基于Web的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

陳偉宏　張龍　王璐

摘 要： 針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)、交流受時(shí)間地點(diǎn)限制的問題，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Web的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于B/S模式、采用Struts2框架、使用Java語言和SQL SERVER 2005數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)的特色在于后臺(tái)管理可遠(yuǎn)程添加課程和課程資源，前臺(tái)除顯示課程資源外，還有在線視頻播放、在線交流和學(xué)習(xí)論壇等。該系統(tǒng)可彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，在學(xué)生自主學(xué)習(xí)中發(fā)揮重要作用。

關(guān)鍵詞： 在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)； Struts2； Java； SQL Server

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2013）09-22-03

0 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展及其在教育中應(yīng)用的不斷深入，傳統(tǒng)的教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段都產(chǎn)生了深刻的變革，教學(xué)過程從“以教為中心”走向“以學(xué)為中心”，逐步形成了以學(xué)習(xí)者為中心的在線學(xué)習(xí)模式，這種學(xué)習(xí)模式已經(jīng)成為現(xiàn)代教育的重要方式和發(fā)展方向[1]。傳統(tǒng)的教學(xué)方式需要師生在物理空間上面對(duì)面，教與學(xué)受空間和時(shí)間的限制，而基于Web的在線學(xué)習(xí)以擁有豐富的網(wǎng)絡(luò)資源、不受時(shí)空限制等優(yōu)勢(shì)，拓展了傳統(tǒng)校園的界限，創(chuàng)造出更廣闊的多元化學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)習(xí)無處不在、無時(shí)不可，因而在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

目前，國(guó)內(nèi)外建設(shè)了許多精品課程網(wǎng)站，特別是西方發(fā)達(dá)國(guó)家政府大力鼓勵(lì)發(fā)展精品課程網(wǎng)站，這些網(wǎng)站提供了豐富的教育資源[2]。課程網(wǎng)站的開發(fā)技術(shù)由以前的Basic、Visual Basic等語言，發(fā)展到現(xiàn)在的JSP、ASP技術(shù)訪問SQL Server、Sybase或Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)[3-4]。從開發(fā)語言上，JSP比之前的開發(fā)語言有更高的效率和安全性，組件方式更方便，適應(yīng)平臺(tái)更廣；與Structs2框架相結(jié)合后，易于擴(kuò)展業(yè)務(wù)和后期維護(hù)，能得到更高的效率[5-6]。本文基于B/S模式、采用Struts框架設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，系統(tǒng)前臺(tái)顯示使用JSP在瀏覽器上實(shí)現(xiàn)，業(yè)務(wù)邏輯使用JavaBean組件實(shí)現(xiàn)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Server 2005。該系統(tǒng)以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為特色，通過在線交流能及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，通過論壇能充分展現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，積極促進(jìn)現(xiàn)代教育教學(xué)質(zhì)量的提高。

1 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)總體功能

在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能包括前臺(tái)顯示和后臺(tái)管理兩大模塊。前臺(tái)模塊有用戶注冊(cè)與登錄、課程資源顯示、資源下載、在線交流和論壇等功能，課程資源顯示頁面包括課程簡(jiǎn)介、教師團(tuán)隊(duì)、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果等課程介紹，還提供pdf文檔預(yù)覽、視頻在線播放、文件下載等功能。論壇模塊根據(jù)計(jì)算機(jī)涉及到的各類技術(shù)設(shè)計(jì)了分版塊發(fā)帖和回帖，以及資源的上傳和下載。后臺(tái)模塊包括用戶管理、課程資源管理和論壇資源管理。未注冊(cè)用戶只能瀏覽頁面信息；已登錄的普通用戶可以下載和評(píng)論課程資源，在論壇中可以發(fā)帖、回貼，下載和上傳資源；管理員除擁有普通用戶全部功能外，還能對(duì)整個(gè)網(wǎng)站進(jìn)行管理。管理員可以對(duì)已上傳課件進(jìn)行修改、刪除，發(fā)布新課程，添加或刪除課程資源；對(duì)論壇模塊的資源，可以刪除非法帖和評(píng)論以及修改貼子類型，刪除非法資源，可以刪除用戶或重置用戶密碼等。

1.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)在信息管理系統(tǒng)中占有非常重要的地位，合理的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅可以較好地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程，同時(shí)也可以提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的效率，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)根據(jù)邏輯分析系統(tǒng)的所需功能劃分模塊，包括所需表的建立、分析各表之間的聯(lián)系、整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的確定和建立。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Server 2005，采用JDBC技術(shù)連接，設(shè)計(jì)了10個(gè)數(shù)據(jù)表，包括用戶信息表（dbo.T_User）、資源類型表（dbo.t_source_collect）、課程資源表（dbo.t_sourse）等。由于一個(gè)帖子可包含多個(gè)附件和多個(gè)回復(fù)信息，帖子類型惟一，一個(gè)用戶可發(fā)表多個(gè)帖子，因此，帖子信息表與帖子類型表是一對(duì)一的關(guān)系，與用戶信息表是一對(duì)多的關(guān)系，與帖子回復(fù)表、帖子附件表是一對(duì)多的關(guān)系。一門課程可包含多個(gè)課程資源和多條評(píng)論，其中資源類型惟一，一個(gè)管理員可發(fā)表多個(gè)課程，課程信息表與課程資源表和課程評(píng)論表是一對(duì)多的關(guān)系，與管理員信息表是一對(duì)多的關(guān)系，課程資源表與資源類型表是一對(duì)一關(guān)系。系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)模型如圖1所示。

2 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)采用MyEclipse可視化設(shè)計(jì)工具和Struts2框架實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)過程中，使用JSP頁面充當(dāng)View層，Action充當(dāng)Controller層，JavaBean充當(dāng)Model層，DAO層用JDBC編程實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用純Java連接方式連接SQL Server 2005。開發(fā)系統(tǒng)時(shí)，由JS、Html或Ajax技術(shù)將客戶端的請(qǐng)求發(fā)送至Web服務(wù)器，由Action接收請(qǐng)求并將處理結(jié)果返回至客戶端；采用Java編寫程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)中各個(gè)功能模塊內(nèi)容的增、刪、改、查等功能。

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的連接

系統(tǒng)創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接SQL工具類，在類中實(shí)現(xiàn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接、執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作、得到執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作返回的結(jié)果集、關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)等常用方法，方便其他類調(diào)用。

⑴ 建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接的關(guān)鍵代碼

public SQL（） throws Exception {

try{ Class.forName（"com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver"）；

con=DriverManager.getConnection（

"jdbc：sqlserver：//localhost：1433；databaseName=db_BBS"，

"javaUser"，"123456"）；

} catch （Exception e） {throw e；}}

⑵ 得到執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)操作返回的結(jié)果集

public ResultSet getRs（） {

try { return ps.getResultSet（）；

} catch（SQLException e） { System.out.println（"獲取結(jié)果集失敗"）；

e.printStackTrace（）； }

return null； }

2.2 Ajax技術(shù)的使用

Ajax的核心是JavaScript對(duì)象XmlHttpRequest，支持異步請(qǐng)求，使用JavaScript向服務(wù)器提出請(qǐng)求并處理響應(yīng)，不阻塞用戶。系統(tǒng)中客戶端向服務(wù)器通過Ajax發(fā)送請(qǐng)求，其關(guān)鍵代碼如下：

$（function（） {

$（".type"）.each（function（） {

var type=$（this）.text（）；

if（type=="pdf"||type=="PDF"||type=="flv"||type=="swf"） {

var temp=$（this）.parent（）.parent（）.children（）.eq（4）

.children（".view"）.attr（"disabled"，false）；

} else {

$（this）.parent（）.parent（）.children（）.eq（4）.children（".view"）.attr（"disabled"，"disabled"）；

}

}）；

$（".download"）.click（function（） {

var name=$（this）.attr（"name"）；

var path=$（this）.attr（"path"）；

var url="study/download"；

window.open（url+"？name="+name+"&path="+path， "_blank"）；

}）；

$（".view"）.click（function（） {

var path=$（this）.attr（"path"）；

var url1="study/view.jsp"；

var url2="study/view2.jsp"；

var type=$（this）.parent（）.parent（）.children（）.eq（2）

.children（"font"）.text（）；

if（type=="pdf"||type=="PDF"） {

window.open（url1+"？path="+path， "_blank"）；

} else {

window.open（url2+"？path="+path， "_blank"）； }

}）；

}）；

2.3 Struts2框架的實(shí)施

Struts2是一個(gè)功能強(qiáng)大的Java Web開源框架，是一個(gè)基于Action的MVC框架。在系統(tǒng)中，Struts2的實(shí)施包括Action類的實(shí)施、映射關(guān)系的配置、前臺(tái)頁面動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示實(shí)施三個(gè)方面。

⑴ Action類的實(shí)施。Strust2的Action類只需要實(shí)現(xiàn)Action或ActionSupport接口，甚至可以使用有execute（）方法的POJO。在execute（）方法中可以直接處理前端提交的信息，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)做相應(yīng)的增、刪、改、查操作。

⑵ 映射關(guān)系的配置。在struts.xml文件中對(duì)Action進(jìn)行配置，控制Action請(qǐng)求到Action類的映射，以及Action類到j(luò)sp頁面的映射關(guān)系。

⑶ 前臺(tái)頁面動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示的實(shí)施。通過EL表達(dá)式或struts2提供的OGNL表達(dá)式，可以將后臺(tái)從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取到的數(shù)據(jù)在前顯示出來，尤其是大批量的數(shù)據(jù)顯示，strust2的標(biāo)簽庫(kù)中提供了迭代標(biāo)簽，可以對(duì)集合數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代。

系統(tǒng)中的配置如下：

value="20000000">

extends="struts-default">

<！-- 用戶注冊(cè) -->

login.jsp

regist.jsp

<！-- 用戶登錄 -->

study/index.action

login.jsp

2.4 論壇管理

論壇管理包括發(fā)帖類型管理和版塊管理，可對(duì)版塊中的發(fā)帖進(jìn)行刪除等處理，具體效果如圖2所示。

3 結(jié)束語

本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Web的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用三層B/S模式，可在后臺(tái)遠(yuǎn)程添加課程名稱和課程資源，操作簡(jiǎn)捷方便；前臺(tái)提供課程顯示、在線視頻播放、在線交流和論壇功能，能在學(xué)生自主學(xué)習(xí)的同時(shí)與教師進(jìn)行互動(dòng)，及時(shí)反饋學(xué)習(xí)效果。通過在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的使用，不僅可彌補(bǔ)學(xué)生公共計(jì)算機(jī)水平參差不齊的狀況，還能強(qiáng)化學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，從而促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，為培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)型、創(chuàng)新型人才起到重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭小雪.基于JSP/Servlet的三層式網(wǎng)上書店的研究與實(shí)現(xiàn)[D].吉林大學(xué)，2006.

[2] 王國(guó)棟，楊樹勛，劉殿文等.JSP在網(wǎng)上書店中的應(yīng)用[J].青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003.3（24）：264-266

[3] 劉志海.C語言在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2011.6：177-180

[4] 王俊偉，史創(chuàng)明編著.SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用[M].清華大學(xué)出版社，2006.

[5] 劉欣怡.軟件工程[M].清華大學(xué)出版社，2007.

[6] 陳軼，姚曉昆編著.Java程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)[M].清華大學(xué)出版社，2006.