD5算法進(jìn)行加密。系統(tǒng)日志記錄用戶登錄信息、管理員的所有操作、程序錯誤和異常信息。

4 結(jié)語

目前，本系統(tǒng)已在上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院運(yùn)行，得到學(xué)校學(xué)生和同行的認(rèn)可。實踐表明，基于S2SH架構(gòu)的評教系統(tǒng)具有良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性，充分兼顧了校領(lǐng)導(dǎo)、教師、學(xué)生等用戶的不同需求，實現(xiàn)了與校園信息化平臺其它應(yīng)用系統(tǒng)的對接，提高了評教工作效率和工作質(zhì)量，提升了教學(xué)質(zhì)量管理信息化水平。

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