教学互动网站设计与实现

1摘要随着计算机网络技术的不断发展，越来越多的行业都着力于对计算机或者是与其相关的系统的应用和发展，教育模式也不无例外的在发生着变化。网络教学作为一种新的教学方式，是传统教学模式的一个有益的补充。网络教学管理系统是实现教务智能管理不可缺少的软件。管理员通过该系统可以在任何地方、任何时间快速、便捷的发布教学通知、公告、及各种教学文件针对我国教育资源不平衡的现状，同时也可以优化、整合教育资源，更充分地利用优秀的教育资源。因此，现在几乎所有的高校都有一个网络化的教务管理系统，然而目前流行的教务管理系统大多仅仅是发布公告，上传、发布教学文件而以，为了充分发挥智能化的教务管理系统的作用，本文提出了构建一个网络教学管理系统的思路，并基于 JAVA 和 MySQL 技术实现了一个网络教学管理系统。该平台为教师提供了更好的教学方式。本网络教学管理系统基于 JSP + Tomcat 开发，采用 B/S 体系结构搭建，后台数据库采用的是 MySQL。关 键 词 : JSP B/S MySQL 管理系统 网络教学2AbstractWith the computer network technology and the continuing development of the computer network used by long-distance education is learning quickly to the drection of extension of their teaching，network technology and multi-media education is the development of technology at an alarming rate changes in the way people work，learning and lifestyle。 At the same time，it is caused by the profound reform in the field of work teaching as a kind of new teaching methods。Fully utilizethe computer technology network technologe。and multimedia technology，etc-to show more flexibilite，of teaching materials，vivid， make teaching across space and time to the limit，with great flexibility and interactivite。accordingly more and more get the favour of teachers。Implementing network teaching need a simple and effective network teaching plafform。This platform for the teachers and students in online teaching activities provided support。and Can make the process easier。teachers carl concentrate on teaching。Students can learn and communicate with the test。which al e not of space and time limit。This paper puts forward the thought of building a network teaching platform；Based on JAVA and MySQL technique to build a network teaching platform。The network teaching platform using the B/S structure。the development platform is Linux + Tomcat，develop language for JAVA/MySQL backend databaSe is used。Keywords: JSP B/S MySQL Network Teaching Platform Network Teaching目录第一章 绪论 .11.1 课题研究的背景及意义 .11.2 网络教学管理系统存在的问题及原因 .31.3 本文研究的内容 .41.4 本文的组织结构 .4第二章 可行性分析 .52.1 网站的可行性分析 .52.2 技术可行性 .52.3 经济可行性 .52.4 操作可行性 .52.5 平台解决方案和开发技术简介 .62.5.1 平台设计思想 .62.5.2 平台设计目标 .72.5.3 技术框架 .72.5.4 开发环境 .72.5.5 B/S 体系结构 .72.5.6 Tomcat .92.5.7 Jsp.92.5.8 MySOL.112.6 数据字典 .12第三章 需求分析 .143.1 ER 图设计 .143.2 系统权限分析 .173.3 系统功能分析 .173.4 性能需求分析 .173.5 数据管理需求 .183.6 系统主要模块流程设计 .183.6.1 管理员模块系统流程图 .183.6.2 教师模块系统流程图 .193.6.3 学生模块系统流程图 .20第四章 系统总体设计 .224.1 总体功能模块设计 .224.2 详细功能模块 .234.2.1 管理员模块功能分析 .234.2.2 教师模块功能分析 .234.2.3 学生模块功能分析 .244.3 数据表设计 .244.4 系统出错处理设计 .274.5 系统安全保密设计 .27第五章 详细设计 .285.1 用户管理模块 .285.2 修改密码模块的实现 .295.3 作业递交模块的实现 .315.4 论坛答疑模块的实现 .325.5 管理员对老师或学生管理模块的实现 .335.6 发布、管理公告模块的实现 .34第六章 网站测试 .366.1 单元测试 .366.2 集成测试 .376.3 系统测试 .386.4 添加学生测试 .406.5 本章小结 .41参考文献 .45附录 .461第一章 绪论1.1 课题研究的背景及意义随着计算机技术的普及与发展，信息和数字化时代已悄然来临。信息化环境下，计算机和互联网技术的普及和推广深刻影响着我国高等教育的发展。教学理念、教育模式、课程体系、授课内容以及教育教学环境等等都在信息技术的影响下发生着革命性的变化，系列教育教学改革正在我国两等教育中发生。教师期待提高教学效率，学生期待提高学习效率，教育机构期待提供更全面、更灵活、更满足个性化、更高效的教育服务，这一切都可以借助信息技术实现。计算机和网络技术的快速发展，使我国的信息化基础日臻完善。作为全新的教育教学手段，网络教学可以充分利计算机网络和多媒体技术的优势，使教学活动跨越时空的限制，让教学者和学习者随时随地地进行交流，能更为生动直观地展示教学内容，极大地提高教学效果。信息化技术教育中的应用将使高等教育发生革命性地变革，是我国高等教育教学改革、提高教学效率和教学质量、培养具备现代素质人才的重要内容。作为传统学校教学的延伸，综合了计算机、网络和多媒体技术的现代网络教学较好地满足了现代教育发展的需求，给学习者提供了更多的学习机会，提供了更为轻松的学习环境。网络教学使时空对于课堂教学的线性模型限制转变为非线性自主学习的方式，它以计算机网络技术为基础，强化了学生的学习主体地位，使学生成为知识的主动构建者，让教学成为更为科学、简便、更为轻松有趣的活动。相较于传统的教育教学形式，网络教学能够提供不同的功能和作用：首先，网络教学能够提供更为个性化的学习平台。围绕既定的教师、教材和课堂展开是传统教学模式的基本特征这一模式下，教师需要同时面对人数众多的学生，由于教学时间和资源的不足教师很难给学生提供个性化的指导，这限制了学生令性的发展使学生学习的自主性无法得到培养和发挥，学生的个性化学习难以实现。网络教学的开展完全改变了这一局面。其次，使学习具备更强的交互性。有机融台文字、图形图像、声音和动画等多媒体方式是计算机技术的重要特征，互联网的应用也使得通讯变得轻松随意，现代信息环境下的学习，使学习者更具现场和真实感，多种感官形式的集成便学习体验更深刻。网络辅导答疑、网络课堂、Email 和 BBS 等信息技术使课堂教学随时随地可以进行，充分突破了时空的桎梏，学生获取知识更为方便快捷。最后，促进了教育社会化和学习社会化。在科学技术迅猛发展的当今，知识的更新非常之快，仅仅通过学校教育来达到学习者终身享用的目的已经不能满是当今社会发展的需要，如果学习者不能不断掌握新技术、新信息必将被社会淘汰，人们必须从一次性的学校学习走向终身学习。网络使教育和学习的社会化更为充分，2人们可以根据不同的需求，通过网络进行更为方便、更有针对性、更有计划、效率更高的学习。通过这种新的教育模式，给学习者以更多、更好的学习机会，提高整体的教学效率，这样能使教师和学生都能更有效率的工作和学习。国内外研究现状和发展趋势：由于世界上的很多国家越来越重视网络教育，所以在国际上也有很多很好的网络教学管理系统。2001 年国家教育部委托清华大学等六所高校开发了新叶网络教学管理系统系统。被提供给各网络教育试点高校免费使用。这个平台特色突出，功能强大，有着丰富的资源库，强大的评测系统，支持交互的网络教学，有多种课件形式和完整的集成性。该平台各项功能色括：教学方法、课程习作、辅导、线上测试、课程体系、教学内容、自学、实验和实践教学、教学质量保障和监控等各个教学环节。LUVIT 英文全名为 Luild Universite Vitual Interactive Tool。它是目前第四代远程教育工具中较先进的一种。LUVIT 以注重教学原则、方法为基准进行开发，能适用于常见的操作系统，如 WindowsUNIX 和 MAC 等。在全世界有十万用白。在国际相类似工具或系统中，LUVIT 除具有用户和内容的发布、交流、管理等通常功能外特别在全面选择性、交互性、教学策略灵活程度和用白友好方面具有领先地位。网络教学的实现必须以网络教学管理系统为基础网络教学管理系统设计水平的高低对网络教学效果起着基础性的作用。网络教学管理系统的建设，必须符台教育理论和学习规律，作为融合信息技术和教育理论于一体的综合性项目，网络平台建设是我们面临的重要课题。教学平台是利用局域网或 Internet 硬件环境构建的软件系统，这个软件系统形成了一个基于网络的虚拟教学环境，通过这一虚拟环境，可以进行网络教学或网络辅助教学。网络教学管理系统经历了若干不同的发展阶段：最早的网络教学管理系统仅仅是 Web 网站的形式，只是把原有书面的讲义、阅读资料、视频素材等教学材料存放到静态的网页中供学习者浏览，这只是极为初级的网络教学管理系统，它不能适应和满足教学过程对交互性的要求。应用了动态网页和数据库技术的网络教学管理系统形成了网络教学管理系统的第二代形态，这一阶段的网络教学管理系统满足了网络教学过程的大部分功能要求，学生能够非常方便地登录到整合了网络教学资源的数据库中，平台的安全性和可管理型也有保障。XML 等技术的应用是网络教学管理系统发展的第三个阶段。XML 等技术的应用营造了仿真的教学环境，借助这两个平台，学生可以享受到个性化的服务。相较前两代的教学平台，这一阶段的网络教学管理系统的个性化学习、创造性学习及台作学习的优势更为明显。未来网络教学管理系统的设计建设重点将集中在教学资源的整合和平台智能性3的提高等方面。分布式网络教学管理系统环境下，学生能在更大范围内获得教育资源。教学应用系统的智能化将为学生提供更为有效的知识获取途径和自我评价机制。丰富多彩的网络教学内容和服务项目，更大程度上实现了学生的学习自由网络教学管理系统将成为未来学生学习的有力助手和不可或缺的学习工具。1.2 网络教学管理系统存在的问题及原因在 Internet 和 WWW 迅猛发展的背景下，基于 Internet 和 WWW 的网络教育直用系统在世界范围内的研究开发正极为迅速地展开。就当前来说，基于 WWW 技术的多媒体网络教学系统国内外己不少见，但概括起来，还有以下一些问题没有得到很好地解决：（1）不少网络教学系统仍然是技术的静态呈现，很多网络课程也只是原有教学内容的简单数字化，书本从课堂搬到网上的简单方式无法激发学习者的学习兴趣。（2）交互性不足是原有网络教学系统较大的缺陷。在传统教学方式的惯性作用下，很多网上教学系统沿袭了单向灌输的基本模式，互动式讨论式的学习还很难实现。总体来看，学习者与教育者之间的互动性不足、学习者和学习网站之间的互动性不足是不少网络教学系统存在的重大缺陷。（3）教学内容个性化不足。因材施教是教育的重要原则，个性化正是网络教学的巨大优势之一。然而现有的网络教学系统对个性化的体现却极为不足。为了满足学习者个性化的需求，网络教学系统必须区分不同的学习者，依据学习者的学习兴趣、学习水平、学习需要来生成学习内容，必须让学习者能够根据自己的需求选择不同的学习内容进行学习，但现有的网络教学系统距离这一要求还有很大的差距。（4）没有提供较为有效的学习导航和学习评价功能。网络课程大多是由错综复杂的超链接组合而成，许多网络教学管理系统由于设计的较为繁复，使用者在使用时往往会迷失在超链接之中，难以很好地掌握有关知识细节。优秀的网络教学管理系统应当提供有效的学习导航和评价功能，以利于学习者了解自己的学习状况，并根据平台提供的记录信息对自己的学习做出形成性和总结性的评价。以上问题的出现，其原因是多种多样的，整体来看，可以从两个方面进行概括：其一，网络教学应用系统的设计开发缺乏应有的学习理论的指导。现有的大多网络教学系统对于现代学习理论的考虑不足，仅仅体现了基本的刺激一反应学习模式，有些甚至仅仅提供学习资料这样一个简单的步骤，这显然难以达成良好的学习效果。其二，还必须考虑技术方面的原因，传统的课件开发方式可能并不适于开发网络智能课件，因为基于 WWW 的课件无论是使用方式还是运行环境都具有特殊性。41.3 本文研究的内容 本文将认真梳理现代网络教学的发展现状，深刻分析现代网络教学系统的关键技术。并且深入探讨基于 JAVA 的网络教学管理系统的设计与建设。本研究结合现有的设备基础和具体情况，选用 MySQL 作为后台数据库，JAVA 作为前台语言，采用B/S 模式，实现整合应用数据库与 JAVA 技术自主系统开发方案。本研究依照软件工程方法和理论，分析需求，设计框架，整体实现，并进行了系统测试，在一定程度上对网络教学管理系统的应用性进行了研究，设计建设了包含课程发布、交流工具、基本管理工具以及教学资源管理工具等功能的网络教学系统。1.4 本文的组织结构第 1 章 绪论。介绍了本课题研究的背景及意义，分析了国内外网络教学管理系统研究现状和发展趋势，分析了当前网络教学管理系统存在的问题和原因，并介绍了本文所研究的内容。第 2 章 可行性分析。对网络教学管理系统从技术、经济、操作角度进行了可行性分析，并对系统进行了详细的需求分析。第 3 章 需求分析。介绍了平台总体设计思想、设计目标，并给出了技术解决方案。同时对平台所用到的相关工具以及环境做了详细的介绍。第 4 章 平台总体设计。在这章中对网络教学管理系统的数据库进行了设计，包括 ER 图和数据库表的设计。而后对平台各功能模块的流程进行了详细设计。第 5 章 平台的实现。在这章中对网络教学管理系统的整体实现作了详细的阐述，包括系统整体界面的搭建，功能模块的具体实现。第 6 章 平台的测试。本章主要讲解的是在系统开发完成之后的测试过程，包括系统 bug 的调试，功能性测试，单元测试。5第二章 可行性分析2.1 网站的可行性分析网络教学而作为课堂教学的延伸和补充，具有极大的灵活性以及交互性，是培养高素质人才、提高教学质量和效率的途径之一。近几年来伴随着学校信息化建设的快速发展，校园网络、多媒体教学等不断的发展，网络基础设施建设的投入逐年加大，实施网络教学在客观上条件已经基本成熟。而学校需要一套适合自己学校教学环境、学生情况的教学平台，但我们发现目前市场上的很多教学平台，虽然也有很多优点，比如功能强大，技术含量高等，在平台设计和开发前，首先需要进行了可行性分析。本平台的可行性分析主要包括技术可行性、经济可行性和操作可行性。2.2 技术可行性随着计算机技术、网络技术、多媒体技术的发展，网络授课、教学已经广泛应用，各种平台也都不断建立起来。本系统考虑采用 B/S 结构模式，有利于系统开发、维护、升级并有较强的开放性、可扩展性和继承性。平台开发使用当前比较流行、高效的 JAVA 技术，适合于平台的开发。后台数据库使用 MySQL 进行开发，其性能和安全性完全能够满足平台的需求。2.3 经济可行性经济可行性分析中最重要的内容之一是成本与效益的分析。我们在进行任何一项开发时，都要衡量它的花费与收益(包括有形的可以用货币计数的及无形的利益)，我们需要注意的是收益中包含的无形的利益，有的情况下这是用货币无法比拟的收盖。网络教掌平台的建立，能够满足学生的个性化学习要求使教学能够跨越时间、空间的限制，可以大大提高教学质量和教学效率，可以极大的补充传统教学模式。使学生素质不断提高。因此，网络教学管理系统的建设所带来的利益，特别是无形的利益，是远远大于平台建设所需费用的。所以，从经济上看是完全可行的。2.4 操作可行性本平台基于 B/S 架构，客户端便用 Web 浏览器，教师的管理很方便，学生学习也是简便易行的。平台开发完成后，操作完全是可视化的，对于教师、学生的计算机能力要求不高，只需对他们进行简单的培训。通过对以上技术可行性、经济可行6性、操作可行性的分析，可以得出以下结论：本网络教学管理系统的开发是完全可行的。2.5 平台解决方案和开发技术简介2.5.1 平台设计思想在教学的各个环节中为网络辅助教学提供适应性较强的，适用于多个层面、各种教学对象及不同网络环境的交互式教学支持平台，以优化教学效果。这一平台设计主要遵循以下理念完成：本教学平台的基