基于WEB的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

【摘 要】本文以web瀏覽器/服務(wù)器（B/S）為系統(tǒng)基本模式來設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)，應(yīng)用統(tǒng)一建模語言UML對(duì)系統(tǒng)建立需求和分析模型，建立合理的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，采用了ER圖及對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式來表示。

【關(guān)鍵詞】遠(yuǎn)程教學(xué) JSP UML SQL Server

一、緒論

（一）遠(yuǎn)程教學(xué)的概念。遠(yuǎn)程教學(xué)不僅打破了傳統(tǒng)的時(shí)空限制，也能充分利用高質(zhì)量的教育資源，最大限度地發(fā)展教育功效，所以是現(xiàn)在也是未來的重要的教育手段。

（二）課題的來源，意義和目標(biāo)。隨著用戶人數(shù)的增多，傳統(tǒng)教學(xué)局限性，使得軟件工程遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)成為教學(xué)管理的迫切需要。傳統(tǒng)的教學(xué)方式表現(xiàn)出在管理員和用戶不能同步；例如：資料必須由人上交、提問只能在課堂上提出等。基于上述對(duì)需求概要的描述，基于web的遠(yuǎn)程教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到此些目標(biāo)，但同時(shí)要求系統(tǒng)的操作盡可能簡(jiǎn)單易行。

二、可行性研究和需求分析

（一）可行性研究。系統(tǒng)的可行性分析主要包括技術(shù)可行性，經(jīng)濟(jì)可行性，操作可行性。1.技術(shù)可行性?？紤]到本系統(tǒng)是基于B/S模式的，作者可以通過JSP+SQL server 2005+TOMCAT的開發(fā)體系來開發(fā)。2.經(jīng)濟(jì)可行性。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)的手工階段不僅耗費(fèi)了大量的時(shí)間，人為出錯(cuò)影響到整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，利用JAVA語言體系開發(fā)可實(shí)現(xiàn)客戶端零配置和客戶端平臺(tái)無關(guān)性。3.操作可行性。B/ S（瀏覽器/服務(wù)器）模式逐漸成為現(xiàn)代MIS的首選方案，是一種從傳統(tǒng)的二層C/S（客戶機(jī)/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)發(fā)展起來的新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式。它的出現(xiàn)克服了C/S模式下MIS系統(tǒng)的種種缺陷。

（二）需求分析。1.需求概述。教學(xué)過程中，主要涉及到管理員和用戶，用戶又包括老師和學(xué)生兩個(gè)方面，在整個(gè)系統(tǒng)中教師通過練習(xí)作業(yè)模塊準(zhǔn)確下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生則可以對(duì)知識(shí)進(jìn)行全面的鞏固、溫習(xí)；而通過留言版答疑模塊，教師能了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，并能幫助學(xué)生答疑解惑；另外，學(xué)生利用在線考試功能模塊促進(jìn)學(xué)習(xí)作用；各系統(tǒng)功能模塊分開，但又相互關(guān)聯(lián)，而數(shù)據(jù)完全共享，教師根據(jù)自己的職責(zé)范圍，運(yùn)用相應(yīng)的系統(tǒng)完成日常教學(xué)工作，學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)，達(dá)到了師生互動(dòng)的效果。2.系統(tǒng)功能要求。在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，主要涉及到學(xué)生和教師用戶。這兩種用戶根據(jù)不同的用戶姓名和密碼登陸進(jìn)入到主界面，實(shí)現(xiàn)不同的用戶使用權(quán)限。用戶通過身份驗(yàn)證后進(jìn)入主窗口。系統(tǒng)的主窗口提供給用戶提供六項(xiàng)功能選擇：資料共享，系統(tǒng)簡(jiǎn)介，練習(xí)作業(yè)，答疑留言，教師風(fēng)采，視頻教程，在線考試。用戶中教師的活動(dòng)流程包括：教師驗(yàn)證成功登陸后，教師進(jìn)入教師空間，進(jìn)行教學(xué)選擇，包括：學(xué)習(xí)資料課件的查看上傳，學(xué)生練習(xí)作業(yè)查看管理，教師上課教學(xué)視頻上傳，回復(fù)留言板進(jìn)行學(xué)生問題答疑，以及批閱學(xué)生考試作業(yè)。教師完成教學(xué)功能之后，推出教學(xué)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還有一個(gè)主要的超級(jí)管理員。主要負(fù)責(zé)：系統(tǒng)用戶管理，個(gè)人密碼管理，師生管理以及系統(tǒng)管理。3.系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊。系統(tǒng)數(shù)據(jù)模塊表現(xiàn)了用戶、系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫的關(guān)系。用戶模塊（學(xué)生和教師）：包括一個(gè)實(shí)體（學(xué)生）數(shù)據(jù)源點(diǎn)。資料共享，練習(xí)作業(yè)，答疑留言，教師風(fēng)采，視頻教程，在線考試六個(gè)加工處理，相關(guān)的加工處理之后會(huì)形成各自的文件放在數(shù)據(jù)字典中。數(shù)據(jù)原點(diǎn)或終點(diǎn)，加工處理，文件之間的數(shù)據(jù)流用箭頭表示。管理員模塊：包括一個(gè)實(shí)體（管理員）數(shù)據(jù)源點(diǎn)。管理選擇包括：系統(tǒng)管理，系統(tǒng)用戶管理，師生管理，資料共享管理和留言管理。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)是利用JSP和J2EE技術(shù)來構(gòu)建一個(gè)基于因特網(wǎng)的教學(xué)信息化平臺(tái)。在總體結(jié)構(gòu)上是趨于采用3層B/S結(jié)構(gòu)，各類教學(xué)資源在服務(wù)器一端，采取數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一存放和組織，用戶在客戶機(jī)一端，只須使用瀏覽器向Web服務(wù)器提出請(qǐng)求，服務(wù)通過中間組件與數(shù)據(jù)庫鏈接，把請(qǐng)求服務(wù)的教學(xué)內(nèi)容以Web頁面形式通過瀏覽器反饋給用戶。

（二）系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)（模塊設(shè)計(jì)）。1.資料共享模塊。未注冊(cè)用戶能根據(jù)條件（科目）瀏覽資料，文獻(xiàn)和課件。注冊(cè)用戶能根據(jù)條件（科目）查詢、下載 資料，文獻(xiàn)和課件。管理員能根據(jù)條件查看、下載、刪除、修改 資料，文獻(xiàn)和課件。2.練習(xí)作業(yè)模塊。學(xué)生（以注冊(cè)用戶）通過作業(yè)練習(xí)來測(cè)試自己的所學(xué)內(nèi)容。3.答疑留言模塊。教師答疑區(qū)中發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者目前的問題和學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)中存在的疑問，以便及時(shí)收集、解決和整理。4.視頻教程模塊。該模塊主要是為學(xué)生所使用，學(xué)習(xí)在登錄系統(tǒng)后可直接選擇進(jìn)入本模塊，通過對(duì)動(dòng)態(tài)視頻的瀏覽達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。5.在線測(cè)試模塊。學(xué)生在進(jìn)入此模塊之后，可以在線完成練習(xí)題，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)其評(píng)分，學(xué)生通過提交可以看到自己的分?jǐn)?shù)。教師則主要使用此模塊的練習(xí)題管理功能。

（三）系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。1.數(shù)據(jù)庫概念設(shè)計(jì)。概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的核心。概念結(jié)構(gòu)獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)。概念模型（E-R模型）的組成元素有：實(shí)體、屬性、聯(lián)系，E-R模型用E-R圖表示。實(shí)體是用戶工作環(huán)境中所涉及的事務(wù)，屬性是對(duì)實(shí)體特征的描述。2. 數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)。由于遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)，整個(gè)數(shù)據(jù)庫中的信息都要存儲(chǔ)、更新；課件資源等信息都是動(dòng)態(tài)變化的，即所有的操作都要與數(shù)據(jù)庫聯(lián)系。

四、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

（一）系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境及其工具的選擇。1.開發(fā)/運(yùn)行環(huán)境。硬盤空間： 5G以上；內(nèi)存： 256M以上；CPU： PIII500以上；操作系統(tǒng)：Windows 7；數(shù)據(jù)庫：Access；開發(fā)環(huán)境：MyEclipse；其它軟件：IE瀏覽器 5.0以上，Dreamweaver。2.開發(fā)工具的選擇。J2EE技術(shù)； Servlet及JSP；B/S結(jié)構(gòu)；XML與HTML技術(shù)；SQL Server。

（二）數(shù)據(jù)庫連接?？捎谩癈onnection con=DataBaseConnection.getConnection（）；”來獲得數(shù)據(jù)庫的連接。

（三）設(shè)計(jì)的結(jié)果與討論。1.系統(tǒng)完成結(jié)果。J2EE采用三層模型，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器端應(yīng)用程序?qū)哟紊系姆蛛x。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的基本功能。如用戶注冊(cè)、登錄等。2.本系統(tǒng)的討論結(jié)果。系統(tǒng)仍需完善其功能，如下，提供企業(yè)的管理平臺(tái)；移植到其他應(yīng)用服務(wù)器上；系統(tǒng)功能相對(duì)簡(jiǎn)單，所以教學(xué)系統(tǒng)本身功能還不夠完善。