李 娜，李昀英，黎 鑫，張 潮

（國防科技大學(xué)氣象海洋學(xué)院 湖南 長沙 410073）

案例教學(xué)系統(tǒng)是案例教學(xué)的有力支撐，案例教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)是實施案例教學(xué)的有利條件。為了更好地實現(xiàn)氣象海洋保障課程案例教學(xué)的效果，必須研究如何構(gòu)建案例教學(xué)系統(tǒng)，解決案例教學(xué)信息化的問題。目前主流的教學(xué)互動類系統(tǒng)有雨課堂、學(xué)習(xí)通、騰訊課堂等，視頻會議類系統(tǒng)有騰訊會議、Zoom 會議、釘釘視頻會議等，均能夠解決傳統(tǒng)課程的線上展示問題，并借助白板、麥克風(fēng)等設(shè)備進行討論和協(xié)作交互，但不利于氣象海洋保障案例的管理和教學(xué)過程的管理[1]。因此，需要自主研發(fā)適合氣象海洋保障課程的案例教學(xué)系統(tǒng)，加強案例教學(xué)全過程信息化管理，從而提高案例教學(xué)質(zhì)量。

1 案例教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計

1.1 功能設(shè)計

氣象海洋保障課程案例教學(xué)系統(tǒng)的功能需求是在計算機網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫和先進的開發(fā)平臺上，利用現(xiàn)有的軟件，結(jié)合打分算法，開發(fā)一個具有開放體系結(jié)構(gòu)的、易擴充、易維護、具有良好人機交互界面的案例教學(xué)系統(tǒng)，以實現(xiàn)氣象海洋保障課程案例管理和教學(xué)管理。此系統(tǒng)的使用者分為管理員、教員和學(xué)員三種不同的角色。管理員角色具有案例管理和系統(tǒng)管理功能，可以錄入和修改案例，并可以對教員信息、學(xué)員信息、專業(yè)期班、案例角色、案例類型以及系統(tǒng)自動打分算法進行管理操作[2]。教員角色具有案例管理和教學(xué)管理功能，可以錄入和修改案例，并可以設(shè)置教學(xué)任務(wù)、教學(xué)階段、教學(xué)進度、查看學(xué)員分組、布置案例作業(yè)、批改案例作業(yè)、案例打分、查詢成績等。學(xué)員角色具有任務(wù)查詢功能，可以進行案例查詢、案例作業(yè)查詢、提交案例作業(yè)、臺長打分、成績查詢等?？傮w來講，案例教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計目標是功能完善、界面友好、運行穩(wěn)定，為氣象海洋保障課程案例教學(xué)實施提供良好的支撐條件，提升課程管理效率、教學(xué)效率、學(xué)習(xí)效率[3]。

1.2 功能指標

基于氣象海洋保障課程案例教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計目標，其主要功能指標設(shè)計如下：①具有氣象海洋保障案例（庫）管理功能，能夠按照設(shè)計的氣象海洋保障案例庫模板添加、修改、刪除、查詢、使用案例，配置案例基本信息與相關(guān)資源；②具有課程管理功能，能夠添加、修改、刪除課程，配置課程教員、學(xué)員等基本信息；③具有案例作業(yè)管理功能，能夠添加、修改、刪除、提交、批改作業(yè)，配置案例作業(yè)基本信息與成績統(tǒng)計，支持上傳與下載WORD、PPT、EXCEL、JPEG、PNG 等格式的作業(yè)資源；④具有引導(dǎo)用戶進行下一步操作的信息提示功能，能夠在瀏覽器頁面提示用戶下一步如何操作本機指定的軟件進行后續(xù)作業(yè)；⑤具有用戶管理功能，能夠添加、修改、刪除、分組用戶，填寫修改用戶信息，初始化密碼，分配角色等；⑥具有用戶權(quán)限管理功能，包括對不同課程、案例推進過程的操作許可，不同角色的模塊操作權(quán)限等。支持對權(quán)限進行單獨、批量授權(quán)和批量取消授權(quán)。⑦具有日志管理功能，能夠建立用戶日志以及系統(tǒng)日志，用戶日志記錄用戶名、操作、操作對象、操作時間以及登錄IP，系統(tǒng)日志記錄系統(tǒng)內(nèi)部運行的情況，包括內(nèi)部信息、警告、異常等；⑧支持同時在線人數(shù)不少于200 人[4]。

2 氣象海洋保障案例教學(xué)系統(tǒng)研發(fā)

2.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

氣象海洋保障課程案例教學(xué)系統(tǒng)進行編程開發(fā)的各功能模塊要求使用組件式開發(fā)模式，各功能模塊單獨分開，互不影響程序運行過程，業(yè)務(wù)邏輯聯(lián)系緊密的業(yè)務(wù)在程序設(shè)計上不相互級聯(lián)，從而提高系統(tǒng)運行的健壯性。系統(tǒng)采用B/S 架構(gòu)和mybatis-plus 框架（總體架構(gòu)如圖1 所示），分為表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、基礎(chǔ)支撐層、數(shù)據(jù)傳輸層和數(shù)據(jù)層5 層，系統(tǒng)信息顯示、業(yè)務(wù)運算和數(shù)據(jù)庫操作完全分離；利用ORM 技術(shù)和element-UI 組件庫，以及富文本框等功能，提供了ActiveRecord 的支持，支持跨平臺運行的需要，具備可分布性強、維護升級簡單且成本相對較低等優(yōu)點[5]。

2.2 系統(tǒng)開發(fā)運行

氣象海洋保障課程案例教學(xué)系統(tǒng)的運行需求，在硬件環(huán)境方面，服務(wù)器CPU 不低于英特爾酷睿主頻3.40GHz，內(nèi)存不小于16GB RAM，硬盤為1TB 3.5 英寸SATA（7,200 Rpm）或以上，客戶機不低于英特爾酷睿主頻3.40GHz，內(nèi)存不小于8GB RAM，硬盤為1TB 3.5 英寸 SATA（7,200 Rpm）或以上；在軟件環(huán)境方面，服務(wù)器操作系統(tǒng)為Windows7、Windows10、Windows Server2012或以上，運行環(huán)境為JDK1.8、Idea2020.2，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為MySQL5.7.30 或以上，客戶機操作系統(tǒng)為Windows7、Windows10 或以上，瀏覽器推薦使用Chrome 最新版[6]。

氣象海洋保障課程案例教學(xué)系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的登錄賬戶判斷出用戶的角色類型，從而打開相對應(yīng)的角色（管理員、教員、學(xué)員三種類型）界面。在登錄界面輸入賬號和密碼，點擊登錄按鈕即可進入相應(yīng)的操作系統(tǒng)，不同的角色可訪問的權(quán)限不同，不同的角色能夠操作的功能也不同。下面分別介紹管理員、教員和學(xué)員的權(quán)限和具體操作[7]。

管理員權(quán)限與操作。管理員賬戶包含案例管理和系統(tǒng)管理兩大權(quán)限，其中案例管理包括氣象海洋保障案例的添加、查看詳情、預(yù)覽、修改的操作；系統(tǒng)管理分為教員管理、學(xué)員管理、專業(yè)期班、角色管理、案例類型和配置等操作，其中教員管理功能有數(shù)據(jù)的添加、教員批量注冊、修改教員信息和密碼的操作，學(xué)員管理功能有數(shù)據(jù)的添加、批量注冊、修改信息和密碼的操作，專業(yè)期班功能有數(shù)據(jù)的添加、修改的操作，角色管理功能有數(shù)據(jù)的添加、修改的操作，案例類型功能有數(shù)據(jù)的添加、修改的操作，配置功能有案例考核打分算法的管理操作[8]。

教員權(quán)限與操作。教員賬戶包含案例管理和教學(xué)管理兩大權(quán)限，其中案例管理功能跟管理員界面中一致，包括氣象海洋保障案例的添加、查看詳情、預(yù)覽、修改的操作；教學(xué)管理負責對教學(xué)任務(wù)的添加、修改、教學(xué)階段管理、新建教學(xué)階段、查看任務(wù)詳情、新增教學(xué)子階段、子階段操作提示、修改子階段、進度控制、分組查詢、案例作業(yè)查詢、布置案例作業(yè)、查看案例作業(yè)詳情、修改案例作業(yè)、批改案例作業(yè)、期班總體成績查詢、個人成績的操作等方面進行信息化管理[9]。

學(xué)員權(quán)限與操作。學(xué)員賬戶包含任務(wù)查詢權(quán)限，負責對教學(xué)階段、學(xué)員分組、修改分組、分組查詢、分組詳情、作業(yè)查詢、臺長打分、作業(yè)詳情、個人上傳案例作業(yè)、小組提交案例作業(yè)、成績詳情等方面進行信息化管理。

3 案例教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)用

依托氣象海洋保障課程案例教學(xué)系統(tǒng)，管理員、教員和學(xué)員根據(jù)對應(yīng)權(quán)限協(xié)同開展案例教學(xué)。教員根據(jù)氣象海洋專業(yè)人才培養(yǎng)方案和氣象海洋保障課程教學(xué)計劃新建教學(xué)案例，構(gòu)建若干個不同知識點教學(xué)需要的氣象海洋保障案例教學(xué)資源庫，包括案例簡介、案例圖片、案例過程和參考資料等教學(xué)資源，并根據(jù)授課期班新建教學(xué)任務(wù)，可選擇使用一個或多個案例，分配不同的權(quán)重開展案例教學(xué)準備，課前提前推送案例學(xué)習(xí)計劃及學(xué)習(xí)內(nèi)容供學(xué)員進行預(yù)習(xí)，課中講解案例、指導(dǎo)與監(jiān)督案例討論、發(fā)布案例作業(yè)、組織匯報交流并總結(jié)講評，課后評閱案例作業(yè)、成績匯總和發(fā)布，并根據(jù)學(xué)員學(xué)習(xí)效果和反饋意見對案例資源進行優(yōu)化和調(diào)整；學(xué)員課前查詢案例和分組情況，了解案例背景和任務(wù)，掌握相關(guān)資源，提前分析案例中的問題，課中以組為單位集中討論、案例作業(yè)及匯報交流，課后查詢案例成績；管理員進行用戶管理、權(quán)限管理、日志管理、數(shù)據(jù)字典、統(tǒng)計分析、教學(xué)材料歸檔等任務(wù)。

4 結(jié)語

案例教學(xué)系統(tǒng)實現(xiàn)了氣象海洋保障課程管理、案例（庫）管理、案例作業(yè)管理、引導(dǎo)用戶、用戶管理、用戶權(quán)限管理、日志管理、多用戶同時在線、匯報課件上傳與下載等多種功能，對教學(xué)全過程實施一體化集成管理，降低了教員的工作量，提高了案例教學(xué)的效率和管理精度；對學(xué)員學(xué)習(xí)進程進行有效記錄，及時督促學(xué)員按時保質(zhì)保量完成案例作業(yè)，調(diào)動學(xué)員案例學(xué)習(xí)的積極性和案例討論的參與度。系統(tǒng)界面簡潔、運行穩(wěn)定、操作簡便，有效提高了氣象海洋保障課程案例教學(xué)環(huán)節(jié)的信息化水平。