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 (6)4 系统设计 (7)4.1 系统方案 (7)4.2 系统开发环境 (8)4.3 数据库设计 (8)4.4 数据库的连接实现 (9)5 系统实现 (11)5.1 系统设计原则 (11)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]。
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4.1.2J2EE简介J2EE简介,它具有”一次编写,到处运行”,JDBC API, CORBA技术以及能够在Internet应用中保护数据,它还提供了对EJB (Enterprise JavaBeans ), Java Servlets API,JSP (Java Server Pages)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(JavaServer Pages)是由Sun态网页技术标准。
支持跨平台、跨Web服务器.它是由Sun Microsystems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(Java Development Kit)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表4.1.2课程表t_course表4.1.4教学资源表t-resouce5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。
用户管理用户访问网上教学系统用户信息修改用户注册在线教学子系统教学资源管理系统网上交流子系统 辅助管理子系统验证身份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。