吳自力 謝望舒 吳翰寧

（1.益陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南 益陽 413000；2.中南林業(yè)科技大學(xué),湖南 長沙 410004）

1 系統(tǒng)開發(fā)的意義

習(xí)近平總書記指出：“教育的指揮棒在中小學(xué)實際上是考試分?jǐn)?shù)和升學(xué)率，在高校主要是科研論文，關(guān)于德育、素質(zhì)教育的應(yīng)有地位和科學(xué)評價體系沒有真正確立起來，這是一個必須解決的老大難問題?！盵1]因此，教育必須要從根本上解決教育評價指揮棒的問題。但教育評價的改革涉及方方面面，本文只限于教育評價手段的創(chuàng)新實證。

銳達(dá)互動科技股份有限公司采用云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，開發(fā)的天蛙學(xué)生綜合素質(zhì)評價管理區(qū)域教育局版是一套提供給區(qū)域教育局實施集中式管理學(xué)校和學(xué)校共同使用的B/S架構(gòu)的應(yīng)用軟件，通過個性化配置，為各省市教育主管部門提供覆蓋“小—初—高”學(xué)生管理的綜合素質(zhì)評價管理平臺[2]，但不適用于大學(xué)生。學(xué)生發(fā)展性評價是教育評價理論發(fā)展趨勢的必然要求[3]。山東大學(xué)李想的碩士論文《高校學(xué)生綜合素質(zhì)測評系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)》對此進行了研究，但也是基于PC端進行的設(shè)計，沒有手機APP評價系統(tǒng)的配套開發(fā)，應(yīng)用推廣困難。益陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院自2016年9月全面實施“鑄魂工程”以來，一直采取“紙質(zhì)+電腦”評價方式。這種方式是回顧性和總結(jié)性的評價，比較傳統(tǒng)煩瑣，費時費力，不能較好地體現(xiàn)出過程管理和評價，以及更好地促進學(xué)生的自我管理、自我發(fā)展、自我提升。因此，基于智能手機的APP評價系統(tǒng)的開發(fā)十分必要。

2 系統(tǒng)開發(fā)的基本要求

（1）便于操作。APP的下載和登錄，都應(yīng)該十分便捷，要支持蘋果和安卓系統(tǒng)，與學(xué)院現(xiàn)有信息化管理系統(tǒng)整合。

（2）便于記錄。學(xué)生可以隨時隨地分類分項上傳文字、各種格式的圖片、圖表和掃描件，支持各種鏈接和拍照，并自動記錄照片的地理位置和時間，可在權(quán)限內(nèi)進行更改。

（3）便于評價。便于學(xué)生隨時自評、考評者隨時評價和在權(quán)限內(nèi)修訂結(jié)果，并自動統(tǒng)計總分和等級，形成各類對比分析圖。

（4）便于查閱。無論學(xué)生還是考評者都可以隨時查閱各階段、各觀測點的考評情況，橫向、縱向，集體與個人的對比分析情況。

（5）便于運用。便于依據(jù)需要選項打印評價表，存檔或調(diào)取各類數(shù)據(jù)進行對比分析研究。

3 系統(tǒng)開發(fā)的基本思路

3.1 底層支撐

以學(xué)院現(xiàn)有的智慧校園三大基礎(chǔ)平臺（數(shù)據(jù)中心、統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一信息門戶）和掌上校園APP為基礎(chǔ)，構(gòu)建鑄魂工程APP子應(yīng)用。數(shù)據(jù)中心將為鑄魂工程APP提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如：學(xué)生、教師、系部、班級、輔導(dǎo)員等）支撐，并在數(shù)據(jù)中心構(gòu)建鑄魂工程主題庫，匯聚鑄魂工程APP主題數(shù)據(jù)，最終供鑄魂工程大數(shù)據(jù)展示和分析使用。統(tǒng)一身份認(rèn)證為鑄魂工程提供認(rèn)證服務(wù)，統(tǒng)一信息門戶。掌上校園APP為鑄魂工程提供使用的入口，并提供底層的支撐服務(wù)，包括消息服務(wù)、提醒服務(wù)、流程服務(wù)、日志服務(wù)等。

3.2 角色功能

學(xué)生：通過鑄魂工程APP或鑄魂工程PC端，按照學(xué)期對鑄魂工程中規(guī)定的各項指標(biāo)進行自我評價，并上傳證明材料，材料可包括（視頻、音頻、圖片、文件等格式），同時學(xué)生可以查看班干部、輔導(dǎo)員對自己評價情況，還可以查看以往各學(xué)期的評分情況。班干部：通過鑄魂工程APP或鑄魂工程PC端，對自己所在班級的同學(xué)按照各項指標(biāo)以及上傳的證明材料進行評價，包括匯總查詢。輔導(dǎo)員：通過鑄魂工程APP或鑄魂工程PC端，對自己所負(fù)責(zé)的各個班級的同學(xué)按照各項指標(biāo)以及上傳的證明材料進行評價，包括匯總查詢。系部：匯總、查詢、打印。院領(lǐng)導(dǎo)：綜合查詢、大數(shù)據(jù)展示。管理員：指標(biāo)權(quán)重維護、角色權(quán)限維護等。

3.3 功能樣圖展示

具體見圖1、圖2、圖3。

圖1 系統(tǒng)界面示意圖

圖2 觀測點界面示意圖

圖3 學(xué)生基本信息與評價匯總結(jié)果界面示意圖

3.4 分析展示

用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對各項指標(biāo)進行多維度的分析，并對各種分析以圖表形式進行直觀形象展示，幫助領(lǐng)導(dǎo)、教師快速、清晰了解學(xué)生情況，準(zhǔn)確指導(dǎo)學(xué)生工作。

4 開發(fā)技術(shù)運用

4.1 前端技術(shù)

前端采用React技術(shù)框架。聲明式設(shè)計：React采用聲明范式，可以輕松描述應(yīng)用（自動dom操作）。高效-React通過對DOM的模擬(虛擬dom)，最大限度地減少與DOM的交互。靈活：React可以與已知的庫或框架很好地配合。JSX：JSX是JavaScript語法的擴展。組件：通過React構(gòu)建組件，使得代碼更加容易得到復(fù)用，能夠更好地應(yīng)用在項目的開發(fā)中。單向響應(yīng)的數(shù)據(jù)流：React實現(xiàn)了單向響應(yīng)的數(shù)據(jù)流，從而減少了重復(fù)代碼。

4.2 后端技術(shù)

后端采用Spring、Spring MVC技術(shù)框架：JavaEE體系結(jié)構(gòu)包括四層，從上到下分別是應(yīng)用層、Web層、業(yè)務(wù)層、持久層。SpringMVC是Web層的框架，Spring是業(yè)務(wù)層的框架。SpringMVC是一種基于Java，實現(xiàn)了Web MVC設(shè)計模式，請求驅(qū)動類型的輕量級Web框架，即使用了MVC架構(gòu)模式的思想，將Web層進行職責(zé)解耦?；谡埱篁?qū)動指的就是使用請求-響應(yīng)模型，框架的目的就是簡化開發(fā)。

MVC設(shè)計模式：MVC設(shè)計模式的任務(wù)是將包含業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的模塊與顯示模塊的視圖解耦。在模型和視圖之間引入重定向?qū)涌梢越鉀Q問題。此重定向?qū)邮强刂破?，控制器將接收請求，?zhí)行更新模型的操作，然后通知視圖關(guān)于模型更改的消息，見圖4。

圖4 MVC架構(gòu)改進圖

SpringMVC架構(gòu)是Spring的一部分，見圖5：

圖5 SpringMVC架構(gòu)圖

SpringMVC核心架構(gòu)見圖6。

具體流程：

（1）首先瀏覽器發(fā)送請求→DispatcherServlet，前端控制器收到請求后自己不進行處理，而是委托給其他的解析器進行處理，作為統(tǒng)一訪問點，進行全局的流程控制。

（2）DispatcherServlet→HandlerMapping，處理器映射器將會把請求映射為HandlerExecutionChain對象（包含一個Handler處理器對象、多個HandlerInterceptor攔截器）對象。

（3）DispatcherServlet→HandlerAdapter，處理器適配器將會把處理器包裝為適配器，從而支持多種類型的處理器，即適配器設(shè)計模式的應(yīng)用，從而很容易支持很多類型的處理器。

圖6 SpringMVC核心架構(gòu)圖

（4）HandlerAdapter→調(diào)用處理器相應(yīng)功能處理方法，并返回一個ModelAndView對象（包含模型數(shù)據(jù)、邏輯視圖名）。

（5）ModelAndView對象（Model部分是業(yè)務(wù)對象返回的模型數(shù)據(jù)，View部分為邏輯視圖名）→ ViewResolver，視圖解析器將把邏輯視圖名解析為具體的View。

（6）View→渲染，View會根據(jù)傳進來的Model模型數(shù)據(jù)進行渲染，此處的Model實際是一個Map數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

（7）返回控制權(quán)給DispatcherServlet，由DispatcherServlet返回響應(yīng)給用戶，到此一個流程結(jié)束。

4.3 手機端技術(shù)

后端采用Flutter技術(shù)框架。Flutter是一款移動應(yīng)用程序SDK，一份代碼可以同時生成iOS和Android兩個高性能、高保真的應(yīng)用程序，見圖7。

主要技術(shù)優(yōu)勢：

（1）提高開發(fā)效率。

（2）同一份代碼開發(fā)iOS和Android。

（3）用更少的代碼做更多的事情。

（4）輕松迭代。

圖7 手機端技術(shù)圖例

（5）在應(yīng)用程序運行時更改代碼并重新加載（通過熱重載）。

（6）修復(fù)崩潰并繼續(xù)從應(yīng)用程序停止的地方進行調(diào)試。

（7）創(chuàng)建美觀，高度定制的用戶體驗。

（8）受益于使用Flutter框架提供的豐富的Material Design和Cupertino（iOS風(fēng)格）的widget。

（9）實現(xiàn)定制、美觀、品牌驅(qū)動的設(shè)計，而不受原生控件的限制。

Flutter包括一個現(xiàn)代的響應(yīng)式框架、一個2D渲染引擎、現(xiàn)成的widget和開發(fā)工具。這些組件可以快速地設(shè)計、構(gòu)建、測試和調(diào)試應(yīng)用程序，見圖8。

圖8 Flutter框架圖

4.4 數(shù)據(jù)庫

MySQL是一個關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由瑞典MySQL AB公司開發(fā)，目前屬于Oracle公司，是一種關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫不是將所有數(shù)據(jù)放在一個大倉庫內(nèi)，而是將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，這樣就增加了速度并提高了靈活性；支持大型數(shù)據(jù)庫，支持5 000萬條記錄的數(shù)據(jù)倉庫，32位系統(tǒng)表文件最大可支持4GB，64位系統(tǒng)支持最大的表文件為8TB；是開源的，用戶不需要支付額外費用；支持大型的數(shù)據(jù)庫，可以處理擁有上千萬條記錄的大型數(shù)據(jù)庫；使用標(biāo)準(zhǔn)的SQL數(shù)據(jù)語言形式，可以運行于多個系統(tǒng)上，并且支持多種語言，這些編程語言包括C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby和Tcl等；對目前最流行的Web開發(fā)語言PHP有很好的支持。

4.5 支撐服務(wù)技術(shù)

消息服務(wù)：JMS源于企業(yè)應(yīng)用對于消息中間件的需求，使應(yīng)用程序可以通過消息進行異步處理而互不影響。Sun公司和它的合作伙伴設(shè)計的JMS API定義了一組公共的應(yīng)用程序接口和相應(yīng)語法，使得Java程序能夠和其他消息組件進行通信。JMS有四個組成部分：JMS服務(wù)提供者、消息管理對象、消息的生產(chǎn)者、消費者和消息本身。

選用ActiveMQ優(yōu)勢：

（1）ActiveMQ是一個開放源碼。

（2）基于Apache2.0licenced發(fā)布并實現(xiàn)了JMS1.1。

（3）ActiveMQ現(xiàn)在已經(jīng)和作為很多項目的異步消息通信核心。

（4）在很多中小型項目中采用ActiveMQ+SPRING+TOMCAT開發(fā)模式。

5 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)架構(gòu)如圖9所示。

6 系統(tǒng)運用效果評估

6.1 試用基本情況

圖9 系統(tǒng)架構(gòu)圖

該系統(tǒng)從2020年9月起在益陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院2019級和2020級近6500名學(xué)生中試用。學(xué)生反饋以往的綜合評價都是由輔導(dǎo)員、班干部進行，通過系統(tǒng)的使用，提升了學(xué)生本人的參與度，APP端和電腦端兩個操作系統(tǒng)能保證隨時隨地進行信息錄入，十分便捷；輔導(dǎo)員反饋學(xué)生通過參與評價提升了綜合素質(zhì)評價的關(guān)注高度重視，通過對比自我評價與班干部、輔導(dǎo)員的評價差異，更清楚自己的問題與不足，更好地激發(fā)了“三自”功能，較好地發(fā)揮了評價的導(dǎo)向作用和育人功能，同時也促進了教師對學(xué)生、學(xué)生互相之間的深入了解；學(xué)工管理人員反饋多方的參與提升了評價結(jié)果的真實性和導(dǎo)向性，多種統(tǒng)計功能便于全面了解學(xué)生情況；院領(lǐng)導(dǎo)反饋評價體系和評價系統(tǒng)實現(xiàn)了對學(xué)生的全面評價和動態(tài)評價，可以隨時查閱各階段、各觀測點的考評情況，橫向、縱向，整體與個人的對比分析情況，更有利于管理決策。

6.2 存在的主要問題與已整改情況

通過試用反饋，逐步簡化了部分較為煩瑣的操作，修改了部分統(tǒng)計功能以便于更直觀了解學(xué)生評價過程，對不同使用人員的權(quán)限進行了更為合理的設(shè)置。目前，主要存在以下幾個方面的問題。

（1）輔導(dǎo)員的操作較為煩瑣。

（2）統(tǒng)計功能不夠全面。

（3）評價標(biāo)準(zhǔn)不夠細(xì)化。

6.3 今后需加強優(yōu)化的問題

（1）進一步簡化操作過程。

（2）完善統(tǒng)計功能，為學(xué)生管理的科學(xué)決策提供更全面的依據(jù)。

（3）細(xì)化評價標(biāo)準(zhǔn)，強化評價工作的客觀性。