基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
——天津市教委“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)演繹“寫字課進(jìn)課堂”

張寶君，張 晶，丁樹峰

(天津市電化教育館，天津 300074；2.天津市廣播電視大學(xué)，天津 300384)

基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
——天津市教委“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)演繹“寫字課進(jìn)課堂”

張寶君1，張 晶2，丁樹峰1

(天津市電化教育館，天津 300074；2.天津市廣播電視大學(xué)，天津 300384)

隨著博客、微博以及SNS等基于Web 2.0的交互式網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的興起，目前對(duì)于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的研究更多關(guān)注于對(duì)學(xué)習(xí)者交互手段的研究，目的是提升學(xué)習(xí)者的參與度，而以競(jìng)賽形式進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng)，本身就具有高參與性的特點(diǎn)。然而，網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽系統(tǒng)作為一種競(jìng)賽組織管理的信息化工具，雖然近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用，但大多數(shù)競(jìng)賽系統(tǒng)仍采用獨(dú)立開發(fā)運(yùn)行的方式，難于與學(xué)習(xí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通。該文以天津市教委主辦的“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽使用的系統(tǒng)為例，闡述一種基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的競(jìng)賽系統(tǒng)。該系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)與競(jìng)賽系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，一方面提供了更加優(yōu)化的一站式用戶體驗(yàn)，另一方面，互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)為兩個(gè)系統(tǒng)的深化結(jié)合和數(shù)據(jù)挖掘提供了可能。該系統(tǒng)的構(gòu)建，不但有效地解決了書法課師資短缺的難題，而且促進(jìn)了學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽；學(xué)習(xí)平臺(tái)；.NET；遠(yuǎn)程教育

一、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)與競(jìng)賽系統(tǒng)現(xiàn)狀

(一)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用不斷加深，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也日漸成熟。作為教育信息化的主要教學(xué)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)從簡(jiǎn)單的課程瀏覽、課程管理系統(tǒng)發(fā)展為集課程教學(xué)、交流輔導(dǎo)(BBS及SNS)、在線考試、知識(shí)系統(tǒng)(問答系統(tǒng)及WIKI百科)以及教學(xué)管理、資源管理等功能于一身的復(fù)雜系統(tǒng)。

高度集成的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)不僅為用戶提供了豐富的學(xué)習(xí)功能，使得網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的展現(xiàn)方式更為豐富多彩，教學(xué)手段更為靈活多樣，而且各種應(yīng)用數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通使得教學(xué)管理更為科學(xué)高效。因此，以學(xué)習(xí)平臺(tái)為基礎(chǔ)進(jìn)行功能擴(kuò)充和系統(tǒng)集成比單獨(dú)設(shè)計(jì)開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)更具有應(yīng)用意義。

然而，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的競(jìng)賽組織功能，目前很少有人進(jìn)行研究。筆者調(diào)研了目前一些主流的學(xué)習(xí)平臺(tái)，如國(guó)外的Moodle、BlackBorad，國(guó)內(nèi)的奧鵬網(wǎng)校等，均沒有設(shè)計(jì)競(jìng)賽相關(guān)功能。競(jìng)賽活動(dòng)作為一種特殊的教學(xué)活動(dòng)，一方面可以提升學(xué)習(xí)者在教學(xué)過(guò)程中的參與程度，提高學(xué)習(xí)者興趣，另一方面可以將學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果以競(jìng)賽形式反映給教學(xué)者，使教學(xué)者心中有數(shù)，指導(dǎo)今后的教學(xué)?？梢?，考慮將競(jìng)賽功能集成到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)中將是一種全新的應(yīng)用研究且具有較大的實(shí)踐意義。

天津市“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)和書法網(wǎng)絡(luò)大賽，是以信息技術(shù)手段促進(jìn)信息技術(shù)應(yīng)用的良好范例。在這個(gè)過(guò)程中，將教育的意義隱藏了，使學(xué)生浸潤(rùn)在中華文化中，既繼承了中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，又提升了信息技術(shù)素養(yǎng)，是構(gòu)成天津市“開放學(xué)堂”的不可分割的組成部分。

(二)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽系統(tǒng)

隨著信息技術(shù)的應(yīng)用推廣，傳統(tǒng)的依靠人工方式進(jìn)行競(jìng)賽組織的相關(guān)工作也逐漸信息化，形成各種各樣的網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽系統(tǒng)。從功能上來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽系統(tǒng)是依靠信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)競(jìng)賽組織、競(jìng)賽管理、信息發(fā)布、參賽報(bào)名、競(jìng)賽評(píng)審、結(jié)果公示等工作的信息化系統(tǒng)[1]。一般包括信息發(fā)布子系統(tǒng)、參賽報(bào)名子系統(tǒng)、競(jìng)賽子系統(tǒng)、評(píng)審(裁定)子系統(tǒng)與成績(jī)公示子系統(tǒng)等。

網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽系統(tǒng)不僅可以使很多競(jìng)賽管理工作自動(dòng)化，提高競(jìng)賽組織管理的效率，而且可以突破競(jìng)賽實(shí)施的空間和時(shí)間限制，競(jìng)賽組織者和參與者可以在任何地點(diǎn)，競(jìng)賽期間的任何時(shí)間進(jìn)行相關(guān)操作。因此，越來(lái)越多的競(jìng)賽考慮并開始使用網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽的方式實(shí)施。

(三)目前網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽系統(tǒng)的不足

目前網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽系統(tǒng)大多采用獨(dú)立運(yùn)行的方式進(jìn)行部署，這種方式在開發(fā)時(shí)不用考慮其它應(yīng)用平臺(tái)架構(gòu)，便于開發(fā)調(diào)試，但也存在一些明顯缺點(diǎn)。

1.用戶的認(rèn)證問題

用戶參與競(jìng)賽或管理者實(shí)施競(jìng)賽管理需要用戶登錄驗(yàn)證，對(duì)于獨(dú)立運(yùn)行的競(jìng)賽系統(tǒng)，即使用戶已經(jīng)擁有相關(guān)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)或其它應(yīng)用賬號(hào)也無(wú)法使用。這就要求用戶必須重新注冊(cè)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽系統(tǒng)的登錄賬號(hào)，不利于優(yōu)化用戶體驗(yàn)。

2.數(shù)據(jù)孤島問題

獨(dú)立運(yùn)行的競(jìng)賽系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)處于數(shù)據(jù)隔離狀態(tài)，不便于數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，使得很多集成應(yīng)用無(wú)法實(shí)施[2]。比如，競(jìng)賽系統(tǒng)可能會(huì)讀取學(xué)習(xí)平臺(tái)的行為記錄，以檢查用戶是否達(dá)到參賽條件，學(xué)習(xí)平臺(tái)也可能會(huì)讀取競(jìng)賽系統(tǒng)的比賽成績(jī)以作為對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)的參考數(shù)據(jù)。如果競(jìng)賽系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行和部署，則這些集成應(yīng)用必須依靠人工操作。

二、基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(一)基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的競(jìng)賽系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

毫無(wú)疑問，如果將競(jìng)賽系統(tǒng)作為學(xué)習(xí)平臺(tái)的一個(gè)擴(kuò)展功能進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)一種基于學(xué)習(xí)平臺(tái)的競(jìng)賽系統(tǒng)，就能很好地解決上述問題。

1.一站式的用戶體驗(yàn)

基于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)的競(jìng)賽系統(tǒng)可以使用學(xué)習(xí)平臺(tái)的統(tǒng)一認(rèn)證機(jī)制，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)已經(jīng)存在的用戶，基本的用戶信息可以直接從學(xué)習(xí)平臺(tái)讀取，不需要用戶重新注冊(cè)輸入，這樣不僅可以優(yōu)化用戶體驗(yàn)，而且可以防止數(shù)據(jù)冗余存儲(chǔ)問題與數(shù)據(jù)不一致問題。此外，用戶在學(xué)習(xí)平臺(tái)內(nèi)學(xué)習(xí)時(shí)就可以瀏覽競(jìng)賽相關(guān)信息，便于競(jìng)賽的推廣。學(xué)習(xí)平臺(tái)與競(jìng)賽平臺(tái)形成有機(jī)整體，使“以競(jìng)賽促應(yīng)用”的思想得以落實(shí)，將“博學(xué)樂園”平臺(tái)真正打造成學(xué)習(xí)的平臺(tái)、交流的平臺(tái)。

2.應(yīng)用數(shù)據(jù)互聯(lián)互通

將競(jìng)賽系統(tǒng)集成于學(xué)習(xí)平臺(tái)內(nèi)部可打破兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，可以實(shí)現(xiàn)很多集成應(yīng)用。一方面，競(jìng)賽系統(tǒng)的比賽成績(jī)作為對(duì)學(xué)生的一種評(píng)價(jià)參考，有利于學(xué)習(xí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)更科學(xué)全面的評(píng)價(jià)機(jī)制；另一方面，學(xué)習(xí)平臺(tái)的用戶信息和行為記錄也為競(jìng)賽系統(tǒng)提供了輔助的數(shù)據(jù)支持，幫助競(jìng)賽系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更為強(qiáng)大的參賽資格審查、比賽過(guò)程控制等功能?？傊瑑蓚€(gè)系統(tǒng)均可利用更為豐富的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，為應(yīng)用的深化擴(kuò)展提供了可能。

(二)“博學(xué)樂園”網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)簡(jiǎn)介

天津市“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)是由天津市教育委員會(huì)主辦，天津市電化教育館承辦，天津廣播電視大學(xué)提供技術(shù)支持的在線學(xué)習(xí)平臺(tái)。作為小學(xué)教育的有益補(bǔ)充，“博學(xué)樂園”為天津的小學(xué)生們提供了課外內(nèi)容的學(xué)習(xí)、交互平臺(tái)。自2010年平臺(tái)上線以來(lái)，平臺(tái)已穩(wěn)定運(yùn)行3年，開設(shè)課程14門，課程資源371條，注冊(cè)人數(shù)達(dá)到56371人，平臺(tái)提供了1-5年級(jí)的硬筆、軟筆書法課程，田蘊(yùn)章書法講座等資源。

(三)“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

第一屆“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽舉辦于2012年5-9月，為了便于比賽的推廣和數(shù)據(jù)共享，此次比賽即采用了基于“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽系統(tǒng)。下面將從設(shè)計(jì)目標(biāo)、軟件架構(gòu)和硬件部署三個(gè)方面闡述博學(xué)樂園競(jìng)賽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路。

1.設(shè)計(jì)目標(biāo)

(1)系統(tǒng)功能目標(biāo)

“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽系統(tǒng)的前臺(tái)用戶功能包含賽事信息瀏覽、參賽紙下載、作品上傳和已上傳作品展示等，如圖1所示。

圖1 前臺(tái)用戶功能設(shè)計(jì)

后臺(tái)用戶功能包括比賽信息發(fā)布、上傳作品管理、作品數(shù)量統(tǒng)計(jì)和作品評(píng)審等，如圖2所示。

圖2 后臺(tái)用戶功能設(shè)計(jì)

除此以外，系統(tǒng)在“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)中也增加了相應(yīng)的集成功能，如競(jìng)賽推廣、競(jìng)賽專題頁(yè)模板管理等。

(2)系統(tǒng)性能要求

為保證系統(tǒng)覆蓋天津市1000多所小學(xué)，提供穩(wěn)定可靠的服務(wù)，系統(tǒng)擬實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：a.系統(tǒng)支持5000人同時(shí)在線，進(jìn)行作品瀏覽或作品上傳；b.對(duì)于一般頁(yè)面，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)3秒，對(duì)于含有大量圖片(如作品列表)的頁(yè)面，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)6秒(以2M ADSL線路的網(wǎng)速為參考)；c.在比賽期間，系統(tǒng)應(yīng)支持7×24小時(shí)不停機(jī)提供服務(wù)；d.服務(wù)器系統(tǒng)進(jìn)行漏洞掃描，數(shù)據(jù)操作進(jìn)行SQL注入檢查，保證系統(tǒng)安全性；e.競(jìng)賽系統(tǒng)不得直接操作學(xué)習(xí)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，不得影響學(xué)習(xí)平臺(tái)的穩(wěn)定性。

2.軟件架構(gòu)

(1)基礎(chǔ)技術(shù)路線

“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽系統(tǒng)基于“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)，因此，在基礎(chǔ)技術(shù)路線方面與“博學(xué)樂園”保持一致，采用微軟公司技術(shù)路線，如下表所示。

“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽系統(tǒng)基礎(chǔ)技術(shù)路線表

(2)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽系統(tǒng)采用目前流行的ASP.NET三層架構(gòu)模式進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，便于系統(tǒng)的并行開發(fā)和提高系統(tǒng)架構(gòu)的靈活性和可維護(hù)性。系統(tǒng)的三層架構(gòu)分別為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層(包含緩存層)和數(shù)據(jù)訪問層。其中競(jìng)賽系統(tǒng)模塊包括應(yīng)用頁(yè)面、信息發(fā)布、作品管理、作品評(píng)審和數(shù)據(jù)訪問實(shí)現(xiàn)包；學(xué)習(xí)平臺(tái)模塊包括UI工具實(shí)現(xiàn)包、用戶認(rèn)證和權(quán)限管理、對(duì)象映射、注入檢測(cè)，事務(wù)封裝；第三方類庫(kù)或反對(duì)技術(shù)包括JQuery、AJAX、Uploadify、CSS HTML Javascript、MasterPage、MS SQL Server 2005，如圖3所示。

表示層通過(guò)各種應(yīng)用頁(yè)面與用戶進(jìn)行交互，使用了CSS、HTML、JavaScript腳本等客戶端技術(shù)以及JQuery、Uploadify等前端框架。同時(shí)，為了便于頁(yè)面被今后的競(jìng)賽復(fù)用，系統(tǒng)使用了ASP.NET 2.0中的MasterPage模板頁(yè)機(jī)制進(jìn)行頁(yè)面模板更換。BXLY.UI是“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)中已有的工具包，主要封裝了一些服務(wù)器端調(diào)用的JS函數(shù)、字符串處理工具以及表單驗(yàn)證工具等。

圖3“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽系統(tǒng)軟件架構(gòu)

業(yè)務(wù)邏輯層是整個(gè)系統(tǒng)的核心，其中封裝了競(jìng)賽系統(tǒng)所有模塊的業(yè)務(wù)邏輯操作。所有業(yè)務(wù)操作均要受到用戶權(quán)限管理模塊的管理，同時(shí)對(duì)于較為頻繁的操作(如作品列表的分頁(yè)瀏覽)應(yīng)支持業(yè)務(wù)邏輯層緩存，以減少數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的壓力。系統(tǒng)使用了“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)業(yè)務(wù)層的緩存管理模塊(BXLY.CacheManager)，不僅減少了緩存模塊的重復(fù)開發(fā)操作，而且便于直接從緩存層獲取學(xué)習(xí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)，防止學(xué)習(xí)平臺(tái)緩存變化而產(chǎn)生的臟數(shù)據(jù)問題。

數(shù)據(jù)訪問層實(shí)現(xiàn)了各種業(yè)務(wù)實(shí)體的讀取和持久化操作。通過(guò)“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)提供的對(duì)象關(guān)系映射工具(BXLY.ORM)，競(jìng)賽系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問層以面向?qū)ο蟮姆绞皆L問數(shù)據(jù)庫(kù)。在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)上，競(jìng)賽系統(tǒng)與“博學(xué)樂園”的數(shù)據(jù)庫(kù)分別部署在獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，通過(guò)MS SQL Server 2005提供的鏈接服務(wù)器功能實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)聯(lián)查詢操作。雙方數(shù)據(jù)庫(kù)將需要開放的數(shù)據(jù)以視圖作為接口，利用數(shù)據(jù)視圖的只讀性保證本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)不被另一系統(tǒng)意外修改，同時(shí)也使得兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的依賴關(guān)系清楚明確。此外，數(shù)據(jù)訪問層是提供了數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)別的安全監(jiān)測(cè)機(jī)制，所有操作參數(shù)通過(guò)“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)的防注入工具(BXLY.SQLChecker)進(jìn)行注入監(jiān)測(cè)。對(duì)于較為復(fù)雜的查詢，數(shù)據(jù)訪問層使用事務(wù)與存儲(chǔ)過(guò)程進(jìn)行了封裝(BXLY.Transaction)，保證了復(fù)雜數(shù)據(jù)操作的原子性和可回溯性。

3.硬件部署

“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽系統(tǒng)的硬件部署分為Web服務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)兩個(gè)方面。系統(tǒng)的Web服務(wù)與“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)部署于一個(gè)網(wǎng)站之中，便于復(fù)用學(xué)習(xí)平臺(tái)的身份認(rèn)證、權(quán)限管理和部分業(yè)務(wù)層功能。數(shù)據(jù)庫(kù)部署于獨(dú)立的服務(wù)器上，以降低對(duì)學(xué)習(xí)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的壓力。

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖?，系統(tǒng)使用網(wǎng)通和教育網(wǎng)雙線路，采用防火墻(HillStone SG6000系列)進(jìn)行攻擊防護(hù)與流量控制。采用Radware公司的LinkProof鏈路控制器進(jìn)行教育網(wǎng)線路和網(wǎng)通線路的雙地址域名映射和線路自動(dòng)選擇。此外，系統(tǒng)通過(guò)Radware公司的AppDirector負(fù)載均衡器，將兩個(gè)互為鏡像的Web服務(wù)器映射為一個(gè)內(nèi)網(wǎng)地址，實(shí)現(xiàn)透明的故障轉(zhuǎn)移與負(fù)載均衡。兩臺(tái)Web服務(wù)器上均部署了“博學(xué)樂園”和競(jìng)賽系統(tǒng)，一臺(tái)發(fā)生故障后另一臺(tái)會(huì)在負(fù)載均衡器的控制下接管用戶會(huì)話，使網(wǎng)絡(luò)服務(wù)不會(huì)中斷。數(shù)據(jù)庫(kù)方面，為緩解學(xué)習(xí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)壓力(Web服務(wù)器實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡后，系統(tǒng)性能瓶頸主要來(lái)自于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器)，同時(shí)為了保證學(xué)習(xí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)的獨(dú)立性，系統(tǒng)采用獨(dú)立的競(jìng)賽系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，使用鏈接服務(wù)器和只讀的數(shù)據(jù)視圖實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通。硬件和網(wǎng)絡(luò)部署情況如圖4所示。

圖4“博學(xué)樂園”及其競(jìng)賽系統(tǒng)硬件架構(gòu)圖

(四)解決學(xué)習(xí)平臺(tái)與競(jìng)賽系統(tǒng)整合的關(guān)鍵問題

單純從系統(tǒng)集成的角度分析，將學(xué)習(xí)平臺(tái)與競(jìng)賽系統(tǒng)的系統(tǒng)代碼集成到一個(gè)Web工程中，并且將所有數(shù)據(jù)表集中到一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中可以實(shí)現(xiàn)最徹底的系統(tǒng)集成與數(shù)據(jù)互通。但這種集成模式一方面會(huì)使得兩個(gè)系統(tǒng)耦合度過(guò)高，整個(gè)Web工程過(guò)于臃腫，不利于系統(tǒng)的開發(fā)與維護(hù)，另一方面，從部署運(yùn)行上也不便于分散訪問壓力。因此，實(shí)現(xiàn)一個(gè)松散耦合的系統(tǒng)集成模型具有重要意義。在用戶業(yè)務(wù)流程方面，實(shí)現(xiàn)一站式訪問，優(yōu)化用戶體驗(yàn)；在數(shù)據(jù)處理方面，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效互通，為進(jìn)一步的數(shù)據(jù)挖掘提供可能；而在系統(tǒng)開發(fā)與部署方面，各個(gè)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，分散壓力且降低互相的影響。

如圖4所示，博學(xué)樂園學(xué)習(xí)平臺(tái)與書法大賽競(jìng)賽系統(tǒng)采用相互獨(dú)立的Web服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了壓力的分散，降低了系統(tǒng)間的耦合，同時(shí)兩個(gè)系統(tǒng)在Web方面與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器方面分別采用了一定的互通機(jī)制，以保證用戶業(yè)務(wù)流程的連續(xù)與數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。根據(jù)前文的闡述，對(duì)于獨(dú)立開發(fā)運(yùn)行的競(jìng)賽系統(tǒng)，主要問題在于其系統(tǒng)的封閉性所帶來(lái)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通問題。具體到系統(tǒng)功能層面，主要形成用戶認(rèn)證和數(shù)據(jù)孤島兩個(gè)問題。本節(jié)將從解決這兩個(gè)關(guān)鍵問題著手，闡述基于學(xué)習(xí)平臺(tái)與競(jìng)賽系統(tǒng)的整合模式。

1.解決用戶認(rèn)證問題

解決同一用戶在不同系統(tǒng)的Web服務(wù)器中的認(rèn)證問題，是實(shí)現(xiàn)一站式訪問的基礎(chǔ)?！安W(xué)樂園”書法大賽系統(tǒng)使用學(xué)習(xí)平臺(tái)用戶信息進(jìn)行認(rèn)證，為實(shí)現(xiàn)此認(rèn)證模式，書法大賽系統(tǒng)與學(xué)習(xí)平臺(tái)采用了一種基于MD5算法的防篡改機(jī)制進(jìn)行認(rèn)證。

用戶登錄到學(xué)習(xí)平臺(tái)以后，學(xué)習(xí)平臺(tái)可以拿到當(dāng)前登錄的用戶名。當(dāng)用戶跳轉(zhuǎn)到競(jìng)賽系統(tǒng)相關(guān)頁(yè)面后，學(xué)習(xí)平臺(tái)將當(dāng)前登錄用戶名傳遞到競(jìng)賽系統(tǒng)，競(jìng)賽系統(tǒng)直接以此用戶名進(jìn)行認(rèn)證，提取用戶信息。為保證此過(guò)程的安全性，學(xué)習(xí)平臺(tái)在傳遞參數(shù)時(shí)，除了傳遞當(dāng)前用戶名，還將傳遞一個(gè)當(dāng)前日期(日期加小時(shí)與分鐘)和一個(gè)經(jīng)過(guò)MD5算法加密的驗(yàn)證碼。

該統(tǒng)一身份認(rèn)證機(jī)制在防篡改方面使用了加入擾碼的MD5加密機(jī)制，可防止用戶修改鏈接中的用戶名或時(shí)間實(shí)現(xiàn)認(rèn)證欺騙。在鏈接的時(shí)效性方面，采用了類似時(shí)間戳的日期碼，防止用戶意外獲得一個(gè)跳轉(zhuǎn)鏈接后可在任何時(shí)間進(jìn)行登錄。

2.解決數(shù)據(jù)孤島問題

“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)和競(jìng)賽系統(tǒng)使用了相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)壓力的分擔(dān)以及系統(tǒng)的松耦合。為了保證兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信，使得更深一步的數(shù)據(jù)挖掘成為可能，兩個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)采用了基于SQL Server 2005的鏈接服務(wù)器模式與數(shù)據(jù)視圖進(jìn)行互通。

SQL Server 2005的鏈接服務(wù)器的最大優(yōu)勢(shì)是可以將部署于不同數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)表進(jìn)行聯(lián)合查詢。然而，僅僅通過(guò)鏈接服務(wù)器將一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)完全暴露給另一個(gè)系統(tǒng)仍然存在數(shù)據(jù)耦合過(guò)高的可能，因此，博學(xué)樂園學(xué)習(xí)平臺(tái)與競(jìng)賽系統(tǒng)還采用了數(shù)據(jù)視圖，將另一個(gè)系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)建立為接口視圖，通過(guò)鏈接服務(wù)器提供給另一系統(tǒng)。在鏈接服務(wù)器建立時(shí)，使用僅僅能訪問接口視圖的賬號(hào)。這樣，一方面，兩個(gè)系統(tǒng)均能方便地使用鏈接服務(wù)器的聯(lián)合查詢功能，另一方面，數(shù)據(jù)耦合全部集中于接口視圖，簡(jiǎn)單明確，降低了數(shù)據(jù)耦合。

三、學(xué)習(xí)平臺(tái)與競(jìng)賽系統(tǒng)相結(jié)合的應(yīng)用

(一)“博學(xué)樂園” 書法網(wǎng)絡(luò)大賽系統(tǒng)應(yīng)用情況

第一屆“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽于2012年5月開始進(jìn)行賽事推廣和作品上傳，于2012年9月開始作品評(píng)審，10月開始結(jié)果公示和總結(jié)表彰。在此期間，“博學(xué)樂園”及其競(jìng)賽系統(tǒng)為全市小學(xué)提供服務(wù)，總共收到來(lái)自146所小學(xué)的5959件有效的書法參賽作品，作品總?cè)萘窟_(dá)到6G，實(shí)現(xiàn)了所有書法作品的網(wǎng)絡(luò)提交、發(fā)布、評(píng)審和展示。目前，“2013年天津市‘博學(xué)樂園’書法網(wǎng)絡(luò)”大賽作品上傳工作已經(jīng)結(jié)束，共收到天津市18個(gè)區(qū)縣273所小學(xué)11740件學(xué)生硬筆書法作品，166件學(xué)生軟筆書法作品，1404件教師硬筆書法作品，專家評(píng)委正進(jìn)入緊張的評(píng)審中。

可以想象，如果沒有高可靠性、高針對(duì)性的信息化系統(tǒng)的幫助，如此規(guī)模的比賽將會(huì)耗費(fèi)大量人力物力。在信息技術(shù)的幫助下，所有用戶的作品使用網(wǎng)絡(luò)即可報(bào)名、提交。專家評(píng)委通過(guò)賦予了相應(yīng)權(quán)限的用戶名和密碼，任何時(shí)間在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方即可進(jìn)行作品評(píng)審，便于組織專業(yè)的評(píng)審團(tuán)隊(duì)。管理者也可以突破時(shí)間和空間限制，對(duì)上傳作品進(jìn)行管理，以各種直觀的報(bào)表形式查看各個(gè)學(xué)校的參賽情況統(tǒng)計(jì)。

此外，學(xué)習(xí)平臺(tái)和競(jìng)賽系統(tǒng)相結(jié)合的方式對(duì)于二者都獲得了較好地收益，一方面，賽事的推廣可以利用學(xué)習(xí)平臺(tái)渠道，讓在學(xué)習(xí)平臺(tái)學(xué)習(xí)的用戶第一時(shí)間即看見比賽信息，另一方面，通過(guò)“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽，更多的學(xué)生了解了“博學(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)并對(duì)其中的課程產(chǎn)生了興趣。應(yīng)該說(shuō)，基于學(xué)習(xí)平臺(tái)的競(jìng)賽系統(tǒng)不僅能利用信息化手段提高競(jìng)賽的組織管理水平，而且可以成為一種雙贏的推廣工具。

(二)學(xué)習(xí)平臺(tái)與競(jìng)賽系統(tǒng)集成應(yīng)用的展望

如果對(duì)競(jìng)賽系統(tǒng)的業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于學(xué)習(xí)平臺(tái)來(lái)說(shuō)競(jìng)賽系統(tǒng)不僅僅是一種推廣工具，進(jìn)一步可作為學(xué)習(xí)平臺(tái)的一種學(xué)習(xí)工具。比如，可在學(xué)習(xí)平臺(tái)中的課程設(shè)置里針對(duì)某一章節(jié)甚至某一知識(shí)點(diǎn)設(shè)置一次知識(shí)競(jìng)賽，比賽成績(jī)或獎(jiǎng)勵(lì)可以與課程的平時(shí)成績(jī)相結(jié)合，不僅可增加學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的參與度，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，而且可通過(guò)比賽加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。反過(guò)來(lái)，學(xué)習(xí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)也可以被競(jìng)賽系統(tǒng)所用。比如某些更加復(fù)雜的競(jìng)賽系統(tǒng)，可根據(jù)學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)平臺(tái)里的學(xué)習(xí)記錄和學(xué)習(xí)成績(jī)，實(shí)現(xiàn)更加智能化的參賽資格審查、比賽成績(jī)核對(duì)以及競(jìng)賽的合理性分析等功能。當(dāng)今乃至今后，“泛在學(xué)習(xí)”環(huán)境為每一個(gè)學(xué)習(xí)者提供了更為寬泛的學(xué)習(xí)時(shí)空，學(xué)習(xí)資源的開發(fā)與應(yīng)用是支持泛在學(xué)習(xí)的重要因素。當(dāng)信息技術(shù)能夠支持學(xué)習(xí)資源跨平臺(tái)應(yīng)用時(shí)，人們將使用更個(gè)性化的移動(dòng)終端設(shè)備(電腦、iPad、手機(jī))，實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)?！安W(xué)樂園”學(xué)習(xí)平臺(tái)的下一個(gè)戰(zhàn)略就是將學(xué)習(xí)素材資源直接從瀏覽器透出，使學(xué)習(xí)者不受移動(dòng)終端設(shè)備的限制，使書法學(xué)習(xí)能夠隨時(shí)隨地發(fā)生。

四、結(jié)束語(yǔ)

天津市“博學(xué)樂園”書法網(wǎng)絡(luò)大賽，是以信息化手段促進(jìn)信息化應(yīng)用的良好范例，是天津市在教育信息化工作中的又一新舉措，開創(chuàng)了運(yùn)用信息技術(shù)促進(jìn)中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承的新局面。

近年來(lái)，隨著博客、微博和SNS等Web2.0網(wǎng)絡(luò)交互式應(yīng)用的興起，對(duì)于學(xué)習(xí)平臺(tái)的研究也更多地關(guān)注于如何將新的交互手段作為一種學(xué)習(xí)工具融入到平臺(tái)之中。然而，Web 2.0的各種應(yīng)用源自于用戶的交互需求，在向?qū)W習(xí)平臺(tái)融入的過(guò)程中必須要經(jīng)過(guò)科學(xué)的改造和引導(dǎo)，才可發(fā)揮其作用。與此相比，競(jìng)賽系統(tǒng)的需求更加貼近學(xué)習(xí)平臺(tái)的目標(biāo)，組織一個(gè)競(jìng)賽的目的往往是提起學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，推動(dòng)學(xué)習(xí)過(guò)程的高效實(shí)施，因此，競(jìng)賽系統(tǒng)的數(shù)據(jù)更容易被學(xué)習(xí)平臺(tái)所利用。學(xué)習(xí)平臺(tái)與競(jìng)賽系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和競(jìng)賽管理均有重要的應(yīng)用意義。

[1]郭詩(shī)維,雒曉卓.網(wǎng)絡(luò)競(jìng)賽系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)與功能模塊實(shí)現(xiàn)[J].電腦編程技巧與維護(hù),2011,(10):84-85.

[2]歸群峰.基于創(chuàng)新推廣的學(xué)科競(jìng)賽網(wǎng)絡(luò)支持系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D].金華:浙江師范大學(xué),2011.

張寶君：中學(xué)高級(jí)教師，研究方向?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)微課程開發(fā)與應(yīng)用(djgzhbj@126.com)。

張晶：工程師，研究方向?yàn)檫h(yuǎn)程教育與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用。

丁樹峰：館長(zhǎng)，高級(jí)講師，研究方向?yàn)閰^(qū)域信息技術(shù)應(yīng)用。

2014年3月26日

責(zé)任編輯：馬小強(qiáng)

Design and Application of Competition System Based on e-Learning Platform

Zhang Baojun1,Zhang Jing2,Ding Shufeng1
(1.Tianjin Educational Technology Center,Tianjin 300074; 2.Tianjin Open University,Tianjin 300384)

With the rise of interactive network application based on Web 2.0,such as blog,micro-blog,etc,the research in e-Learning platform focused more on the learners' interaction methods.The purpose is to promote learners' participation.Learning activities,which is in the form of competition,has the high involvement feature.However,as the information tool for organization and management of competition,network competition system is widely used in recent years,but most competition systems still be developed and deployed independently and dif fi cult to exchange data with e-Learning platform.This paper takes the system which is applied in the Tianjin Municipal Education Commission Erudite Park calligraphy competition for example,describes a kind of competition system based on the e-Learning platform.The system combined the e-Learning platform and competition system.On one hand,it provides one-stop user experience.On the other hand,interconnected data provide the possibility of deep binding and data mining for two systems.The construction of the system,not only solves the shortage of the calligraphy teacher,but also promotes the transformation of the study method.

Network Competition; e-Learning Platform; .NET; Distance Education

G434

A

1006—9860(2014)05—0125—05