基于Web的教案管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王麗

摘要：教案是教師備課信息的有效記錄，是教師上課的書面計(jì)劃。設(shè)計(jì)和撰寫教案是教師必不可少的工作，大部分學(xué)校的教師都是通過(guò)Word軟件撰寫教案，缺點(diǎn)是重復(fù)性勞動(dòng)較多、待教案累積后查找和管理不便，為了解決這些問(wèn)題，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)一個(gè)基于Vue和Spring Boot框架的在線教案管理系統(tǒng)，集教案的設(shè)計(jì)、撰寫、管理于一體，操作便捷，界面友好，有助于提高教師撰寫教案的效率，有利于教師把工作重心放在更加重要的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新上，從而提升教案的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)教案;撰寫教案;Vue;Spring Boot;教案管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311.52? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）25-0060-04

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)） 標(biāo)識(shí)碼（OSID） ：

1 引言

教案是一種教學(xué)文書，是教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)大綱、教材及學(xué)生實(shí)際情況，以課時(shí)為單位對(duì)即將進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行的有針對(duì)性、計(jì)劃性的預(yù)先設(shè)計(jì)，是教師順利開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的前期指導(dǎo)，也是后期對(duì)教師教學(xué)管理和評(píng)價(jià)的重要方面[1]。

大部分學(xué)校的教師都是通過(guò)本地Word軟件撰寫教案，教案內(nèi)容一般有統(tǒng)一的格式要求，各個(gè)學(xué)校根據(jù)實(shí)際情況提供相應(yīng)的模板，模板內(nèi)容可能稍有不同，但基本都包含教師的教學(xué)方法、講授內(nèi)容以及教師和學(xué)生課程活動(dòng)交互的整個(gè)過(guò)程。具體涉及的內(nèi)容如：授課主題、授課對(duì)象、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程、作業(yè)設(shè)計(jì)、板書設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等。

從教案內(nèi)容角度分析，教師需要設(shè)計(jì)每節(jié)課的教案，有些內(nèi)容是基本一致的，如授課對(duì)象、授課學(xué)期、授課課程;有些內(nèi)容是很有規(guī)律的，如授課課次根據(jù)教學(xué)周變化，授課主題、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)根據(jù)課程大綱變化;有些內(nèi)容是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)沉淀的，如教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程。

從撰寫教案這項(xiàng)工作分析，陳華忠[2]指出為避免教師備課抄寫教參的情況，可以嘗試“分工協(xié)作，共同參與”的模式共同撰寫教案，如將優(yōu)秀教案作為母案，以母案為模板，結(jié)合自己的教學(xué)特點(diǎn)和當(dāng)前班級(jí)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行修改、優(yōu)化，在提高撰寫效率的同時(shí)做到教案?jìng)€(gè)性化。如果使用本地Word軟件撰寫教案，通過(guò)傳輸文件方式共享母案，管理文件并不方便，母案的版本修訂也會(huì)帶來(lái)一定程度的版本不一致，然而信息技術(shù)的發(fā)展為教案的設(shè)計(jì)、撰寫、共享等提供了更加靈活的實(shí)現(xiàn)方式，也為教案設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供了新的發(fā)展思路[3]，所以應(yīng)用信息技術(shù)開(kāi)發(fā)教案管理系統(tǒng)大勢(shì)所趨[4]。

綜上，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)一個(gè)基于Web的教案管理系統(tǒng)，是非?？尚星冶匾摹Ｍㄟ^(guò)梳理教案內(nèi)容的特點(diǎn)及邏輯關(guān)聯(lián)，抽取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)統(tǒng)一維護(hù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和一致性。通過(guò)Web實(shí)現(xiàn)在線設(shè)計(jì)、撰寫、管理教案的功能，流程上傾向于讓教師把工作重心放在更加重要的教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新上，從而提升教案的質(zhì)量。后續(xù)也可根據(jù)需要擴(kuò)展新的功能，如共享模板、復(fù)制教案、教案版本管理等功能，更好地為教師提供服務(wù)。

2 系統(tǒng)分析

2.1 需求分析

通過(guò)對(duì)教師設(shè)計(jì)、撰寫教案過(guò)程的調(diào)查與分析，以及教案格式和內(nèi)容的特點(diǎn)，教案管理系統(tǒng)需要具有以下基本功能。

1） 簡(jiǎn)單、友好的操作界面，操作盡量按照教師以往的操作習(xí)慣，有助于教師的日常教案撰寫工作。

2） 整個(gè)系統(tǒng)的操作流程簡(jiǎn)單、順暢，直觀易懂，易于上手。

3） 涵蓋教案設(shè)計(jì)、撰寫、管理的功能。

4） 強(qiáng)大的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)置功能，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享，簡(jiǎn)化教案撰寫工作。

2.2 可行性研究

設(shè)計(jì)和撰寫教案是教師日常工作的一部分，是教師備課的重要標(biāo)志性成果。教案的格式比較固定，內(nèi)容相對(duì)有規(guī)律，使用基于Web的教案管理系統(tǒng)一站式設(shè)計(jì)、撰寫和管理教案，可以提高教師撰寫教案的效率，有利于教師將工作重心放在更加重要的課程設(shè)計(jì)和創(chuàng)新上，從而提升教案質(zhì)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，采用B/S系統(tǒng)架構(gòu)，運(yùn)用前后端分離的開(kāi)發(fā)模式，前端專注于界面交互和數(shù)據(jù)展示，后端專注于業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，前后端通過(guò)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換[5]。

前端使用Vue和Bootstrap框架，Vue是目前比較流行的前端框架，是一套構(gòu)建用戶界面的漸進(jìn)式框架，架構(gòu)簡(jiǎn)單，靈活、開(kāi)放，適合開(kāi)發(fā)人員快速掌握并使用[6]。Bootstrap是簡(jiǎn)潔、直觀、強(qiáng)悍的前端開(kāi)發(fā)框架，讓W(xué)eb開(kāi)發(fā)更迅速、簡(jiǎn)單[7]。

后端基于Java Web技術(shù)開(kāi)發(fā)，使用Spring Boot輕量級(jí)框架，Spring Boot提供一個(gè)很好的平臺(tái)，Java開(kāi)發(fā)人員可以使用最少配置開(kāi)發(fā)一個(gè)可以運(yùn)行的獨(dú)立和生產(chǎn)級(jí)Spring應(yīng)用程序，提高開(kāi)發(fā)效率[8]。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，MySQL是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，開(kāi)源，跨平臺(tái)，功能強(qiáng)大，支持快速開(kāi)發(fā)。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)目標(biāo)

從教師的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)一個(gè)教案管理系統(tǒng)，保證在系統(tǒng)上撰寫的教案與實(shí)際使用的教案格式一致，撰寫教案的流程與傳統(tǒng)的流程基本一致，操作上更加簡(jiǎn)明、快捷。

在教案管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)上抽取教案中相對(duì)固定、經(jīng)驗(yàn)沉淀類的內(nèi)容以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)形式維護(hù)，方便一處維護(hù)，多處使用，提高復(fù)用性[9]。

1） 教案管理系統(tǒng)支持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)置，如學(xué)期、課程、授課方法等。

2） 一站式操作流程，如創(chuàng)建、設(shè)計(jì)、撰寫、導(dǎo)出教案等。

3） 界面設(shè)計(jì)友好、美觀，符合教師使用習(xí)慣，操作簡(jiǎn)明、快捷，如能選擇的優(yōu)先選擇，能提示的顯示提示，有模板的提供模板。

4） 系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全可靠。

3.2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

教案管理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要包括四大模塊，用戶管理、信息展示、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和教案管理。

用戶管理模塊主要是賬號(hào)相關(guān)信息維護(hù)，如用戶的注冊(cè)、登錄、退出。

信息展示模塊一方面展示操作流程，指導(dǎo)用戶如何使用教案管理系統(tǒng)，另一方面展示學(xué)期課程教案維度的教案列表，方便快速創(chuàng)建對(duì)應(yīng)學(xué)期及對(duì)應(yīng)課程的教案。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊是固定信息如學(xué)期、課程，或者經(jīng)驗(yàn)沉淀信息如板書設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程等的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)，保持基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致性，為后續(xù)撰寫教案操作提供便利。

教案管理是對(duì)教案的一系列操作，基本操作如添加教案、修改教案、刪除教案，查詢教案、預(yù)覽教案和導(dǎo)出教案。

3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)在信息管理系統(tǒng)的建設(shè)中起著非常重要的作用。良好的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)能夠減少數(shù)據(jù)的冗余度，提高數(shù)據(jù)的獨(dú)立性，實(shí)現(xiàn)很好的擴(kuò)展性[10]。

教案管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)共包含11張表，其物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

其中最核心的表是教案表（lesson）和用戶表（user），教案表（lesson）主要維護(hù)教案內(nèi)容對(duì)應(yīng)的各個(gè)字段，如授課主題、授課對(duì)象、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程、作業(yè)設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等。用戶表（user）用于維護(hù)用戶登錄的賬號(hào)信息。

為簡(jiǎn)化教案設(shè)計(jì)和撰寫工作，抽取其中比較獨(dú)立的字段單獨(dú)維護(hù)，如學(xué)期（term）、板書設(shè)計(jì)（board）、教學(xué)方法（method）、教學(xué)過(guò)程（teaching process）、教學(xué)過(guò)程詳情（teachdetail）、課程（course）等內(nèi)容，以便后續(xù)撰寫教案過(guò)程中直接使用選擇操作?？紤]到這些獨(dú)立單元與lesson（教案表）的關(guān)聯(lián)關(guān)系，如一對(duì)多或多對(duì)多，根據(jù)情況針對(duì)多對(duì)多關(guān)系增加中間表來(lái)維護(hù)它們之間的關(guān)系，如學(xué)期與課程增加中間表（term_course）、教案與教學(xué)方法增加中間表（lesson_method）、教案與教學(xué)過(guò)程詳情增加中間表（lesson_teachdetail），以使數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)滿足第三范式。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)及接口實(shí)現(xiàn)

根據(jù)前期的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，基于MySQL8.0建立數(shù)據(jù)庫(kù)，組織基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入庫(kù)，做好數(shù)據(jù)準(zhǔn)備工作。后端應(yīng)用程序通過(guò)JDBC驅(qū)動(dòng)與數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接。

后端接口實(shí)現(xiàn)上，基于Spring Boot2框架開(kāi)發(fā)Restful API接口，接口的設(shè)計(jì)主要根據(jù)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)。如用戶管理模塊設(shè)計(jì)的接口主要有注冊(cè)、登錄、退出接口，信息展示模塊設(shè)計(jì)的接口主要有學(xué)期課程教案展示接口，即關(guān)聯(lián)學(xué)期、課程、教案表分維度查詢對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、課程管理、教案管理模塊設(shè)計(jì)的接口主要是一些增刪改查接口。

4.2 界面實(shí)現(xiàn)

界面實(shí)現(xiàn)主要?jiǎng)澐譃槭醉?yè)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、課程管理、教案管理四個(gè)頁(yè)面。

首頁(yè)，如圖3所示，主要是展現(xiàn)操作流程，并從學(xué)期、課程的維度分層展示教案列表，讓教師對(duì)已有的內(nèi)容有一個(gè)全局把握，也可以通過(guò)按鈕“添加教案”快速添加當(dāng)前學(xué)期、當(dāng)前課程下的教案。

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)頁(yè)面，如圖4所示，主要是維護(hù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如學(xué)期、板書設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、教學(xué)過(guò)程的增刪改查，為后續(xù)撰寫教案提供便捷操作。

課程管理頁(yè)面，如圖5所示，主要是維護(hù)課程信息的增刪改查，并與學(xué)期建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

教案管理頁(yè)面，如圖6所示，主要是維護(hù)教案的增刪改查及預(yù)覽、導(dǎo)出，其中最核心的頁(yè)面是添加教案頁(yè)面，基于前面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、課程管理提供的信息，快捷設(shè)置教案中的各個(gè)字段的內(nèi)容。在教學(xué)過(guò)程欄，點(diǎn)擊“添加教學(xué)環(huán)節(jié)”，彈出添加教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)話框，支持選擇教學(xué)環(huán)節(jié)與教學(xué)方法，自由撰寫對(duì)應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容與活動(dòng)設(shè)計(jì)，當(dāng)添加某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)后，支持相應(yīng)的修改和刪除操作。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文依據(jù)教案對(duì)于教師的重要性、教師在設(shè)計(jì)和撰寫教案過(guò)程中存在的問(wèn)題以及教案這一特殊教學(xué)文書結(jié)構(gòu)的規(guī)范性，說(shuō)明設(shè)計(jì)教案管理系統(tǒng)的必要性和可行性。接著對(duì)教案管理系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，其中系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)主要圍繞設(shè)計(jì)、撰寫、管理教案展開(kāi)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)結(jié)合教案結(jié)構(gòu)中各部分內(nèi)容的關(guān)聯(lián)關(guān)系，拆分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)單獨(dú)維護(hù)，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)重復(fù)利用，提高撰寫教案的效率。最后采用前后端分離開(kāi)發(fā)模式，前端基于Vue框架負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)展示和用戶交互，后端基于Spring Boot負(fù)責(zé)提供數(shù)據(jù)處理接口，最終完成教案管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。

目前教案管理系統(tǒng)已完成基礎(chǔ)的功能，設(shè)計(jì)、撰寫和管理教案，相對(duì)傳統(tǒng)基于Word軟件撰寫教案的方式，流程更加直觀，操作更加便捷，教師可以從學(xué)期、課程、教案的維度管理教案，這也是教案信息化的體現(xiàn)。其中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的維護(hù)，有利于教師定期梳理、沉淀教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化教案，提升教案的質(zhì)量。

后續(xù)根據(jù)教師需求，可以擴(kuò)展出更豐富的功能，如共享教案、教案版本管理、團(tuán)隊(duì)管理等功能。

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【通聯(lián)編輯：謝媛媛】