精品课程网站的设计与实现.doc

毕业论文(设计)题 目:精品课程网站的设计与实现资源网站管理系统的设计与实现 平顶山学院2011届本科生毕业论文精品课程网站的设计与实现摘 要在21世纪这个信息高度发达、高速流通的时代，计算机的普及以及计算机网络的广泛应用，让普通人能够接触到比以往更多的知识。面对信息时代的信息大“爆炸”现象，怎么样才能使教育跟上时代的步伐，而不至于被时代抛在后面？很多专家一直都在思考这个问题“如何把教育资源移置到网络上去，使更多的人可以享有这些资源”。作为一个以传播知识为主要职能的机构，学校建立一个自己的精品课程网站是十分必要的事情，这不仅能使更多的人享用宝贵的教育资料源，同时也对于提升学校自身的知名度，提高学生自学能力，有相当大的帮助。本设计的开发是基于B/S结构，采用Java程序设计语言及Sql Server数据库进行开发。首先对精品课程网站做了详细的需求分析；然后给出了精品课程网站所需的功能，重点探讨了精品课程网站的设计方案；最后对精品课程网站进行了较详细的设计，并给出了具体实现步骤；通过测试分析，该系统的运行稳定、可靠，具有一定的实用价值。关键词： 精品课程，网站，数据库，教育，资源，信息共享Design and Realization of Elaborate Course WebsiteAbstractThe 21st Century is the times of information highly developing and speeding circulation. With the popularization of computers and the widespread application of computer network, which make the main on the street have time to touch more knowledge than even. Facing to the phenomena about “the information detonation” in the information era, how to make the education to catch the step of times, at least will not drop by it? Many experts think the question that “how can we reload the education resource onto the website and make more people be able to have time to take these source” all the while. As a organ with which diffuse knowledge as its main function, its very necessary to build a refinement course for each school, it not only makes more people to get close the education source but also helps the school to enhance its well-known degree and the students self-study ability. The development of this project is based on B/S frame, which uses of Java programming language and Sql Server database to develop. At first, this paper carries on a demand analysis about elaborate course website in detail. Secondly, the functions of elaborate course website are provided, and the plan of elaborate course website is discussed. Finally, a comparatively design is provided, and the steps of concrete realization are produced. Through a carefully testing and analyzing, which shows this system is stable, reliable,and has certain practical value.Key Words：Elaborate Course, Website, Database, Education, Resource, Information Share目 录1 绪 论31.1 研究背景及意义31.2 国内外研究现状41.3 本文工作51.5 论文组织结构62 系统关键技术概述72.1 Servlet技术72.2 JSP技术92.2.1 JSP工作原理92.2.2 JSP的优势112.3 Struts框架112.3.1 Struts框架简介112.3.2 Struts框架具体实现122.4 Hibernate框架132.4.1 Hibernate框架简介132.4.2 Hibernate的接口152.4.3 系统采用Hibernate的优势152.5 MyEclipse8.5162.6 SQL Server 2000162.6 UML建模工具173 系统需求分析193.1 系统的功能需求分析193.2 系统的性能需求分析203.3 系统数据库需求分析213.4 系统建模224 系统设计244.1 系统构架设计244.1.1 表示层244.1.2 业务逻辑层244.1.3 数据访问层254.2 系统功能设计254.3 系统数据库设计275 系统实现335.1 用户登录功能实现335.2 教师信息管理功能实现355.3 个人信息管理功能实现375.4 资料上传管理功能实现395.5 课程信息管理功能实现415.6 评论管理功能实现446 系统测试456.1 功能测试456.2 性能测试476.3 小结487 总结与展望487.1 全文总结497.2 进一步展望49参考文献50致 谢511 绪 论1.1 研究背景及意义近年来，随着我国高等教育教学改革、高校扩招、课程设置调整以及新老教师交替等一系列新情况的产生和发展，高等学校教育教学质量成为全社会日益关注的一个热点话题。2001年8月，教育部提出12条加强本科教学工作、提高教学质量的措施和意见，包括了教授要为本科生讲课等问题。2003年4月，教育部提出了建设“高等学校教学质量和教学改革工程”的规划，并下发了教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知，其中“质量工程”包括两方面内容，一个是“教学名师”队伍的建设，另一个就是“精品课程建设计划”。2004年2月10日教育部举行了关于国家精品课程建设工作的新闻发布会，教育部副部长吴启迪在会上通报了“高等学校教学质量和教学改革工程”取得的一项新进展千门精品课程上网络，打造高等教育新质量。在信息高速发展的今天，传统的教学模式、过时的形式已经越来越难以满足现代的教师教学与学生学习的需求。网络的出现,给我们带来了良好的解决方式,为了可以适应现代教学的需求，就必须利用网络开发出符合现代社会的教学媒体。而精品课程网，就是应运时代要求而出现的一种直观的教学方式，摒弃了传统的课堂授课、学生死记硬背的方式，采用学生通过网络来自主学习的这一方式。精品课程网站的建设是精品课程建设的重要组成部分，国家教育部国家精品课程建设工作实施办法也对精品课程网站建设提出了明确要求和具体内容，明确提出，要利用现代教育信息技术将精品课程的教学资源、教学活动、教学管理等相关内容实现网路化建设和管理，真正实现优质教学资源共享，达到开放、共享、提高的目的。因此为进一步推动学校教学改革，提高教学质量和人才培养质量，共享优质教学资源，我院启动了省级精品课程和校级精品课程的建设，积极为申报国家级精品课程奠定基础。结合我院实际情况，建立一套完善的精品课程网站管理系统，不仅能够实现精品课程从申报、评审到维护应用的网络化统一管理，使精品课程教学资源在更大范围内得到共享，而且对改进学院育人环境，激发师生工作学习的积极性和创造性也有着重要的作用，并且对其他课程建设起到积极的推动意义。1.2 国内外研究现状鉴于课程网站在精品课程建设中的重要作用，从2003年初开始我国各高校均投入了大量人力物力进行精品课程网站的开发。为了提高网站开发效率，有些高校开发出与精品课程网站制作相关的支持软件，如“教师网上备课系统、“EduOffiee传奇电子教案制作与授课系统等。面对精品课程网站制作的巨大市场，许多软件公司推出了一些精品课程开发系统，其中国内影响较广的是“天空教室网络教学系统、“天空教室精品课程开发系统。国外有Web CT、Blackboard等。这些系统提高了精品课程网站的速度，并且降低了精品课程网站的技术门槛，把精品课程建设者从复杂的网站技术开发中解脱出来，从而有更多的精力研究课程内容、教学手段、教学方法等的改进。然而这些开发系统，虽然功能强大，但要集中布置、集中管理，灵活性和个性化不足，且购买价格较高，一般不提供源代码，给系统升级和二次开发造成困难。因此，开发通用性强、可重用性高、易于定制和管理的精品课程网站开发系统是十分必要的。当前国内外部分精品课程网站大体上遵循“三级管理”的模式进行资源建设，重视实用性和针对性的建设理念。各高校精品课程网站开发一般都采取独立开发模式，没有统一的开发平台，在开发环境、运行环境、功能设计和界面设计等方面开发人员要进行大量的重复劳动。各精品课程网站在内容、形式和风格等方面也存在着较大差异。目前，精品课程网站开发存在的不足主要体现在以下几个方面：（1）系统孤立，无法与其它信息管理系统进行深层次集成。目前许多高校都在原有的各信息管理系统和教学资源之间进行整合，有的学校还构建了统一的信息门户，提供一站式服务。整合的前提是各系统共享最基础的数据库，但现有的精品课程网站制作系统尚未考虑到这一现实需求，关于课程内容几乎全是以HTML页面的形式存储和显示，而现有的其它教学信息系统的数据大多用关系数据库存储，因此不利于数据共享。（2）用户交互环节支持较弱。大部分制作系统在课程网站内都提供测试题栏目，但通常只是提供简单的测试题的浏览，并不支持在线答题、智能打分、答案提示等功能。另外，一些系统缺乏必要的师生、生生在线交流工具，学生在利用精品课程进行学习时，遇到的问题不能及时和老师或其他学习者交流，无法得到及时的解决，影响精品课程的使用效果。（3）界面呆板、个性化程度不够。大部分制作系统都是通过让用户选择系统提供的固有的模板来确定精品课程网站的界面和风格。而这些模板为了方便技术上的实现，界面一般都比较简单，艺术性不强，不能满足不同学科的特色需求。（4）课程内容的管理不善。国内部分网站建设的统一性、规范性和可使用性不强，教学信息内容得不到及时更新，当教学资源不断丰富增加时，没有设置资源的分类查询功能。精品课程网站建设和管理存在的这些问题，导致课程网站正成为精品课程建设的瓶颈，极大影响了精品课程的评定，严重制约了优质教学资源的传播和共享。1.3 本文工作精品课程网站开发系统可以完成精品课程申报网站的管理与课程资源网站的管理功能，提高高校精品课程资源管理的效率，充分发挥各高校间的教学交流合作和学生自主化学习的作用。本课题组主要负责精品课程资源网站模块的设计与实现。网站资源管理功能十分重要，它完成精品课程有关的教学资源管理，用于网站资料上传共享，并为每一位任课教师设置了自己的专用空间，用于放置任课教师的相关资料。要完成该模块的设计与实现，概括起来主要做以下几方面工作：(1)系统需求分析研究和分析精品课程资源管理功能模块，明确精品课程资源管理规范，了解现有的网站自动生成软件系统应用，听取广大教师和管理人员的意见，以提高系统平台的通用性为目标进行开发。(2)系统的构架选择本文首先针对项目的需求，对整个系统的架构进行了选择，采用基于B/S的三层设计结构，同时对各个模块的功能及任务进行了定义和划分。(3)主要功能的设计学生用户模块设计：学生和其他浏览用户只能查看和下载相关资料，没有其他权限。主要完成的功能包括：查看各级精品课程，下载相关教学资料和评论教学内容。教师用户模块设计：教师主要负责自己教学资料的管理和更新，发布与自己教学有关的信息。主要完成的功能包括：查看自己的课程表和各级精品课程，申报课程，教学录像、教学课件等教学资料的上传，教师用户个人信息设置。审批专家模块设计：审批专家主要负责预申精品课程的审核。主要完成的功能包括：各级精品课程的审核，评审专家个人信息设置。管理员模块设计：为了更好地提高系统安全性，教师用户和审批专家用户不能自己注册及删除，都要通过管理员进行添加和删除。管理员主要完成的功能包括：课程信息管理，教师信息管理，公告信息管理，教学团队管理，个人信息设置。 (4)系统的实现在完成系统功能需求和数据库设计的基础上，应用三层设计架构，实现了一套比较完整的高校精品课程网站管理系统。 (5)系统的测试通过对系统进行黑盒测试（功能测试），保证系统的稳定性和安全性。1.5 论文组织结构围绕以上内容，本文主要由以下七部分组成：第1章绪论。主要介绍本文的研究背景及意义、国内外研究现状和论文完成的主要工作。第2章系统关键技术概述。对于在系统开发过程中用到的工具和技术进行必要的分析。第3章系统需求分析。主要对系统的功能、系统的性能以及数据库进行详细的分析。第4章系统设计。在系统需求分析的基础上，对系统的构架、系统的功能和数据库进行设计。第5章系统实现。介绍系统中各界面的实现。第6章系统测试。对系统各个模块进行测试，保证系统功能的完善。第7章总结与展望，对开发项目进行全文总结和进一步展望。2 系统关键技术概述2.1 JSP技术JSP即Java Server Pages，它是由Sun Micro System公司于1999年6月推出的新一代开发语言，是基于Java Servlet以及整个Java体系的Web开发技术。它有如下优点：(1) JSP是跨平台的，可以在Windows系列、Linux、Unix等上运行。(2) JSP是由Sun公司倡导、多家公司参与一起建立的一种动态网页技术标准，获得了大多数厂商的支持。(3) 只需将JSP编译一次成为Servlet文件，当有相同的客户请求时，JSP服务器将产生一个该Servlet文件的一个线程来响应，而不是重新编译JSP文件，这样就大大提高了Web服务器端的响应速度。(4) 有多样化和功能强大的开发工具来支持。如JBuilder，Eclipse，Ultraedit，Editplus，Dreamweaver等。但也存在如下缺点：1. 因为JSP是建立在Java的基础上，没有一定的基础是很难短时间学会的。2. Java的运行速度是用class常驻内存来完成的。另一方面，它还需要硬盘空间来储存一系列的.java文件和.class文件以及对应的版本文件。2.2 Struts框架2.2.1 Struts框架简介MVC模式的广泛使用催生了MvC框架的产生。在所有的MVC框架中，出现最早，应用最广的就是Struts框架。框架概念并不是很新了，伴随着软件开发方法的发展，在多层软件开发项目中，可重用、易扩展的且经过良好测试的软件组件越来越为人们所青睐。这意味着人们可以将充裕的时间用在分析、构建业务逻辑的应用，而非繁杂的代码工程上。于是人们将相同类型问题的解决途径进行抽象，抽取成一个应用框架。这也就是我们所说的框架。Struts是Apache软件基金组织Jakarta项目的一个子项目，Struts的前身是CraigMcClanahan编写的JSP Model2架构。Struts在英文中是”支架、支撑”的意思，这表明了Struts在Web应用开发中的巨大作用，采用Struts可以更好地遵循MVC模式。此外，Struts提供了一套完备的规范，以及基础类库，可以充分利用JSPServlet的优点，减轻程序员的工作量，具有很强的可扩展性。Struts框架一经推出，立即引起了Java开发者的广泛兴趣，并在全世界推广开来，最终成为世界上应用最广泛的MVC框架。2.2.2 Struts框架具体实现Struts作为MVC模式的典型实现，对Model、View和Controller都提供了对应的实现组件，其具体的实现如图2-5 Struts框架结构图所示。(1)Model部分Struts的Model部分由ActionForm和JavaBean组成。其中ActionForm用于封装用户请求参数，所有的用户请求参数由系统自动封装成ActionForm对象，该对象被ActionServlet转发给Action，然后Action根据ActionForm里的请求参数处理用户请求。而JavaBean则封装了底层的业务逻辑，包括数据库访问等。在更复杂的应用中，不仅是一个简单的JavaBean，还可能是EJB组件或者其他的业务逻辑组件。ClientBrowserControllerServletViewJSPEventHTTP RequestUpdateHTTP ResponseForwardBusiness Logic ActionModel Application StateStruts-config.xmlGetDispatch图2-1 Struts框架结构图(2)View部分Struts的View部分采用JSP实现。Struts框架中JSP一般用于两个方面：其一是为刚刚执行结束的Controller层的Action显示其结果，常常通过使用一系列用于循环或查询数据的标签来实现。这种应用并不是Struts所特有的。其二是为即将执行的Controller层的Action收集必要的数据信息，一般通过若干标签和ActionForm的实例共同完成，这是JSP在Struts中特殊的应用。这种应用需要使用一些Struts特有的标签和类。Struts提供了丰富的标签库，通过这些标签库可以最大限度地减少脚本的使用。这些自定义的标签库可以实现与Model的有效交互，并增加了显示功能。整个应用由客户端请求驱动，当客户端请求被ActionServlet接收时，ActionServlet根据请求决定是否需要调用Model处理用户请求，当用户请求处理完成后，其处理结果通过JSP呈现给用户。在一个应用系统中，JSP页面与控制器之间表单数据的传递是比较频繁的。在传统的Java Web开发过程中，开发人员需要编写许多代码来完成，而且重复性高。然而在Struts框架中，JSP页面与控制器之间表单数据的传递在框架内部自动完成，开发人员不必关心实现细节。用户输入表单的数据首先保存在ActionForm中，然后传递给控制器。同时，控制器可以取出ActionForm中保存的数据并进行修改，然后再重新设置输出表单。(3)Controller部分Struts的Controller由两个部分组成：系统核心控制器和业务逻辑控制器，分别对应ActionServlet类和Action类。其中ActionServlet类由Struts框架提供，继承HttpServlet类。它负责接收所有的HTTP请求信息，然后根据Struts-config.xml配置文件的配置信息，取得相应ActionForm中保存的表单数据，并把请求转发给不同功能处理的Action类，否则直接转向请求的JSP页面。因此AetionServlet类担负Struts框架的中央控制器的角色。Action类负责具体功能流程转发，并调用业务逻辑模型。Struts-config.xml文件主要是定义了HTTP请求和ActionForm、Action类等组件之间的映射关系。2.3 Hibernate框架2.3.1 Hibernate框架简介在系统的开发过程中，有很大精力要花费在业务逻辑的开发上面。由于绝大多数业务模型都涉及到关系数据库，传统Web应用开发方法是直接用JDBC与数据库交互。但是这个工作量很大，而且一旦业务逻辑稍微有一些变更，就要大量地更改这些JDBC中的SQL语句，因此不管是开发还是维护系统都很不方便。考虑到Java的面向对象性和关系型数据库的关系型结构相差甚远，因此很有必要引入一种在对象与关系型数据库之阀的直接映射机制，这种映射应该是最大量地使用配置文档，以便今后业务逻辑更改后尽可能地修改映射文件而不是Java源代码，因此出现了对象关系数据库映射模式。Hibernate是一个面向Java环境的对象关系数据库映射(ObjectRelationalMapping，ORM)框架。对象关系数据库映射用来把对象模型表示的对象映射到基于SQL的关系模型数据结构中去。它具有自我存储到关系数据库的能力，对象的改变能够直接存储到数据库而不用数据库存储的代码，这样就能形成相对独立的对象持久层，从而降低J2EE应用与数据库耦合度并简化程序的开发。Hibernate可以将数据库资源映射为一个或者多个POJO(普通的JAVA对象)，将面向数据疼资源的各种业务操作以POJO的属性和方法的形式出现，摆脱繁琐的JDBC代码，将精力更多地集中在业务方法的实现上。为了把数据访问细节和业务逻辑分开，可以把数据访问作为单独的持久化层。持久化层封装了数据访问细节，为业务逻辑层提供了面向对象的API。完善的持久化层可以达到以下目标：(1)代码可重用性高，能够完成所有的数据库访问操作。(2)如果需要的话，能够支持多种数据库平台。(3)具有相对独立性，当持久化层的实现发生变化，不会影响上层的实现。Hibemate提供了强大、高性能的对象到关系数据库的持久化服务。利用Hibernate，开发人员可以按照Java的基础语义(包括关联、继承、多态、组合以及Java的集合架构)进行持久层开发。Hibernate能消除那些针对特定数据库厂商的SQL代码，并且把结果集由表格式的形式转换成值对象的形式。Hibernate不仅管理Java类到数据库表的映射(包括Java数据类型到SQL数据类型的映射)，还提供数据查询和获取数据的方法，可以大幅度地减少在开发时人工使用SQL和JDBC处理数据的时间。Hibernate提供的HQL是面向对象的查询语言，它在对象型数据和关系型数据库之间构建了一条快速、高效、便捷的沟通渠道。从图26可以很清楚地看出Hibernate的持久化服务在一个数据库应用中的作用：应用程序通过Hibernate与数据库发生关系，对数据进行操作。而Hibernate自身通过properties和类的映射文件(XML Mapping)将类映射到数据库的行。从而，Application可以过持久化的对象类直接访问数据库，而不是必须使用JDBC和SQL进行数据的操作。Persistent ObjectsApplicationHibernatepropertiesXMLMappingHibernateDatebase 图2-2 Hibernate体系结构图2.3.2 Hibernate的接口Hibernate的核心接口一共有5个，分别为：Session、SessionFactory、Configuration、Transaction、Query和Criteria。这5个核心接口在任何开发中都会用到。通过这些接口，不仅可以对持久化对象进行存取，还能够进行事务控制。下面对这五个核心接口分别加以介绍：(1)Session接口：Session接口负责执行被持久化对象的CRUD操作。但需要注意的是Session对象是非线程安全的。同时，Hibemate的Session不同于JSP应用中的HttpSession。(2)sessionFactory接口：SessionFactroy接口负责初始化Hibernate。它充当数据存储源的代理，并负责创建Session对象，这里用到了工厂模式。需要注意的是SessionFactory并不是轻量级的，因为一般情况下，一个项目通常只需要一个SessionFactory就够了，当需要操作多个数据库时，可以为每个数据库指定一个SessionFactory。(3)Configuration接口：Configuration接口负责配置并启动Hibernate，创建SessionFactory对象。在Hibernate的启动的过程中，Configuration类的实例首先定位映射文档位置、读取配置，然后创建SessionFactory对象。(4)Transaction接口：Transaction接口负责事务相关的操作。它是可选的，可发人员也可以设计编写自己的底层事务处理代码。(5)Query和Criteria接口：Query和Cdteria接口负责执行各种数据库查询。它可以使用HQL语言或SQL语句两种表达方式。2.3.3 系统采用Hibernate的优势对持久层的实现存在多种方案，例如JDBC、EJB、JDO、ORM等。在这些方案中用JDBC运行效率最高，但一般要建立数据库连接、输入SQL语句、建立Statement对象、执行SQL语句获得结果集、更新数据、最后关闭连接等一系列步骤，这使得业务处理逻辑与数据存取逻辑混杂在一起。EJB功能强大，但使用复杂并且不够灵活。JDO没有一个开源的代码而且不是一个轻量级的封装，没有统一的标准而且产品存在分裂的问题。ORM是一种较为理想的解决方案，目前存在许多的ORM工具，在这些工具中Hibernate框架完全是为了满足开发人员的需要产生的，重要的是Hibernate框架能够创建DBA容易接受的SQL语句。系统采用Hibernate框架与其他ORM框架对比具有如下优势：(1)开源和免费的License，方便需要时研究源代码、改写源代码并进行功能定制。(2)轻量级封装，避免引入过多复杂的问题，调试容易，减轻开发人员负担。(3)具有可扩展性，API开放。功能不够用时，可以自己编码进行扩展。(4)开发者活跃，产品有稳定的发展保障。2.4 MyEclipse开发平台MyEclipse企业级工作平台（MyEclipse Enterprise Workbench ，简称MyEclipse）是对Eclipse IDE的扩展，利用它我们可以在数据库和J2EE的开发、发布，以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率。它是功能丰富的J2EE集成开发环境，包括了完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持HTML, Struts, JSF, CSS, Javascript, SQL, Hibernate。在结构上，MyEclipse的特征可以被分为7类：1. J2EE模型2. WEB开发工具3. EJB开发工具4. 应用程序服务器的连接器5. J2EE项目部署服务6. 数据库服务7. MyEclipse整合帮助对于以上每一种功能上的类别，在Eclipse中都有相应的功能部件，并通过一系列的插件来实现它们。MyEclipse结构上的这种模块化，可以让我们在2.5 SQL Server 2000SOL Server是微软公司推出的关系数据库管理系统，2000年发布了SQL Server 2000。与之前的版本相比，SQL Server 2000新增了许多功能，是一个更全面的数据库平台，在数据库性能、数据可靠性、收缩性、易用性、与Intemet集成等方面都有了重大改进，可以构建高可用性和高性能的数据库应用程序。SQL Server 2000新增功能中有两项特别引入注目：J2EE框架集成和Web服务。(1)J2EE框架集成数据库编程人员可以充分利用J2EE框架和JAVA等编程语言开发数据库应用程序，许多用T-SQL难以实现的任务现在可以用托管代码来实现。(2)Web服务在SQL Server 2000中，可以开发数据库层的XML Web服务，把SQL Server作为一个Internet侦听者。SQL Server 2000开放了一个Web服务接口，可以执行SQL语句，调用函数和过程，查询结果可用XML格式返回，并且可以利用Visual Studio的Web服务架构。2.6 UML建模工具UML 是由图和元模型组成的。图是UML 的语法，而元模型则给出的图的意思，是UML 的语义。在软件开发建模的各个阶段，UML 发挥了重要作用，常应用在信息系统、技术系统、嵌入式系统等的开发建模过程。UML 常见的一种设计工具是Microsoft Visio.Visio 解决方案通常将模拟现实世界的 Visio 形状与解决具体图形问题的 Visio 程序相结合。Visio 程序可以创建图形、分析图形、在图形与外部数据源之间传递信息或识别应用程序中发生的事件。Microsoft Visio 2003 是一个图表绘制程序，它可以帮助开发人员创建说明和组织复杂设想、过程与系统的业务和技术图表。使用 Visio 2003 创建的图表使您能够将信息形象化，并能够以清楚简明的方式有效地交流信息，这是只使用文字和数字所无法实现的。Microsoft Visio 2003 可以对 Visio 2003 进行自定义，以满足组织的需要。Microsoft Office Visio 2003 中的每一个对象（包括每个文档、页面、样式、形状、组、组内的形状和对象、主程序、来自其他程序的对象、辅助线和辅助点）都对应一个ShapeSheet 电子表格，用于存储该对象的信息。此电子表格包含决定该形状的外观和行为的高度、宽度、角度、颜色以及其他属性信息。形状开发人员需要精确控制所创建的形状的外观和行为。作为形状开发人员，可以通过编辑形状的 ShapeSheet（可以通过编程方式访问，也可以在 Visio 用户界面“ShapeSheet”窗口中访问）来改变其默认行为并增强其功能。使用Visio 2003 与UML 相结合可以从不同的视角为系统的架构建模，形成系统的不同视图，主要包括：用例视图（use case view），强调从用户的角度看到的或需要的系统功能；逻辑视图（logical view），展现系统的静态或结构组成及特征；开发视图（concurrent view），体现了系统的动态或行为特征；组件视图（ component view） ， 体现了系统实现的结构和行为特征； 展开视图（deployment view），体现了系统实现环境的结构和行为特征。3 系统需求分析需求分析是软件开发的基础，决定着软件开发的成功与否。在这个阶段中应当充分了解用户的各种情况，与用户讨论对系统的具体要求方案，主要针对其现行的情况制定出一套用户的需求方案。现就我校的精品课程网站做具体的需求分析：在信息高速发展的今天，传统的教学模式、过时的形式已经越来越难以满足现代的教师教学与学生学习的需求。网络的出现,给我们带来了良好的解决方式,为了可以适应现代教学的需求，就必须利用网络开发出符合现代社会的教学媒体。而精品课程网，就是应运时代要求而出现的一种直观的教学方式，摒弃了传统的课堂授课、学生死记硬背的方式，采用学生通过网络来自主学习的这一方式。然而目前我校精品课程网却存在很多不足，不能充分满足学生的需要，主要体现在一下几个方面：（1）用户交互环节支持较弱。学生在利用精品课程进行学习时，遇到的问题不能及时和老师或其他学习者交流，无法得到及时的解决，影响精品课程的使用效果。（2）界面呆板、个性化程度不够。我校精品课程网界面比较简单，艺术性不强，不能满足不同学科的特色需求。（3）系统孤立，无法与其它信息管理系统进行深层次集成。目前许多高校都在原有的各信息管理系统和教学资源之间进行整合，有的学校还构建了统一的信息门户，提供一站式服务。整合的前提是各系统共享最基础的数据库，但我校现有的精品课程网站系统尚未考虑到这一现实需求，关于课程内容几乎全是以HTML页面的形式存储和显示，而现有的其它教学信息系统的数据大多用关系数据库存储，因此不利于数据共享。因此为适应现代化的资源管理，我校迫切需要一个新的精品课程网站管理系统，这个系统应以网络为平台，充分实现精品课程从申报、评审到维护应用的网络化统一管理，使精品课程教学资源在更大范围内得到共享。3.1 系统的功能需求分析系统应满足如下的功能需求。1. 学生用户功能分析（1）学生查看各级精品课程；（2）学生下载相关课程资料；（3）学生对课程内容进行评论。2.教师用户功能分析（1）教师上传教学资料，如教学课件、电子教案、教学录像等；（2）教师对学生的评论进行回复；（3）教师查看自己的课程表；（4）教师申报课程；（5）教师查看自己的精品课程和其他各级精品课程；（6）教师对个人信息进行设置。3.审批专家用户功能分析（2）审批专家对各级预申精品课程进行审核；（3）审批专家对个人信息进行设置。4.管理员用户功能分析（1）管理员添加、删除教师用户；（2）管理员对教学团队进行管理；（3）管理员查看各级精品课程；（4）管理员对课程信息进行管理；（5）管理员对教师信息进行管理；（6）管理员对公告信息进行管理；（7）管理员设置个人信息。3.2 系统的性能需求分析（1）磁盘容量要求：本系统属于B/S模式构架，因此存储容量较小，数据库系统也不是很大，系统文件估计占30M的磁盘空间，数据库文件占用空间也不是很大。不过该精品课程网站中的资源管理模块将会占用很大的空间。一些管理员的课件资源在文件中将会占用很大的空间。而本机器有足够大的空间，足够放入一些视频，如果空间不够，这个就要管理员及时的清空系统中的过期文件。（2）安全性要求：本系统有着权限设置，不同的用户有不同的权限，教师用户不可以越权进行学生的操作，学生用户也不可以越权更改或者访问管理员的页面。管理员的权限，可以对网站进行任何的操作。（3）适应性要求：要求界面友好，菜单清楚，学生和老师都能很快熟悉网站。对于部分文章、课件的发布要求达到所见即所得的效果。3.3 系统数据库需求分析数据库时信息系统的核心和基础，把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来，提供存储、维护、检索数据的功能，使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所需的信息。数据库是信息系统的各个部分能否紧密地结合在一起以及如何结合的关键所在。本论文设计开发的系统采用SQL Server 2000数据库进行设计与管理，该数据库性能稳定，速度快，部署容易且移植方便，与Java兼容性好。利用UML工具，本系统的数据模型如图3-1图3-2。图3-1 系统数据E-R图图3-2 系统数据E-R图3.4 系统建模在需求分析阶段主要确定的是系统的基本功能需求，而用例模型是把应满足用户需求的基本功能聚合起来表示的强大工具。用例描述系统应该做什么，构建用例模型是通过开发者与客户共同协商完成的。用例模型的基本组成部件是用例、角色和系统。用例用于描述系统的功能，也就是从外部用户的角度观察，系统应支持哪些功能，帮助分析人员理解系统的行为，是对系统功能的宏观描述。在UML语言中，用例模型用用例图描述。一个用例模型可以由若干个用例图组成。用例图中包含系统、角色和用例等三种模型元素。精品课程网站管理系统包括四种用户：教师用户、学生用户、审批专家和系统管理员用户。按照需求分析的结果就可以进行本用户各个功能的操作。根据上面分析的精品课程网站管理系统的基本功能，画出系统的用例图如图3-3所示。图3-3 系统的用例图4 系统设计4.1 系统构架设计Struts 清晰地划分了控制部分、业务逻辑和视图层。通过利用Struts 控制器部分的配置文档，很好的控制了应用程序的流程，这使得系统的维护性和灵活性大大加强。而在视图部分，提供了强大的TagLib 标签库供开发人员使用。不足的是在模型部分，没有提供数据持久层，业务层不仅负责业务逻辑，而且直接访问数据库，数据库一般采用关系数据库，不是面向对象的，因此会产生开发过程中的不和谐。而就 Hibernate 来说，它在模型部分提供了数据持久层，它对JDBC 进行了轻量级的对象封装，使开发人员完全以面向对象的方式编程。但如果仅仅采用Hibernate 架构开发应用系统，系统只会在业务模型部分有所改善，但是系统的逻辑处理、流程控制与视图并没有得到有效分离，因此系统的耦合性还是太高，不易于维护。综合分析了Struts 与Hibenrate 各自的优点与不足，我们在系统设计时将这两个架构有效整合在一起，让Struts 负责降低系统总架构的耦合性，而Hibernate 负责降低业务模型部分的开发难度。集成Struts 架构与Hibernate 架构的方法是利用Struts 架构作为系统的整体基础架构，它负责了MVC 的分离，而在Struts 架构的模型部分，利用Hibernate 架构来提供持久层支持。本系统的整体架构如图4-1所示。图4-1 Struts+Hibernate的J2EE架构详细说来，来自客户端的http 请求送到Struts 框架中的控制器ActionServlet 等候处理.ActionServlet 包括一组基于配置的ActionMapping 对象，每个ActionMapping 对象实现了一个请求到一个具体的Model 部分中Action 处理器对象之间的映射.ActionServlet 接受客户端的请求，并将请求交与RequestProcessor 来处理。RequestProcessor 根据请求的URL 从ActionMapping 中得到相应的Action，并根据请求的参数实例化相应的ActionForm，再进行form 验证。验证通过则调用Action 的Execute 方法。在方法体内，调用业务逻辑模块，由Hibernate 在“幕后”完成与数据库的交互。即业务逻辑类里通过HQL 语句操作业务对象；Hibernate 把HQL 转换为SQL，通过O/R 映射文件实现具体对数据源的操作，即穿过持久层映射到具体的数据库表。Execute 方法执行后须返回ActionForward， ActionServlet 接受Execute 方法返回的ActionForward 对象，转发到ActionForward 指定的源。这个源可以是一个JSP 或另一个Action 或另一个Servlet。4.2 系统功能设计4.2.1 系统功能结构图本文完成的高校精品课程网站管理系统在使用过程中主要涉及四种用户：学生、教师、审批专家、系统管理员，根据3.2节系统用户的功能需求分析，将系统划分为教师信息管理、课程信息管理、公告信息管理、教学团队管理、个人信息管理、资料上传管理、课程申报管理、课程审核管理、评论管理等子系统，系统功能结构图如图4-1。图4-1 系统功能结构图本课题组主要负责的是教师信息管理、课程信息管理、个人信息管理、资料上传管理和评论管理等子系统，该子系统的主要功能结构图如图4-2所示。图4-2 子系统功能结构图下面对该子系统进行具体功能分析设计：1.教师信息管理（1）教师管理管理员可以完成教师用户的添加和删除。对教师用户的添加操作具体可添加教师职工号，姓名，性别，职称，院系，密码等相关信息；并可查看教师信息，对教师用户进行删除操作。（2）职称管理管理员可以完成教师职称的添加和删除。2.个人信息管理（1）密码修改管理员、教师和审批专家可以对自己的密码进行修改。（2）信息查询教师可以对自己的具体信息进行查看和修改操作。3.资料上传管理（1）上传资料教师可以对自己所负责的精品课程进行管理，可以上传与自己精品课程相关的教学资料，如教学课件，电子教案，复习大纲等资料。（2）下载资料教师上传完教学资料后，这些上传后的资料会在自己的课程页面中显示出来，同时也会显示在精品课程网站的首页面，供所有学生及其他浏览用户下载，以实现资料的共享。3.课程信息管理（1）课程管理管理员可以对课程进行添加和删除操作。（2）课程表管理管理员可以对课程表进行管理。管理员可以选择课程，根据所选择的课程，再选择该课程所对应的教师；管理员可对课程表进行删除操作。（3）院系管理管理员可以对院系进行添加和删除操作。4.评论管理（1）学生评论学生浏览课程后，可对该课程进行评论，系统默认用户名为匿名用户，学生也可自行设置用户名。（2）教师回复学生评论后，教师在后台也可进入评论区，对学生所评论的一些信息进行相应的回复，便于学生和老师的交流。4.2.2 类的设计1. 系统公用类介绍：(1) HibernateSessionFactory：该类主要实现读取Hibernate配置文件，以及Session的生成，主要方法包括：getSession()和closeSession()等。(2) MyPagination：该类主要实现对大量数据的分页操作，包含getInitPage(List li