李翠紅 楊威 杜星月

摘 要：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，理實一體化課程在職業(yè)教育應(yīng)用廣泛，構(gòu)建相應(yīng)的學(xué)習(xí)、教學(xué)空間成為當下流行趨勢，作者根據(jù)學(xué)習(xí)空間課堂教學(xué)管理實現(xiàn)的功能，應(yīng)用UML分析設(shè)計B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)模型，建立開放課堂教學(xué)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對象類的定義、對象類的動態(tài)建模及物理建模，有利于提高教學(xué)管理系統(tǒng)的開放性、穩(wěn)定性、可重用性。

關(guān)鍵詞：開放課堂教學(xué)管理；UML；學(xué)習(xí)空間；動態(tài)建模

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2016）11-0062-03

一、引言

2016年地平線報告提出學(xué)習(xí)空間重構(gòu)的重要性，這就要求各院校建立新的教與學(xué)空間。高等職業(yè)教育變革的主要體現(xiàn)之一是采用理實一體化的教學(xué)課程模式，利用現(xiàn)代教育技術(shù)，將理論與實踐，教與學(xué)，教室、工作室、實訓(xùn)室，知識、技能等一體化。系統(tǒng)從學(xué)習(xí)空間教學(xué)角度出發(fā)，采用.NET框架和MVC模式開發(fā)開放課堂教學(xué)管理系統(tǒng)，既能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)空間動態(tài)、開放的教學(xué)，同時對職業(yè)院校學(xué)習(xí)空間的綜合管理具有重要作用。從學(xué)習(xí)空間教學(xué)的角度出發(fā)，使用UML對開放課堂教學(xué)管理系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容進行分析建模。系統(tǒng)合理規(guī)劃，功能完善，方便師生共同使用，減少相關(guān)工作人員的工作量；實現(xiàn)學(xué)習(xí)空間上的資源共享，激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機，學(xué)生完成社會性交互，促進學(xué)生主動參與，提升學(xué)習(xí)效果；學(xué)習(xí)空間管理方面，減輕管理員工作，采用信息系統(tǒng)的管理模式，學(xué)習(xí)空間主要實現(xiàn)項目課程的安排，師生通過訪問服務(wù)器可以方便地查詢、提交有關(guān)教學(xué)資源。

二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)根據(jù)教學(xué)需求把用戶分為四類，有教師用戶、學(xué)生用戶、系統(tǒng)管理員用戶、學(xué)習(xí)空間管理員用戶。針對具體的用戶，系統(tǒng)根據(jù)用戶數(shù)據(jù)庫提供的信息設(shè)置相應(yīng)的權(quán)限和功能。學(xué)生使用這個系統(tǒng)可以運用個人密碼登錄，然后在線查看課程安排時間、地點，瀏覽工作項目信息，提交項目報告，修改個人信息，評定其他學(xué)生的工作項目，查看自己項目課程成績；教學(xué)一線的教師登錄這個系統(tǒng)主要是查詢本人授課的班級，所在的地點、時間，評定學(xué)生學(xué)習(xí)空間平時的課程成績，跟蹤學(xué)生的互動信息，記錄學(xué)生在開放課堂的表現(xiàn)，修改個人資料，申請使用學(xué)習(xí)空間并查看結(jié)果，申請設(shè)備，發(fā)布及管理項目報告資源；學(xué)習(xí)空間的管理人員登錄系統(tǒng)進行學(xué)習(xí)空間項目信息管理，管理耗材信息，管理設(shè)備信息，檢索并分配學(xué)習(xí)空間，審核學(xué)習(xí)空間申請，查看學(xué)習(xí)空間申請及學(xué)習(xí)空間安排；系統(tǒng)管理員登錄本系統(tǒng)設(shè)置學(xué)習(xí)空間、學(xué)生、教師基本信息，設(shè)置工作項目設(shè)備信息，維護公告信息、學(xué)習(xí)空間排課系統(tǒng)等。

系統(tǒng)使用ASP.NET MVC模式來實現(xiàn)模型應(yīng)用程序核心，實現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫中存取數(shù)據(jù)的功能，視圖一方面將模型的數(shù)據(jù)接收并傳遞給用戶，另一方面將用戶的數(shù)據(jù)和請求傳遞給模型和控制器，控制器負責處理用戶之間的交互，MVC將模型、顯示和控制進行了分離，使一個模型可以具有多個顯示視圖，使應(yīng)用更加方便。系統(tǒng)面向全體用戶具有信息發(fā)布功能，能夠完成項目提交、評定等功能，系統(tǒng)可以實現(xiàn)教師申請學(xué)習(xí)空間的請求，教師根據(jù)自己的教學(xué)計劃合理安排教學(xué)并作具體分配，避免學(xué)習(xí)空間安排沖突，開放課堂教學(xué)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

三、用例圖

系統(tǒng)采用UML 在需求分析階段的建模步驟，根據(jù)系統(tǒng)需求，從用戶的角度描述出系統(tǒng)的功能，作為用例圖執(zhí)行時系統(tǒng)與操作者的一個交互過程，在捕獲用戶需求后，使用用例圖對系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)進行建模，定義系統(tǒng)的參與者，劃分用例，建立用例圖。

1.系統(tǒng)管理員用例圖

系統(tǒng)管理員的主要需求是保障系統(tǒng)的正確運行，同時進行系統(tǒng)運行過程中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護以及管理配置，具體包括基本信息配置，學(xué)習(xí)空間課程信息維護，系統(tǒng)用戶數(shù)據(jù)管理，學(xué)習(xí)空間排課系統(tǒng)維護、實現(xiàn)、信息的發(fā)布，系統(tǒng)登錄等。通過調(diào)查分析，學(xué)習(xí)空間課程信息維護包括項目課程信息導(dǎo)入，項目課程信息查詢，項目課程信息添加、修改、刪除等，參與查詢項目課程信息的用戶包括學(xué)生、教師、學(xué)習(xí)空間管理員等。將每個業(yè)務(wù)用例都繪制出相應(yīng)的活動圖，活動圖用于研究實現(xiàn)一個工作過程、多個對象之間的合作，再將其中的各種“活動”整合，圖2為系統(tǒng)管理員用例圖：

2.學(xué)習(xí)空間課程教師用例圖

學(xué)習(xí)空間課程教師登錄系統(tǒng)，可以查詢學(xué)習(xí)空間的設(shè)備情況、學(xué)習(xí)空間課程的申請情況，預(yù)約申請學(xué)習(xí)空間、設(shè)備、耗材，上傳項目任務(wù)單，管理學(xué)生項目報告等，系統(tǒng)存儲師生在學(xué)習(xí)空間的教學(xué)資源，為學(xué)生在線主動學(xué)習(xí)提供了有力保障，圖3為學(xué)習(xí)空間課程教師用例圖：

3.學(xué)生用例圖

學(xué)生登錄系統(tǒng)，一方面提交項目報告，查看項目課程成績，進行自評互評，修改個人資料信息，查看課程安排，與系統(tǒng)管理員、課程教師、學(xué)生之間進行信息交流；另一方面系統(tǒng)及時記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程并及時反饋給教師，教師可以隨時隨地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，圖4為系統(tǒng)學(xué)生用例圖：

四、系統(tǒng)的類

系統(tǒng)在建模過程中，以用例模型為輸入，以MVC模式識別系統(tǒng)類、類的屬性和操作，對類進行劃分建立初步模型，之后確定類的屬性和操作以及類之間的聯(lián)系。Model部分包括后臺的邏輯操作，訪問數(shù)據(jù)庫中的類，在.NET中寫成獨立的類文件，最后建立開放課堂教學(xué)管理系統(tǒng)的類圖，系統(tǒng)的類分別是用戶類、系統(tǒng)管理員類、學(xué)生類、教師類、項目類、班級類、學(xué)習(xí)空間類、院系類、專業(yè)類、排課類，圖5為開放課堂教學(xué)管理系統(tǒng)的類圖，每類的功能介紹如下：

用戶類：用戶類是所有類的父類，包括的屬性有登錄名、密碼、用戶郵箱等，方法有g(shù)etAccount（）（獲取登錄賬號）以及changePass（）（修改密碼）。

系統(tǒng)管理員類：主要負責系統(tǒng)運行過程中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護以及用戶的管理配置，除了繼承父類的屬性和方法，管理員有自己的屬性、電話號碼。還有自己的方法：cerftfyUpload（）（文件的上傳認證）、updaPageInfor （）（更新頁面信息）、addUser（）（添加用戶）和deleteUser（）（刪除用戶）等。

學(xué)生類：主要負責參與學(xué)習(xí)空間項目課程學(xué)生的基本信息的事務(wù)管理，除了繼承父類的屬性和方法，還包括學(xué)號、姓名、性別、年級、專業(yè)、班級編號、系部編號、電話、學(xué)生類別、郵箱等。對學(xué)生信息事務(wù)管理的主要操作有updateStuInfo（）（更新個人信息）等。

教師類：包括學(xué)習(xí)空間管理員與項目課程的教師，主要負責教師基本信息的事務(wù)管理，除了繼承父類的屬性和方法，還包括教師編號、教師姓名、性別、教授的課程、職稱、系部編號、類別、電話等，對教師信息事務(wù)管理的主要操作有updateCourInfo（）（更新課程介紹）、updateTchIntro（）（更新教師介紹信息）等。

項目類：主要負責教師學(xué)生項目基本信息的事務(wù)管理，工作項目基本信息事務(wù)管理的主要操作有issue（）（項目發(fā)布）、delete（）（項目刪除）和modify（）（項目修改）等。對項目課程事務(wù)管理的主要操作有修改項目課程信息的方法modify（），主要屬性包括項目編號、課程編號、項目名稱、項目總課時數(shù)、項目要求、課程名稱、任務(wù)單號、專業(yè)編號、課程標準、考核類型、學(xué)習(xí)空間編號、用戶類別、學(xué)習(xí)者特征、分組人數(shù)、首開時間、教學(xué)目的等。

班級類：主要負責班級的事務(wù)管理，主要屬性包括班級編號、班級名稱、專業(yè)編號等，對班級事務(wù)管理的主要操作有修改班級信息的方法modify（）等。

學(xué)習(xí)空間類：主要負責理實一體化學(xué)習(xí)空間基本信息的事務(wù)管理，主要屬性包括學(xué)習(xí)空間編號、學(xué)習(xí)空間名稱、負責教師編號、房間號、容納人數(shù)、電腦數(shù)、是否分配等，對學(xué)習(xí)空間事務(wù)管理的主要操作有修改學(xué)習(xí)空間信息的方法modify（）。

院系類：主要負責系部信息管理，主要屬性包括院/系編號、院/系名稱等，對院/系事務(wù)管理的主要操作有修改院系信息的方法modify（）等。

專業(yè)類：主要負責專業(yè)信息管理，主要屬性包括專業(yè)編號、專業(yè)名稱等，對專業(yè)事務(wù)管理的主要操作有修改專業(yè)信息的方法modify（）等。

排課類：主要負責排課結(jié)束后的課表相關(guān)元素信息管理，主要屬性包括學(xué)習(xí)空間編號、項目編號、教師編號、教學(xué)周次、教學(xué)日次、教學(xué)節(jié)次、項目批次、容納上課人數(shù)等，對排課事務(wù)管理的主要操作有自動排課autoCourse（）、手動排課manualCourse（）、沖突檢測conflictDetection（）、統(tǒng)計分析statisAnalysis（）、報表輸出reportOut（）等。

五、開放課堂教學(xué)管理系統(tǒng)中對象的動態(tài)建模

系統(tǒng)的動態(tài)建模的主要作用是描述個對象間消息的實時變換和相互作用等，開放課程教學(xué)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)中內(nèi)部對象間的通信采用UML建模方式進行描述，系統(tǒng)從用戶的主要用例間的交互出發(fā)，在用例圖的基礎(chǔ)上建立時序圖。具體的動態(tài)建模的流程是：系統(tǒng)管理員進行驗證后登錄系統(tǒng)，對學(xué)生、教師、課程的信息進行管理；學(xué)習(xí)空間管理員進行驗證后登錄系統(tǒng)，可查看課程、課程項目信息，審批預(yù)約申請，查詢學(xué)習(xí)空間設(shè)備；學(xué)生進行驗證后登錄系統(tǒng)，可以對項目課程信息和考核成績進行查詢，就學(xué)生個人信息進行個性化設(shè)置等；教師進行驗證后登錄系統(tǒng)，可以查看項目課程、學(xué)生信息，同時也可對教師的個人信息進行個性化設(shè)置和實時觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)過程等。

六、結(jié)束語

開放課堂教學(xué)管理系統(tǒng)以高職院校理實一體化課程的學(xué)習(xí)空間為基礎(chǔ)，結(jié)合學(xué)習(xí)空間教學(xué)管理的工作流程，開發(fā)Web應(yīng)用系統(tǒng)，采用統(tǒng)一建模語言UML在系統(tǒng)中的應(yīng)用，提出系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)經(jīng)過反復(fù)調(diào)試使用，目前運行穩(wěn)定，各基本條件設(shè)置較為滿足，達到合理分配學(xué)習(xí)空間資源的效果，滿足院校學(xué)習(xí)空間教學(xué)管理系統(tǒng)的優(yōu)化與實現(xiàn)。

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（編輯：王天鵬）