【《基于Java的教学互动系统设计与实现》7300字（论文）】

[9]通过毕业设计，不仅能锻炼自己的专业技术，巩固自己所学的知识，将其进行融会贯通。还可以有效提高自己对程序设计的理解和思考。同时也希望该系统的应用可以切实实现其服务于学生的初衷。3.1.3项目适用范围该系统分为前台和后台两部分，前者适用于学生，后者适用于管理员。3.1.4项目角色在本系统中，有关人员的构成大体可分为系统管理员（老师）和学生用户两类。对管理员而言，其价值追求多体现在系统的安全与实用上。对系统的安全性能有优先考量，并且需要其能够合理实现各种必要功能。对于学生而言，则更加追求便捷性和友好性。首先希望系统在教学上切切实实能带来便利，其次希望在对系统的使用过程中，对整体界面的观感需求要有一定的保障和考量。3.2业务需求3.2.1业务流程课件下载流程：用户在正确进入系统后，在课件界面对所需课件进行下载。图3.1课件下载流程图在线测试流程：用户在正确进入系统后，于测试页面进行测试，老师登录后台对测试内容进行批阅，并给出相应分数。这一过程的在线测试流程如图3.2所示。图3.2在线测试流程图3.3功能性需求3.3.1用例概述本系统的运作主要由两部分构成实现，一部分是用户使用的前台，一部分是老师使用的后台。具体用例如图3.3。图3.3高层用例图图中用例摘要描述如下表。表3.1用例摘要描述3.3.2用例细化描述 在这里用两个用例举例。教学课件信息管理用例老师可以通过这一用例来实现对课件的相关属性进行日常维护的操作，具体用例图如图3.4所示。该用例描述如表3.2所示。表3.2管理课件信息用例表试题上传用例教师可以通过该用例将试题进行上传。用例图如下图3.5所示。图3.5试题上传用例图该用例的描述如表3.3所示。教师通过试题上传用例来进行相应的内容管理。表3.3试题上传用例描述用例标识1.4.1用例名称试题上传参与者管理员（教师）前置条件教师成功进入该系统后，转入试题管理页面。后置条件对试题进行上传。用例概述教师对试题进行上传。基本事件流1.教师登录系统后在试题界面点击上传。2.系统弹出试题上传文本框。3.教师完善试题的相关信息内容。4.系统检测信息的合法性。5.点击上传按钮。6.系统提示上传成功。备选事件流5a.操作异常，数据操作异常。备注无3.4非功能性需求安全性：系统保密性能良好，管理员可以单方面管理用户的账号信息。正确性：不允许出现业务错误。兼容性：支持HTML5的浏览器。性能：系统运行时，对用户操作的响应时间限制在2秒内，在系统运行繁忙时，这个限制提高到6秒。并发性：本系统允许多个用户进行登录操作。

4系统设计4.1软件体系结构设计4.1.1功能结构本系统需要涵盖的功能模块如图4.1所示。图4.1系统功能结构图4.1.2系统架构客户层在于操作界面，对数据处理的手段依赖JSP，将过程中的请求通过应用层来处理系统的整体业务。调用数据访问DAO层，并通过对象返回页面。系统架构图如下：图4.2系统架构图4.2数据库设计4.2.1概念结构设计本系统主要实体构成有学生、课件、测试、教师等。系统ER图如图4.3所示。图4.3系统ER图4.2.2表的详细设计根据在系统分析中的相关对象分析，进行了对教学互动系统的数据库建表设计。相关的具体内容如下表4.1-表4.8所示。(1)学生信息表如表4.1所示。表4.1学生信息表(t_stu)列名stu_idstu_xuehaostu_realnamestu_sexstu_agelogin_pwzhuangtai数据类型intvarcharvarcharvarcharvarcharvarcharvarchar长度4333333333333允许空禁止禁止禁止禁止禁止禁止禁止是非主键是非非非非非非说明编号学号姓名性别年龄登录密码审核状态(2)测试题目信息表如表4.2所示。表4.2测试题目信息表(t_timu)列名idnamexuanaxuanbxuancxuanddaanFenshu数据类型intvarcharvarcharvarcharvarcharvarcharvarcharvarchar长度433333333333333允许空禁止禁止禁止禁止禁止禁止禁止禁止是非主键是非非非非非非非说明编号名称选项a选项b选项c选项d答案分数(3)课件信息表如表4.3所示。表4.3课件信息表(t_doc)列名idmingchengfujianfujianyuanshimingtime数据类型intvarcharvarcharvarcharvarchar长度433333333允许空禁止禁止禁止禁止禁止是非主键是非非非非说明编号课件标题附件路径附件原始名发布时间(4)视频信息表如表4.4所示。表4.4视频信息表(t_shipin)列名shipin_idshipin_nameshipin_jianjiefujianfujianyuanshimingtime数据类型intvarcharvarcharvarcharvarcharvarchar长度43333333333允许空禁止禁止禁止禁止禁止禁止是非主键是非非非非非说明编号视频名称视频简介附件路径附件原始名发布时间(5)试题信息表如表4.5所示。表4.5试题信息表(t_shiti)列名idmingchengfujianfujianyuanshimingtime数据类型intvarcharvarcharvarcharvarchar长度433505050允许空禁止禁止禁止禁止禁止是非主键是非非非非说明编号试题标题附件路径附件原始名发布时间(6)公告信息表如表4.6所示。表4.6公告信息表(t_gonggao)列名idtitlecontenttime数据类型intvarcharvarcharvarchar长度433666633允许空禁止禁止禁止禁止是非主键是非非非说明编号标题内容发布时间(7)答疑信息表如表4.7所示。表4.7答疑信息表(t_liuyan)列名Idtitlecontentshijianuser_id数据类型Intvarcharvarcharvarcharvarchar长度43366663333允许空禁止禁止禁止禁止禁止是非主键是非非非非说明编号标题内容发布时间发布人(8)管理员信息表如表4.8所示。表4.8管理员信息表(t_admin)列名userIduserNameuserPw数据类型intvarcharvarchar长度43333允许空禁止禁止禁止是非主键是非非说明编号用户名密码4.3系统模块设计本系统用户类型分为管理员和学生两类，其中两类用户的具体功能如下：管理员（教师）类：登录、公告管理、学生管理、教学课件管理、视频管理、留言管理和密码修改管理。学生类：查看课件列表、查看教学视频、试题下载、在线测试、修改密码。以下对各模块进行详细设计。4.3.1试题上传用例设计（1）描述类图中TestQuestions类的描述如表4.9所示。表4.9TestQuestions类的描述类名属性描述TestQuestions-id-name-enclosure-attachmentsourcepath-event-delete试题编号试题名称相关附件附件源路径事件删除类图中TestQuestionsDao类的描述如表4.10所示。表4.10TestQuestionsDao类的描述类名属性描述TestQuestionsDao+add(TadmintransientInstance)+SearchById(java.lang.Integerid)+delete(TadminpersistentInstance)添加试题查找试题删除试题类图中TestQuestionsAction类的描述如表4.11所示。表4.11TestQuestionsAction类的描述类名属性描述TestQuestionsAction-id-name-enclosure-attachmentsourcepath-message+TestQuestionsAdd()试题ID试题名称附件附件源路径信息添加试题（2）设计类图由上可得设计类图，如下图4.4所示。图4.4试题上传用例的设计类图（3）用例实现教师登录系统，进入试题管理界面。选中上传试题，在系统给出的信息栏中录入试题相关信息。再点击提交按钮。系统检测内容的合法性，检测无误则提示上传成功，跳转到试题浏览页面。该用例的实现顺序图如下：图4.5试题上传用例顺序图4.3.2课件下载用例设计（1）描述download类的描述如表4.12所示。表4.12download类的描述类名属性描述download-enclosure+enclosureFileName+enclosureContentType+enclosureway()+copyway()附件附件名称附件内容类型下载复制FileDocDAO类的描述如表4.13所示。表4.13FileDocDAO类的描述类名属性描述FileDocDAO+add(FileDoctransientInstance)+delete(FileDocpersistentInstance)+SearchById(java.lang.Integerid)+SearchAll()添加文件删除文件按id浏览文件浏览所有文件类图中FDoc类的描述如表4.14所示。表4.14FDoc类的描述类名属性描述FDoc-id-filename-enclosure+enclosureContentType+event+remarks+delete文件编号文件名称附件附件源路径事件备注删除（2）设计类图由上可得设计类图，如图4.6所示。图4.6课件下载用例的设计类图（3）用例实现学生用户进入系统后，转入课件界面，浏览全部课件内容，并对课件进行下载操作。实现顺序图如图4.7所示。图4.7课件下载用例顺序图4.3.3试题下载用例设计（1）描述类图中upload类的描述如表4.15所示。表4.15upload类的描述类名属性描述upload-enclosure+enclosureFileName+enclosureContentType+upload()+copy()附件附件名称附件内容类型下载方法复制方法类图中TestQuestionsDAO类的描述如表4.16所示。表4.16TestQuestionsDAO类的描述类名属性描述TestQuestionsDAO+add(TestQuestionstransientInstance)+delete(TestQuestionspersistentInstance)+SearchById(java.lang.Integerid)+SearchAll()添加文件删除文件按id浏览文件浏览所有文件类图中TShiti类的描述如下表4.17所示。表4.17TestQuestions类的描述类名属性描述TestQuestionsDoc-id-filename-enclosure+enclosureContentType+event+remarks+delete文件编号文件名称附件附件源路径事件备注删除（2）设计类图通过对试题下载用例的顺序图进行分析后，得出该用例的设计类图。如下图4.8所示。图4.8试题下载用例的设计类图（3）用例实现学生在登录系统后，点击进入相关界面，浏览试题。对所需试题可以进行下载。实现顺序图如图4.9所示。图4.9试题下载用例顺序图5系统实现5.1试题上传实现方案教师登录系统后，转入试题的相关界面，选中试题上传选项，在系统给出的输入框中输入所上传试题的相关信息，点击提交按钮。在系统检测无误后，即可上传成功。如图5.1所示。图5.1试题上传界面 5.2课件列表下载实现方案用户登录系统后，进入课件界面，浏览全部课题，在锁定自己需要的课件以后，点击下载按钮，即可成功下载。课件列表下载的界面具体如图5.2和图5.3所示。图5.2、图5.3课件列表下载界面5.3教学视频的实现方案用户进入系统后，转入教学视频板块，浏览视频信息，在选中需要的视频后，即可进行下载。界面如下图5.4和图5.5所示。图5.4视频列表界面图5.5视频详情界面5.4在线测试的实现方案用户登陆后，进入测试板块，点击进入测试内容测试，在测试的题目中给出答案。答题完毕后点击提交按钮，此时答案将被上传到后台与教师给定的数据比对，然后给出相应分数。界面如图5.6所示。图5.6在线测试界面示意图5.5留言管理的实现方案管理员登录后，进入留言界面，可以对留言板块进行操作管理，例如对留言的删除和回复。图5.7留言管理界面示意图6系统测试在具体的开发过程中，每完成一个功能模块，就需要进行测试，以求能够及时发现并纠正程序中存在的问题。在单元测试完毕之后，还需要进行功能测试，对系统运行过程中的功能表现观感做一个综合了解和评判，并向着用户需求的方向来进行改进和完善，使系统的整体可用性更上一层楼。6.1功能测试对教师和学生用户所具备的相关功能业务进行测试，得出相关的具体结果如下：（1）管理员功能测试如下表6.1所示。表6.1管理员功能测试用例续表6.1管理员功能测试用例（2）学生用户功能测试如下表6.2所示。表6.2用户功能测试用例6.2测试总结对系统进行了全面的单元和功能测试，在测试过程中对系统出现的bug进行了修复。完善了系统的功能，提升了系统的可靠性。起初设计的系统的各项功能基本都得到了良好的实现。在测试结束后对测试过程进行了图示总结如下：对该系统的测试bug情况依两个标准计数，其中结果分别如图6.1和图6.2所示：图6.1按等级统计bug数图6.2按类型统计bug数经过具体测试，本系统的各项功能能够良好实现。但也产生了一些弊病，主要体现在数据唯一性和安全性方面。在面对大量数据时，系统的运行会表现得不尽人意。不适合基数较大的群体进行使用。7结论本文主要研究了教学互动系统的相关资料，在以此为支撑的基础上出产方案，设计并实现出了基于JAVA的教学互动系统。本系统采用JSP/AJAX技术方案，同时采用了B/S架构，对系统的设计遵循了由整体到局部的设计思路，同时也借鉴了前人的设计经验。对细节方面不断加以完善，最终得以实现功能基本完备，使本系统能够支持常规的教学活动。在开发时也遇到以下问题：（1）在未登录系统时，用户也能够进入系统浏览相关界面。解决方案是用过滤器过滤登录界面以外的界面。在用户登录后，系统将账号保存到session中，在用户访问其他页面时，过滤器会遍历session寻找当前用户名，此时可以找到登录后的用户的用户名，判断通过，允许访问目标页面。（2）参考SSH项目框架，同时在网上查阅相关配置教程，搭建出SSH框架。由于个人技术的局限，该系统无法尽善尽美，例如界面比较单调，不