基于工作過程與OBE理念的課程網站管理系統的設計與實現

文/林龍健

（惠州經濟職業技術學院 廣東省惠州市 516057）

1 課程網站管理系統現狀

隨著“互聯網+”的快速發展，教育信息化已成為教育界特別是教育技術學界專家學者研究的焦點，教育部也在不同場合強調“必須以教育信息化推動教育現代化”，這吸引了眾多IT類科技公司在教育信息化研發的布局與投入，目前市面上出現的課程網站管理系統非常多，以下主要從課程網站管理系統的功能、用戶體驗、教育教學理念三個方面進行分析：從功能角度分析，大部分課程網站管理系統的功能都是常用的功能模塊，如課件管理模塊、視頻管理模塊、教學內容（富文本）管理模塊、作業管理模塊、在線答疑模塊等；從用戶體驗上分析，當前的課程網站管理系統重功能化設計，輕用戶體驗，大部分的網站的呈現未能很好地融入課程的特點和特色；從教育教學理念上分析，小部分雖有融入“混合式”教學模式，但未能很好地融入教育教學理念，如行業工作過程教學理論、OBE（成果導向教育）理念等。在課程網站管理系統的研究上，通過在中國學術期刊網絡出版總庫（CNKI），以關鍵詞“課程網站管理系統”進行文獻檢索，共搜索到的文獻資料10篇；以相關的關鍵詞“課程網站系統”進行文獻檢索，共搜索到的文獻資料84篇；以“課程網站系統”、“工作過程”關鍵詞組合在結果中進一步檢索，獲得的文獻資料共27篇；以“課程網站系統”、“工作過程”、“OBE理念”幾個關鍵詞組合搜索，共收集相關文獻0篇?；谏鲜龅姆治?，融入了工作過程和OBE教育教學理念的課程網站管理系統的研究甚少，因此本文的研究具有一定的價值與意義。

2 工作過程與課程網站功能、布局研究

《動態網站開發與設計》課程，重點在于培養學生的動態網站的設計、開發能力和工程思維能力，通過本門課程的學習，讓學生熟悉動態網站開發的工作過程，因此，在設計該門課程的課程網站時，把動態網站開發的工作過程與學生學習過程、教師教學過程相融合，以達到三者之間的相互對接，最終提高學生的學習效果和教師的教學效果。

通過對網站開發企業/公司的充分調研，形成了動態網站開發的工作過程：

（1）業務員或業務經理取得網站建設項目；

（2）相關人員與客戶進行充分的溝通，確認網站項目需求；

（3）網頁設計師設計網站版面圖；

（4）客戶確認版面后，網頁設計師利用相關技術進行“切圖”，并形成web頁面；

（5）網站程序員根據需求設計數據庫；

（6）網站程序員根據需求開發網站后臺；

（7）網站程序員對網站前、后臺進行整合，形成整套網站；

（8）網站測試人員對網站進行全面測試；

（9）發布網站；

（10）驗收網站。

根據動態網站開發的工作過程，結合《動態網站開發與設計》課程的實際，可以把教學過程分為分析網站需求、設計網站前臺版面、網站前臺版面“切圖”、設計網站數據庫、開發網站后臺、整合網站前后臺、測試網站、發布網站、驗收網站等9個教學環節。因此，課程網站管理系統應具有全面支撐教師開展工作過程導向教學，具有友好的界面且能夠體現工作過程的版面布局。

圖1：課程網站管理系統結構圖

圖2：工作過程管理模塊功能結構圖

圖3：工作過程內容實體屬性圖

3 OBE教育教學理念與課程網站功能融合研究

OBE（即成果導向教育）是Outcomes-based Education的簡稱，是美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念，它強調教學設計和教學實施的目標是學生通過教育過程最后取得的學習成果，通過成果的達成，全面培養學生的職業能力。因此，在設計基于OBE教育理念的課程時，必須弄清楚讓學生取得怎樣的學習成果、為什么要取得這些學習成果、如何有效地幫助學生取得這些學習成果以及如何評價學生取得的學習成果等4個問題。在教學過程的設計上，根據學習成果，采用反向設計原則來設計課程，并以學生為主體，分階段采用多元和梯次的評價標準，評價達成學習成果的內涵和個人的學習進步。

根據OBE教育理念，課程網站管理系統的功能，應具有描述頂峰成果（即最終成果）、階段性學習成果及其與職業能力關系的功能欄目、支撐學生完成階段性學習成果的學習資源（學習材料）管理模塊、學習成果評價標準模塊、學習記錄管理模塊等。

4 課程網站管理系統分析

表1：工作過程內容信息表

4.1 系統用例分析

系統功能分析是實現課程網站管理系統的首要環節，也是課程網站管理系統運行的前提與基礎。通常，在軟件需求分析階段，采用用例分析能夠較好描述用戶、系統和功能單元之間的關系，可以準確地獲取用戶的需求。課程網站的用例分析，包括學生用例、教師用例、系統管理員用例等。其中，學生用例包括查看課程網站相關信息（包括學習材料）、管理個人信息、管理作業信息、管理個人答疑信息等用例；教師用例包括管理課程動態、管理教學團隊、管理課程動態、管理教學資源庫、管理學習評價標準、管理學生作品、管理學生答疑、管理工作過程、查看學生學習記錄等用例；系統管理員包括管理教師用戶、管理學生用戶、管理網站數據、管理系統配置等用例。

4.2 系統業務操作流程分析

系統業務操作流程分析，利用學生用戶操作序列圖、教師用戶操作序列圖以及系統管理員用戶操作系列圖進行分析。限于篇幅，這里僅闡述教師用戶創建工作過程的流程和為工作過程添加相關內容的流程。

（1）教師創建工作過程序列圖分析。教師用戶成功登錄課程網站管理系統后，在系統的功能菜單上單擊“管理工作過程”中的“添加工作過程”菜單項；系統顯示添加工作過程頁面，在該頁面輸入相關信息；最后單擊“提交”按鈕，完成添加工作過程操作。

（2）教師為工作過程添加相關內容序列圖分析。教師用戶成功登錄課程網站管理系統后，在系統的功能菜單上單擊“工作過程管理”中的“添加工作過程內容”菜單項；系統顯示添加工作過程內容頁面，在頁面輸入相關內容；最后單擊“提交”按鈕，完成添加工作過程內容的操作。

5 課程網站管理系統設計

5.1 系統結構

課程網站管理系統采用B/S架構，以PHP語言作為主要的開發語言，結合jQuery庫以及WEB前端框架進行設計開發，數據庫采用MySQL。課程網站管理系統由表示層、業務邏輯層、數據服務層等三層技術架構體系組成，其中第一層是表示層（也稱為瀏覽器層），主要用于呈現課程網站管理系統的界面，是系統用戶與系統交互的窗口；第二層為業務邏輯層（也稱為Web服務器層），該層主要負責對課程網站管理系統的業務邏輯進行處理；第三層為數據服務層（也稱為后臺服務器層），該層主要負責課程網站管理系統數據的存儲與管理。課程網站管理系統的系統結構如圖1所示。

5.2 系統主要功能模塊

課程網站管理系統有學生、教師、系統管理員等3種用戶類型，每種類型的用戶登錄系統后具有相應的功能操作。

（1）登錄驗證模塊。該模塊主要用于驗證課程網站管理系統用戶的合法性，并根據驗證的結果和用戶類型跳轉至不同的用戶界面。為了增強課程網站管理系統的安全性，該模塊在驗證的過程中，須對用戶輸入的信息進行分析，過濾非法字符，做到能夠防止SQL數據庫注入攻擊等，增強系統的安全性。

（2）學生用戶模塊。學生用戶登錄課程網站管理系統后，具有修改個人信息、查看課程相關信息（包括學習材料），查看個人學習記錄、查看及提交課程作業、提交學習疑問等功能模塊。

（3）教師用戶模塊。教師用戶登錄課程網站管理系統后，具有修改個人信息、管理學生信息、管理課程簡介、管理課程動態、管理學生作品、管理網上答疑、管理教學資源庫、管理工作過程（教學過程）、管理學生學習進度、管理學生作業等功能模塊。

工作過程模塊是課程網站管理系統的重要模塊，其受眾對面主要為學生，也用于對接教學過程。因此，在設計該模塊時，應充分結合動態網站開發的工作過程進行設計，在工作過程的每個環節，應用融入OBE理念，具有直觀呈現或描述學習成果的內容元素，并能提供完成該成果的支撐——學習材料。

通過分析，工作過程管理模塊由添加工作過程、修改工作過程、冊除工作過程和工作過程列表4部分組成，其中，工作過程列表又由添加學習材料、修改學習材料、刪除學習材料等3個功能操作構成。在開發該模塊時，工作過程的具體內容即學習材料主要從教學資源庫中抽取，因此，每個工作過程主要包括了工作過程節點的任務描述、學習成果描述、學習材料以及學習成果評價等組成部分。該模塊的功能結構圖如圖2所示。

課程網站開發完成后，根據動態網站開發的工作過程，利用工作過程管理模塊來設計教學過程，具體包括動態網站概述、需求分析、版面設計、版面“切圖”、數據庫設計、網站后臺開發、網站前后臺整合、網站測試、網站發布、網站驗收等10教學環節。

（4）系統管理員用戶模塊。該模塊主要由系統參數配置模塊、學生用戶管理模塊、教師用戶管理模塊、系統數據管理模塊等功能模塊組成。

5.3 系統數據庫設計

本文所設計的課程網站管理系統采用MySQL數據庫管理系統，在設計上按照“數據庫概念設計->數據庫邏輯設計->數據庫物理設計”思路進行設計，最后在數據庫服務器上實施。通過分析，課程網站管理系統的數據庫表包括網站配置信息表、網站管理員信息表、學生信息表、教師信息表、課程基本信息表、課程動態信息表、教學資源表、教學資源類別表、答疑信息表、教學評價信息表、作品信息表、申報材料信息表、作業信息表、作業成績信息表、工作過程信息表、工作過程內容信息表、學習成果評價標準信息表、數備份信息表等，以下僅以“工作過程內容信息”為例講授數據庫設計的過程。

（1）數據庫概念設計——工作過程內容的數據實體分析。該實體主要用于承載工作過程每個環節的信息，用于對接教學過程環節，通過分析，該實體包括任務描述、學習成果描述、學習材料（主要來源于教學資源庫）、學習成果評價標準、排序、開關等屬性構成，因此，該實體的屬性圖如圖3所示。

（2）數據庫邏輯設計——工作過程內容的數據邏輯結構。根據工作過程內容實體分析結果，形成工作過程內容實體數據邏輯結構如下：

圖4：《動態網站開發與設計》課程網站管理系統前臺首頁主體部分效果圖

工作過程內容（記錄ID、任務描述、學習成果描述、課程資源ID、學習評價、排序ID、開關）。

（3）數據庫物理設計——工作過程內容的數據信息表。根據工作過程內容的數據邏輯結構，設計工作過程內容數據表如表1所示。

（4）數據庫實施——在MySQL數據庫服務器上創建工作過程內容信息表。創建“工作過程內容信息表”的SQL語句如下：

6 課程網站實現

6.1 技術描述

本文所設計的課程網站管理系統，采用“PHP+MySQL+Apache”模式進行開發，其中PHP是目前主流的用于開發動態網站及服務器應用程序的通用開源腳本語言，具有良好的跨平臺性、支持面向過程和面向對象編程方式等眾多優點，應用廣泛；MySQL是由兩瑞典MySQL AB公司開發的一個開源的關系型數據庫管理系統，是當前最流行的關系型數據庫管理系統之一；Apache HTTP Server是Apache軟件基金會開發的一款開放源代碼網頁服務器，是當前最流行的Web服務器軟件之一。在程序設計模式上采用MVC模式，實現了前端視圖與程序邏輯相分離，提高了程序的可維護性、可移植性、可擴展性與可重用性，降低了程序的開發難度。

6.2 開發關鍵技術

6.2.1 防SQL注入技術實現

為了增強課程網站管理系統的安全性，需對用戶提交的數據進行檢查，把非法的字符過濾掉，因此，結合課程網站管理系統的邏輯，利用遞歸算法編寫自定義函數inject_check()，通過該函數的應用以防止非法SQL注入，增強了系統的安全性。具體實現的程序如下：

6.2.2 頁面靜態化的技術實現

為了減輕課程網站管理系統服務器的負擔，提升訪問速度，解決因并發訪問量大而導致網頁打開速度下降的問題，在開發課程網站管理系統時，引入Smarty模板引擎來實現生成HTMl靜態頁面，Smarty是業界最著名的PHP模板引擎之一，它提供了一種易于管理和使用的方法，實現把前端頁面和程序邏輯相分離。具體實現的過程如下：首先加載Smarty模板引擎；接著創建Smarty對象；修改Smarty默認行為，如開啟緩存、模板的存放路徑等；然后將程序中取得的數據通過Smarty對象的assign()方法賦值給模板中相應的變量；最后用Smarty對象的display()方法將模板內容輸出。通過本方法，能夠快速高效實現頁面的靜態化，對提高課程網站管理系統的性能具有重要意義。

6.3 課程網站管理系統的界面效果

因篇幅有限，以下僅展示課程網站管理系統前臺首頁的主體部分，如圖4所示。

7 結束語

本文通過分析當前課程網站管理系統的現狀，以“能學輔教”為目標，設計了一種融合工作過程和OBE教育教學理念的課程網站管理系統，通過系統的應用，使其更好實現教學過程對接行業工作過程，讓學生“明明白白地學習，讓學習成果看得見”，最終提高教學效率和教學效果。在系統的實現上，采用PHP動態網站技術、MySQL數據庫技術等技術，按照軟件工程的方法，從需求分析到系統設計再到編碼實現等步驟，一步一步闡述課程網站管理系統實現的過程，同時引入防SQL注入技術、頁面靜態化技術等，增強了系統的安全性和系統的性能，系統開發完成后，通過上線測試，系統能夠正常運行，達到了預期目標，后續筆者將對該系統繼續研究，不斷優化，以提升系統的靈活性和實用性。