网上教学系统设计与实现.doc

44 毕业论文网络教学系统的设计与实现 学生姓名 所在系部 信息工程系 专业名称 计算机应用 所在班级 学生学号 26 所在校区 西安校区 指导教师 二 一二 年 五 月网络教学系统的设计与实现摘 要随着社会的进步 ，网络技术的发展为教育界提供了一片崭新的空间，传统的教学已无法满足学校、老师以及学生的需求。新的教学模式网络教学系统已逐渐融入广大的教师以及学子中。网络教学已经成为培养人才，促进科研和教育事业发展的重要途径。本文首先对分析了现代网络教学的发展趋势，指出网络技术的发展和网络教学的发展是同时进行、相互促进的。然后介绍了B/S 三层系统结构，JSP技术的特点、功能、工作原理等。同时也简单的介绍了SQL Server2000数据库的一些特点等。论文主要介绍了本课题的开发背景，所要完成的功能和开发的过程。重点地说明了系统设计的核心、设计思想、难点技术和解决方案。系统功能包括前台显示和后台管理两大模块。最后，本文将详细的阐述系统实现的主要功能。分析各个主要细节的实现部分。关键词：网络教学 数据库 JSP B/SAbstractWith the advancement of society, the development of Network technology provides a new space for education. Traditional teaching can not meet the satisfaction of the schools, teachers and the students. The new teaching mode-online teaching system has been used among the teachers and students widely. Online teaching system has been an important way to foster talent, facilitate science & research, and develop education.In this thesis, at first, I analysis the developing current of modern electronic business, and point out that the relation between network technology and net teaching is developing together and accelerating each other.Then introduce the three layers system structure of B/S, the characteristics, functions and working principles of the JSP. Whilst introduce some characteristics of SQL sever2000 simply etc. The article is to introduce the development background of the subject, the function and the course of developing mainly. It explains the systems focal point, design philosophy, difficult point and solution. The system of net teaching includes two parts: the foreground displaying and the background management.Finally, the thesis will state the main functions of system implementation in details.Keywords: net teaching characteristics JSP B/S目 录绪 论1第1章系统开发背景和选课依据11.1系统开发背景11.2选课依据1第2章项目研究目的和开发意义22.1项目研究目的22.2系统开发意义2第3章系统需求分析33.1 系统的需求分析33.1.1 教学系统基本模型33.1.2 确定系统功能33.2 系统可行性分析5第4章系统概要设计64.1 系统结构设计64.1.1 设计思想64.1.2 设计目标64.1.3 开发及运行环境74.2 系统开发工具74.2.1 开发语言JSP（Java Server Page）简介74.2.2 数据库SQL Server 2000简介84.2.3 Dreamweaver简介94.3 关键技术简介104.3.1 B/S模式简介104.3.2 动态网站技术简介114.3.3 Struts框架简介114.3.4 Ajax的简单介绍12第5章系统的总体设计及功能分析135.1 系统功能概述135.2 总体构成设计135.3 系统逻辑设计135.4 数据库的设计145.4.1主要实体联系155.4.2 表结构设计15第6章系统模块详细设计196.1 系统总流程图196.2 主页模块的设计196.3 登陆界面206.4 管理员界面226.5 学生界面236.6 老师界面266.7 文件上传的实现286.9 密码修改的实现306.10 用户留言功能及实现316.10.1 留言板页面设计316.10.2 书写留言326.10.3 管理员管理留言326.11与数据库的连接相关336.11.1 创建与数据库的连接336.11.2 访问数据库的JavaBean346.12 网站公用模块35第7章系统实现及收尾处理367.1 系统测试367.2 系统运行与维护377.3 网络教学网站的测试397.4 系统的不足和展望39开发总结40参考文献41致谢42网络教学系统设计与实现绪 论21世纪,社会正在经历又一次重大的变革，进入了知识经济或信息时代。信息化的社会是学习社会，是终身学习的社会。随着信息时代的到来和计算机技术、网络技术的发展，现代远程教学日益受到人们的重视。现代网络教学最为突出的一点是，它利用现代教育技术手段，打破了地域的界限，不仅使讲授更为生动，而且使双向教育成为可能。利用各种多媒体技术和网上交流，学生可以不受时间和地点的限制进行学习，学习的内容更为生动形象。这种网络化的现代网络教学，从根本上改变了传统的“以教为主”的教育模式，变“以教为主”为“以学为主”，使学生个体化的自主学习与交互协调学习相结合，充分发挥了学生作为认知主体的主动性和创造性，这些特点决定了远程网络教育更适合于21世纪对创新人才的需求。如何充分发挥网络的教学功能，使网络教学真正成为高等教育变革的开始，怎样利用现有技术，建成功能强大、结构合理的网络教学体系，正是目前急需考虑和解决的重要问题。本论文正是基于目前网络教学发展的现状和要求，网络教学体系建设的其中一个方面，即设计和实现通用的远程网络教学支持平台系统。在进行网络教学的过程中，所有教学活动都是建立在一个网络教学平台系统之上的，良好的网络教学平台系统将关乎到教学的质量和网络课程的开展，因此搞好教学平台设计对整个远程教学的成功具有十分重要的意义。网络教学平台系统是基于浏览器/服务器(Browse/Server)体系结构的网上教学应用系统。该平台提供了完整的远程网络教学环境，如:学生可以在网上进行注册、登录、下载资料、公告、提问与浏览问题、交流讨论等一系列学习活动;教师则可以在网上进行在线管理，包括教学信息发布与管理，发布与管理公告、解答学生提出的问题等功能。本系统具有实用、操作简单、界面清楚、代码可读性好，便于维护的特点。同时，系统的设计还充分考虑了通用性和易扩展性。本文首先概述了教学模式的发展、网络教学的特点和现状，研究本项目的背景、意义和本系统所要解决的问题，然后简要介绍了研究该系统所要应用的相关技术理论，重点论述了网络教学平台的系统设计:系统模块设计，最后论述了网络教学平台的详细设计与实现，包括登陆页面、主页面、公告模块、论坛管理模块、资料下载模块设计与实现以及软件测试。第1章 系统开发背景和选课依据1.1系统开发背景 21世纪,社会正在经历又一次重大的变革，进入了知识经济或信息时代。信息化的社会是学习社会，是终身学习的社会。随着信息时代的到来和计算机技术、网络技术的发展，现代远程教学日益受到人们的重视。现代网络教学最为突出的一点是，它利用现代教育技术手段，打破了地域的界限，不仅使讲授更为生动，而且使双向教育成为可能。利用各种多媒体技术和网上交流，学生可以不受时间和地点的限制进行学习，学习的内容更为生动形象。这种网络化的现代网络教学，从根本上改变了传统的“以教为主”的教育模式，变“以教为主”为“以学为主”，使学生个体化的自主学习与交互协调学习相结合，充分发挥了学生作为认知主体的主动性和创造性，这些特点决定了远程网络教育更适合于21世纪对创新人才的需求。如何充分发挥网络的教学功能，使网络教学真正成为高等教育变革的开始，怎样利用现有技术，保证网络教学的质量，建成功能强大、结构合理的网络教学模型，正是目前急需考虑和解决的重要问题。1.2选课依据随着科学的进步，社会的发展，现代信息技术的迅猛崛起，利用网络进行远程教学已是教育界的一个趋势。由于信息技术的正规化，越来越多的人倾向于通过网络进行教育，也由此使得网络技术在教育中的应用日益广泛和深入，特别是internet与校园网的接轨，为学生教育及老师教学提供了丰富的资源。因而也促进了网上教学系统的研究与应用。传统的教学方法只是局限于教师在课堂上的大众化授课的讲课方式，并不能有效地针对个人情况而学习，不仅浪费了时间而且学习效率不高。网络环境下的教学与传统教学，不仅是教学环境的不同，在教学内容、教学手段、教学传播形式上都有本质的区别。从社会发展的角度来看，网络教学可以实现信息资源共享，在网上组织最优秀的教材和教法，使学习者在网上可以学到最新的知识。因此是教学改革发展的方向。第2章 项目研究目的和开发意义2.1项目研究目的主要目的为建立完备的试题库，整合现有的考试资源，提高资源的利用率和当前的工作效率；利用计算机自动生成试卷，减少教师负担，提高试卷的科学性，同时也防止考生抄袭作弊；登陆后可以根据用户类型的不同分别进入不同的界面，身份验证严格；考生答完卷后答案自动存储，若时间已到而试题未答完则自动保存成绩后强行退出；设定自动阅卷功能，标准化试题由于答案固定，可以让计算机自动将考生答案和标准化答案比对，自动生成成绩，确保成绩的公平和公正，从而利于教学改进。该系统提供网上考试及题库的框架结构，完成包括身份识别、网上考试、成绩查询、试卷生成、自动阅卷以及消息发布等模块,具有登录鉴别、随机按题型抽题、计时评分等功能,基本满足常规要求和设计初期指导思想。但该系统软件只包括少量题目，大部分由管理员分配权限给任课教师，让他们选择适当的题目放到题库中，可以补充新科目题型，可借助题库管理系统提供的功能向题库中加载试题、维护题库、以及生成试卷和发布考试新闻，从而将广大教师从繁重的组卷任务中解放出来，并可以为老师平时在上网时也可以编辑试题并对特定的学生进行考试，这样教学质量将有极大提高。本文对系统的工作原理、需求分析和总体设计做了简要的概述,并针对系统中重要的子系统进行了详细的阐述和说明。2.2系统开发意义网络教学系统是基于B/S体系结构的网上教学应用系统，也是一种以学生为主体的教学模式，强调对学生自主性和创造力的培养和以资源为基础的学习；具有个性化、支持协作、强调交互和反馈等特点。它具有传统教学模式无可比拟的优点，打破了传统教学模式在时空上的限制，采用先进的教学手段和教学方法，可以实现个性化教学。不仅可以提高教师和学生工作和学习的效率，降低教师的工作压力，减轻学生的学业负担，增强学生的自主学习积极性，发挥计算机和网络 Internet 在教学工作中的作用，也有助于学习者及时了解自己学习的状况，重新调整学习计划。因此，开发网络教学系统就显得非常必要。第3章 系统需求分析使用该系统，用户可以让所有上网浏览的学生看到你在网络上所显示的课件信息，并可以查看课件、浏览真题和实战演练，解决了各种环境因素带来的困难，使每一个学生根据需求获得所要的知识，极大的增加了学生学习与相互交流方便性，是教学变得更加有趣、方便、快捷。3.1 系统的需求分析3.1.1 教学系统基本模型经过详细的调查，我们已经清楚的了解了网上教学平台流程，接下来需要给出系统的逻辑模型构造系统，逻辑模型的工具是数据流图和数据字典。数据流图中没有任何具体的物理元素，只有用来描绘信息在系统中的流动和处理情况。数据流图共有四种基本的符号：矩形表示数据的原点或终点（或称为外部项），圆或椭圆表示变换数据的处理，向右开口的矩形表示数据存储，箭头表示数据流，既特定数据的流动方向。本系统的基本模型如图3-1用 户登陆系统主窗体编辑(查询编辑删除等)退出系统图3-1 网络教学系统基本模型3.1.2 确定系统功能需要分析的任务是确定系统必须完成的工作，也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求。在经过了多方面的调查了解后，就可以确定网上教学系统功能需求。本系统的用户有管理员、教师、学生，所设计的系统也就包括3个主体系统，以下是网络教学平台设计中3个系统所具备的功能：(1)管理员系统管理员系统包括我的消息、学生管理、教师管理、用户管理、课程管理、开课管理、论坛管理、退出系统、修改管理员密码等功能。实体图如图3-2.学生管理退出系统修改密码用户管理题库管理信息管理管理员系统统论坛管理课程管理公告管理我的消息开课管理教师管理图3-2 管理员系统实体图(2)学生系统学生系统包括我的资料、学习公告、作业公告、课程学习、网络答疑、在线自测、讨论交流、退出系统、修改密码等主要的功能。实体图如图3-3修改密码网络答疑作业公告课程学习学生系统统学习公告在线自测退出系统我的消息讨论交流我的资料图3-3 学生系统实体图(3)教师系统教师系统包括我的消息、我的资料、学习公告、作业公告、课程教学、网络答疑、题库管理、讨论交流、退出系统、修改密码等功能。实体图如图3-4修改密码网络答疑作业公告课程教学教师系统统学习公告题库管理退出系统我的消息讨论交流我的资料图3-4 教师系统实体图3.2 系统可行性分析（1）经济上可行性：本系统的开发，为学生学习的方便性和有效性带来了质的飞跃，主要表现有以下几个方面：第一，本系统的运行可以代替人工进行许多繁杂的劳动，例如传统的教学；第二，本系统的运行可以节省许多资源，使得学生在网上得到所需资料，获得知识，省去了传统教学上师资与物资的浪费；第三，本系统的运行可以大大的提高学生的学习效率，带动学习积极性；（2）技术上可行性： 应用的系统开发工具包括：JSP、SQL Server2000、Tomcat等均已具备开发实用。（3）运行上可行性：本系统为一个中小型的网上教学系统，所耗费的资源非常的小，学生所需要电脑无论是硬件还是软件都能够满足条件，因此，本系统在运行上是可行的。（4）法律可行性：本系统纯为私人设计，在开发过程中没有涉及合同、责任等与法律相抵触的方面。因此，本系统在法律上是可行的。第4章 系统概要设计4.1 系统结构设计4.1.1 设计思想个人教学网站的宗旨是培养学生利用信息技术的意识和能力,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具,它的主要功能如下：（1）能够提供丰富的教学资料,方便学生学习；（2）能够为学科教师提供网站管理的能力,如学生的注册,对网站的相关信息进行有效管理（增加、删除、修改）；（3）能够提供在线测验、在线选课，名师指导；（4）大大增强了学生学习的方便性，不受时间、地理位置、地域差异的限制；（5）开辟学生论坛,供学生之间交流心得体会和学习方法；（6）能够提供一定的安全机制,提供数据信息的授权访问,防止随意删改。4.1.2 设计目标参考现有的网上学习系统模式，并结合当前网络的现状，一个较为理想的网络教学系统应该具有以下几个目标：l 满足管理员对数据库的维护需求；l 满足教师的题库管理、试卷生成管理功能；l 满足教师的在线阅卷评分、在线答疑操作；l 满足教师的资料上传功能；l 满足学生注册功能；l 满足学生在线考试、在线学习功能；l 满足学生在线聊天交流、留言操作功能；l 满足教师和学生搜索资料功能；l 满足学生下载资料功能。4.1.3 开发及运行环境选择微软平台作为主导，一方面考虑目前微软的飞速发展，越来越多的企业在规划内部网络时，将微软平台作为首选方案；令一方面从技术角度来讲，微软平台上的应用无论是在开发上，还是在软件的部署上都是非常容易，而且性能优越。具体软件如下：1. 开发工具：MyEclipse 6.02. 辅助开发工具： Dreamweaver 83. 数据库：SQL Server20004. 服务器 ：Apache Tomcat6.05. 运行环境 ：安装JDK1.6支持Java运行。6. 技术：前台网页的设计采用JSP技术制作。负责响应用户对业务逻辑请求并根据用户的请求行为，决定将哪个JSP页面发送给客户由servlet处理，JavaBean则负责数据的处理。基本硬件建议配置：（1）CPU Pentium 2300 Mhz entium III 550 Mhz 以上（2）内存 64MB 以上（3）硬盘 400MB以上本系统在网络环境下运行,B/S模式。4.2 系统开发工具4.2.1 开发语言JSP（Java Server Page）简介 JSP页面由HTML代码和嵌入其中的Java代码所组成。Java Servlet是JSP的技术基础，而且大型的Web应用程序的开发需要Java Servlet和JSP配合才能完成。JSP具备了Java技术的简单易用，完全的面向对象，具有平台无关性且安全可靠，主要面向因特网的等特点。JSP的技术的优势：l 一次编写，到处运行。在这一点上Java比PHP更出色，除了系统之外，代码不需要做任何更改。l 系统的多平台支持。基本上可以在所有平台上的任意环境中开发，在任意环境中进行系统部署，在任意环境中扩展。相比ASP/PHP的局限性是显而易见的。l JSP技术是用Java语言作为脚本语言的。Java语言是成熟的、强大的、易扩充的编程语言。l 高效性与安全性。JSP在执行前先被编译成字节码，字节码由Java虚拟机解释执行，比源码解释效率高。l 可维护性。由于JSP技术是一种开放的、跨平台的结构，因此Web服务器、平台及其他组件能很容易升级或切换，且不会影响JSP基本的应用程序。l 多样化和功能强大的开发工具支持。Java已经有了许多非常优秀的开发工具，而且许多可以免费得到，并且其中许多已经可以顺利的运行于多种平台之下。4.2.2 数据库SQL Server 2000简介 1、SQL 2000 简介 SQL Server 2000是为迅速提供可伸缩性电子商务、企业及数据仓库解决方案而开发的完整数据库与分析软件产品。SQL SERVER 2000定位于Internet背景下的数据库应用，它为用户的Web应用提供了一款完善的数据管理和数据分析解决方案。同时还是Windows DNA（Distributed Internet Architecture）架构的一个核心组件。它极大地缩短了用户开发电子商务、数据仓库应用的时间。SQL SERVER 2000还提供对XML扩展标示语言支持)和HTTP的全方位支持。2、 SQL 2000的特点l 高效的数据分析性能。通过利用Microsoft SQL Server 2000 Analysis Service多维数据集的数据压缩、支持处理过程中聚合的部分聚合、以及分区等功能，提供了一个高效的数据操作机制。由于对数据的组织形式和业务视角密切联系，这样在回答经营分析问题的时候，对数据的查询，分类，汇总是直接进行的，提供了其他方式所无法比拟的查询效率。l 灵活的业务扩展性。数据仓库技术直接回答的是业务问题，其实现方式也是以解决一个个业务需求的形式组织的。l 操作系统集成的安全性。提供了丰富的安全性设置选项。管理员可以在不同的级别上定义最终用户安全属性，从而对安全管理进行进一步的加强。从高级到低级，这些级别包括：服务器、数据库、多维数据集/挖掘模型、维度成员以及单元。这些丰富的不同粒度级别的安全控制使得管理员能够根据业务需求的灵活定义系统的安全性。l 客户及管理工具的易用性。使用办公中最常使用的Office XP产品作为客户前端的展现工具，用户对于系统使用的熟悉程度和认知程度都能大大提高，并有效的降低了用户培训和维护的费用。管理端则使用和其他管理工作相似的界面MMC，使管理人员也在一个操作经验和操作方式相似的环境下进行所有的管理工作。同时SQL Server 2000还提供了包括多种向导和编辑器，使得管理员能够根据系统的提示逐步完成任务，这些工具将极大的简化DBA和其他IT管理人员的系统使用。l 和业务发展水平相适应的投资保护。 业务量的增大，历史数据的增多都会使得一个在运行初期高效的系统逐渐变得超负荷运转。本方案对于性能的提升解决方法是横向扩展的策略，通过增加服务群节点的方法使细统性能获得线性增长的能力，同时也充分保护了客户的系统建设投资。使得用户可以在开始阶段以一个相对较为低的投资快速建设一个符合业务规模并在一定时间内可以满足业务需要的系统，然后根据实际运行的情况进行扩容，得到一个最佳的系统投资方式。l 快速的开发与生产投入。支持基于Windows 2000 Advance Server的Fail Over Cluster技术，确保系统的24*7的高可靠性；目前微软的这个数据库产品应用于DELL、微软和NASDAQ等多家大型商业站点。4.2.3 Dreamweaver简介 Dreamweaver是Macromedia公司推出的可视化网页编辑工具，它是目前最流行的网页设计软件之一，它提供了可视化的网页编辑工具，具有所见即所得的功能，它与Fireworks和Flash一起被誉为网页制作“三剑客”。 Dreamweaver与其他的网页开发工具相比，具有以下优势：l 方便的代码编辑。 提供HTML编辑器，能方便自如地在可视化编辑状态与源代码编辑状态之间切换l 强大的动态网页支持。Dreamweaver的行为让设计者在不会JavaScript的情况下，也能给网页添加动态的效果，还可以精确地对其进行定位，再加上时间链的功能，可以生成丰富的动态层效果。l 不生成冗余代码。可视化的网页编辑器可以把设计者的操作转换成相应的HTML源代码，Dreamweaver在使用时不会生成多余的无用代码，避免了很多麻烦。而且可以通过设置，利用Dreamweaver清除掉网页文件中原有的多余代码。l 操作简便。利用Dreamweaver中的可视化编辑功能，设计者可以快速地创建页面，而无需编写任何代码；可以查看所有站点元素或资源，并将它们从易于使用的面板直接拖到文档中，从而优化了设计者开发工作的流程。l 优秀的网站管理功能。Dreamweaver可以让设计者使用服务器技术生成由动态数据库支持的Web应用程序。设计者还可以定义本地站点，如果改变了文件的名称和位置，Dreamweaver可以自动更新相应的超级链接，大大地简化了工作。另外，还可以通过FTP上传或更新管理远程的站点。l 便于扩展。Dreamweaver支持各种第三方的插件以扩展功能；也可以自己制作插件，使Dreamweaver MX 2004变得更方便实用。l 功能全面的编码环境。Dreamweaver还提供了功能全面的编码环境，其中包括代码编辑工具，有关HTML、层叠样式表（CSS）、JavaScript、ColdFusion标记语言、ASP和JSP的参考资料。Macromedia可自由导入导出HTML技术，可导入手工编码的HTML文档，而不会重新设置代码的格式，可以随后用首选的格式设置样式来重新设置代码的格式。4.3 关键技术简介 4.3.1 B/S模式简介B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层3-tier结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。以目前的技术看，局域网建立B/S结构的网络应用，并通过Internet/Intranet模式下数据库应用，相对易于把握、成本也是较低的。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN,WAN,Internet/Intranet等）访问和操作共同的数据库；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。4.3.2 动态网站技术简介Internet起源于20世纪60年代的美国,它在近几年迅速风靡全球,其根本原因不仅在于她拥有卓越的国际通信功能,更在于它拥有巨大的信息资源.所谓的Internet是指由分布在全世界成千上万的计算机网络遵循一定的通讯协议,并相互联系在一起而形成的国际互连网络,也就是说,Internet是建立和使用这些网络的人群,群体,公司以及各种网络资源的集合体。随着网络技术的不断发展,单纯的静态页面已经不能满足发展的需要,因为静态页面是用单纯的HTML语言组成的,它没有交互性因此,为了满足实际的需要,许多网页文件扩展名不再只是“htm”,“html”,出现了以“php”,“asp”,“jsp”,“shtml”等为后缀的网页文件,这些都是采用动态网页技术制作出来的。4.3.3 Struts框架简介 使用Struts的目的是为了帮助我们减少在运用MVC设计模型来开发Web应用的时间。它通过采用 Java Servlet/JSP 技术，实现了基于Java EE Web应用的MVC设计模式的应用框架，是MVC经典设计模式中的一个经典产品。在 Struts 中，已经由一个名为 ActionServle的Servle充当控制器(Controller)的角色，根据描述模型、视图、控制器对应关系的 struts-config.xml 的配置文件，转发视图(View)的请求，组装响应数据模型（Model）。在 Struts 的View 端，除了使用标准的JSP以外，还提供了大量的标签库使用，同时也可以与其他表现层组件技术（产品）进行整合，比如 Velocity Templates，XSLT 等。通过应用 Struts 的框架，最终用户可以把大部分的关注点放在自己的业务逻辑（Action）与 映射关系的配置文件（struts-config.xml）中。本系统主是应用Struts框架开发，通过Struts框架将模型层、视图层、控制层这些概念分别对应到了不同的Web应用组件。因此可以说Struts是MVC模型具体实现。在Struts框架中，模型由实现业务逻辑的JavaBean组件构成，控制器由ActionServlet和Action来实现，视图层由一组JSP文件与Struts标签库构成。Struts实现的MVC设计模式如图4-1所示：浏览器Struts配置文件Struts-config.xml（模型层）JavaBean等Java Web 服务器（控制器层）ActionServletAction(视图层)JSP或Struts标签 图4-1 Struts实现MVC设计模式4.3.4 Ajax的简单介绍Ajax 不是一种新的编程语言，而是一种用于创建更好更快以及交互性更强的 Web 应用程序的技术。 通过 Ajax，您的 JavaScript 可使用 JavaScript 的 XMLHttpRequest 对象来直接与服务器进行通信。通过这个对象，您的 JavaScript 可在不重载页面的情况与 Web 服务器交换数据。Ajax在浏览器与 Web 服务器之间使用异步数据传输（HTTP 请求），这样就可使网页从服务器请求少量的信息，而不是整个页面,从而减少了用户的等待时间。使用Ajax的最大优点，就是能在不更新整个页面的前提下维护数据。这使得Web应用程序更为迅捷地回应用户动作，并避免了在网络上发送那些没有改变过的信息。 Ajax不需要任何浏览器插件，但需要用户允许JavaScript在浏览器上执行。就像DHTM程L应用程序那样，Ajax应用序必须在众多不同的浏览器和平台上经过严格的测试。本系统中在在线考试中充分运用了Ajax的技术实现。第5章 系统的总体设计及功能分析5.1 系统功能概述 网上教学的整个流程，用户进入教学网站首页，可以查看网站公告和最新信息，但需注册登记成为会员，填写有关会员的资料，才能对网站进行深入的搜索。注册成功后使用其注册的帐号登录（只有登录后才可以使用网上实战演练功能，并在网站论坛上发表言论），通过网站上的课件查询，查找相关课件，浏览课件的信息，找到所需学习或考试的资料后，会员便可以使用实战演练功能对所学知识进行巩固，以加深印象。会员还可以进入互动论坛页面进行留言，与其他会员交流信息，给管理员提出建议或不满。管理员随时查看留言，有选择性的采纳会员的建议，及时更新网站内容。5.2 总体构成设计要实现网络教学系统的功能，一个重要的技术就是要实现通过浏览器来访问数据库。这个功能可以通过JSP与SQL 2000的结合来完成。在设计用户界面的时候，把页面都设计成JSP的，然后用JSP去访问数据库。用JSP访问数据库涉及创建数据源、创建链接、创建数据对象、操作数据对象、关闭并释放数据对象等环节。这其中又涉及DSN(Data Source Name)的配置以及用JSP访问数据库的各种语法格式。 在实际的设计中，对数据库的访问操作设计是结合用户界面的设计同时进行的。换句话说，我们要设计的用户界面几乎都是JSP格式的。用户界面的设计包括网页的外观设计和网页的层次结构设计。其中网页的外观设计可借助网页设计工具来进行，其基本原则是：实用、方便和美观。网页的层次结构应能满足教学系统的基本需要。具体来说，一方面学生能够通过网站方便地登录进行课件的查询和学习，并能与其他学生进行网上交流。另一方面管理员能够通过网站方便地对课件和资料进行后台管理，对学生留言进行细致的慎思，以完善用户需求。5.3 系统逻辑设计经过对网上教学功能与网站构建目标的分析，网站由以下几个部分组成：网站介绍、会员登记、课件查询、在线留言、后台管理。各功能分解成若干子模块分工合作共同完成，如图5-1系统框架所示网络教学系统用户功能学生注册登录退出课件查询等级考试BBS管理员功能课程管理题库管理人员管理论坛管理图 5-1系统框架系统从用户类型划分为四大模块：管理员模块，教师模块，学生模块和互动模块。各模块的关系如图5-2所示：图5-2 系统模块关系图 四个模块既有自己的功能，同时相互之间也并非完全孤立，而是相辅相成的有机组合体。5.4数据库的设计数据库设计主要解决的问题是：对于一个给定的应用领域，设计优化数据和物理结构，使之满足用户信息管理要求和数据操作要求，有效地支持各种应用系统的开发和运行，它的目标是为各种应用系统提供一个高效率的运行环境。设计时的效率包括：数据库存取效率、存储空间的利用率。Web数据库具有大量可供设计策略的选择，我们最终希望得到优化的设计方案，要到达这个目的必须在选取存储结构和方法之前对数据库数据进行详细的分析，分析内容包括以下三点：l 各种数据的关系l 各种数据涉及的条件以及属性l 各种数据使用的频率。设计数据库时还应注意：1、设计字段长度的原则是即要满足用户数据处理的长度需要，又考虑如何节省存储空间，对各种数据及文字结论所需长度进行认真调查，使之为最小。2、在数据库结构定义中，充分考虑了各种字段的定义问题，考虑用户可能发生的对数据的操作，调整字段的类型。5.4.1主要实体联系教学网站的实体包括：网站用户、课件、管理员（包括网站本身和为网站提供课件和各种资料的管理员委托人）。本系统考虑的主要实体为用户、网站、课件，其主要实体E-R图如下图5-3实体联系所示：图 5-3 实体联系5.4.2 表结构设计1. 管理员表此表是用来管理员登陆的，共有4个字段，其中ID 字段设为主键，数据类型是自动编号，Name和Pwd字段分别用来存放管理员的登录名和密码， Pic存放照片路径。如表5-4所示。字段名数据类型大小可否为空名称说明IDint4否编号Pwdvarchar20是管理员密码Namevarchar10否管理员名字Picvarchar200是照片表5-4 管理员表admin2. 学生表此表存放管理员添加的学生相关信息。如：编号、登陆密码、学生名字、性别、联系电话、邮箱、QQ号、学号、籍贯、身份证号等。如表5-5所示。字段名数据类型大小可否为空名称说明IDint4否编号Pwdvarchar20是登陆密码Namevarchar10否学生名字Sexvarchar5是性别Telvarchar20是联系电话Emailvarchar50否邮箱QQvarchar20是QQ号Snovarchar20是学号Nativevarchar50是籍贯CardIDvarchar20是身份证号zhuanyeIDint4是专业IDpicvarchar200是照片表5-5 学生表student3. 教师表此表存放管理员添加的教师相关信息。如：编号、登陆密码、教师名字、简介、性别、联系电话、邮箱、QQ号、专业ID、教师号。如表5-6所示。字段名数据类型大小可否为空名称说明IDint4否编号Pwdvarchar20是登陆密码Namevarchar10否教师名字Synopsisvarchar500否简介Sexvarchar5是性别Telvarchar20是联系电话Emailvarchar50否邮箱QQvarchar20是QQ号zhuanyeIDint4是专业IDTnovarchar20是教师号Picvarchar200是照片表5-6 教师表Teacher4. 课件表：此表存放老师发布的课件的相关信息。如：标号、标题、内容、课件ID、添加人、添加时间。如表5-7所示。字段名数据类型大小可否为空名称说明IDint4否编号Titlevarchar20否标题Contentvarchar500是内容SujectIDint4否课件IDAddManvarchar10是添加人Addtimevarchar20是添加时间表5-7 作业发布表HomeworkNotice5. 考试成绩表考试成绩表包括：成绩编号，用户编号，所在院系等），如表5-8所示：字 段名称数据类型宽度是否为空说明idInt4no成绩编号useridInt4no用户编号 username_Nvarchar50no用户名DepartmentNvarchar50no所在院系OfficeNvarchar50no所学专业subjectNvarchar50no试题类别TestidInt4no试题编号AtarttimeDatatime8no开始时间endtimeDatatime8no结束时间scoreint4no分数表5-8 考试成绩表6. 试题信息库试题信息库exam_database(试题编号，科目，类型等) ，如表5-9所示：字 段名称数据类型宽度是否为空小数位说明idint4no试题编号subjectnvarchar50no科目typenvarchar50no类型questiopnntext16no问题Text1.Text6ntext16no选项answernvarchar50no2答案markint4no0分数表5-9 试题信息库7. 试卷信息表试卷信息表exam_test(试卷编码，考试科目等) ，如表5-10所示：字 段名称数据类型宽度是否为空说明testidint4no试卷编码subjectnvarchar50no考试科目 Totalperchar7no试卷总分Singlecountint4no试题分布Singleperint4分值分布Multiperint4多选题分布multicountint4多选题分值分布Judgecountint4判断题分布judgeperint4判断题分值分布Testtimeint4考试时间Starttimedatetime8考试开始时间表5-10试卷信息库表8. 论坛表：此表存放论坛中发帖的相关信息。如：编号、帖子主题、帖子作者、发帖时间、帖子正文、父结点、最后更新时间、最后更新用户。如表5-11所示。字段名数据类型大小可否为空名称说明IDint4否编号Titlevarchar40否帖子主题Postervarchar10是帖子作者PostTimevarchar20是发帖时间Contentvarchar700是帖子正文ParentIDint4是父结点LastUpdateTimevarchar20是最后更新时间LastUpdateUservarchar20是最后更新用户表5-11 论坛表BBS9. 留言表 字段名数据类型大小可否为空名称说明IDint4否编号Useridvarchar40否用户昵称Uemailvarchar10是电子邮箱Uqqvarchar13是QQ号uneirongvarchar700否留言内容imagevarchar4是头像表5-12留言表本文列出了一些主要的数据库中的表，在设计的过程中，一些非主要的表，可以随时增加，但是一定要考虑数据库设计的原则。第6章 系统模块详细设计6.1 系统总流程图在启动程序时，将进入登录界面进行用户的身份验证。如果用户的身份通过就可以进入不同的系统进行操作。系统的总流程图如图6-1所示。启动程序用户登录用户权限可以管理系统中所有信息，包括添加、修改、删除和查询等操作。学生：考试、课件下载和网上学习教师：考试管理、学生管理、课件操作等系统管理员教师和学生验证失败重新登录图 6-1系统总流程图6.2 主页模块的设计本系统的主页界面如图 6-2网站主页 所示：图 6-2网站主页6.3 登陆界面本系统首先进入的是网上教学系统的登陆页面，并且能同时实现