【毕业学位论文】（Word原稿）天津工艺美院资源共享平台的设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 天津工艺美院 资源共享平台的设计与实现 姓 名： 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： 校外导师： 二 一四年二月 A in s 2014 天津工艺美院资源共享平台的设计与实现 同济大学 5右 5右 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 天津工艺美院建校 50 多年经过不断的发展，目前我院共有十一个专业 ,学院师资力量雄厚，并且在长期的教学实践中积累了非常丰富的教学经验和较深的艺术造诣，因此在长期的教学实践中积累和总结出各种优质的教学资料和教学素材等优秀的教学相关资料，这些资料都大部分以纸制形式存放在各教研室内供大家学习参考，对外并没有很好的共享，因此天津工艺美院资源共享平台的建设也因此被提到日程上来，不仅从 学校的信息化建设出发，同时该平台也是各位教师迫切需要和必要的。 基于此申请项目并成立项目组来针对天津工艺美院的实际情况进行设计和开发资源共享平台，主要包括课程资源管理和教研资源库、用户管理、辅助学习、在线交流和在线测试以及测试结果分析等功能。在开发时采用 术，开发平台为 据库和 务器；在测试结分析中采用了直接聚类算法，同时也使用了基于 式的 架以及 该平台的建设是目前天津工艺美院资源管理的一个重要的任务 和关键，也是天津工艺美院教育资源信息化重要的一步，为信息化教育的进一步发展奠定基础，同时通过项目还能够为我院科研贡献力量，通过项目能够提高教师的科研能力。 关键词 ： 资源共享平台 ， 在线交流 ， 资源管理0 at a of in in of on in do of to of at is is on up a to of of of of 2EE in in of VC of is of is an of is an of at to to 济大学 硕士 学位论文 目录 I 目录 第 1 章 引言 . 1 述 . 1 内外的研究现状 . 2 文的主要研究内容 . 2 文的章节结构 . 3 第 2 章 本系统的技术选型分析 . 4 统开发平台 . 4 发平台 . 4 务器 . 5 据库 . 5 统开发技术 . 6 2. 6 架 . 6 架 . 7 章小结 . 8 第 3 章 系统需求分析 . 9 行性研究 . 9 济可行性分析 . 9 术可行性分析 . 11 求分析 . 12 源管理功能需求分析 . 13 助功能需求分析 . 16 统登录功能需求分析 . 18 统后台管理功能需求分析 . 20 功能需求 . 21 行环境需求 . 22 件环境 . 22 件环境 . 22 章小结 . 23 第 4 章 系统模块设计 . 24 统设计思路 . 24 统设计目标 . 24 统设计原则 . 25 统开发平台和体系结构 . 26 统开发平台 . 26 统体系结构 . 26 同济大学 硕士学位论文 目录 统模块设计 . 27 源管理功能设计 . 27 助功能设计 . 35 统登录功能设计 . 38 统后台管理功能设计 . 39 统数据库设计 . 40 据库的选择 . 40 据库的设计 . 40 章小结 . 43 第 5 章 系统模块实现 . 44 源管理模块功能实现 . 44 源上传、审核和发布模块实现 . 44 源下载模块实现 . 49 源维护模块实现 . 50 源检索和浏览模块实现 . 51 源批量导入或单个导入模块实现 . 52 助功能实现 . 53 线作业提交和在线作业评分模块实现 . 53 线测试和结果分析查询模块实现 . 55 流和留言模块实现 . 57 统登录功能实现 . 58 统用户登录模块实现 . 58 码修改模块实现 . 59 统后台管理功能实现 . 59 程管理模块实现 . 59 户管理模块实现 . 60 据备份模块实现 . 61 章小结 . 61 第 6 章 系统测试和绩效分析 . 62 统测试 . 62 源管理模块功能测试 . 62 助功能测试 . 65 统登录功能测试 . 66 统后台 管理功能测试 . 67 效分析 . 67 源管理模块的绩效分析 . 68 助功能的绩效分析 . 69 统登录的绩效分析 . 70 同济大学 硕士 学位论文 目录 总体绩效分析 . 70 章小结 . 71 第 7 章 结论和展望 . 72 论 . 72 一步工作方向 . 72 致谢 . 74 参考文献 . 75 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果 . 77 第 1 章 引言 1 第 1章 引言 述 天津工艺美院自 1959 年成立以来，经历了近 50 多年的 历史。目前我院共有十一个专业 ,学院师资力量雄厚，并且在长期的教学实践中积累了非常丰富的教学经验和较深的艺术造诣，因此在长期的教学实践中积累和总结出各种优质的教学资料和教学素材等优秀的教学相关资料，这些资料都大部分以纸制形式存放在各教研室内供大家学习参考，对外并没有很好的共享，这些都是因为没有很好的一个平台用来展示这些资料。虽然随着现代计算机技术的发展和校园信息化的推进 ,我院已经拥有校园网，但是对于资源共享的信息化还没有实现，到目前为止一直以传统方式进行的优秀教学资源鉴赏，这种方式只能在小面积范围内、限定时间 的举行并且在交流上也受时间、地点的限制，因此还不能达到理想的效果 。 天津工艺美院资源共享平台的建设 也因此被提到日程上来，不仅从学校的信息化建设出发，同时该平台也 是各位教师迫切需要和必要的 。特别是 该院影视动画专业的具有特色的资源库建设和资源共享的具体要求 。 通过在网上调研各大教育机构和各大高校的资源共享平台发现多数平台都是基于课程资料库的建设 2。因此在网上调研的基础上和对工艺美院的各专业教师也进行了调研，根据调研结果 拟 设计、开发适合 天津工艺美院 的资源共享平台 ，主要包括 课程资源管理和 教研资源库、用户管 理、辅 助学习、在线交流和在线测试以及测试结果分析等功能。 资源共享平台能够实现工艺美院的教学资源库的建设和充分共享、有效整合、优化教学资源配置 5并且增强教师之间以及师生交流互动，为提高教学效果、教学资源标准化以及教师之间交流提供平台， 能为课堂教学提供辅助 作用 ；也为教研活动提供帮助。为提高教学资源建设和教学效果提供保证，为提高教师水平提供帮助 ；平台提供在线测试功能 也为学生对自我学习效果提供有效的验证 ， 同时系统针对学生测试实现了学生测试结果分析用以对学生学习情况反馈，从而为教学资源建设和教学改革提供依据 。 申请项目 并成立项目组来针对天津工艺美院的实际情况进行 设计 和 开发资源共享平台是目前 我院 教学资源管理 的 一个重要的任务和关键 ， 也是天津工艺美院教育资源信息化重要的一步 ，为信息化教育的进一步发展奠定基础，同时通过项目还能够为我院科研贡献力量，通过项目能够提高教师的科研能力。 同济大学 硕士学位论文 天津工艺美院资源共享平台的设计与实现 2 内外的研究现状 教学资源特别是优质的教学资源是教育活动中重要的组成部分，优质教育资源的共享对提高教育有着重要的推动作用。目前，教育资源共享早已成为国内外各大高校教育资源信息化的一部分，而且资源共享平台的建设已成为高校信息化建设的一部分 2,5从目前来看，在国外从研发到实施都比较成熟并有较大的优势，国内的发展也在不断成熟和普及阶段同时也取得了一定的成绩 6。 国外的教育资源共享主要体现在相当多院校的课程网站的建设 ，比如美国斯坦福大学、耶鲁大学等名校不但有网络课程、公开课还为每门课程提供网上教学辅助，学生可以通过网站下载资源、通过网站上传作业并且通过课程网站了解课程相关最新公告等 2,5,6。这些 网站基本都 提供了大部分教学资源下载、在线浏览、学习和留言 等功能 12。在美国的社区学院有些技术爱好者也会提供一些相关技术学习的网站， 网站形式包括在线学习和测试 21。 我国教学资源信息化正在逐步完善，从教育部门的网络培训到教学资源平台的建设已经经历了十几年，但是大部分资源共享还处于初级阶段 12,13。我国的优酷、网易等已引入国外的公开课来共享资源。百度文库等平台提供了各种资料包括资源，但是其优化较差。 目前，我国各高校的教学资源信息化逐渐成熟 6。各教育部门为其管辖范围内的学校建立校际资源共享平台，各大高校也在逐渐完善校内的资源共享平台，同时我国各大高校都有精品课程网站，但是大部分网站只是给出课程静态信息，只有部分网站给出了在线 测试等功能 2,5,6,12 从国内外的 发展动态 来看， 国内外在教育资源共享上 都 采取了确实有效的措施，随着网络技术的发展和计算机技术的发展，教学资源共享和优化将会得到推广和普及。特别是我国高校众多而且名校集中，通过资源共享平台将会是教育资源合理配置，对推动我国教育有较大的帮助 5,6。 但就中国 目前现状 而言资源共享还是局限于各大高校内部的资源共享，因此有部分没有建设资源共享平台的高校也积极投入到资源共享平台的 建设 中。天津工艺美院也紧跟各大高校的研究趋势，积极研究和建设资源共享平台。 文的 主要研究内容 本文主要研究天津工艺美院资源共享平台的设计与实现。因为主要针对天津工艺美院的教学资源进行共享平台的设计与实现，因此在开发过程中主要对教学资源进行分类整理用来建设资源库，同时也对教师教研、教学的资料进行研究和第 1 章 引言 3 对学生的需求进行调研； 采用合适的人工智能算法对学生测试结果进行分析用以为教师教改提供依据和素材。 本课题实施方案是：硬件设备有 网站 服务器和 数据库服务器以及扫描仪、移动硬盘等设备 ，其中服务器则采用学院网络中心的服务器 ，扫描仪和移动硬盘则采用教研室的原有设备 ；软件则采用 据库和 器；学生测试结果分析采用聚类分析算法。系统在 台上开发，开发时使用了基于 式的 架以及 架，系统开发之后部署在学校网络中心服务器上供全院师生使用。 文的章节结构 本论文分为七大章节，每个章节内容如下： 第 1 章：引言。主要阐述了论文的研究背景和意义、该课题的国内外发展现状以及论文的主要研究内容和方向、论文的章节结构等。 第 2 章：系统开发环境。主要描述了天津工艺美院资源共享平台在设计和开发过程中所采 用的开发工具、开发平台和关键技术等。 第 3 章：系统需求分析。描述了系统经济和技术可行性分析，之后阐述了系统的实际工作流程，充分使用模块图和用例图阐述系统需求。 第 4 章：系统模块设计。依据第三章需求，分析并设计出 资源共享平台 ，可以 提高资源信息化程度和共享性 。 第 5 章：系统模块实现。挑选具有代表性的实现界面和关键代码，描述主要功能模块的实现。 第 6 章：系统模块测试 和绩效分析。使用测试用例进行功能测试，并对结果进行绩效分析 。 第 7 章：结论和展望。同济大学 硕士学位论文 天津工艺美院资源共享平台的设计与实现 4 第 2章 本 系统 的 技术 选型分析 天津工艺美院资源共享平台在设计和开发过程中 使用了 以下 相关开发平台和技术： 发平台、 据库以及 务器；在设计框架上采用了 术、基于 架以及 架。本章将要从之所以选择 以上平台和技术 的原因开始 介绍 平台和技术的特点和新特性 。 统 开发平台 发平台 本系统在开发平台中采用了 台，主要原因是 插件，也是对其集成开发环境的扩展 ，自身提供了很多包来进 行 免了使用其他平台需要自己下载包并且引用从而提高开发效率 。 当然还有以下原因。 首先， 要用于开发 关的 C/S 和 及 序 1。该开发平台功能丰富，不但能够编码、调试以及测试和发布，还能对一些主流框架支持，比如 ，同时能够轻松搭建开发和测试环境，只需要在菜单中配置服务器就可以在 台上直接对服务器进行管理。以上这些优势对于程序开发人员来说较大的提高了工作效率和分工合作。 其次， 虽然最新版本为已经 013，但是目前在开发中也有大部分人在使用以前的比较稳定的版本，本课题在开发中采用了 版本和最新的 2013 版仅差 3 个过渡版本，因此功能较为强大能够满足开发需求。和以前版本相比 含了较多的新特性，让 户在开发、测试、部署应用方面都较大的改进 3,4,6主要包括几点： 1、 用了较为高级的 桌面开发技术，这些技术包括 ； 2、 团队写作和集中工作环境的集中配置管理方面有了改进； 3、 错误查询功能和检索功能进行了更新升级，功能更加强大； 4、 增了对 件的错误查询； 5、 大的变化也体现在软件地安装界面； 第 2 章 本 系统 的 技术 选型分析 5 6、和 样有配置中心功能用来共工作平台配置； 7、 供大量的应用程序服务器联接器，让 以支持更多的应用程序服务器。 务器 在系统工具选型时首选服务器就是 务器 ， 其 主要原因是 用服务器， 它 是 务器的扩展，但 务器因其免费且在运行时占用服务器的资源较少而且扩展性好， 因此在一些中小型的网站系统应用较多。 务器和其他服务器相比较而言属于轻量级应用服务器，能够很好的对 目进行支持 7目前 新版本为 是以前版本 用较多，所以本系统使用 为 务器。 由原司软件架构师开发的，后来变为开源项目并且贡献给 件基金会。 有以下优点： 1、对于内存处理上进行了优化； 2、实现了 支持； 3、实现了重构聚类； 4、和以前版本相比拥有了更大的 量； 5、在性能上有所优化减少了垃圾回收动作； 6、重构程序部署，通过一个可选的独立部署程序，允许在将一个 用放进产品前验证和编译它； 7、提高 支撑能力，包括改进的数据池和 件。 据库 关于数据库的选择则争议不少，主要是因为微软的数据库应用较多，但是经过讨论后认为资源都以文件形式存在，因此在选择数据库的时候优先选择免费、开 源 且体积小的 据库。 一个开源的小型关系型数据库管理系统，目前已 经成为 司的另外一个数据库产品。由于 据库体积小、成本低、开源和速度快等原因已成为各中小型网站建设中的首选 网站数据库。 持 多线程，这样充分利用 源； 供多语言支持，常见的编码（比如中国和日本的）都可 以作为数据表名和列名； 供了多种连接数据库方法； 据库优化查询算法提高速度； 持大型同济大学 硕士学位论文 天津工艺美院资源共享平台的设计与实现 6 的数据库，可以处理拥有上千万条记录的数据库；同时 据库支持多种存储引擎。 前的版本的默认数据库引擎为 引擎查询、插入速度快，但是不支持事务处理。 数据库存储引擎默认为 引擎是成熟、高效的 事务型数据库的首选引擎 ； 持 务 ；持行级锁定 ，多核性能提升； 增强了复制功能和表分区功能； 以被 控 。 在设计数据库时使用了 行速度快、便捷的并且价格相对便宜的数据库管理工具。本系统使用时使用了其破解版本。该工具是专门为简化数据库管理和降低系统管理成本而开发的。该工具的设计符合数据库管理员和开发人员的需要。同时 供可视化图形用户界面便于数据库的创建、组织和访问。 持 上版本的 据库服务器 ，支持 新版本的大部分功能，主要包括存储过程、事件、函数、视图、触发器和用户管理等。 统开发技术 在对开发技术进行选择的时候首先考虑到要和学校原有的开发技术相同，因此选择了 术。同时为了系统在开发的时候能够将页面设计和逻辑处理分开因此采用了基于 想的 架，选择该框架也利于后期维护；为了对数据库的操作简化为面向对象的变成方法，利于开发人员快速开发访问数据的功能，因此采用了基于 架，将数据库映射成对象，将数据库中的记录映射 成对象。下面将会从其新特性等方面进行阐述。 22基于 用于企业级应用服务开发的企业版，也是企业级