毕业设计网络教学辅助系统的开发.docx
《毕业设计网络教学辅助系统的开发.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计网络教学辅助系统的开发.docx（25页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
毕业设计网络教学辅助系统的开发
毕业设计说明书
作者：
王妤学号：
108397
系：
计算机科学与软件
专业：
网络工程
题目：
网络辅助教学系统的开发
指导者：
吴清教授
评阅者：
许智宏副教授
2015年6月15日
毕业设计（论文）中文摘要
网络辅助教学系统的开发
摘要：
随网络技术以及信息技术的发展普及，怎样有效的管理学生资料与教学资源，实现优化是网络教学辅助系统的主要问题。
网络教学代表一个发展方向，我们应抓住机会，努力推进网络教学。
网络教学不仅可改善教学资源不足，而且带来了远程授课等新教学模式，内容生动，可多人讨论，使教学质量得到最大程度的提高。
在中国，网络教学的应用虽然有了一定的发展，但在技术和制度的实施上还存在许多问题，这些从不同角度影响了教学的质量与效率。
根据分析，此论文讲述了一个以Struts软件为基础的网上辅助教学系统的构思建设过程。
Struts不但继承了JAVA优点，还在管理等方面引用了更贴切的理念。
所以在研发过程中，我选择了Struts的构架。
本文通过课题实例的实现，讲述怎样使用J2EE构架系统，及如何使系统的功能模块得到实现。
最后总结了实践中发现的缺陷和不足。
关键词：
Struts；网络教学辅助系统；软件项目管理；QLD数据库；
毕业设计（论文）外文摘要
TitleTHEDEVELOPMENTOFNETWORKAUXILIARYTEACHINGSYSTEM
Abstract
Alongwiththedevelopmentofthenetworktechnologyandinformationtechnologypopularization,howtoeffectivemanagementofinformationandteachingresources,realizingtheoptimization;Howtobuildaflexible,integratedmultimedianetworkteachingenvironmentisthemainproblemofthenetworkteachingassistantsystem.Representsadevelopmentdirectionofnetworkteaching,weshouldseizetheopportunity,effortstopromotethenetworkteaching.Networkteachingcannotonlyimprovetheteachingresources,andbroughttheremoteteachingasanewteachingmode,contentandvivid,peoplediscussthewayofteaching,maketheimprovementofteachingqualitytogetmaximum.InChina,theapplicationofnetworkteaching,althoughwithcertaindevelopment,butmanyproblemsstillexistintheimplementationoftechnologyandsystem,whichinfluencetheteachingqualityandefficiencyfromdifferentangles.Accordingtoaboveanalysis,tellsthestoryofaStrutssoftwarebasedonlineauxiliaryapplicationsystemconstructionprocessofconception.StrutsnotonlyinheritstheadvantagesofJAVA,alsoinsuchaspectsasmanagementcitedabetteridea.Sotheloadintheprocessofresearchanddevelopment,IchoosetheStrutsframework.Inthisarticle,throughtherealizationoftheprojectinstance,tellshowtousetheJ2EEsystemarchitecture,andhowtomakethesystemfunctionmodule.Finallysummarizesthedefectsfoundinthepractice.
Keywords：
TheStruts.Onlineteachingassistantsystem;Softwareprojectmanagement;J2EE;
目录
1绪论1
1.1开发目的1
1.2指导思想1
2项目规划2
2.1管理方法2
2.2完成周期2
3.项目需求分析3
3.1系统构架3
3.2系统各模块的功能4
3.3系统E-R图5
4系统设计6
4.1系统方案6
4.2系统开发环境7
4.3数据库设计8
4.4数据库的连接实现8
5系统实现10
5.1系统设计原则10
5.2系统工作流程12
5.3在线教学模块设计与实现13
5.4教学资源管理模块设计与实现15
5.5学习交流子系统设计与实现16
5.6辅助管理模块设计与实现18
6实现中的问题分析19
6.1.资源管理问题19
6.2系统维护与管理19
结语20
参考文献21
致谢22
1绪论
在教育变革中，世界各国都在加快教学培养步伐，其信息化水平发展快慢成为权衡国家综合国力水平的标记。
可以说，信息时代是数字化世界。
信息技术使用到教育教学之后，构成了数字化的学习资源和学习方式，以及网络化的学习环境。
远程教学允许教师与学生间同步以及异步地以文本、图象、音频或视频等模式进行交互教学活动。
教师对基于Web的学习模式不断地进行探索与研究。
教学信息化是远程网络辅助教学系统的产物。
尽管远程网络教学辅助系统在国内仅仅使用几年时间，但是其发展前景广阔和速度之快，已经引起了各界重视。
1．1开发目的
网络飞快充斥着我们的劳动、学习和生活，通过网络来获得知识学问已经演变成很常见的方式方法。
网络教育教学和课堂教学相比较优势巨多，它能够全面发挥数字化资源优势。
现社会，竞争变得越来越激烈，社会对每个人的知识水平要求更高。
越来越多的人需要提高自身素养，而诸多外在因素的不便，如时间地点等等，常常困扰着他们，网络教学做为新的教学模式，满足不同的学习人群。
当今社会，国内外都相当重视数字化教育教学的发展，网络学生的构成已经从单一群体扩大到多元化群体中。
各国增添试点院校，通过设立新的教育机构进行教学，对网络教学的资金加大资金投入，宣传力度，国内外各界进行广泛合作，取得了优异的成果。
在近年来的研究和开发后，中国的网络教学系统已经有了初步的规模了[2]。
1.2指导思想
以教学资源为基础，以开发项目技术为手段，以教学理论为导向，以教育需求为根据，构建一基于J2EE系统，并能实际应用到校园的网络建设中，形成有形态特征和网络技术的教学应用价值，网络教学系统的意义，网络辅助教学系统的更深层次的发展打下良好的铺垫。
2.项目规划
项目开发与管理是实施项目基础和项目实施的重要理论。
人们总结开发道路上的成功经验，吸取技术实践有价值的部分，反思失败教训，并将其应用于现有的软件过程管理，形成了现代管理方法。
在此网络系统的构建过程中，整体将现代软件项目管理，部分开发管理概念投入其中，进而能够将网络资源发挥到最大用处，灵活掌握进度，降低风险度，使系统更清晰的展现出来[3]。
2.1管理方法
选用迭代式作为整个系统的开发方法。
迭代开发的要求，建立初步模型图系统。
然后，在持续改进，提高系统的核心框架。
最后，设计和评估各模块所需功能，直到使不同用户与项目使用者，都能达成预期的目标，以及所需要的功能。
它强调的是系统的整体构成与发展，而不是个人需求，这样就可以降低项目的整体风险了。
2.2完成周期
根据迭代式方法，对项目的功能实现以及开发周期进行了划分。
本系统分为3个阶段：
第一个发展周期：
对整个系统进行构思规划，进行需求分析；;第二个设计周期:
设计各系统模块功能，构建系统模型，第三个开发周期：
使系统正常运行，测试并修改程序，使系统进一步完善。
3.项目需求分析
开发一个系统的基础与前提就是项目需求分析，产品最终的质量价值和意义与他的完成程度息息相关。
需求分析就是要了解在这个应用系统中，用户需要查询、更新、删除和保留哪写数据，收集基本数据，数据结构以及数据处理的流程，组成一份详尽的数据字典，为后面的具体设计打下基础。
通过系统功能分析，针对网络教学辅助系统的需求，总结出以下信息。
用户分三类，分别为学生老师和管理员。
老师可以担任一门或多门课程，每门课程有不同的教学资料
学生能选一门或者多门课程，学生每次选择的每门课程都要有选课记录。
每门课程可能要有公告，有课程资源，可能有课程作业。
管理员可以查看所有网站信息，删除无关信息，提供技术支持。
3.1.系统构架
在构建整个系统时，一项重要的工作就是确定系统的总体构架。
作为网络教学辅助系统来讲，其设计目的就是为教学双方搭建一个实用的教学平台，在此平台上可以进行教学交流和资源的共享。
因为系统采用B/S模式，系统的最终目标实现要靠服务器端的系统设计来完成。
它的构架不但决定了系统的完善程度，而且也决定了系统的最终性能。
系统所要实现的功能被系统构架划分为4个主要功能模块，图如下
信息查询
网上教学应用系统
教师信息查询
网上答疑
课程点播
辅助管理
教学资源管理
学习交流
在线教学
图3.1系统构架图
3.2.系统各模块的功能
系统主要包括四个部分：
在线教学子系统为主要的教学授课平台。
教学资源管理子系统，为学生提供教学资源下载，是教师提出的网络课程视频文件和课件的运行平台。
学习交流子系统，可以帮助学生通过邮件，在线互动交流等形式，及时交流学习经验。
辅助子系统，主要为客户提供技术支持，为系统管理员提供管理操作系统的使用平台。
其功能表如下
表3.2各模块功能表
系统名称
输入
处理
输出
网络教学辅助系统
用户选择信息
1.打开相关页面
2.打开注册页面，调用数据库中用户表信息
3.通过用户登陆信息，调用相关数据，帮助用户管理自己的相关信息
输出所选择系统的页面和数据表中的信息
在线教学子系统
在线课程选择、查找信息
用户登陆信息
用户提问与解答信息
授课教师查找信息
1.调用相应课程、视频传输到客户端
2.完成用户身份验证并记录相关信息
3.查询在线用户表，返回客户端
4.记录解答过程中的问题与答案
5.完成客户端的信息查询，将相应结果返回客户端
6.根据教师登记的身份，显示相应信息
7.帮助教师完成课程的添加、修改与删除
8.对用户不同的输出显示不同的结果
显示与输入内容相应的课程；播放选定课程的视频；输出与用户信息相关的页面；显示在线用户信息；显示答疑情况；显示系统中所有登记教师的信息；显示登陆教师的信息与其提交的课程的情况。
教学资源管理子系统
资源的查找信息
用户的操作信息
用户登陆信息
1.根据用户具体的操作信息，使相关的数据库中表的调用操作下载，并将调用操作结果精准返回至用户界面
2.帮助用户完成资源信息的添加，修改，删除
显示用户需要查找、修改、删除的信息；显示与调用相关的系统操作界面
学习交流子系统
留言信息
需解答问题信息
讨论信息
1.对下载教学资源不理解的内容进行留言
2.用户对于在线的老师进行在线实时交流讨论，
3.用户自行提出讨论话题，每个用户都可以进入留言讨论
显示可留言的文本框；显示在线老师以及交流文本框；
显示论坛界面
辅助管理子系统
管理网站信息
帮助信息
意见建议信息
1.管理员对网站进行管理
2.给用户提供可行性信息
用户在使用过程中可点击意见建议，留下整改意见
显示网站概况；显示解决方案；显示留言建议界面
3.3系统E-R图
图3.4系统E-R图
4系统设计
4.1系统方案
用户在网络一端通过使用JSP页面，把请求传递至服务器。
系统接收到客户请求后，首先对其中的程序段实行编译，由java的虚拟机执行所需任务。
在执行任务过程中，它将会访问Servlet程序或JavaBean内容，或根据需要的数据操作，调用所需服务内容，最后将最终的执行结果以JSP页面的方式返回给客户端，进而实现系统的功能[7][8]
4.1.1B/S简介
B/S（Browser/Server）模式，就是浏览器/服务器模式，对传统的C/s（Client/Server）结构的一种改进及变化的结构。
在此种结构下，用户界面完全通过万维网浏览器实现，部分事务逻辑在前端实现，但主要事务逻辑在服务器端实现，形成3层结构。
B/S模式具有如下优点:
不限制客户平台，可以方便的和其他业务系统连[5]。
教学资源（课程，课件，软件，教学素材，文档），数据库表
在此系统中，通过以下3个层面进行传输数据:
使用者通过客户端上传的基于WEB的界面来访问教学系统，系统依据使用者的需求，通过数据的反馈上传改变用户显示界面的输出，为不同用户提供不同服务;当使用者有需求时，系统接受信息数据并作出判断，进行处理，将结果返回用户端。
[9]。
应用模型如下
客户端层
业务层
信息层
图2.3系统多层应用模型
4.1.2J2EE简介
J2EE简介，它具有”一次编写，到处运行”，JDBCAPI,CORBA技术以及能够在Internet应用中保护数据，它还提供了对EJB（EnterpriseJavaBeans）,JavaServletsAPI,JSP（JavaServerPages）以及XML技术的全面支持。
其最终目的是更快的速度向市场推出创造性的客户解决方案，而且这种平台独立的、基于组件的J2EE解决方案不会被束缚在任何一个厂商的产品和API上。
J2EE体系结构提供了中间层集成框架，从而满足了低费用，可用性高、可靠性高以及可扩展性应用的需求[6]。
4.2系统开发环境
在系统的开发过程中，下列工具软件作为开发环境的配置。
：
（1）.应用服务器
程序的调用是通过JSP技术实现的，服务器必须选择支持JSP的。
系统采用Resin-3.0.0-beta.Resin的一个JSP引擎，和Tomcat功能一样，但此软件安装简便。
（2）.JSP开发环境
JSP（JavaServerPages）是由Sun态网页技术标准。
支持跨平台、跨Web服务器.它是由SunMicrosystems公司倡导、很多家公司一起合作建立的动态网页技术标准,在动态网页的建设中，功能强大且特别.JSP为Web应用提供了一个独特的开发环境,进而被更多人重视并使用.[10]
（3）.JAVA语言编译环境
教学系统是基于J2EE技术构建的，所以应该率先考虑配置合适的语言编译环境。
JDK（JavaDevelopmentKit）是JAVA语言开发工具集，他对JAVA的支持较好，所以系统采用了j2sdk-1_4_1_02版本。
另外一点，安装后，对环境变量进行配置：
（4）.数据库系统
系统进行日常数据的维护和管理都依靠数据库的支持。
本系统使用DB2数据库系统。
4.3数据库
用户
设计
数据库的设计最先应该满足用户需求，其次还需要考数据完整性，系统安全性等其他多方面的需求。
在此次研究的课题中，总体上将功能划分为四个模块。
需求分析过后，根据功能情况，将所有表格大体分成了三大类:
系统管理类，教学资源类，以及辅助应用类。
系统管理类：
包括用户信息，系统新闻和系统发布的公告等等。
教学资源类：
包含课件、文档、图片、视频等资源，及相关的信息数据。
辅助应用类：
包括学科年级分类等，用于进行分类查询，还可以进行统计分析等功能。
[12]
4.4数据库的连接实现
为了保证各个模块功能顺利运行连接正常，需要构建以下数据库表:
用户信息表，课程表，作业表，教学资源表，课程公告表，选课记录表[14]。
各数据表之间的关系如下表：
表4.1.1用户信息表t_user
字段名
类型
关键字与否
备注
id
int[10]
关键字
主键，递增
accout
char[50]
用户账号
password
Varchar[200]
用户密码
type
int[50]
用户类型
name
char[50]
用户姓名
sex
char
用户性别
collage
Varchar[50]
用户所在系
teacher
chae[50]
若type=1此为教师名
表4.1.2课程表t_course
字段名
类型
关键字是否
备注
id
Varchar[50]
关键字
主键
Course_code
Varchar[50]
课程编号
Course_name
Varchar[50]
课程名称
collage
Varchar[50]
开课院系
Course_time
Varchar[50]
上课时间
Start_end
Varchar[50]
上课阶段
Course_teach
Varchar[50]
任课教程
Course_credit
Varchar[50]
课程学分
Course_site
Varchar[50]
上课地点
Course_note
Varchar[50]
课程备注
表4.1.3作业表t_homework
字段名
类型
备注
id
int
关键字主键
title
varrchar
作业标题
link
varchar
保存地址
date
datetime
发布时间
type
char
1发布作业2提交答案
Course_code
varchar
课程编号
User_site
varchar
提交作业答案学生编号
course
char
1提交作业未浏览2已经浏览
表4.1.4教学资源表t-resouce
字段名
类型
关键字与否
备注
id
int
关键字
主键
title
varChar
资源名称
Course_id
varChar
课程编号
link
varChar
存放位置
date
varChar
上传日期
ext
varChar
资源扩展名
filesize
varChar
资源大小
type
char
1能浏览2能下载
表4.1.5课程公告表t_notice
字段名
类型
关键字与否
备注
id
Int[20]
关键字
主键
title
varChar[20]
公告标题
detail
varChar[11]
公告内容
date
datetime
搞搞发布日期
Course_id
char
课程编号
表4.1.6选课记录表xk_record
关键字
类型
关键字与否
备注
id
Int[20]
关键字
主键
Course_id
VarChar[20]
课程编号
User_code
VarChar[11]
学生编号
date
datetime
选课日期
5系统实现
5.1系统设计原则
根据以下原则构建网络教学辅助系统：
（1）.通用性，兼容性。
（2）.系统的结构深度适中:
用户在使用过程中不会厌烦，多次操作找不到所需要的信息。
（3）.系统反馈时间短
（4）.系统可靠，管理员维护方便快捷
（5）.在用户界面设计时要满足以下原则:
有良好的视觉效果，网页相对简洁明了，方便传输，各个使用界面风格统一。
如下图所示：
图5.1注册界面图
图5.1.1系统主界面
5.2系统工作流程
描述：
用户成功进入系统后，根据自己所需选择相应模块，然后就可以进行对应的操作。
验证身份
图4.2工作流程总概况
5.3在线教学模块设计与实现
5.3.1流程分析
图4.3在线教学系统工作流程
验证
登陆
5.3.2工作流程描述
用户进入系统后，点击需要的模块。
（1）课程点播模块：
用户选择要点播的课程，进行在线播放或者下载，同时还能够用查询到相应的资料信息。
（2）网上答疑模块：
用户登录验证身份后，根据用户属性，班级课程的不同，转到不同的答疑平台。
（3）课程提交模块：
教师可以提交新的课程资料，修改曾将上传过的资料以及个人信息。
（4）教师信息查询模块:
学生可以查看教师个人信息，所教课程，著作等[13]
5.3.3功能实现分析
（1）.课程查询find.jsp
在对课程查询的时间过程中，主要运用到了数据库语言中的"SELECT*FROM数据库名WIRE字段LIKE‘关键词’”语句。
查询分类的实现是依靠index.jsp指定选择域来实现的，通过指定文本域输入查找关键词，之后系统把用户的请求发送给find.jsp页。
在此，网页通过下列代码将分类信息request.getParameter（"SORT"）赋予参数MMCoParam，将关键词输入信息（request.getParameter（"WORD”）赋予参数MuIColParaml。
实现用户的查询就要利用上面提到的数据库语句。
（2）.网上答疑
在线学生需要登陆后看到网上的老师，教师也应能够看到他们的交流学生。
这个问题可以通过一个在线用户登记表设计解决。
成功登录的用户，系统会自动将其添加到表；在在线教师界面里，当学生选择老师后，系统会记录下来；系统将从数据库中检索此信息告知老师，学生问的什么问题；当一个在线的老师或同学的离开下线后，然后系统将删除其网上的信息。
这是基本jsp页面构架。
其中，Quit.jsp没有对应的显示界面，它只是为系统提供一个隐性的退出功能，同时，还要完成在线用户在系统在线用户表中的注销。
（3）.实时问题解答
实时解决问题，实际上是一个刷新页面显示相关问题。
实现刷新的方法很多，可通过利用JAVA,CGI,JavaScript等来实现。
（4）.用户身份认证
为了便于系统管理员进行管理，防止外来因素干扰系统，所以必须进行身份验证。
常用的一种方法是:
首先进行身份认证，再登陆成功。
5.4教学资源管理模块设计与实现
5.4.1工作流程分析
进入教学资源管理系统，通过资源管理，教师可以修改删除以往课件，显示出所有上传课件。
用户进入信息查询界面，通过搜索引擎，可使用
升级会员 