本科計量經濟學實驗教學管理系統的設計與實現

劉潭秋

摘要：本文設計和實現了一個計量經濟學實驗教學管理系統，其采用B/S結構，按用戶不同角色分配不同的操作權限，實現了教與學在一個網絡平臺上完成，不受時間、空間的約束，帶來傳統實驗課教學模式所不具備的優勢。

關鍵詞：計量經濟學實驗；教學管理系統；設計與實現

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）39-0023-02

計量經濟學是一門應用性很強的課程，因此實驗課是計量經濟學教學的重要組成部分。通過實驗教學，加深了學生對理論知識的理解，培養了學生定量分析問題的能力[1-2]。目前的實驗教學單純采用教師演示軟件，學生跟著模仿，這常常會出現學生機械地記住了軟件的操作步驟，但無法對相關計量經濟學理論知識理解的加深起到應有的幫助。互聯網對當今世界產生了重大影響。作為利用互聯網最為活躍的一個群體，大學生們已經在很大程度上形成了互聯網思維。因此，本文構建一個基于互聯網的計量經濟學實驗管理系統，實現本科計量經濟學實驗課程教學功能的電子化、自動化、智能化管理，切實提高學生對計量經濟學理論的理解，以及在相應軟件幫助下定量分析問題、解決問題的能力。

一、系統的特點與實現目標

1.系統特點。（1）基于B/S結構。該結構能減輕系統運維、升級成本和工作量，簡化客戶端電腦負荷，有效保護數據平臺和管理訪問權限，實現使用者隨時隨地通過瀏覽器進行訪問和操作。（2）采用MVC設計模式。按照功能模塊分層設計，各層實現相應功能，減少各層之間相互作用，提高代碼復用，增加了系統可維護性[3]。（3）采用基于J2EE的輕量級架構SSH，克服傳統重量級框架所存在的部署復雜、運行緩慢、內部規則特別多、難以測試等缺陷[4]。（4）按權限進行管理。使用者按其角色被賦予的權限，擁有不同的用戶界面和功能。（5）學習資料數據庫管理，學習資料通過系統上傳和下載。

2.實現目標。（1）學習共享和互助。通過論壇和下載模塊，實現學生與學生、學生和教師之間學習資料共享和學習經驗的交流、探討。（2）課堂考勤自動化。通過學生用戶登錄系統的時間、IP地址，自動確認學生到課情況。（3）學生學習的動態管理。根據學生登錄本系統所實施的操作記錄，實時跟蹤其學習內容、了解其學習效果。（4）對學生學習進行更客觀、全面、公正的評價。根據學生登錄本系統所實施的操作記錄，從除習題和考題外，還包括考勤、在論壇上幫助解答其他同學疑問等情況的多個方面對其學習行為進行評價。（5）補充教材理論推導所涉及的基礎知識。本系統設置基礎知識模塊，幫助學生溫習計量經濟學理論推導中所涉及的之前學期開設的課程（例如，宏觀經濟學、微觀經濟學、高等數學、概率論與數理統計、矩陣論等）的知識點。（6）杜絕學生作業和考試中的抄襲行為。系統在向學生布置作業和考試時隨機地給予不同的數據和題目，解決學生抄襲的問題。

二、系統的設計

1.功能模塊設計。根據本系統的實現目標，以及需求分析，設計的功能模塊為：（1）系統管理模塊，包括角色管理、班級管理和用戶管理子模塊。（2）教學管理模塊，包括作業批改、實驗報告批改、考勤和答疑子模塊。（3）基礎知識點管理模塊，包括宏觀經濟學、微觀經濟學、高等數學、概率論與數理統計、矩陣論知識點子模塊。（4）網上交流管理模塊，包括論壇管理和論壇子模塊。（5）學習管理模塊。包括文檔下載、軟件下載、作業上傳、實驗報告上傳、問題上傳子模塊。（6）問卷調查管理模塊，包括填寫問卷、回收的問卷和調查結果統計子模塊。

2.系統架構設計。本系統設計為基于SSH開發框架的三層架構：表現層、業務邏輯層和數據持久層。（1）表現層采用Struts2框架實現。Struts2繼承了MVC的各項特性，減弱了業務邏輯接口和數據接口之間的耦合，使應用系統結構更加清晰，升級和維護更方便。（2）業務邏輯層采用Spring框架實現。Spring的IoC（控制反轉）與AOP（面向切面編程）兩大機制可實現業務代碼的高效分離，同時又很好地黏合表現層與數據持久層，大大簡化系統開發和維護的難度。（3）數據持久層采用Hibernate框架實現。Hibernate對JDBC進行輕量級的封裝，并開發源碼的對象映射框架，提供自動對應轉換的方案。

三、系統的實現

1.開發環境。在Windows Server 2008系統上采用Java語言開發后臺服務器端，其中后臺開發工具主要包括MyEclipse9.0、Tomcat7.0、JDK1.7.0_17、Mysql5.5數據庫等。

2.系統架構的實現。（1）架構層的實現。表現層是通過JSP頁面接收請求（Request）和傳送響應（Response），然后Struts2根據配置文件將接收到的Request委派給相應的Action處理。數據持久層中依賴于Hibernate的對象化映射和數據庫交互，處理DAO組件請求的數據，并返回處理結果。Spring連接表現層和數據持久層，其將對后者的操作封裝在bean里，讓前者調用相應的bean來完成對數據庫的操作。（2）三大框架的整合。使用Struts2作為系統的整體基礎架構負責MVC分離，在Struts2框架模型部分控制業務跳轉，利用Hibernate框架對持久層提供支持，Spring管理Struts2和Hibernate[5]。

3.主要功能模塊的實現。（1）系統管理。角色對應相應的操作權限。系統分兩類用戶：系統管理員和普通用戶。普通用戶又被設置為主講教師、助教和學生三種角色類型。（2）教學管理。主講教師/助教用戶可在線打開學生提交到網上的作業和實驗報告，并評閱、打分。學生用戶則能實時在線查詢自己的作業、實驗報告評語和得分。（3）基礎知識點管理。主講教師/助教用戶將基礎課程相關知識點的電子資料上傳系統，實時呈現給學生用戶。（4）網上交流管理。主講教師/助教用戶通過其擁有論壇主題貼和跟帖的增、刪、改、查功能，約束學生在網上談論話題內容和方向。（5）學習管理。主講教師/助教用戶上傳學習資料，學生用戶可下載這些資料。學生用戶可實現作業、實驗報告和問題的網上提交。（6）問卷調查管理。主講教師/助教用戶設計調查問卷內容，學生用戶在網上回答，系統自動統計調查結果，并能做進一步的分析、研究，找到教與學中存在的問題，以便今后改進。

系統采用B/S結構，不僅簡化了系統的開發、維護和使用，而且能夠讓計量經濟學實驗課程的教與學不受時間和空間的約束；按角色分配權限，保證不同類型的用戶擁有不同的功能，操作頁面簡潔；建立了學習資料數據庫，師生通過系統上傳和下載資料，實現教學資料數字化和網絡化；建立學習論壇，實現學、教互動；根據學生登錄信息，自動完成對學生到課的考勤，以及對學生實驗學習更客觀、全面、公正的評價；系統方便地對作業（考試）給予不同的數據或題目，杜絕學生的抄襲行為；問卷調查能幫助教師找到教學問題的癥結所在，持續改進實驗教學水平。本系統還需進一步改進和完善。例如，開發手機客服端，按照學習進度自動向學生推送學習任務，建立一個量化的學習評價指標體系，制作計量經濟學模型的計算插件，甚至讓學生參與其中，從而進一步加深對計量經濟學相關理論的理解。

參考文獻：

[1]樓永.計量經濟學課程實驗教學改革與研究型人才的培養[J].教育教學論壇，2015，8（2）：235-236.

[2]王少平，司書耀.論計量經濟學教學中的能力培養[J].教育研究，2012，390（7）：110-114.

[3]劉紅霞，陸文迪.改進的MVC設計模式的研究與應用[J].計算機科學與工程，2015，37（9）：1688-1691.

[4]王建國.王建英.Struts+Spring+Hibernate框架及應用開發[M].北京：清華大學出版社，2011.

[5]劉茜.基于SSH框架畢業實習管理系統設計與實現[D].廈門大學，2014.endprint