一種具有語音播報功能的單獨招生平臺的設(shè)計

李俊成 李健 徐運標(biāo) 楊幸 成亞玲 劉曼春

摘? 要：單獨招生由各高職院校自主組織、實施的分類招生選拔考試。本文針對單獨招生的綜合素質(zhì)測試的組織、管理和實施工作，利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、web技術(shù)、語音自動播報技術(shù)及SSM框架技術(shù)（Spring + SpringMVC + MyBatis）等信息技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)了一種具有語音播報功能的單獨招生綜合素質(zhì)測試系統(tǒng)，并應(yīng)用于本單位單獨招生綜合素質(zhì)測試工作。應(yīng)用顯示，本系統(tǒng)較好地解決了綜合素質(zhì)測試工作中的考生、考官、考場、候考、導(dǎo)考、測試、結(jié)果統(tǒng)計與分析等管理工作，提高了測試工作的效率和信息化水平。

關(guān)鍵詞：單獨招生;綜合素質(zhì)測試;SSM框架技術(shù);語音播報

中圖分類號：TP31? ? ?文獻標(biāo)識碼：A

Abstract： Independent enrollment is organized and implemented by each higher vocational college. This paper proposes and implements a students' comprehensive quality test system with voice broadcast function for college's independent enrollment. The system uses database technology， web， voice automatic broadcast and SSM （Spring + SpringMVC + MyBatis） framework. The designed system is used to test students' comprehensive quality in the independent enrollment task in the author's college. Application results show that the proposed system can effectively carry out management tasks， including those of students' comprehensive quality test， examinees， examiners， examination rooms， waiting for examination， guide， test， and analysis of performance statistics. The system improves the efficiency of the tests and informatization level.

Keywords： independent enrollment; comprehensive quality test; SSM framework technology; voice broadcast

1? ?引言（Introduction）

教育部從2007年開始在全國高職院校開展單獨招生工作試點，10多年來，其招生形式得到了社會、家長和考生廣泛認(rèn)可，招生規(guī)模、參考人數(shù)不斷增加，考務(wù)工作難度越來越大，為了提高效率，各高職院校都逐步采用信息技術(shù)手段助力單獨招生工作。例如，將UML應(yīng)用于單獨招生考務(wù)系統(tǒng)設(shè)計，開發(fā)了基于web的考試系統(tǒng)、利用SSM框架、HTML5、Jquery、CSS3等技術(shù)來提高開發(fā)效率和增加用戶體驗[1-4]，這些系統(tǒng)更多側(cè)重于實現(xiàn)了無紙化考試系統(tǒng)的功能，而將單招測試工作整體流程考慮不多。本文從單獨測試工作的流程規(guī)范出發(fā)，根據(jù)測試工作的參與角色職責(zé)，分為七類用戶，綜合利用數(shù)據(jù)庫技術(shù)、web技術(shù)、語音自動播報技術(shù)及SSM框架技術(shù)等信息技術(shù)手段解決單獨招生測試工作中的考生、考官、考場、候考、導(dǎo)考、測試、結(jié)果統(tǒng)計與分析等管理工作，重點實現(xiàn)了智能導(dǎo)考、候考提醒，創(chuàng)造性地解決了考官、導(dǎo)考、考生之間的銜接與溝通，提高了測試工作的效率和信息化水平。

2? ?系統(tǒng)分析（System analysis）

2.1? ?系統(tǒng)需求分析

本系統(tǒng)主要針對職業(yè)院校單獨招生綜合素質(zhì)測試工作，實現(xiàn)二級學(xué)院信息管理、專業(yè)管理、用戶管理、素質(zhì)測試題庫、在線測試、在線成績評定、成績審核、考核指標(biāo)體系管理、考場管理（測試考場和候考室）、考官管理、考生數(shù)據(jù)管理、考生導(dǎo)考管理、考務(wù)管理等工作，實現(xiàn)單獨招生綜合素質(zhì)測試的信息化和智能化[3]。

2.2? ?系統(tǒng)功能分析

本系統(tǒng)用戶分為系統(tǒng)管理員（超級管理員）、二級學(xué)院管理員、候考管理員、主考、考官、統(tǒng)分員、考生七類人員。各類用戶的系統(tǒng)功能如下：

（1）系統(tǒng)管理員：登錄管理、密碼找回管理、二級學(xué)院信息管理、二級學(xué)院專業(yè)信息管理、二級學(xué)院管理員信息管理、安全管理等功能。

（2）二級學(xué)院管理員：登錄管理、密碼找回管理、安全管理、考生信息管理、考官管理、候考室管理、測試考場管理、考試試題管理、測試權(quán)重管理、考生查詢管理、考場門貼管理、考生簽名表管理。

（3）主考官：登錄管理、密碼找回管理、考生呼叫、考試過程管理（開始考試、結(jié)束考試、缺考、評分結(jié)束）、考試結(jié)果導(dǎo)出管理、考生評分、安全管理。

（4）考官：登錄管理、密碼找回管理、安全管理、考生評分。

（5）候考室管理員：登錄管理、密碼找回管理、安全管理、播報管理（暫停、重新播放）。

（6）統(tǒng)分員：登錄管理、密碼找回管理、安全管理、審核、生成考生成績表。

（7）考生：登錄管理、在線測試、安全管理。

3? ?系統(tǒng)設(shè)計（System design）

3.1? ?總體設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)預(yù)定的目標(biāo)，基于用戶角色功能劃分，整體上分學(xué)生和教師（除學(xué)生外的所有用戶）兩個入口[4]。從系統(tǒng)運行、使用、管理與維護的角度出發(fā)，本系統(tǒng)采用B/S模式;為了保證系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的先進性和可擴展性，采用SSM（Spring+

SpringMVC+MyBatis）+MySQL+Tomcat相結(jié)合的技術(shù)，分為用戶層、Web容器層、SSM整合層、數(shù)據(jù)存儲四個層次，如圖1所示。

用戶層為各類用戶提供不同的功能界面，實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和系統(tǒng)功能交互，通過http協(xié)議與Web容器層進行通信。

Web容器層即Web服務(wù)器，主要負責(zé)Web項目的管理，開啟監(jiān)聽端口監(jiān)聽用戶層發(fā)出的請求，解析用戶發(fā)來的http請求，然后將請求轉(zhuǎn)發(fā)到SSM整合層，并將SSM整合層返回的視圖呈現(xiàn)給用戶層。

SSM層是整個系統(tǒng)的技術(shù)核心，采用分層模型，實現(xiàn)層間松耦合。根據(jù)功能又可分為DAO層、Service層和Web表現(xiàn)層。DAO層由MyBatis框架負責(zé)，主要負責(zé)創(chuàng)建DAO接口、映射文件，執(zhí)行數(shù)據(jù)庫操作（CRUD）、事務(wù)管理等方面的工作;Service層稱為業(yè)務(wù)邏輯層，通過調(diào)用DAO層的對象進行相關(guān)業(yè)務(wù)處理，包括業(yè)務(wù)接口功能定義及業(yè)務(wù)接口功能的實現(xiàn)。Web表現(xiàn)層主要實現(xiàn)包括系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程的控制及頁面視圖，由Spring MVC模塊實現(xiàn)，是整個系統(tǒng)控制中心，頁面視圖主要負責(zé)用戶數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)，一般包括JSP頁面、JQuery、CSS等。Spring是整個SSM的核心，相當(dāng)于“管家”角色，主要為SSM體系內(nèi)各層注入對象，實現(xiàn)對象的生命周期管理，并負責(zé)Spring與MyBatis、Spring MVC與MyBatis的整合[5-7]。

數(shù)據(jù)存儲層，主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的物理存儲與管理，由MySQL關(guān)系數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)。

整個系統(tǒng)執(zhí)行流程：用戶通過瀏覽器發(fā)送請求，Web服務(wù)器獲得請求后轉(zhuǎn)發(fā)給Spring MVC的控制器，控制器調(diào)用業(yè)務(wù)層處理業(yè)務(wù)邏輯，邏輯層向持久層發(fā)送請求，持久層與數(shù)據(jù)庫交互，后將結(jié)果返回給業(yè)務(wù)層，業(yè)務(wù)層將處理邏輯發(fā)送給控制器，控制器通過視圖解析、視圖填充，最終給提交給Web服務(wù)器，Web服務(wù)器將HTML內(nèi)容發(fā)送給瀏覽器[8-10]。

3.2? ?數(shù)據(jù)存儲設(shè)計

為保證系統(tǒng)的運行，需要存儲系部信息、專業(yè)信息、用戶角色信息、用戶信息、考生信息、測試題庫信息、考場信息、測試指標(biāo)權(quán)重、測試等級權(quán)重等信息，這些信息分別存儲在相應(yīng)的表中，表之間建立了相應(yīng)的約束，以維護數(shù)據(jù)的一致性與完整性，同時，為了保證系統(tǒng)功能的靈活性，專門針對系統(tǒng)功能建立了表，實現(xiàn)系統(tǒng)功能的動態(tài)配置。下面以測試指標(biāo)權(quán)重表和測試考場安排表的設(shè)計進行介紹。

測試指標(biāo)權(quán)重表d_testright結(jié)構(gòu)如表1所示。通過設(shè)計父級指標(biāo)（rightparentid）字段，指示該指標(biāo)對應(yīng)的上一級指標(biāo)，從而保證了測試指標(biāo)體系的動態(tài)可擴展，能有效滿足指標(biāo)體 系的個性化設(shè)置需求。

4? ?系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)（The key technologies）

4.1? ?SSM框架技術(shù)

為了降低系統(tǒng)的耦合度，提高系統(tǒng)的可擴展性、代碼的復(fù)用性，降低系統(tǒng)后期的可維護性，盡可能減少系統(tǒng)硬編碼，采取變編程為配置的思想，采用主流的SSM框架技術(shù)，將系統(tǒng)功能實現(xiàn)分層實現(xiàn)，提高了系統(tǒng)開發(fā)的效率。圖2是基于SSM框架執(zhí)行增加一個系部信息的執(zhí)行流程。

4.2? ?文本轉(zhuǎn)換成語音技術(shù)

Windows系統(tǒng)的文本轉(zhuǎn)換成語音的引擎MSTTS（Microsoft Text To Speech），能夠?qū)崿F(xiàn)將文本轉(zhuǎn)換成音頻流。JACOB（Java-COM Bridge）是Java與Microsoft的COM接口之間的橋梁，它通過自帶的DLL動態(tài)鏈接庫，并通過JNI的方式實現(xiàn)了在Java平臺上對COM程序的調(diào)用，提供了自動化訪問MS系統(tǒng)下COM組件和Win32 libraries的功能，可支持32位和64位JVMs。通過jacob包中的ActiveXComponent類創(chuàng)建用于封裝COM組件Java對象，通過對象的getObject（）方法創(chuàng)建文件流對象和音頻流格式對象;通過Dispatch類對象的put（）、call（）、putRef（）等方法設(shè)置音頻流格式、播放音量、播放速率、設(shè)置音頻輸出對象、創(chuàng)建wav文件，生成對應(yīng)文本的wav文件[11-14]。

4.3? ?jQuery技術(shù)

為了提高程序的交互性和響應(yīng)效率，本系統(tǒng)中采用功能強大、代碼簡潔的JavaScript框架jQuery（jquery-3.2.1.min.js），

它封裝JavaScript常用的功能代碼，提供一種簡便的JavaScript設(shè)計模式，優(yōu)化HTML文檔操作、事件處理、動畫設(shè)計和Ajax交互。具有獨特的鏈?zhǔn)秸Z法和短小清晰的多功能接口、高效靈活的css選擇器，并且可對CSS選擇器進行擴展;擁有便捷的插件擴展機制和豐富的插件等特性。通過jQuery使得頁面視圖的數(shù)據(jù)展示與頁面和后臺服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互分離，簡化了頁面代碼，提高了程序代碼的執(zhí)行效率和可維護性。通過使用$.ajax（）實現(xiàn)前端頁面和后端web容器之間的異步交互和頁面局部更新，提升應(yīng)用程序的效率和改善用戶體驗[15-18]。

4.4? ?系統(tǒng)其他相關(guān)技術(shù)

采用Maven進行項目管理，它通過POM模型（Project Object Model）來描述項目，遵循應(yīng)用橫切的邏輯，對項目進行自動構(gòu)建和依賴管理，簡化項目的管理和維護。

通過Spring AOP技術(shù)，自動為切面方法中匹配的方法所在的類生成代理對象，通過訪問權(quán)限切面實現(xiàn)用戶的安全訪問;通過事務(wù)切面，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)操作的事務(wù)管理。通過外部請求攔截器、管理員攔截器、學(xué)生攔截器針對不同用戶對頁面的訪問進行preHandle處理，確保頁面訪問的安全;啟用基于注解的事務(wù)管理，對所有執(zhí)行業(yè)務(wù)層的訪問方法均定義為切入點（Pointcut），并開啟事務(wù)增強（通知）處理，確保數(shù)據(jù)操作的一致性和完整性，并將所有數(shù)據(jù)獲取的方法（get、find、select開始的所有方法）定義為只讀事務(wù)。

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