基于SSM框架的梧州学院校内课程学习平台的设计与实现

摘要近年来，我国大力发展教育行业，与此同时，计算机网络也在不断地朝着线上教育发展。迄今为止，已经有了非常多比较成熟的教育学习软件，通过这些学习软件，不仅能够让教育变得更加多样化，还使学生、教师之间的互动交流更为方便，同时学生也能够更加自主的完成学习。梧州学院校内课程学习平台正是基于上述背景，结合梧州学院学生对校内课程学习的实际需求，为师生双方建立一个服务平台，以信息化的手段帮助教师和学生更好地提高教学质量与学习效果。有些同学想在课后听到当天的任课教师所讲的课程作为当天学习的回顾，但这个要求在市面上已有的主流学习软件中尚无法做到，梧州学院校内课程学习平台就是针对这一问题而开发的，主要解决课后学生想要重听当天任课教师所讲课程的问题，同时，教师也可以在平台上发布作业和课程相关资料，学生可以在平台上做作业并提交。本平台开发采用的是SSM框架技术，所有有关课程、视频以及一些基础信息数据都存储在MySQL数据库中。平台核心的功能是实现学生和教师间的课后线上交互。本论文参照软件工程过程，主要从本学习平台的需求分析、总体设计、数据库设计、详细设计与实现及系统测试这五个方面来论述软件开发各阶段所做的工作，结合多种图表展示了平台实现的最终效果。关键词：课程学习平台;SSM框架;Tomcat环境

DesignandImplementationofCurriculumLearningPlatforminWuzhouUniversitybasedonSSMFrameworkAbstractInrecentyears,Chinahasvigorouslydevelopedtheeducationindustry.Atthesametime,computernetworkisalsodevelopingtowardsonlineeducation.Sofar,therehavebeenmanymatureeducationallearningsoftware.Throughtheselearningsoftware,educationcannotonlybecomemorediversified,butalsomaketheinteractionbetweenstudentsandteachersmoreconvenient.Atthesametime,studentscancompletetheirlearningmoreindependently.BasedontheabovebackgroundandcombinedwiththeactualneedsofWuzhouuniversitystudentsforon-campuscurriculumlearning,theon-campuscurriculumlearningplatformofWuzhouuniversityestablishesaserviceplatformforbothteachersandstudentstohelpteachersandstudentsbetterimproveteachingqualityandlearningeffectbymeansofinformatization.Somestudentswanttohearthecoursesspokenbytheteachersofthedayafterclassasareviewoftheday'slearning,butthisrequirementcannotbemetintheexistingmainstreamlearningsoftwareonthemarket.Theon-campuscourselearningplatformofWuzhouuniversityisdevelopedtosolvethisproblem.Itmainlysolvestheproblemthatstudentswanttolistentothecoursesspokenbytheteachersofthedayafterclass.Atthesametime,Teacherscanalsopublishhomeworkandcourserelatedmaterialsontheplatform,andstudentscandohomeworkandsubmititontheplatform.TheplatformadoptsSSMframeworktechnology.Allrelevantcourses,videosandsomebasicinformationdataarestoredinMySQLdatabase.Thecorefunctionoftheplatformistorealizetheonlineinteractionbetweenstudentsandteachersafterclass.Referringtotheprocessofsoftwareengineering,thispapermainlydiscussestheworkdoneineachstageofsoftwaredevelopmentfromthefiveaspectsofdemandanalysis,overalldesign,databasedesign,detaileddesignandimplementationandsystemtestingofthelearningplatform,andshowsthefinaleffectoftheplatformwithavarietyofcharts.Keywords:curriculumlearningplatform;SSMframework;Tomcatenvironment

目录TOC\o"1-2"\h\u第一章绪论 11.1课题的研究背景和意义 11.2国内外研究现状 21.3本论文的主要工作 21.4本论文的结构安排 21.5本章小结 3第二章相关理论和技术 42.1Java基础技术 42.2SpringBoot框架技术 42.3JSON数据传输技术 42.4MVC经典架构模式 52.5本章小结 5第三章系统需求分析 63.1可行性分析 63.2系统需求概述 73.3软件需求用例分析 83.4软件需求 133.5非功能性需求 143.6本章小结 15第四章系统总体设计 154.1系统结构设计 154.2系统功能设计 164.3系统数据库设计 174.4物理表创建 204.5本章小结 22第五章系统详细设计与实现 235.1系统逻辑架构 235.2管理员端 245.3教师端 295.4学生端 355.5本章小结 41第六章系统测试和验证 426.1测试环境搭建 426.2测试目的 426.3测试方法 426.4测试用例 436.5本章小结 43第七章总结与展望 447.1总结 447.2展望 44参考文献 45致谢 461绪论本章主要对论文的背景和研究意义进行介绍，同时针对校内学习平台的国内外发展现状进行研究，结合梧州学院的背景的需求进行分析，找到需要解决的问题和方向，同时对论文的主要工作内容和结构安排进行介绍，最后对本章进行总结方便读者阅读。1.1课题的研究背景和意义如今这个时代，是信息化高速发展的时代，不管是工作、学习还是生活，人们都离不开网络，网络正在潜移默化的影响着人们的各个方面，通过网络来完成日常生活中的学习和工作已经是社会发展的趋势，近年来，我国大力发展教育行业，与此同时，计算机网络也在不断地朝着这个方向发展，迄今为止，已经有了非常多比较成熟的教育学习软件，通过这些教育学习，不仅能够让教育变得更加多样化，还更加方便了学生、老师的学习和工作，学生也能够更加自主的完成学习，特别是在疫情期间，线上的教学对于不能返校进行学习学生来说更加显的十分的重要，让学生们在家也能学习。这种模式不仅能够让人们行为不受限，时间和空间不受阻碍，并且还能够足不出户的汲取新知识、新技术。根据现代人的认知，将网络和教学组织起来，通过这种组合教学，可以将语言、文字、数字、图形、情景等有效的模拟与再现，形成强烈的视听冲击，可以加速学生对知识的理解和吸收。目前网络速度已经达到了5G，也可以通过图形交互等技术，提高人机交互，并依赖于网络的传输速度和数据分析，在很短时间内进行识别、存储、传输等，从而达到信息集成的效果。现在市面上也有很多关于教授程序代码的一些软件，比如慕课网以及百度文库平台等等，在里面可以学习编程相关的知识，但是有些同学就想回顾本校老师当天讲了什么，这个问题对于这些市面上流行的这些软件来说明显是没有的。因为还未出现一种针对梧州学院校内课程学习平台，为了能让想要课后听到自己学校老师讲的课程的学生更加方便的听到本学校老师原汁原味的课程，所以这时候就应该有一个平台来帮助解决这个问题。而这里我要做的就是关于梧州学院校内的课程学习平台，来帮助那些接受能力没那么好和上课听不懂的同学来学习和巩固老师上课讲的相关知识。经过了很长时间的研究和讨论，课题决定以教育行业为基准，开发一款基于Windows平台，并采用SSM框架技术的教育学习平台系统，之所以开发该平台是因为看准了近年来我国教育市场的发展前景，以线上为主，线下为辅。并且随着国家改革，二胎政策的开发，我国目前已经是非常重视教育了，不仅学生和家长的压力较大，学校和学生也同样具有非常大的压力，尤其是在竞争这方面，提高教学质量、改变教学模块已经是当下高校必须要重视的两个方面了。课题开发的这款教育学习软件正式基于上述背景，采用线上教育的方式将学生、教师以及学生统合在一起，以信息化的手段来贯穿学生学习的整个过程，改变了传统的教学模式，帮助教师更好地提高教学质量，帮助学生更好地自主学习。1.2国内外研究现状国外的网络比较发达，并且在多年前就开发发展在线教育，最典型的在线教育三大平台就是edx、Udacity以及Coursera，上述三种平台是专门向网络提供在线学习教育的机会，以信息化的方式服务于社会，并且还建立了各自的系统体系，全球的用户都可以在该系统中进行在线学习，俨然已经形成了完善的商业运作模式，为广大学生和教师提供了便捷和方便的学习环境。在国内，由于计算机技术在这几年的飞速发展，并且国家大力发展教育行业，有关的在线教育学习系统也在慢慢的增加，比如慕课网以及百度文库平台等等，但是相比国外，国内的教育学习平台还是存在着不少的缺陷，首先就是内容比较单一，并不能满足所有用户的需求；第二点就是国内教育网站缺少交流互动机会，并没有老师布置作业、学生完成、学生提交作业、老师批改的过程来帮助学生来更好的巩固学习。但我相信，随着国内对教育事业越来越重视，科技发展越来越成熟，国内的教育软件一定会冲出亚洲，走向世界。1.3本论文的主要工作基于SSM框架的梧州学院校内课程学习平台是本文开发的主题，在开发本课题之前，首先是做了课题背景的调查，然后又确定了课题的技术，接着就是对课题的系统做了系统设计，然后以上述为基础又做了系统的实现，而课题的主要内容就是系统的实现部分，关于系统实现部分主要是分为了三个角色，分别是学生、教师以及管理员，具体的研究内容如下：学生：学生端登入系统之后可以查看和修改个人的基本信息，除此之外，学生还可以查看教师上传的教学视频和教学文件，然后可以根据课程内容完成作业指令等。教师：教师主要是和前端用户来进行交互操作的，在教师端，教师可以修改当前用户的基本信息，然后上传课程文件和课程视频，最后还可以发布课程作业等。管理员：管理员主要就是可以增删改一些基础的数据信息，包括学生的基本信息、学院的基本信息、课程的基本信息以及教师的基本信息等。1.4本论文的结构安排本论文的撰写遵循软件开发的流程，力求把系统的设计开发过程完整呈现出来。全文共划分为七个章节，每个章节的主要内容如下：第一章绪论：主要介绍了校内课程学习平台的研究背景、意义以及国内外现状，分析了有关教育学习平台软件的开发背景和实时趋势，然后简单总结了论文的研究内容和结构安排。第二章相关理论和技术：在这一章节，主要是介绍校内课程学习平台的开发所需要用到的软件技术，根据课题的调研和现有系统的整理，确定了系统的开发大致需要Java基础技术、SpringBoot框架技术、JSON数据传输技术，还介绍了系统的基本开发思路，即MVC架构模式。第三章系统需求分析：详细介绍了教师、学生、管理员之间的用例分析以及需求分析。第四章系统总体设计：校内课程学习平台的系统总体设计主要是分为了概要简述、系统的架构设计、各个功能模块的详细设计以及数据库表的设计等。第五章系统详细设计与实现：在系统详细设计与实现这块，主要分成了教师、学生以及管理员三个角色进行功能设计和实现。教师功能主要是上传视频和文件课件，然后发布一些作业；学生则是下载教师上传的视频和教学课件，然后还可以完成教师布置的作业。第六章系统测试和验证：在系统测试和验证这块，主要是介绍了关于系统测试的目的和方法，最后以用例的形式展示了系统的各个模块的用例测试。1.5本章小结本章主要阐述了课题的研究背景和意义，接着又阐述了国内外教育学习学习平台的现状，根据上述这些内容又列出了课题的开发内容，最后总结了论文的章节结构安排。第二章相关理论和技术2.1Java基础技术梧州学院校内课程学习平台的开发是用的Java技术做基础来进行开发的，其中以MVC三层经典架构为思想贯穿整个系统，期间核心的技术使用了Java的技术栈SSM框架，前后端交互技术用的是JSON数据传输技术。本节主要对Java的基础技术做详细的阐述。关于Java基础技术，现如今已经成为了IT行业最为热门的编程技术，常年霸居排行榜编程第一，之所以这么受欢迎是因为Java基础有着非常多的特性被人们所接受，首先其面向对象的思想非常符合人们的思维观念，用该思想开发可以节省很多时间；其次跨平台可移植的特性可以使得用Java开发的程序在任何平台上运行（需要安装JDK插件），不受空间地域限制，最主要的是关于Java的技术栈特别多，这就导致了Java能够被应用的场景比较全面，网站、移动端甚至是大数据都有其身影。本课题用到的有关Java基础主要还是集中在JavaSE上，包括一些集合、IO流以及基础类知识等等。2.2SSM框架技术有了Java基础做铺垫，才能更好的使用框架技术，本课题主要就是采用SSM框架来开发课题的。SSM框架是SpringMVC、Spring以及MyBatis三个框架的整合，通过SSM框架开发网站可以比用原生Java基础开发提高一倍的工作效率，该框架也是如今Java市面上最为火热的框架之一。首先SpringMVC是业务视图层的解决方案，该框架专门和前端进行交互，其有固定的接收返回格式，并且在该框架中还封装有很多现成的插件类，通过这些类可以快速的解决实际问题。其次MyBatis是数据库层的解决方案，MyBatis框架将数据库表结构和实体类做了映射，使得在开发的时候可以通过操作对象的方法来操作数据库表；最后就是Spring框架，该框架可以说是一个整合方案，通过Spring可以整合Java技术栈中的所有框架，并且Spring最大的特点就是以bean的形式来学习业务视图层的controller。2.3JSON数据传输技术JSON传输技术是本系统前后端交互的核心传输方式，用户操作页面会向后端发送一个请求，该请求会直接通过Spring的配置文件application.xml然后交由业务控制层的controller来处理，业务控制层的controller处理完成了之后，会将请求的数据封装成具体的实体进行返回，而返回格式就是JSON格式。JSON是如今前后端交互采用的格式，之所以采用JSON数据进行传输是因为它有着非常多的优点，首先它是纯文本，不用做特殊的处理；其次就是JSON格式有着非常严谨的格式，易于读写，因此采用了JSON作为前后端交互的数据传输方式。2.4MVC经典架构模式MVC模式是本系统用到的一个比较重要的架构模式，也是比较经典的开发思想，在这种架构模式被普遍应用于现如今的各种应用开发中，它的主要目的就是分层开发。MVC拆开来讲，就是Model（模型）、View（视图）以及Controller（控制器），模型主要泛指的是实体类，更深层次的讲，是一个带有逻辑的实体类，它能够操作数据库来实现数据的增删改查；视图层是用户与之交互的页面，简而言之就是用前端HTML语言编写的页面；控制器是三层当中最重要的一层，它是将Model（模型）和View（视图）相互结合，然后处理相关的业务逻辑。2.5本章小结在本章中，主要就是介绍了本系统开发的相关技术，罗列了Java基础技术和SSM框架技术，介绍了前后端交互的传输格式（JSON数据），对系统开发所需要涉及到的语言、技术、环境等进行分类介绍，详细说明其在该设计中起到的作用，最后阐述了课题开发所用到的经典架构模式，为后续的开发奠定一定的理论基础。第三章系统需求分析在基于SSM框架的梧州学院校内课程学习平台开发实施过程中,需求分析阶段是比较重要的阶段[15]。本章基于基础不好的同学的切实需求、背景出发，对本系统的总体需求进行信息挖掘、整理、总结，分析得出基于SSM框架的梧州学院校内课程学习平台的最终需求，本章主要围绕系统可行性分析、系统需求概述、软件需求用例分析、系统整体功能结构以及非功能性需求展开论述、总结。3.1可行性分析3.1.1技术可行性针对学生上课听不懂的问题，梧州校园校内课程学习平台主要是采用了JAVAEE的三大主流框架来进行开发，并且辅以目前市面上比较流行的MySQL数据库，整个架构体系遵循了MVC经典思想。在开发的过程中，技术架构还细分化为了前后端分离交互，服务器Tomcat的使用以及数据的对接与测试，从方方面面保证了系统的稳定运行。IDEA开发环境能很好的兼容上述技术和组件。本人在大学四年的学习过程中，有开设过相关Java技术的课程，并且在网上有类似项目的一些源码和博客，通过查阅类似的技术博客并且二次开发相关的源码网站即可实现毕设的相关要求。3.1.2经济可行性本次项目的启动背景是基于校园的毕业设计，有着优秀的老师和同学来进行指导，并且学校也开放了的图书馆资料查询和论文查重。此外，在开发软件的过程中，由于选用的是免费的开发软件idea，因此也不会产生任何费用，所以本项目在经济上可行。课程里有一些需要学生花钱购买的课程，还能在一定程度上获得一定的收入。结合本人就是学生的经验以及对计算机技术的了解，对于运用这个系统来帮助基础差的同学或者接受能力没那么好的同学来获取知识还是有很大优势的。3.1.3社会可行性到目前为止，教育学习平台已经是非常成熟了，例如开课吧、慕课都具备非常完善的学习功能体系，但是上述平台是面向社会的。本文开发的平台就是基于梧州学院的一个学习平台，专门为校园内师生打造的一个学习交流平台，老师不但可以进行日常作业的上传批改，还能够将上课的视频上传到平台中，最重要的是平台还带有学习讨论功能，彻底解放了老师的双手，以信息化的方式完成日常的工作。帮助基础不好和学习能力接受能力不怎么好的同学更好的掌握知识，没什么触碰法律的，也不存在道德上的问题，所以是值得推广的，来帮助更多的学生。先在大数据与软件工程学院尝试试用该系统，如果学生反馈效果良好，对学习有所帮助，继而再推广到其他学院。3.2系统需求概述近年来，互联网科技发展的如火如荼，已经成为了人们生活中所不能缺少的一部分，根据中国互联网信息中心在2019年3月的发布报告可知，国内目前的网民规模已经达到了8亿之多，越来越多的人都走进了互联网社会，由此可见，科技的发展是必然的趋势，是不可阻挡的趋势，其已经完全的渗透到了人们的生活，给人们的各方面都带来了巨大的便利。现如今，各行各业都想方设法的将自身与互联网相结合，企业的一些OA办公系统、ERP以及CRM系统都是其非常典型性的代表，而开展在线教育也是重中之重的一个势头，要知道，教育一直是我国比价重视的行业，学生是祖国的栋梁之才，只有培育更优秀的学生，国家的发展才有望可期，因此发展网上在线教育的重要性就不明自说了。而如今信息技术在教育中的应用也是比较广泛的，从之前的人工管理学生模式慢慢的转变为以信息平台管理学生，从传统课堂到线上学习不断地探索创新，最后为学生为老师创造更好地价值。国外的网络比较发达，并且在多年前就开发发展在线教育，最典型的在线教育三大平台就是edx、Udacity以及Coursera，上述三种平台是专门向网络提供在线学习教育的机会，以信息化的方式服务于社会，并且还建立了各自的系统体系，全球的用户都可以在该系统中进行在线学习，俨然已经形成了完善的商业运作模式，为广大学生和教师提供了便捷和方便的学习环境。在国内，由于计算机技术在这几年的飞速发展，并且国家大力发展教育行业，有关的在线教育学习系统也在慢慢的增加，比如慕课网以及百度文库平台等等，但是相比国外，国内的教育辅助平台还是存在着不少的缺陷，首先就是内容比较单一，并不能满足所有用户的需求，比如我们学校梧州学院，现在就缺少一个针对学生上课如果没听懂的话，下课针对老师上课讲的内容复习的系统；为解决这一问题，以及自己亲身经验，准备开发出一种梧州学院校内课程学习平台，该平台的目的就是为上课接受能力没有那么好的同学提供课后复习的资源。先以重度垂直化为思路，在我的学院（大数据与软件工程学院）进行测试，效果良好的化可以推广到其他学院。综上所述，本系统的开发工作应当解决以下问题：

（1）作业管理：作业管理中老师可以发布作业给学生做，学生也可以提交作业，教师可以对学生的作业进行批改，学生还可以对自己作业详情做一个了解。

（2）课程管理：课程管理中，管理员可以审核老师开的课，审核通过后学生就可以学习老师开设的相关课程了,管理员可以删除、修改、查询相关课程。（3）视频管理：视频管理中管理员可以单独删除某一门课中的单个视频，也可以往某一门课程里添加视频，学生可以对老师发布的学习视频进行学习观看，管理员还要对老师上传的视频进行审核。

（4）教师管理：教师管理中，教师认证成功，教师可以完成注册并开课，教师可以上传学习资料。

（5）评论管理：评论管理模块中学生可以在视频下面留言，老师也可以回复学生的留言。

（6）学习助手：在学习助手中，学生可以在用户中心修改自己的登陆密码，修改自己的手机号和用户名，并且可以在课程中查看自己花钱买了哪些课自己选了哪些课来进行学习，学生还可以下载资料。3.3需求用例分析梧州学院校内课程学习平台的学生用户有四个功能，分别有信息查询、作业管理、视频学习以及文档下载，信息查询提供学生信息修改的子功能；作业管理中学生可以查看所有的作业列表，也可以根据条件查询作业信息，然后完成作业；学生通过视频学习模块，可以查看所有的视频列表，然后在线浏览视频；最后在文档下载功能块，学生可以查看所有的文件列表，然后下载学习有关的课程文件，具体学生模块用例如图3-1所示：图3-1学生用户用例图表3-1学生注册用例描述编号：1用例名称：学生注册参与角色学生用例描述该用户为新用户用户需要进入教育学习平台基本事件流1、用户进入教育学习平台2、进入注册界面3、填写相关的个人资料4、提交注册资料5、系统储存用户资料，并跳转到首页教育界面备选事件流取消注册，返回首页异常事件流1、填写资料不合法（用户名重复）2、设置的密码字符太短后置条件注册成功其他用例描述：表3-2学生登录用例描述编号：2用例名称：学生登录参与角色学生用例描述学生进入教育界面基本事件流1、用户进入教育平台2、进入登录界面3、输入正确的用户名和密码4、登录成功，进入首页备选事件流取消登录，返回首页异常事件流1、输入用户名错误2、输入密码错误后置条件登录成功表3-3学生信息查询用例描述编号：3用例名称：学生信息查询参与角色学生用例描述1、学生进入校内课程学习平台进行信息查询基本事件流1、用户进入教育学习平台2、进入登陆页面3、输入正确的用户名和密码4、登录成功，来到个人信息这一页5、进行修改和查询个人信息备选事件流取消修改个人信息，返回首页异常事件流1、填写资料不合法（用户名重复）2、设置的密码字符太短前置条件登入的对象是学生后置条件学生登入到校内课程学习平台修改个人信息成功教师用户的功能包含信息管理、作业管理、视频管理以及文件管理，教师可以对自己的信息进行管理，可以修改自己的个人信息；教师可以添加课程，然后为每个课程录入相应的题目作业；教师通过视频学习模块可以上传视频，也可以查看所有的视频列表集合；教师还可以在文件管理中上传文件，并且查看文件列表，具体的教师模块用例图如3-2所示：图3-2教师用户用例图用例描述：表3-4教师登录用例描述编号：4用例名称：教师登录参与角色教师用例描述教师进入教育界面基本事件流1、用户进入教育平台2、进入登录界面3、输入正确的用户名和密码4、登录成功，进入首页备选事件流取消登录，返回首页异常事件流1、输入用户名错误2、输入密码错误后置条件登录成功其他用例描述：表3-5教师更新课程信息用例描述编号：5用例名称：教师更新课程信息参与角色教师用例描述教师进入教育界面，进行上传课件、上传教学视频、发布课后作业等操作。基本事件流1、教师进入教育平台2、教师点击课程信息3、上传相关信息4、发布成功备选事件流取消更新，返回首页异常事件流后置条件更新成功表3-6教师修改个人信息用例描述编号：6用例名称：教师修改个人信息参与角色教师用例描述教师进入课程学习平台界面对自己信息进行修改基本事件流1、用户进入校内学习平台2、进入个人信息界面3、输入修改的个人信息4、修改成功备选事件流取消修改，返回首页异常事件流1、输入用户名错误前置条件登入的对象是教师后置条件教师登入校内课程学习平台后对自己个人信息进行修改成功管理员不同于教师和学生，主要是对基础数据做学习，包括院系管理、课程管理、学生管理以及教师管理，每一个模块都有添加和修改的权限，具体的管理员模块用例如图3-3所示：图3-3管理员模块用例图用例描述：表3-7校内学习网站维护用例描述编号：7用例名称：校内学习网站维护参与角色管理员用例描述管理员进入教育界面，进行对网站进行维护。基本事件流1、管理员进入教育平台2、管理员对系统人员的增、删、改、查3、更新相关信息4、系统维护成功备选事件流取消维护，返回首页异常事件流后置条件维护成功表3-8管理员审核老师开课用例描述编号：8用例名称：管理员审核课程参与角色管理员用例描述管理员对老师开设的课程进行审核基本事件流1、管理员进入校内学习平台2、进入课程审核界面3、通过老师的开课申请备选事件流取消审核，返回首页异常事件流1、审核不通过前置条件登入的对象是管理员后置条件管理员审核课程成功3.4软件需求校内课程学习系统分为了评论管理、选课管理、视频管理、教师管理、作业管理、学习助手六个模块。评论管理模块中学生可以在视频下面留言，对视频中不解的问题进行提问，老师也可以回复学生的留言；课程管理中，管理员可以审核老师开的课，审核通过后学生就可以学习老师开设的相关课程了,管理员可以删除相关课程、修改相关课程、查询想要查询的课程；视频管理中管理员可以单独删除某一门课中的单个视频，也可以往某一门课程里添加视频，学生可以对老师发布的学习视频进行学习观看，管理员还要对老师上传的视频进行审核，避免上传一些与学习不相关的视频；教师管理中，教师认证成功，确定教师身份后，教师可以完成注册并开课，教师可以上传学习资料，学习资料中包含学习视频和一些相关的学习文件以供学生们学习;作业管理中老师可以发布作业给学生做，学生也可以提交作业，教师可以对学生的作业进行批改，学生还可以查看自己作业得了多少分，做对了哪些题，做错了哪些题；最后在学习助手中，学生可以在用户中心修改自己的登陆密码，修改自己的手机号和用户名，并且可以在课程中查看自己花钱买了哪些课自己选了哪些课来进行学习，学生可以下载老师的上传的学习资料来进行学习。系统的整体功能结构如图3-4所示：图3-4基于SSM框架的梧州学院校内课程学习平台功能结构图3.5非功能性需求软件系统的完整需求除了注重功能性需求之外，对于校内课程学习平台的完备性而言，以及实际运用中，非功能需求也必须给予重视。非功能性需求对于系统的整体非常的重要，关系着系统的性能和用户体验。[1]本节主要从系统的稳定性需求方面进行相关的需求分析。由于用户自身对非功能性需求并不敏感，但非功能性需求对于系统的长期稳定运营和用户的体验感来说非常的重要，所以不可忽视。1.稳定性需求稳定性需求：一个好的系统绝对是用户体验顺畅，系统稳定运行的，无论功能实现的复杂与否，用户都不会关注，用户只会关注系统好不好用。因此保证系统的稳定运行是开发过程中重中之重的。对于本系统而言，保证教师、管理员以及学生在系统操作的过程中正常使用自己的权限，正常浏览课件是非常重要的。2.完整性需求完整性需求是保证一个系统能基本运行的基本要求，对于大型的系统，还得保证其他并发的压力，结合本系统，必须满足的要求如下：（1）用户的可操作性，任何系统的开发都是基于业务，基于用户的，再强大的功能，如果用户的体验效果不佳，那么也算不上一个好的系统，因此梧州学院校内课程系统的开发首要目的就是保证系统运行的衔接流程，按钮界面操作的顺畅。（2）安全性，保证了可操作性之后就是系统的安全性，因为本系统涉及到用户的权限，因此每个用户之前的操作需要保证安全有效。（3）可扩展性，为了防止有新的业务需求的变更，在设计程序的时候要尽量考虑到所有情况的可能，保证系统的可扩展性。3.6本章小结本章阐述的是梧州学院校内课程学习平台的需求分析，用了用例图分析，在用例图分析中，列出了教师、学生以及管理员的具体用例分析，在功能结构图中描述了系统的功能。第四章系统总体设计4.1系统结构设计系统以Web形式向用户展示，本次设计采用了MVC设计模式引入分层的设计理念，系统实现主要分为视图层、控制层、模型层三个层次。其中视图层主要是与用户达成了人机交互，用户获得反馈之后可以将结果上交，进行输入操作。采用JSP技术，向用户发出请求，并展示响应结果；模型层分为业务对象和业务逻辑两方面，其中，将教学辅助学习系统过程中产生的信息进行对象化的为业务对象，而对教学辅助学习系统过程进行模拟化的为业务逻辑；控制层则为视图层和模型层之中，对其两方进行衔接。例如图4-1所示：图4-1系统框架结构图校内课程学习平台分为了管理员、学生以及教师三个用户，管理员主要是管理基础数据信息，包括院系的管理、课程的管理、教师的管理以及学生的管理，而教师登入系统之后可以管理个人信息、发布作业信息、发布教学课程视频和学习文档；最后在学生端，可以查看老师布置的作业并完成，然后学习老师发布的视频以及下载老师上传的文档，具体的功能结构图如4-2所示：图4-2校内课程学习平台功能结构图4.2系统功能设计4.2.1学生模块根据上一节所述，学生端模块主要可分为个人信息管理、个人作业的管理、在线视频的学习以及在线文档的下载。首先个人信息管理这块，学生在登入系统之后可以查看当前用户的基本信息，并且在该页面上可以更新信息；其次个人作业管理模块中，学生可以查看自己已完成的作业情况，然后选择指定的作业进行完成并提交；最后就是在线视频学习和在线文档下载，学生可以浏览老师发布的视频课程，也可以下载老师发布的教学文档，关于学生的具体功能详细设计图如4-3所示：图4-3学生端功能详细设计图4.2.2教师模块教师端也是大致分为了四个模块，分别是个人信息管理、视频管理、文件管理以及学生作业管理，关于个人信息管理与学生的个人信息学习功能一致，因此不在过多赘述。主要就是后面三个模块的设计，关于视频管理和文件管理，教师可以查看目前自己发布的所有视频以及文件列表，并且可以重新上传视频和文件；最后，本系统还为教师端设计了作业的管理，即教师在作业管理模块中可以发布作业并录入题目，具体的教师端详细设计图如图4-4所示：图4-4教师端功能详细设计图4.2.3管理员模块管理员的模块只有一些基础数据的管理，但是也是非常重要的数据功能，管理员可对院系、课程、教师以及学生进行数据管理，具体的功能详细设计图如4-5所示：图4-5管理员端功能详细设计图4.3系统数据库设计4.3.1类图设计考虑到数据库表的三范式特性，在设计教育学习平台的数据库以及表结构的时候，用逻辑外键代替了物理外键，具体的类图结构如图4-6所示：图4-6校内课程学习平台类图4.3.2实体图设计基于4-6的类图分析，在本节会根据要求设计所有的实体图，分别是管理员实体图、学生信息实体图、教师信息实体图、学院信息实体图、课程信息实体图以及作业实体图，具体的如图4-7到4-14所示：图4-7管理员实体图图4-8学生信息实体图图4-9教师信息实体图图4-10学院信息实体图图4-11课程信息实体图图4-12课程文件实体图图4-13课程视频实体图图4-14作业信息实体图4.4物理表创建结合上一节实体图的设计，在本节将具体设计数据库，名称为edu，然后创建数据库表名以及相关的表结构，具体如表4-1到表4-8所示：表4-1学生信息表字段字段名类型宽度是否主键备注1idint11是主键2namevarchar50姓名3accountvarchar50账号4passwordvarchar50密码表4-2教师信息表字段字段名类型宽度是否主键备注1idint11是主键2namevarchar50教师姓名3genderint50教师性别4college_idint50学院编号5telphonevarchar50手机号号码6id_card_novarchar50身份证号7accountvarchar50登入账号8passwordvarchar50登入密码9numvarchar50教师编号表4-3学生信息表字段字段名类型宽度是否主键备注1idint11是编号2namevarchar50姓名3numvarchar50性别4college_idint11学院编号5telphonevarchar50手机号号码6id_card_novarchar50身份证号7genderint11登入账号8accountvarchar50登入密码9passwordvarchar50学号表4-4学院信息表字段字段名类型宽度是否主键备注1idint11是主键2namevarchar50学院名称3introtext0学院简介表4-5课程信息表字段字段名类型宽度是否主键备注1idint11是主键2namevarchar50课程名称3college_idint11学院外键4introtext0课程简介表4-6课程文件信息表字段字段名类型宽度是否主键备注1idint11是主键2pathvarchar50文件路径3course_idint11课程编号4pulish_timedatetime0上传时间tech_idint11教师编号表4-7课程视频信息表字段字段名类型宽度是否主键备注1idint11是主键2pathvarchar50视频路径3course_idint11课程编号4pulish_timedatetime0上传时间tech_idint11教师编号表4-8作业信息表字段字段名类型宽度是否主键备注1idint11是主键2titlevarchar50作业标题3itemAvarchar50选项A4itemBvarchar50选项B5itemCvarchar50选项C6itemDvarchar50选项D7answervarchar50答案8scoreint11分数4.5本章小结第四章系统设计主要介绍了系统的结构设计、系统的功能设计以及系统的数据库设计。在数据库设计中，又分为了类图、实体图以及数据库表的设计。第五章系统详细设计与实现5.1系统逻辑架构如图5-1所示,基于SSM框架的梧州学院校内课程学习平台，分为了学生、教师、管理员三个端口，最终以网站的形式呈现给用户。在开发的过程中，一共分为了三层结构：业务视图结构、数据模型层、以及逻辑处理层。通过这三层的相辅相成，最终完成了本系统的开发。业务视图层主要是与用户本身所对接，将用户传递过来的数据接收封装起来，再传递给逻辑处理层做核心的处理。数据处理完毕之后，再返回给用户的客户端，并呈现到界面上，具体的分层结构如下所示：图5-1系统逻辑架构本平台使用用户分为学生、教师以及管理员三个角色权限，通过网站的登入界面并选择相应的角色即可进入到相应的功能权限版块。关于登入系统的原理实现比较简单，在本章不再过对赘述，本章主要设计和实现有关学生端、教师端以及管理员端各个部分功能模块的实现过程。5.2管理员端结合校内课程学习平台的业务来设计，管理员模块只拥有数据管理的权限，根据级别的优先级管理，管理员分别可以对学院、课程、教师以及学生的数据信息进行学习，每一种类型的数据学习都有增删改查，并且学院、课程、教师以及学生分别对应着college（学院）、course（课程）、teacher（教师）以及student（学生）数据表，对这些数据进行学习就是对这些数据表做数据操作。5.2.1学院管理首先是学院，查询界面如图5-2所示：图5-2学院查询界面在学院查询界面中，有学院平台和学院介绍，管理员可以点击右上角的编辑和删除进行具体操作，学院编辑页面如图5-3所示：图5-3编辑学院信息关于学院编辑和新增的界面设计是类型的，因此在这里不在重复贴图。课程学习和学院学习的功能类型，都是增删改查，与课程学习、学院学习不一样的是学生教师信息学习，课程学院学习字段较少，所以后端学生直接录入即可，而学生和教师的字段较多，因此除了正常的录入，本系统还涉及到导入的功能，方便编辑。5.2.2课程管理在课程管理板块，最基础的数据操作是增删改查，在第四章数据库设计这块，设计了course表，而course表正对应着课程表，在开发的时候主要就是使用mybatis来操作course数据表，查看课程的界面如图5-4所示：图5-4查看课程在图示的界面展示了所有课程的基本信息，并且管理员还可以根据课程编号和所属学院来查询具体的课程信息，也可以编辑相应的课程信息，如图5-5所示：图5-5编辑课程管理员点击编辑查看到具体的课程信息后，可以在当前页面进行修改内容，修改课程名称、编号、学院以及介绍等等。5.2.3教师管理教师管理也是管理员可操作的功能之一，关于其新增的界面如图5-6所示：图5-6新增教师与课程和学院管理不一样的是，教师管理的字段比较多，管理员在录入教师信息的时候必须要完整正确的填写上述信息才可提交。为了简化管理员的工作，在教师管理模块中还设计加入了批量导入教师数据的功能。关于教师数据导入功能的实现采用的是HSSFWorkbook类，该类apache提供的一个工具类，通过该类可以实现数据的批量导入，HSSFWorkbook相当于Excel的一个工作薄，在该工作薄下，有实例子类为HSSFSheet，该子类表示的是工作簿中的工作表，在程序中首先读取工作簿文件，然后通过工作簿文件类中获取工作表HSSFSheet类，然后在遍历HSSFSheet工作表类，在遍历工作表HSSFSheet的函数中，又调用hssfsheet中的getRow方法获取到了每一行的数据，最后就可以将这些数据封装在教师实体类中并调用indexService中的saveTeacher方法实现教师的保存操作。5.2.4学生管理由于学生管理和教师管理的功能类似，所以有些地方不在过多赘述，首先来看教育学习平台的新增页面。在新增学生页面中，管理员可以录入学生的相关的信息，都是一些基本的信息，采用的都是form表单的input标签，而学院和性别是采用select控件元素，学院的数据是查询college（学院表）来动态显示的，性别则是固定的“男”和“女”两个数值，点击提交即可将输入插入到student（学生表）中。插入后的结果页面如图5-8所示：图5-8插入学生成功在学生列表页面中，学生还可通过学生学号以及所属学院两个字段进行查询。除了基本的增删改查之外，学生还可以批量录入学生的信息，如图5-9所示：图5-9批量录入学生信息上述是关于学生管理的部分页面，在此只列出了一部分界面。在这里，将会对学生管理的一些逻辑做代码上的剖析，本系统采用的SSM框架技术，因此可以通过注解映射来请求方法，并且所有的请求方法都写在了IndexController控制类中，查询学生的方法如下： @RequestMapping("/queryStudent") publicModelAndViewqueryStudent(){ ModelAndViewmav=newModelAndView(); mav.addObject("colleges",studentService.queryCollege()); mav.addObject("students",studentService.queryStudent()); mav.setViewName("queryStudent"); returnmav; }queryStudent是查询学生的具体函数，在方法函数内部分别调用了两个接口，一个是queryCollege方法，另一个是queryStudent，queryCollege查询的是所有学院，图5-9中所属学院里的数据就是如此来的，而queryStudent是查询所有的学生数据，并且设置到modelview中返回前端。5.3教师端5.3.1个人信息查询修改教师端的功能较为丰富，教师作为平台权限第二大的用户拥有这课程文件管理、作业管理、个人信息管理以及视频管理四大模块，首先是个人信息学习，教师登入到系统之后可以查看当前用户的具体信息，如图5-10所示：图5-10个人信息查询在个人信息查询页面中，教师除了查看还可以在线修改。关于教师的个人信息学习采用的是teacher单表的增删改查。由第四章系统设计可知，数据库中有一表为teacher，在teacher表中存储的是有关教师的基本信息，上图的“教师01”的基本数据是就是调用indexService类中的queryTeacher方法来查询获取数据的，并且查询得到的数据都被封装到了teacher实体类中，又调用了ModelAndView将数据存储到内存中。关于ModelAndView类，这里要着重阐述一下它的原理，ModelAndView类是SpringMVC框架提供的视图解析返回类，它和Servlet中的redirect方法有着一样的作用，都是返回结果给前端的，不同的是ModelAndView功效更加强大，ModelAndView不仅可以返回业务层处理好的数据，还可以指定数据返回后跳转的页面，这一点从其名称上就可以很好理解，即Model和View，下面通过教师个人信息查询的关键代码来重点解释该类： @RequestMapping("/queryTeacher") publicModelAndViewqueryTeacher(){ ModelAndViewmav=newModelAndView(); mav.addObject("colleges",indexService.queryCollege()); mav.addObject("teachers",indexService.queryTeacher()); mav.setViewName("queryTeacher"); returnmav; }queryTeacher方法查询的是是查询教师信息的函数方法，通过代码可以了解到最后返回的数据类型是ModelAndView，而ModelAndView类中主要有两个内部方法，addObject和setViewName,addObject相当于session中的setAttribute方法，目的是往ModelAndView类中添加数据，而setViewName是指定返回的界面，即queryTeacher方法，数据处理后返回的界面是queryTeacher.html文件。5.3.2上传课程文件课程文件学习是教师端比较重要的功能，也是难度较为大的模块，在课程文件学习中，教师可以上传课程文档，也可以上传课程视频，课程文档是以文件的形式进行上传的，而视频则是支持mp4等形式的视频文件，上传课程文件如图5-11所示：图5-11上传课程文件图5-11为当前教师上传课程文件的代码，点击提交后文件会自动C盘的upload目录下，如图5-11所示：图5-11文件上传成功同时在课程文档列表中会查看到最新上传的文件，如图5-12所示：图5-12课程文档查询下面主要阐述教师课程文件上传的实现原理，关于课程文档的上传调用的是saveCollegeFile方法，具体的代码如下： @RequestMapping("/saveCollegeFile") publicModelAndViewsaveCollegeFile(@RequestParam("file")MultipartFilemultipartFile,HttpSessionsession,HttpServletRequestrequest)throwsIllegalStateException,IOException{ Teacherteacher=(Teacher)session.getAttribute("user"); Integerid=Integer.parseInt(request.getParameter("courseId")); StringfileName=multipartFile.getOriginalFilename(); StringfileDir="C://upload/learn/"+fileName; multipartFile.transferTo(newFile(fileDir)); CourseFilecollegeFile=newCourseFile(); collegeFile.setTeacherId(teacher.getId()); collegeFile.setCourseId(id); collegeFile.setPath(fileName); collegeFile.setRecordTime(newDate()); indexService.saveCollegeFile(collegeFile); returnnewModelAndView("redirect:/createCollegeVideo.html"); }由代码可知，saveCollegeFile是教师上传课程文件的核心代码，并且该方法有一个非常重要的参数，即MultipartFile，它是用来接收前端传递过来的文件路径的，并且该类的getOriginalFileName方法是获取前端上传的文件名，然后通过与“C://upload/learn/”字符串的拼接最后组成一个完成的课件路径，紧接着又定义了CourseFile实体类，设置好实体类所需要的所有属性后，调用了indexService中的saveCollegeFile方法将数据保存到数据库中。这里的saveCollegeFile方法内部是MyBatis的数据库操作原理，是以类.方法的形式来操作数据库的，这一点在第二章技术分析已经提到过，所以在此也不再过多赘述。5.3.3上传教学视频教师除了上传教学课件之外，还能够上传教学视频，然后学生登入系统就可以浏览在线视频。首先来看教师所属课程视频的列表，如图5-13所示：图5-13课程列表在课程信息列表中，展示了当前教师所有的课程信息如上图所示，主要字段是文件名、所属课程、发布教师以及上传的时间，教师可以选择删除当前的课程视频，如图5-14所示：图5-14删除课程视频关于教师发布视频的代码与课件上传基本一致，因此在这里就不在贴出代码，直接阐述原理。程序中的saveCollegeVideo方法是保存课程视频的逻辑，首先通过session和request技术来获取课程和教师的编号，然后调用multipartFile这个类来获取文件的名称，并且视频和文档保存的位置都设置在了C盘的upload文件夹下的learn文件夹下，在代码的后半部分，是封装实体类CourseVideo（课程视频），最后调用indexService中的saveCollegeVideo将CourseVideo实体类插入到数据表中。5.3.4发布作业除了课程文件的学习之外，在上述还提到了教师可以发布作业。在设计教师发布作业的时候主要用到了course（课程表）和question（作业表），并且这两张表是相互关联的，相当于course（课程表）是主表，question（作业表）是字表，下图展示的是主表中所有的数据信息，也就是课程信息，如图5-15所示：图5-15课程信息查询选择相应的课程信息，然后点击右上角的查看题目即可查看到具体课程科目详细题目，例如选择“JavaWeb程序设计”，然后点击查看题目，具体界面如图5-16所示：图5-16查看题目此外教师还可以选择图5-14中的任意一个科目，进行发布题目，如图5-17所示：图5-17教师新增题目教师在新增题目页面，可以录入题目和其他四个选项，并指定答案，最后给出分值。关于作业学习这部分功能的设计主要是用到了两张表，question（题目表）和question_teacher（中间表），在题目表中毋庸置疑存储的是有关教师录入题目的所有信息，包括改题目的四个选项、答案和分支，而在question_teacher中间表中存储的是题目的编号、课程的编号以及教师的编号，只有通过该中间表的对应才可以将题目规划到所属教师，然后实现发布作业的功能。5.4学生端5.4.1个人信息学习学生端这块主要可以操作的功能是个人信息的管理，然后在线视频课程的学习、课程文件的下载以及作业的完成。个人信息的学习主要就是学生可以查看和修改自己的注册信息，如图5-18所示：图5-18查看并编辑学生个人信息在教师学习章节中已经阐述有关个人学习功能的业务逻辑，因此在学生模块不在过多阐述。5.4.2浏览课程视频在上一节教师端功能中，阐述到了视频和文件资源都是上传到了C盘的upload目录下面，并且在数据库的对应字段中也存储了“C:/upload/learn”这样的数值，而关于上述逻辑的实现首先用到了course（课程表）和course_video（课程视频表），在课程表中，除了关联了一个相关学院的编号，其他的都是课程的基本信息，而在课程视频表中除了存放了关于课程视频的相对路径之外，还关联了教师的编号和课程的编号，这样设计的目的是为了能够让教师、课程以及课程资源三部分关联起来，每个教师的每个课程都有相对应的课程视频。接下来就是和学生的关联，这部分的设计主要在student（学生表）中，考虑到教育系统的业务性，学生可以观看的视频资源权限应该在院系范围之内，也就是说同一个院系的学生都可以学习和下载该院系下的所有资源，所以在student（学生表）中设计了一个college_id字段，表示所属院系字段，通过该字段，就是可以学生隶属于那个院系的了，然后再结合course_video（课程视频表），当前学生就可以相应的查看到视频资源了。接下来就是视频课程的浏览，关于视频课程的浏览，学生通过相关账号登入到系统之后，可以在菜单栏选择相关按钮就如在线视频列表页5-19所示：图5-19课程视频列表在课程视频列表中可以看到，当前的页面现在有两节视频，并且在页面上展示了课程的文件名、所属课程、发布教师以及上传时间，教师还可以通过选择所属课程下拉框以及发布教师下拉框进行重新选择，也可以选择任意一门课程进行视频的在线观看学习，如图5-20所示：图5-20视频课程浏览视频课程浏览主要是通过前端的Video技术来播放的，在后端拼接域名、端口号、工程名以及接口名来获取视频文件的路径，接着再通过前端的Video技术进行播放展示最终实现如图4-14的页面效果。除此之外，还有关于课程文件的下载，关于这两部分的代码实现如下： @RequestMapping("/watchVideo/{id}") publicModelAndViewwatchVideo(@PathVariable("id")Integerid){ ModelAndViewmav=newModelAndView(); mav.addObject("video",indexService.getCourseVideoById(id)); mav.setViewName("watchVideo"); returnmav; } @RequestMapping("/downFile/{id}") publicModelAndViewdownFile(@PathVariable("id")Integerid){ CourseFilefile=indexService.getCourseFileById(id); ModelAndViewmav=newModelAndView(); mav.addObject("info","location.href='/upload/learn/"+file.getPath()+"'"); mav.setViewName("downFile"); returnmav; }5.4.3下载课程课件学生不但可以浏览课程视频，还可以下载教师提供的课件，课件列表如图5-21所示：图5-21课件列表展示在课件列表中，显示了教师所有的文件信息，并且每个文件信息都有其所属的课程。在上述图示的页面中，一共有三个接口，分别是课程的查询接口、教师的查询接口以及文件信息的查询接口。教师选择任意一门课程，然后点击右上角的下载按钮，即可完成课件的下载操作，如图5-22所示：图5-22下载文件关于课件的下载操作，具体的代码如下： @RequestMapping("/downFile/{id}") publicModelAndViewdownFile(@PathVariable("id")Integerid){ CourseFilefile=indexService.getCourseFileById(id); ModelAndViewmav=newModelAndView(); mav.addObject("info","location.href='/upload/learn/"+file.getPath()+"'"); mav.setViewName("downFile"); returnmav; }downFile是课件下载的具体代码，由代码可知，前端访问的具体路径是downFile后面跟一个编号id，而这个编号id就是当前要下载的文件的编号，然后通过PathVariable注解将用户提交过来的编号映射到整型字段id上，接着在download方法内部，调用了IndexService中的getCourseFileById去查询CourseFile（课程文件表）中的具体文件数据，主要获取的还是查询结果中的path值，即文件在数据库表中的存储存储路径，然后将结果设置ModelAndView视图解析类中，最终返回到前端再调