【毕业学位论文】（Word原稿）远程教育系统的设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 远程教育系统的设计与实现 姓 名： 张晓东 学 号： 所在院系： 软件学院 职业类型 ： 工程硕士 专业 领域 ： 软件工程 指导教师： 高珍 副指导教师： 翁玉波 二 一三 年 七 月 A in of 2013 远程教育系统的设计与实现 张晓东 同济大学 4 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年 月 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他 人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日 同济大学 硕士学位论文 摘要 I 摘要 随着网络技术特别是 问 技术的迅速发展，以网络技术为基础的远程教育在全球范围内迅速发展起来。我国网络远程教育的发展也 十分 迅速 。 本文主要介绍了国家数字化学习资源中心 先分析了 网络远程教育网站的需求，确定了建立该网站是所采用的技术和结构，系统包括 册和登录，用户管理，用户地址管理，支付中心，资源库，留言板，资源评论，积分管理，帮助中心等功能模块， 并且根据情况将逐步 增加其他 内容。 在系统设计环节利用时序图说明，系统内部的工作流程，在系统实 现部分介绍了系统部分模块的实现代码。 该系统上线运行以来，可以达到预期目标， 由于时间关系，尚存在一些不足之处，有些功能的设计还存在一些缺陷和不合理之处，因此还有一些问题有待 完善。 关键词 ： 网络远程教育 ， 远程教育 ， 资源交易平台 ， 网络，资源 I s of is of to is of to In of of in to of of of of so to be 济大学 硕士学位论文 目录 录 第 1 章 绪论 . 1 题研究的意义及背景 . 1 程教育 . 1 统建设目标 . 2 内外远程教育研究现状 . 2 外远程教育研究现状 . 2 内远程教育研究现状 . 4 文的研究内 容和组织结构 . 6 章小结 . 7 第 2 章 相关技术 . 8 2概念和结构 . 8 2核心技术 . 9 术 . 11 术 . 12 术 . 14 . 16 计模式 . 16 系结构 . 16 第 3 章 需求分析 . 19 体需求描述 . 19 模块的 需求分析 . 20 册和登录模块功能需求分析 . 20 户信息管理模块功能需求分析 . 20 户收 货地址管理模块需求分析 . 21 付中心模块功能需求分析 . 22 源管理模块功能需求分析 . 23 言模块需求分析 . 24 源评论模块需求分析 . 25 分管理模块需求分析 . 26 助中心模 块需求分析 . 27 第 4 章 系统设计 . 29 统的总体设计 . 29 模块的详细设计 . 30 户注册和登录模块 . 30 户信息管理 . 31 货地址管理模块 . 32 同济大学 硕士学位论文 远程教育系统的设计与实现 支付中心模块 . 33 源管理 . 34 言模块 . 35 源评论模块 . 36 分管理 . 37 助中心模块 . 38 据库设计 . 39 第 5 章 系统实现 . 47 统模块的实现 . 47 册和登录模块 . 47 户管理模块 . 50 户收货地址管理模块 . 52 易中心模块 . 55 源管理模块 . 58 言模块 . 61 源评论模块 . 63 分管理 . 65 助中心 . 67 章小结 . 70 第 6 章 系统测试 . 71 件测试的作用 . 71 试方案 . 71 试结果 . 72 进 . 73 章小结 . 74 第 7 章 总结与展望 . 75 文概述 . 75 要工作 . 75 后的工作展望 . 75 致谢 . 77 参考文献 . 78 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果 . 79 第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 题研究的意义及背景 程教育 远程教育的诞生，是工业社会的技术成果的 应用。蒸汽机和铁路的发明，大大延长了人类活动的地理空间。为了让外国学生继续学习，教师自然会想到学习材料（书籍和教科书）通过邮政系统由铁路运输转移到学生手中，这是远程教育，函授教育最早的形式。从此，每一个应用程序的新技术在教育媒体和教育领域的沟通 中 产生了远程教育的一种新形式。从广播电视教育印刷，音频和视频媒体和网络教育，印刷，模拟视频，音频和数字媒体和计算机网络，卫星传输和通信技术为基础的移动教育模式的基础上的无线电技术，然后到移动数字 的基础上，这样媒体和移动通信网络 技术 1。 随着网络技术的发展，特别是互 联网技术的飞速发展，基于网络技术的远程教育在世界上迅速发展。根据 际数据公司）的报告， 1997 年全球远程教育的市场份额仅为 美元， 2000 年达到 63 亿美元，在 2003 年 达到 230亿美元 。现在，有超过 7000 万人次，每年在世界各地通过互联网来接受教育，远程教育 正在成为全球趋势 的 教育，培训 形式 。中国的 远程 教育网络在快速发展，正式在全国各地的 4 所大学 （清华大学，北邮，浙江大学，湖南大学） 自 1998年 9 月在教育部教育自推出的网络距离教育试点网络远程教育工作，显示了强大的生 命力。目前，启动远程网络教育 学院已增至 6000 多，网络远程教育的学生有超过百万人。 目前， 术的成熟，各类教育机构，可以建立自己的互联网系统，各机构的教学资源和教学信息在 据库和服务器， 通过浏览器 为 “教师 ”和 “学生 ”进行 沟通。 “学生 ”可以使 用 远程仿真实验，学习课件，提交作业和参加考试 ;“老师 ”可以 批改作业， 通知 考试。通过这种方式，任何人都可以在任何时间，在任何地方学习他们所需要的知识，使终身教育和终身学习成为可能。 不过，虽然网上教育资源，在各类教育机构正在迅速增加，服务器似乎小中分离出的网络世界，虽然这些“孤岛”之间现在 有足够的带宽资源，教育信息资源与大型或锁定在中央数据库中每一个“孤岛”。这已经创造了一个学习环境“学生”可以只被用于提供远程教学服务的教育机构的距离，并可以不 被有效地共享网络上的所有教育资源，教学资源，为没有自由选择的 不同教育机构的 “老师 ”同济大学 硕士学位论文 远程教育系统的设计与实现 2 和 “学生 ”之间不能使用网络进行有意义的交流与合作，共同完成了教学，科研任务。 网络远程教育可以只通过一个单一的网站呈现给学生提供教育服务，这样的服务学习资源有限，通信范围有限，一直无法 满足 远程教育网络的发展需要。 统建设目标 1 课件建设。 教学资源建设是确保 一项基础性工作，开展远程开放教育的教学，教学课件 和教学资源是 重要 的 组成部分。在相同的时间，该系统可以实 现在老师讲课，收集教师课件音频信息和讲座屏幕信息，并自动录制课件 后，可以上传到视频点播服务器，可通过 络视频点播 给 学习的学生，使课件资源积累的同时，教师可以实时统计数量的学生和学生的班级管理。 2 教师培训。 该系统可以在网上发布培训通知，安排在线培训课程，建立培训导航目录，分门别类建立网上教师培训资源。 3 教研评课。 量化计分的方法，公开地评价系统中的老师，可分为学术设置这门学科的分级标准， 并促进教师之间的相互交流和自我改进。 4 名师讲坛。 为教师提供网上教学平台，通过网络直播和课件存储模式给广大教师和学生开放的专家或教师和优秀教师的教学机会有限，并且可以实时答疑和公开讨论。 5 家校联系。 可以在互联网上发出会议通知及视频会 议，或学校活动的通知和视频，让父母可以得到新的学校的家长 反馈的信息或评估。 6 视频会议。 该系统可实现单向视频会议现场。 内外远程教育研究现状 外远程教育研究现状 1 国外远程 教育 发展现状 世界远程教育起源于英国，在 19 世纪中间函授教育。在 19 世纪中 期，英国的 “新文化运动 ”促进函授教育的发展。 1949 年，伦敦校外学位制度，允许英国和英联邦国家，没有 任何大学 的贫困学生可以报考伦敦大学校外学位考试。因为外部的学位制度主要采取对应手段，巧妙地在本世纪 40 年代后，成为时代需要各种函授学院。十九世纪六十年代，英国剑桥大学首次倡导 “运动，以促进大学 ”校外学生，扩大教育，函授教育发展迅速。 在二十世纪六十年代的结束，远程教育 已进入第二阶段。函授教育广播电视，卫星电视，音频和视频技术的发展，远程教育，多媒体教育的发展。在 1969 年，第 1 章 绪论 3 开放大学是公认的世界现代远程教育史上 的里程碑。英国公开赛开始可以不离开学习者的业余大学为有志，学校总部，区域办事处和学习中心组成的，在该国所面临的距离更高的教育系统实行垂直领导体制，由英国政府直接管理的研究。其特点是：紧密的教育机构，反馈机制，有效的教学管理命令，运转平稳，工作效率高。公开大学拥有超过 200000 名学生。在英国开放大学成立以来，共培训了约 200 名学 生，包括研究生，大约有 30 万。 20 世纪 90 年代，奠定了基础，微电子技术，计算机和电子通讯技术为核心的信息技术的创新和进步的快速发展，远程教育，远程教育已经进入第三个阶段是网络远程教 育。高校远程教育发展的三种主要形式：（ 1）传统的大学校园到双模式的第三代远程教育（ 2）第一，二代远程教育机构的第三代远程教育机构的演变（ 3）新创建的第三代电子遥控大学或虚拟大学，如美国凤凰城大学。 2 国外远程教育理论研究现状 （ 1） 远程教育的主要理论 爱尔兰学者介质 在第一版， 1986 年 1990 年版的 “远程教育 ”提出：理论基于迄 今为止最重要的贡献可以分为三类：自主性和独立性 理论 ;工业化的理论，互动和沟通 理论。 1） 自主和独立学习理论 远程教育，自主学习的理论盛行于 20 世纪 60 年代， 70 年代。德国学者德林，美 国学者摩尔 和魏德迈 的主要代表。 魏得 迈 是第一款采用“自主性学习”这个词来形容 学者学习的自我学习活动。他已经下了这样的定义，“自主性学习 ，行为的改变，学习者在空间，时间活动的结果，在这项研究中，是完全不同的环境和学校学习者，学习者可 以接受老师的指导，但不依靠他们，学习者自己的学习和完成学习任务” 的责任。 魏德迈 划分为“独立”或“不是两个独立的”远程教育。前者是由学习者，老师决定。 魏德迈 提出“三自主”：目标设定，独立和自主的学习方法，评估独立。因此，他认为，“远程教学应该加以修订，以满足学习者，条件和期望”。 2） 工业化理论 在 1967 年，远程教育的工业化理论的主要代表人物，德国学者彼得斯出版的 “远程教育产业化理论 ”，远程教育作为一种 “工业化的教学形式 ”。彼得斯认为，远程教育的工业化和技术是一种新的教育方法。远程教育具有以下特点：工业合理化，分工，机器，装配生产线，生产准备，规模化，标准化，功能，目标，垄断。 3）交互与通信理论 同济大学 硕士学位论文 远程教育系统的设计与实现 4 美国学者摩尔自 1972 年以来，提出并开发的 “交互式远程和学生的自主性理论 ”。他认为，在远程教育中，教师和学生之间的互动关系是一种特殊情况，在时间和空间上的分离。教师和学生衔接的物理和地理上 的障碍，克服心理和沟通障碍，教学和学习，实现双向互动顺口。摩尔在 1989 年在 “美国远程教育杂志 ”上发表 “三个基本相互作用 ”文章。首先是学生 的交互内容 ，第 二是学生和教师之间的相互作用 ， 第三是学生与学生之间的互动。 （ 2） 其他远程教育理论 瑞典学者洪堡 被称为“启发性的谈话”或“基于非连续双向互动沟通”技术理论倡导和发展。洪堡认为更重要的是，实现了教师和学生通过各种沟通交流的手段，加强对学生或服务的支持，设计，课程教材远程教学是重要的生产和传输，以及教师与学生之间的双向通信。 美国教育技术专家凯瑟琳 的美国提出了在 19世纪 90年代的投资理论 的基本观点是：学生必须是有意义的参与学习活动，这些学习活动的互动，取决于学生和别人有价值的任务。输入理论认为，学习应该有三个特点：合作，基于问题的真实性。也可以表示为，学习应包括： “生活创建一个有三个组成之一 ”。这意味着学习活动：（ 1）发生在社会背景 ； （ 2）根据项目 ； （ 3）外部 利率。 内远程教育研究现状 1 国内远程 教育 发展现状 我国远程教育主要经历了三个发展阶段：函授教育、广播电视教育、现代远程 教育。 1902 年 4 月，蔡元培先生等人成立了 “中国教育学会 ”在上海，通信 函授教育教授，成为中国始源的函授教育。 1914 年，商务印书馆创建函授学校，成为中国最早的函授学校。我国高等函授教育始建于二十世纪五十年代初，中国人民大学和东北师范大学创建通信和函授学院创业学院，成为代表中国的远程教育大学的第一代水平。 远程教育在中国的第二阶段广播电视教育的发展早在 20 世纪六十年代开始，在一些中心城市根据当地广播电视大学在中国（北京，上海，广州，天津，沉阳），是第二大学文化程度代表的一代。在 “文革 ”期间，这些学校被关闭。 1979年，全国除台湾，西藏等 28 个省，自治区，直辖市直属中央政府已经建 立了广播电视大学，打开了新的一页，在我国广播电视教育的历史。 十九世纪 90 年代，第三阶段到远程教育的发展，我国的现代远程教育。在1998 年，教育部正式批准为全国首批试点现代远程教育学院清华大学，北邮，第 1 章 绪论 5 浙江大学和湖南大学。截至目前，中国已包括中国公开大学的网络教育学院和67 所大学在现代远程教育。 2 国内远程教育理论研究现状 （ 1） 对国外远程教育理论的引进 二十世纪八十年代，我国的早期教育工作者已翻译出版的国际远程教育工程。丁兴富教授引进国外远程教育理论做出了巨大的贡献。丁兴富和凯特和客房波尔主编的“远程学习 ”的主译王遵化市，在 1987 年，是中国第一家远程教育工程。 二十 世纪 九十 年代，丁兴富开始系统引进国际远程教育理论的研究成果，其中包括：远程教育的工业化理论和福特的分析系统，信息技术和远程教育理论三代，计算机多媒体和网络教育。自 2002 年以来，丁兴富主持过 “十一五 ”全国教育科学规划项目，翻译和出版丹尼尔的作品 “巨型大学与知识媒体 ”，彼得斯的作品 “过渡期 ”和 “远程教育网络教育”，“远程学习评估和实施网络“等。 鑫鼎在 1996 年我国学者翻译和中等专着 “远程教育研究 ”1999年出版，翻译和出版媒介等的编辑程序 “远程教 育理论 ”。自 2004 年以来，中国鑫鼎等人在 “视听教育 ”上发表了一系列的 “远程教育国际著名的研究 ”，包括引进丹尼尔，贝茨，洪堡系列，培养基，驻军，彼得斯 ， 魏德迈：魏得脉，泰特 研究等。 中国学者张威远自 2002 年 8 月成立了 “中国国际远程教育论坛 ”专栏，在当代国际远程教育学者所发表的翻译和评论的影响，而这些作品的翻译和英语文本编译版本中的 “远程教育 ”。 （ 2） 结合中国实践提出的理论和研究成果 教授丁兴富于 1988 年，并取得高克明中国第一专着 “远程教育，距离更高的教育科学 ”这本书中写道，他第一次提出了 “距离教育发展 电力基础理论 ”原型 “发展远程教育的三个原则 “在 1990 年中国的第一本书编辑， ”世界远程教育高等教育概述 “， 1991 年首席中国的第一部专着 ”中国经济学远程教育，电大教育质量和投资效益评估 “的编辑器编辑。博士论文 “澳大利亚高等教育远程教育系统，远程教育著名专家推荐的比较研究丁兴富 ”远程教育远程教育在德国大学的研究发表。他在这篇论文中首次引入远程学习圈（远程教育集团），这是一个新的概念和定义。 “远程学习圈理论 ”是丁兴富远程教育领域的微观研究的创新成果。用来表达一个微观的层次，远程教育，以学生为中心，距离在空间域 的基础上为学生的独立研究学习，学习资源和学习过程中一个远程学习圈。其实质就是远程教育（教学与学习）的学生，教师和课程三个子系统的时间和空间的互动区域。这一理论得到了国际同行的认可，在公开大学，香港学生的课程研究，被列为 8 个有影响力的远程教育理论之一。 同济大学 硕士学位论文 远程教育系统的设计与实现 6 中国学者陈丽在 2004 年出版的 “互动教学模式和教学交互水平之塔 ”远程学习的文本。研究 谈话中提出 2001（框架 原型，互动式教学模式在远程教学模型学习过程。互动式教学模式，包括三个层次：概念交互的信息互动，生生互 动和教学的学生和媒体，学生和新概念的元素的概念。 3 种教学互动，互动密切的关系。互动式教学模式的建立，陈李提出了 “互动式教学水平之塔 ”。她指出，这三种操作互动教学互动，互动信息交互的概念是从低级到高级，从具体到抽象。教学交互水平的塔 “实际效果 ”可以帮助 我们分析，远程学习和相互关系的复杂的互动教学，建立远程教育中的教学交互系统理论提供理论线索。 文的研究内容和组织结构 本文分析了教育资源，目前，远程教学，并分析它们的特点。在本文中，根据远程教育网络平台上，如何快速建立一个灵活的部署，维护，高可靠性和安 全性的远程教育网络平台进行了研究。鉴于目前的情况，现有的教学资源，许多种差异大，门户技术和现代远程教育技术相结合，提出了一个网络平台，远程教育系统模型，使用的三层架构是在网页设计的典型，建立平台，使用 户组件和中间件合作的教学资源，以实现基于服务门户。在远程教育模式，远程学习和教学资源（或服务）的网络平台管理，应用管理和安全管理的整体设计，使用角色管理和网络身份 验证机制，以确保安全。远程教育网络平台系统的各个功能模块的设计和实现。讨论的系统的整体系统架构和功能模块的功能与应用而设计的。 本文的 主要研究内容包括了以下内容： （ 1）列出了主要的教育资源，目前在远程教学，并分析了它们的特点。 （ 2）基于网络的远程教育平台，以及如何快速建立一个灵活的部署，维护，高可靠性和安全性的网络平台进行了研究。 （ 3）针对在当前形势下，现有的教学资源，各类大的差异，结合电网技术和现代远程教育技术，建成远程教育网络平台的系统架构，设计和实施远程学习门户系统 （ 4）系统的功能和应用的整体架构的远程教育网络平台和各功能模块进行了讨论和设计。 安排如下：文章 第一章 介绍了国内外的研究现状和背景和意义 ;第二章介绍了系统的 需 求， 在第三章中，主要进行网络远程教育平台，设计和分析使用的系统设计的方式，在第四章中，数据库设计和系统的建设进行了讨论。详细在第五第 1 章 绪论 7 章，讨论实施远程教育网络平台系统，系统显示平台的接口 ， 最后， 将 工作 进行了总结 。 章小结 本章首先介绍了研究的意义和背景，阐述了远程学习系统存在的意义。本章的第二部分的主题在国内和国外的研究现状的详细描述。最后，本文的组织结构进行了说明。 同济大学 硕士学位论文 远程教育系统的设计与实现 8 第 2 章 相关技术 2概念和结构 称 是针对 务、业务对象、数据访问和消息传送的一组规范。这组应用编程接口（ 定了 用与驻留它们的服务器之间的通信方式。 重两件事，一是建立标准，使 是使服务器能控制组件的生命周期和其它资源，以便能够处理扩展、并发、事务处理管理和安全性等问题。 台为设计、开发、安装和部署企业应用提供基于组件的方法。这种方法不但能降低成本，还能快速跟踪设计和实施。 台能提供多层分布式应用模型，重复利用组件，提供统一安全模式，并灵活地控制事务处理。借助 但 能更快地将客户解决方案推向市场，还能使基于 件、不依赖于平台的解决方案不被锁定到任何厂商的产品和 通过 系结构提供中间层集成框架，可扩展性，可靠性和高可用性要求，但成本并不太多，这种情况下得到满足。 过提供一个统一的开发平台，使应用程序的发展，多层的复杂性和成本已经降低，此外，可以是现有应用程序集成强有力的支持， 术的全面支持，通过良好的思想打包和部署应用支持，支持将被添加到目录中提高整体架构的性能和安全机制。客户层，表示层，业务逻辑，集成层和资源层 是 构 的 五个部分 2。 传统的 C/S 结构属 于 两层架构，如图 示。 客 户 端（ 负 责 显 示 和 逻 辑 处 理 ）服 务 器（ 提 供 数 据 服 务 ）图 统的 C/司与 1999 年底提出了 术，该平台是由 术 为基础的 一系列技术标准共同组成 的， 其所使用的分布式应用程序模型是多层的。实现 的功能的不同作为 依据，在不同组件中封装应用程序的逻辑， 同时也依据各自所属的层 ，将大量的组成 用程序的组件在不同的机器中进行安装，事务控制灵活、 数据交换以 言为基础、安装模式统一、重用组件等即该模型所具备的典型特征 3。下图 使用 的 B/S 结构示意图 第 2 章 相关技术 9 P u r e H t m lJ a v a A p p l e 器A p p l i c a t i o nC l i e n tA p p l i c a t i o nC l i e n tC o n t a i PW e b 服 务 器S e r v l e E EP l a t f o r B 服 务 器J 2 E EP l a t f o r 层 客 户 层 业 务 逻 辑 层 企 业 信 息 系 统 层图 用 （ 的 13 种核心技术 ： 了联系实际，