（园林植物与观赏园艺专业论文）基于web的网络辅助教学系统的开发与研究.pdf

莱阳农学院颂士学位论文摘要 基于w e b 的网络辅助教学系统的 开发与研究 摘要 网络已经成为人们社会生活不可缺少的一部分，应用领域也越来越广。随着网络 的普及，教学的方式与方法也发生了巨大的变化，网络应用于教学是目前的热点，网络 教学有着良好的前号。网络如何与教学相结合，如何发挥其作用，是本文所要研究的重 点。 本系统是在数字校园的基础上建立的，满足了学校现代化教学及管理需要，实现教 育现代化、提高教学水平，加强资源的共享，为高校教学提供了辅助和补充的作用。 本文首先讨论了网络设计中各种技术，在分析了现有技术的优缺点的基础上，以j s p 技术为基础，设计了一套基于w e b 的网络辅助教学系统。该系统具有良好的跨平台可移 植性，具有良好的用户交互界面。在校园网内，为教师教学、学生学习与实验以及各项 管理起到了良好的辅助作用。基于本系统，可以运用多种媒体进行教与学。 本系统的开发采用了面向对象的方法，对系统进行了系统分析、系统设计和系统实 现。 本系统所实现的网络教学平台，有管理员、教师和学生三种用户登陆方式，不同用 户拥有不同权限。囊括了学生学习、教师教学、教学管理等多种功能，是一个功能强大 并且实用性较强的网络平台。随着本系统的开发，教师可以基于本系统进行课件的开发， 可以在线与学生进行交流等；学生可以通过本系统进行学习，作业的提交，在线考试等。 关键词：网络辅助教学；j s p ；m y s q l ；面向对象 莱| ；农学院硕士学位论文 d e v e l o p m e n ta n d r e s e a r c ho ft h en e t w o r k a u x i l i a r yt e a c h i n gs y s t e mb a s e do nt h ew e b a b s t r a c t t h en e t w o r kh a sb e c o m ea ne s s e n “a lp a r to fi h es o c i a l l i f e ，a n df h e8 p p l i c a l i o na r e ai sa l s on 1 i l c hw i d e r a l o n gw i t ht h ep o p u l a r j z a t i o no fn e t w o r k ，h u g ec h a n g e so ft e a c h i gm e i h o d sh a v el a k e np l a c e t h e 8 p p i f c a i f o no fm en e h v o r kj nc h et e a c h j n gi sv e yh o tn o w ，a n df h e r ei sag o o dp r o s p e c i i n 【h i si h e s j s ，w e w l l le m p h a s i z eh o wl h en e t w o r kc o m b i n e dw i l hi e a c h i n g ，a n dh o wi tw o r k s t h i ss y s t e mi sb a s e do nt h ed i g i t a lc a m p u s ，a dm e e t st h ed e m a n d so fm o d e f nl e a c h i n ga n ds c h o o m a n a g e m e n t i ta l s or e a l i z e st h em o d e r n i z a t i o no ft h ee d u c a t i o n ，r a i s e st h et e a c h i n gl e v e l ，a n ds t r e n g | h e s 【h es h a “n go fr e s o u r c e s t h i st h e s i sd i s c u s s e sk i n d so ft e c h n 0 1 0 9 yi nt h en e 【w o r kd e s i g n ，a n a l y z e st h e i r a d v a n t a g e sa n d d i s a d v a n i a g e s ，i a k e s1 h ej s pt e c h n 0 1 0 9 ya sl h ef o u n dn t i o n ，a n dd e s j g i l sas e to fn e h v o r ka u x r y 【e a c h i n g s y s t e mb a s e do nt h ew e b t h i ss y s i e mh a st h 。g o o dc r o s s p i a t f o 咖p o r i a b i j i t ya n di n t e 眦t i v eu s e rj t e r f a c e 1 n t h ec a m p u sn e h v o r k ，i tp l a y sa n i m p o r t a n ta u x a r yr o l ei nl e a c h i n g ，s i u d y i n g ，e x p e r i m e n ta n d m a n a g e m e n i b a s e do nt h i s8 y s t e m ，p e o p l ec a nu t i l j z em a “yk i n d so fm e d i at ot e a c ha n ds l u d y t h i ss y s i c ma d 。p t st h eo b j e c t - o r i e n i e d n o d u l a r i z e dd e s i g ，a dd e s j g n sd j k r e n tm o d u l e st 0d i f f e r e n t u s e r s w i i ht h em e t h o do fm o d u l a rt y p e ，山e s y s t e m i sd j v i d e di n t os e v e r a i r e l a t i v e l yi n d e p e n d e n t s u b s y s t e m s a n dl h es u b s y s i e m sc o n n e c tw i t he a c ho l h e rt h m u g ht h ep a r a m e t e rt r a s m i s s i o na n dt h e m e f h o dt r a n s f e ld i 舭r e n iu s e r sh a v ed j m f e n lj u s d 洲o n s t h en e t w o r kf e a c h i n gp l a t f 0 珊o ft h es y s t e mh a si h r e ew a y st ol o g i nd i 仃e r e n tu s e r sh a v ed i 仃e r e n t j u r i s d i c i i o n s t h o s ea r ew 8 yo fa d m i i s t r a t o r s ，w 8 yo f t e a c h e r sa dw a yo fs t u d e n i s i ti n c l u d e sm a n y f u n c t i o n ss u c ha ss l u d y i n g ，t e a c h i n ga n dm a l l a g e m e n i t h en e t w o r kp l a i f o r mj sp o w e r f u la n dp r a c t i c a l a l o n gw “hc h ed e v e 】o p m e n fo ft h i ss y s c c m ，i e a c h e r sc a nm a k ef h e i rc o u r s e w a r eb a s e do ni t ，c o m m u n i c a 忙 w i t hs t u d e n t so l i n e ，e t c ；s t u d e n t sc a ns t u d yt h r o u g hi i ，s u b m i th o m e w o r k ，a n dt a k ee x a mo n - l i n e ，a n ds o k e yw o r d ：n c 【w o r ka u x i l i a r yt e a c h i n g ；j s p ；m y s ql ；o b j e c t o r i e n l e d ；m o d u l a r i z a t i o n 莱农学院硕二 学位论文 缩略词袭 缩略词表 h t t p h y p e r t e x tt r a n s p o r tp r o t o c o l a s p a c t i v es e r v e rp a g e s p h p 。1 。：。+ _ h y p e r e xcp r e p r o c e s s 。r j s p 。_ _ 。j a v as e r v e rp a g e s e j b - - - - 一巳n t e r p r i s ej a v a b e a n s j d b c _ _ _ _ - “j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t y x m l 。e x t e 门s i b l em a r k u pl a n g u a g e s q l 。- s t r u c t u r e dq u e r y l a n g u a g e a p i a p p l i c a o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e c g i 。- - - c o m m o ng a t e w a vi n t e r f a c e 0 0 a 。- - - o b j e c t o r i e n t e da n a l y si s u m l _ _ _ _ u n i f i e dm o d e l i n g 】j a n g u a g e c s s c a s c a d i n gs t y l es h e e t s s a t n t s e c u r i t ya d m i n i s t r a t o r si n t e g r a t e dn ec w o r kt o o l i i i 莱| j | = | 农学院硕： 学位论文前言 刖吾 在中国互联网步入第二个寸。年之际，中国网民数终于突破l 亿大关。截至2 0 0 5 年6 月3 0 日，我国网民总数已经达到1 0 3 0 0 万，上网计算机总数为4 5 6 0 万台“3 。人们的 生活越来越离不开网络，计算机网络在人们的日常生活中的应用也越来越广。网络应用 的领域有：电子邮件，获取信息，聊天，网上教育，电子商务，娱乐等。网络时代的到 来，将教育的方方面面也打上网络的烙印。融合计算机多媒体技术，利用网络进行授课 和学习己成为教学改革追逐的新热点。“多媒体技术”、“计算机网络”、“网上通讯”、“远 程通讯”等先进技术广泛应用于高等教育，使教育手段发生了根本性的变革。应用现代 计算机、多媒体与网络技术，结合开展多媒体网络教学的实践，实现多种模式的多媒体 网络教学。网络远程教学充分利用了i n t e r n e t 的应用环境和资源，具有全球性、交互性、 共享性、实效性和个性化等其它远程教学形式所无可比拟的优势。 1 1 课题背景及意义 1 1 1 数字化校园 数字化校园。4 1 是以网络为基础，利用先进的信息化手段和工具，实现从环境( 包括 设备、教室等) 、资源( 如图书、讲义、课件等) 到活动( 包括教、学、管理、服务、办 公等) 的全部数字化，在传统校园的基础上构建一个数字空间，拓展现实校园的时问和 空间维度，提升传统校园的效率，扩展传统校园的功能，最终实现教育过程的全面信息化 从而达到提高教学质量、科研和管理水平与效率的目的4 1 。 建设集教学、科研、学科建设、管理、服务等功能于一身的数字化校园，是各高校 发展道路上的必须途径和必然选择。数字校园建没应该服务于如下四类应用目的：科研 信息化，教学信息化，管理信息化，学生数字化生活体验”1 。 教学信息化”1 是校园信息化建设最重要的应用，但也是难度最大的任务。之所以最 重要，是因为教学、培养人是学校的主要任务：而教学信息化对于提高教学质量、教学 效率，对于提高学生的学习能力、创新能力，都将有不可估量的影响。之所以说难度最 大，是因为一方面实现教学信息化需要有很好的信息化教学环境，它包括很好的硬件基 础设施，例如足够多的p c 、多媒体设备，很好的网络，很好的教学平台软件，以及足够 丰富的多媒体素材、题库等教学资源。另一方面，为了实现教学信息化，教师方面要改 变传统的教学方法，要学习信息化新技术，重新整合自己的课程，在开始时要花上比平 常更多的时间进行备课。 对学生的教学管理从群体为主转变为以个体管理为主，学生通过网络自主选修课 程、学习课程内容、查询任课教师信息及考试成绩。教师根据每门课程的性质、特点， 莱刚农：学院硕十学位论文 有机融合各种最新信息资源和技术手段，全新打造新的形式和内容。教师为具有不同认 知水平和个性的学生制定弹性教学计划，教学，答疑，布置作业，批改作业，命题和考 试，学生积极主动地利用各种信息资源建构知t 。 网络教学平台是实现教学资源及教学过程的信息化和网络化的基础平台，是数字校 园的核心且最重要的应用之一。对提高高等教育的质量、提高大学生的创新精神、实践 能力将起不可低估的作用。因此有必要建立一个校园网内的教学辅助系统，来满足教学 的信息化要求。 目前我校的总体硬件水平经过多年的建发已有了巨大的改进：校园网主干是l o o ( ) m ， 到桌面实现1 0 0 m ，校园网的建设日益完善，满足信息畅通。并且为不同的信息管理系统 配备专用服务器，以满足应用的需要。要充分利用现有的网络环境与软、硬件没施，改革 现有的教学方法与手段，形成新的现代化的教学模式，其核心是要设计一套基于网络的 辅助教学系统以实现网络资源与教学环节的有机整合，从而为我校师生在校园网内提供 一个支持所有课堂、课下的教学与学习的环境，包括课堂教学、课件演示、课后复习、 测试答疑、交流讨沦、作业批阅和虚拟实验室等，是高校课堂教学的有益补充，这在实 际中具有较大的意义。 1 12 课题研究的目的： 1 建立一个网络教育平台； 2 在教学中，学生学习比较枯燥无味，为了提高学生的学习积极性和为了学生能 在课余时间更有效率地学习、巩固教学知识点把课堂教育和课后自学有机地结合起来， 使教与学相辅相成。在课堂教学中运用多媒体教学手段，在教学中实现教学、演示、操 作训练阔步进行。利用网络学习资源，学生开展随机自主学习； 3 为多种学科教师课堂教学提供了一个平台，从而改善教学方式；为学生提供了 方便的学习工具和更全面、更丰富的资料。 1 13 课题研究的意义： 1 为我校的师生提供了一个网络教与学的平台，基于本系统可实现校园网内的辅 助教学，是教师和学生的教与学的第二课堂。 2 本网络辅助教学平台，不刷于远程教育，也不同于传统教育，而是结合了两者 的优势，借助网络媒介实现教学过程，提高教学质量和效率。学生除了接受系统现有的 教学内容之外，还可以在教学内容中加入自己的内容，达到资源的增值，更大程度地体 现学生学习的自主性。 3 改善了教学方式，结束了以往教师授课时难以展示各种图例的历史，可通过多 种媒体的传播来实现教学手段的多样化；丰富了教学内容，增加了课上信息量的传达； 莱刚农学院硕：b ：学位沦文 提高授课和听课的效率；有效的激发学生的学习兴趣，从而形成学习动力。 4 、实现了对教学信息的最有效的组织与管理，便于分类、查找和管理。 5 加强了教师与学生的联系，灵活的教师与学生之问，教师学生与管理员之问的 多利，交互。 1 2 系统开发技术 本系统开发采用的是j s p 技术，j s p 是一种“动态”网页技术标准，而非“静态”的。 所旧“静态”指的就是网站的网页内容“固定不变”，当用j j 浏览器通过互联网的 h t t p ( h y p e r t e x tt r a n s p o r tp r o t o c 0 1 ) 协泌向w e b 服务器请求提供网页内容时，服务器 仅仅是将原已发计好的静态h t m l 文档传送给用户浏览器，也就是晚运行于客户端的程 序、网页、插件、组件，属于静态网页。其页面的内容使用的仅仅是标准的l r r m l 代码， 最多再加上流行的g i f 8 9 a 格式的动态图片，比如产生几只小狗小猫跑来跑去的动画效 果。若网站维护者要更新网页的内容，就必须手动地来更新其所有的h t m l 皮档。“静 态”网站的致命弱点是不易维护，为了不断更新网页内容，你必须不断地重复制作 h t m l 文档，随着网站内容和信息量的日益扩增，你就会感到工作量大得出乎想象。 “动态”网页“是指具有人机交互功能的网页，动态网页在服务器端运行的程序、 网页、组件，它们会随不同客户、不同时间，返回不同的网页。动态网页制作技术较复 杂，需要和数据库进行交互，可以大大降低网站维护的工作量。制作动态网站的技术目 前流行的有 s p 、j s p 、p h p ，它们一般都配合脚本语言使用，例如：v b s c r i p t 和j a v a s c r i p l 。 1 21 几种动态网站技术： a s p a s ”“】即a c i i v es e n ，e rp a e e s ，它是微软公司开发的一种类似h t m l ( 超文本标 记语言) 、s c r i p t 与c g i ( c o m m o n g a t e w a y i n t e r f a c e ，公共网关接口) 的结合体。他 没有提供自己专门的编程语言，而是允许用户使用许多已有的脚本语言编写a s p 的 应用程序。 a s p 的程序比h t m l 更方便且更富有灵活性。 a s p 是在w 曲服务器端运行，运行后再将允许结果以h t m l 格式传送至客户端的 浏览器。因此a s p 与一般的脚本语言相比要安全得多。 a s p 的最大好处是可以包含h t m l 标签，也可以直接存取数据库及使用无限扩充 的a c t i v e x 控件，因此在程序编制上要比h t m l 方便，而且更富有灵活性。通过使用 a s p 的组件和对象技术，用户可以直接使用a c t i v e x 控件，调用对象方法和属性，以 简单的方式实现强大的交互功能。 h l j 而 柴农学院硕二h 学位埝文 但a s p 技术也并非完美无缺，由于它基本上是局限于微软的操作系统平台，主 要的工作环境是微软的i i s 应用程序结构，又因a c l i v e x 对象具有平台特性，所以a s p 技术要实现在跨平台w e b 服务器上工作，不是很容易。 p h p p h p “5 ”3 即h y p e r t e x tp r e p m c e s s o r ( 超文本预处理器) ，它是当今i n i e r n e t 上最为 火热的脚本语言，其语法借鉴了c 、j a v a 、p e r l 等语言，而且只需要很少的编程知识 就能使用p h p 建立一个真j f 交互的w e b 站点。 它与 1 1 、m l 语言具有非常良好的兼容性，使用者可以直接在脚本代码中加入i i r m l 标签，或者在j i t m i 标签中加入脚本代码从而更好的实现页面控制。p h p 提供了标准 的数据库接口，数据连接方便，兼容性强，扩展性强，可以进行面向对象编程。 由于p h p 是完全免费的，也支持绝大多数数据库。但是p h p 缺乏规模支持，并且 对多层结构也缺乏支持。同时p h p 提供的数据库接口支持不统一，这使得p h p 在实际 应用中有局限性。 j s p j s p “即j a v as e e rp a g e s ，它是由s u nm i c r o s v s t e m 公司于1 9 9 9 年6 月推出的新 技术，是基于a v as e r v l e t 以及整个j a v a 体系的w e b 开发技术。 客户对t s i ，的请求直接发送给j s p 引擎，j s p 引擎接受到请求后，按照j s p 源代码 中所规定的内容生成给客户端的响应，并把响应传递给客户端的浏览器。 122 j s p 的优势 与a s p 和p i i p 技术相比j s p 的优势表现在以下几方而： ( 1 ) j s p 技术是基于平台和服务器独立的。它广泛i 吸收和接纳了各种工具包、服务 器组件和数据库开发商提供的产品，可以运行于l i s 、a p a c h e 、n e t s c a p e 等各种w e b 服务 器，支持s o l a r i s 、w i n d o w s 、m a c o s 、u n i x 、l i n u x 等绝大多数操作系统平台； ( 2 ) j s p 内置支持h t m l 技术，开发者能够定制自己的标签，因而大大减少了对脚本 语言的依赖和编程工作量( a s p 尚不支持自定义标签) ； ( 3 ) j s p 突出的组件技术，包括j a v a b e a n 、e j b 、定制的j s p 标签，使j s p 具有跨平 台可重用性，大大加速了总体开发进程： ( 4 ) j s p 对数据库的访问主要通过j d b c ( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t v ) 来实现，对 于只支持0 d b c 的数据库，可以通过j d b co d b cb r i d g e 来实现访m 。这也就意味着j s p 可以比a s p ( 只支持o d b c 数据库) 访问更多类型的数据库； ( 5 ) 安伞性更高。j s p 在执行前要编译成字节码，再由j a v a 虚拟机执行，源码相对 不易被下载，在用了j a v ab e a n 之后，安全性更高。此外，j a v a 语言还能够有效地防止系 莱农学院硕= k 学位论文前言 统崩溃，提供防止内存泄露的方法，j s p 自身也有强大的意外事件处理机制。 由于j s p 页面的内置脚本语言是基于j a v a 的，而且所有的j s p 页面都被编泽成为 j a v as e r v l e t s ，所以j s p 页面具有j a v a 技术的所有好处，包括健壮的存储管理和安全性。 作为j a v a 平台的一部分，j s p 拥有j a v a 编程语言“一次编写，各处运行”的特点。 综上所述，j s p 应该是未来动态网站技术的趋势。因此这里选用了j s p + m v s q l 来进 行本系统的开发。 1 3 小结： 本章对数字化校园进行了简介，提出了建立教学辅助系统的具有的意义，明确了课 题的目标和意义。作为课堂教学的有益补充，本系统的开发可提高教学的质量和效率。 同时，通过与相关技术的比较，确定了系统开发采用的技术，并对其进行了简单的介绍。 研究内容 菜| j | _ | 农学院硕士学位论文 研究内容 1 基于w e b 的网络辅助教学系统的分析 早期的软件开发也没有什么系统的方法可以遵循，软件设计是在某个人的头脑中完 成的一个隐藏的过程，这为以后的软件危机埋下了伏笔。因此本系统在实际分析中按照 了软件工程”“的步骤，采用了现已成熟的广泛应用的面向对象( o b i e c t o r j e n t e d o o ) 技术，作为分析与设计的方法。 面向对象分析( o o a ，o b j e c to r j e n t e da n a i y z i n g ) ，是一种分析方法，它具有作为 一种分析方法所具有的一切，包括一套符合软件工程要求的概念、原则、表示方法、过 程、策略及文档规范“。同时0 0 a 又使一种崭新的分析方法，他的切都充分地体 现了面向对象方法的概念及原则。 0 0 a 的基本任务是：运用面向对象方法，对问题域和系统责任进行分析和理解， 对其中的事物和它们之间的关系产生正确的汰识，找出描述问题域及系统责任所需的类 及对象，定义这些类和对象的属性与服务，以及它们之间所形成的结构、静态联系和动 态联系乜62 “。 l 。1 需求分析与建模 1 1 1u m l 介绍 本系统采用了u m l 语言进行系统建模。u m l ( u m lu n i f i e dm o d e l i n g b n g u a g e ) 用于指定、显示、构建和记录系统密集( s v s e m 一 n e n s j v e ) 的过程的文件( a n i f a c t ) ，是 一套用来设计软件蓝图的标准建模语言，也是种可视化的面向对象模型分析语言。”。 从系统过程的角度来看，u m l 可以说是一利- 软件结构的分析工具，因此也可以说u m l 是一种从软件分析、设计到编写程序规范的标准化建模语言”1 。“】。这种建模语言的最大 用途是利用图形来描述真实世界各个对象的符号表示，让所有系统设计者在构建系统时 从系统流程分析、系统需求、对象模型化定义到对象设计的整个开发过程完全标准化， 也可以悦使用u m l 的目的是要建立软件系统从系统分析、流程设计到整体开发的标准 表示方法。u m l 描述了一个系统的静态结构和动态行为。u m l 将系统描述为一些离散 的相互作用的对象并最终为外部用户提供一定的功能的模型结构。静态结构定义了系统 中的重要对象的属性和操作以及这些对象之间的柏瓦关系。动态行为定义了对象的时间 特性和对象为完成目标而相互进行通信的机制。从不同但相互联系的角度对系统建立的 模型可用于不同的目的。u m l 的使用方便了指定、显现、理解和记录的问题，方便了 莱农学院硕士学位沦文到f 宄内容 获墩、交流和协调使用解决问题的方法，也方便了指定、显现、构建和记录解决方案。 u m l 包括概念的语义，表示法和说明，提供了静态、动态、系统环境及组织结构 的模型。它可被交互的可视化建模工具所支持，这些工具提供了代码生成器和报表生成 器。它是为支持大部分现存的面向对象开发过程而设计的。 u m l 还包括可将模型分解成包的结构组件，以便于软件小组将大的系统分解成易 于处理的块结构，并理解和控制各个包之间的依赖关系，在复杂的开发环境中管理模型 单元。它还包括用于显示系统实现和组织运行的组件。 1 1 2 需求分析 系统开发前先进行需求分析，需求分析就是对系统的内容、使用的对象、应用的环 境等方面进行分析，它的基本任务是准确地回答“系统必须做什么? ”这个问题，以确 定系统开发的目标和规模，并掘此制定系统开发计划“3 3 。如何更好地了解、分析、明确 用户需求，并且能够准确、清晰的以文档的形式表达出来，保证在开发的过程中能按照 满足用户需求为目的的方向进行，是每一个系统开发项目管理者需要面对的问题。 系统分析是软件工程的重要阶段，是所有开发的依据，在系统分析阶段，通过对系 统的综合研究，对问题域进行抽象，准确的理解系统需求和系统内部运行机制，有助于 准确掌握系统的需求，从而正确的定义问题域，确定软件开发的具体内容。通过系统分 析，我们要完成确定系统需求的内容，确定所有涉及到的要素，为当前需要解决的问题 建立相应的模型等工作，做到充分理解用户对系统的需求“。 本系统所面向的用户为在校学生、教师和管理员，通过问卷调查以及交谈的方式， 对目前教师和学生的不同需求进行了需求分析，确定了不同用户需要具备不同的功能。 一、教师部分 ( i ) 课程体系机构、备课内容( 多媒体) 、参考资源( 原文、索引、网站) 、作业布置 针对教师课程首先进行了课程体系机构的建设，按照课程章节建立课程目录树，接 下来可以在课程目录树的基础上，进行备课。为方便教师备课，本系统提供了在线编辑 器，教师既可以在系统内进行备课，也可以通过本系统的上传课件的功能，把已经编辑 好的课件上传。教师在备课过程中通过查阅资料得到较好参考资源，如：原文、图片、 视频、网站等也可以上传到本系统中，方便使用者查询。在备课时可以布置作业。 ( 2 ) 作业完成情况( 如：己交、未交等) 、作业批改( 批改内容、评语等) 、打分、总 结 教师可以通过本系统刘学生上交的作业进行统计，己上交的作业的学生和未上交作 业的学生；对已上交的作业进彳亍批改，同时对作业进行打分和评语。 ( 3 ) 试题库建设、考试命题、试卷处理、分数统计、试卷分析 婴塑凼窒 茎! ：! 坐堂堕堡兰堕：坚 教师通过本系统提供的在线编辑器进行试题的输入和上传，并能从试题库中选取题 目或者自己编辑生成试卷；本系统可以对学生完成的试题进行处理，进行分数统计以及 一些试卷分析。 ( 4 ) 课程通知 系统可以发布教师对本课程的一些通知。 ( 5 ) 在线答疑 本系统提供一个b b s 可以为学生提供在线答疑功能，学生可以在b b s 上提出自己 的疑问，学生可以针对这一问题进行讨沦，通过查阅资料，提出个人观点，教师可以发 表意见对学生加以指导，引导学生进行探索思考。 ( 6 ) 学生管理 教师对选课的学生进行管理，对选课学生进行确认。 ( 7 ) 联系学生 学生分组、指定课代表、联系学生，包括对一麟系、群发、分组联系。 ( 8 ) 教师试验设计 教师对要完成的实验进行设计，包括实验日的，实验器材，实验方法等。 ( 9 ) 实验评价 教师对学生提交的实验报告进行批阅，给出成绩和批语等。 二、学生部分 ( 1 ) 课程学习、提供参考资源、提交作业，我的笔记本： 学生通过本系统进行课程学习，查看教师制作的课件和提供的参考资源，通过系统 提供的在线编辑器完成教师布置的作业或者文件附件形式提交作业。 ( 2 ) 在线考试、查看成绩 学生从本系统的试题库中自动生成试题，在限定的时问内完成完成试题，然后进 行提交，待系统对试题进行处理后学生可以查看个人成绩。每次进行的测试成绩系统能 自动记录，作为学生的平日成绩。 ( 3 ) 在线交流、查看通知、联系老师 学生通过系统提供的b b s 提出自己学习中遇到的问题，其它i 司学可以针对这一问 题进行讨论，通过查阅资料，提出个人观点，培养学生探索思考的能力。 ( 4 ) 学生实验报告提交 学生通过阅凄教师的实验设计，来进行实验，实验完成后写出实验报告，然后提交。 三、管理员部分 ( 1 ) 注册审核 莱| ；农学院硕士学位论文 研究内容 ( 2 ) 用户管理 ( 3 ) 课程管理 ( 4 ) 通知管理 ( 5 ) 系统管理 1 13 识别系统边界 系统边界是指一个系统所包含的所有系统成分与系统以外各种事物的分界线。“。这 条边界线划在哪里，是由“系统成分”这一概念的外延所决定的。简单的况，系统的边 界就是系统有哪些需求，完成什么工作。 在分析工作的开始，对系统边界进行确定，有助于认识系统与外部世界的接口和通 过这些接口与系统进行交互的活动者，从而帮助分析员从系统使用者的角度来认识系统 责任。 本系统的系统边界是： 1 教师教学、布置作业、批改作业、考试命题、考试阅卷、试卷分析、成绩统计、 在线答疑等； 2 学生自学、作业、考试、成绩查询、在线讨论等； 3 管理进行系统管理、用户管理等。 1 1 4 识别活动者 活动者是在系统之外( 透过系统边界) 与系统进行交互的任何事物。活动者的研究 的根本动机是为了搞清楚系统对它的外部世界所表现的行为，即被开发的系统应该对它 的外部世界发挥什么作用才能满足用户的需求( 特别是功能需求) 。活动者有以下两个 特点： ( 1 ) 定义给出的活动者范畴不仅包括与系统进行交互的各类人员，还包括了与系统进 行交互的任何其他事物。这样做的理由是，只有全面地考察系统与边界以外的各种事物 的交互情况才能全面地了解系统对外部世界所发挥的作用。与系统进行交互的事物往往 不局限于人员，还可能包括一些设备和与当前系统相联的其它系统。 ( 2 ) 定义没有称活动者是一个类或一个对象。活动者是在系统边界以外与系统进行交 互的那些现实中的人员、i 发备、外系统或其它任何可能的事物。 发现活动者的基本思路是，从用户的角度考虑这个系统建立之后将在应用单位发挥 什么作用。主要是考虑系统外部将有哪些事物与它进行某种交互。如：使用系统所提供 的功能，按它的要求进行某些操作，向它输入或从它获得某些数据，输入操作命令以控 制系统的运行，或者在系统的临控下进行某些工作等。所有的交互都可概括为与系统进 行数据信息或控制信息的交换： 训究内容 莱冈1 农学院硕士学位呛文 首先从接受系统服务的人员中发现活动者，找出哪些人员是系统的直接使用者，这 些人员就是活动者。 其次，从为系统服务的各类人员中发现活动者，这些人员包括为系统的日常运行而 工作，并直接与系统交互的各类人。 本网络教学辅助系统在它的边界上与外部世界的接口有三处：系统与教师的接口、 与学生的接口和与管理员的接口。而设备和外系统与本网络教学辅助系统没有接口，因 此确定本系统的活动者是：教师、学生和管理员( 如：图1 ) 。 图1 系统活动者 f i g 1 s y s t e ma c t o r 1 15 识别用例 用例( u s ec a s e ) 是对一个活动者使用系统的一项功能时所进行的交互过程的一个 文字拙述序列。他包含以f 几层意思： ( j ) 一个u s ec a s e 只描述一个一个活动者对一项单一的系统功能的使用情况。 ( 2 ) u s ec a s e 是一种平铺直叙的文字描述，不是程序，也不是图形、流程图之类 的东西。 ( 3 ) u s ec a s e 陈述了活动者和系统在交互过程中双方所做的事。如：活动者向系 统发出命令要求它做某件事；系统经初步判断，要求活动者提供进一步的信息；活动者 输入信息；系统进行处理，把结果报告给活动者。 1 0 舒篱 莱目i 农学院硕士学位论文研究内容 ( 4 ) u s ec a s e 捕述活动者和系统彼此为对方直接作了什么事，不描述怎么做，也 不捕述间接地做了什么。对活动者只描述它对系统的直接动作，不描述为了完成这个动 作所进行的一切准备工作。同样，对系统应该只捕述其外部可见的行为，即与活动者的 要求直接有关的高层系统功能，不必详细地拙述为完成这样的功能而进行的大量内部：c 作。 ( 5 ) u s ec a s e 对活动者和系统双方行为的描述应力求准确、清晰。 针对上述的系统活动者，采用穷举式方法识别出系统的用例，构建系统用例模型 ( 如：图2 4 ) 。 图2 教师用例图 f i 晷2 t e a c h e ru s ec a s ed i a g r a m s 研究内容 莱刚农学院硕= i 学位论文 图3 学生用例图 f i g 3 s t u d e n tu s ec a s ed i a g 瑚m s 图4 管理员用例图 f 酶4 a d m j n i s t r a t o ru s ec a s ed j a g r a m s 莱刚农学院硕士学位沦文 研究内容 11 6 用例描述 模型中的每一个用例都应该是具体的文字描述，而且在分析时为了使人员更好地进 行交流，开发时应该采用统一的用例描述形式。获取系统功能需求仅仅是系统开发的第 一步，但电是非常重要的一步。用例是对用户需求的规范化描述。通过建立在线作业系 统的用例模型，我们能够清楚地理解问题域，为后期的系统分析和设计以及开发、实现 工作奠定了良好的基础。限于篇幅，本文仅给出“课件发布”的用例描述： 课件发布 活动者：教师 基本路径： 1 、教师要求发布课件时，用例启动； 2 、系统给从教师上传谋件的对话框： 3 、教师选择上传课件的路径； 4 、系统将教师上传的课件保存到数据库中； 5 、可件发布结束，用例结束。 使用用例： 无 1 2 对象模型 在确定问题域的基础上，按照0 0 a ( 面向对象分析) 的步骤，我们对系统进行了洋细的 分析，并建立了不同层次的模型。 第一步：发现对象、建立对象类( 建立对象层模型) ； 第二步：识别对象的内部特征，包括定义对象的属性和服务( 建立特征层模型) ： 第三步：识别对象的外部关系( 建立关系层模型) 。 121 发现对象、建立对象类 对象是系统中用来描述客观事物的一个实体，它是构成系统的一个基本单位，由一 组属性和对这组属性进行操作的一组服务构成 3 6 】。现实世界中的任何事物均可称作对 象，但o o a 只注意那些与问题域和系统责任有关的对象。通过分析、认识这些对象， 抽象出它们的主要特征，用系统中的对象米表示它们。 类是具有相同属性和相同服务的一组对象的集合，它为属于该类的全部对象提供了 统一的抽象描述，其中包括属性和服务两个主要部分。 问题域和系统责任是发现对象的根本出发点。两者从不同的角度说明应该设立哪些 对象。前者侧重于客观存在的事物与系统中对象的映射：后者侧重于系统责任范围内的 研究内容莱| 5 | ：l 农学院硕： 学位葩文 每一项职责都应落实到某些对象来完成。 对系统中所需刺象有了正确的认识，建立它们的类就变得很简单了，为每一种对象 定义一个类，用一个类符号表示；陆续发现的属性和服务填写的类符号中，就可以得到 这些对象的类。 发现系统的对象，定义对象类，可以通过考察在线作业系统的问题域及系统责任， 先找出所有侯选类，然后再通过舍弃无用类、去除应该在设计阶段考虑的类等策略，确 定系统的对象层模型。 通过细致考察可以发现网络辅助教学系统存在以下对象类：教师、学生、管理员、 自然班、通知、课程、教案、考试题板、作业本、题库服务器等。如下： 教师：这是本系统中的一类人员，系统要模拟和支持他们的行为，包括备课、稚置 作业、批改作业、考试命题、考试阅卷、试卷分析、成绩统计、在线答疑等。 学生：这是本系统的第二类人员，他们要在本系统上完成教师布置得作业，或进行 自学、考试、成绩查询、在线讨论等。 管理员：这是本系统的第三类人员，他们要对系统进行维护，用户注册审核、用户 管理、课程管理和通知管理。 自然班：是学生所在的组织单位，一般来说一个学生只能属于一个自然班，一个班 每学期有若干门课程。 作业本：教师布置的作业，在习题板上公布。习题板的一个实例是针对一个教学功 全体学生布置的一次作业。 教案：教师授课的教案以电子文稿的形式上传，学生可以下载观看学习。 通知：发布课程通知。 考试题板：教师可根据要求任意抽取考试题目，生成试题，规定每道题目占的分数， 并按规定收取学生的答题结果。 题库服务器：管理大量的习题必然需要建立一个题库，按照系统的功能需求，殴立 一个“题库服务器”对象，用于提供习题入库、提取、权限管理等服务。 教师、学生和管理这三类对象都在系统中呈现某些主动行为，所以“教师”、“学生” 和“管理员”在该系统中是主动对象。另外，题库服务器可以向教师和学生提供并发的 服务，并且可以使管理人员独立地进行系统的管理与维护，所以“题库服务器”也是一 个主动对象。 根据以上分析，得到该系统的o o a 的模型对象层( 如：图5 ) ： 莱阳农学院硕二l 学位论文研究内容 图5 对象层 f i g 5 0 b j e c tl a y e r 1 2 2 识别对象的属性和服务 属性是描述对象静态特征的一个数据项。服务是描述对象动态特征( 行为) 的一个 操作序列。对象就是由这样一些属性和服务构成的，对象的属性和服务描述了对象的内 部细节。在o o a 过程中，只有给出对象的属性和服务，才能对这个对象有了确切的认 识和定义。属性和服务也是对象分类的根本依据：一个类的所有对象，应该具有相同的 属性和相同的服务。 经过对网络辅助教学系统进行定义对象属性与服务的分析，以建立其0 0 a 模型的 特征层。为了简练，没有把实际中的每个对象的全部属性与服务都罗列出来，只给出了 其中较重要的一些。 如“教师”对象的属性包括：教师的个人信息，如姓名等。教师在系统的行为是进 行课程备课、布置作业、批改作业、考试命题、考试阅卷、试卷分析、成绩统计、在线 答疑等。其中布置作业、批改作业是对“作业本”对象进行操作，应该封装到“作业本” 对象中。因此在“教师”对象中只设立了一个名为“工作”的服务，它通过小学引用其 他对象的相应服务而完成自己的功能。工作是教师的主动行为，因此，把它标示为主动 服务( 如：图6 ) 。 目目目 目目目当f 骂目目 研究内容莱农学院硕： 学位论文 自然班 一班缨名称h t 一学生名单：m t 教师名单 m t + 添加0 i n t + 删除o + 悖改o ：m 敦案 救案名称m + 添加o ：i r | t + 删除o + 怪酶o ： 通知 一通知名称：in l + 添加o ：i n t + 删除o | n t + 修改o 考试题扳 一考试章节：m t 一试卷m + 生成试题0 ：i n t + 收卷o i 卅 + 阅卷o ：时 题库服务器 一题目索引 i n t + 题库管理o + 扳限检查om + 试题 库o：ln l f 试题提