J2EE在教學實驗管理系統(tǒng)設計與開發(fā)中的應用

陳潔

摘 要：與傳統(tǒng)的實驗管理系統(tǒng)相比，高校的開放式實驗管理系統(tǒng)在開放性、靈活性等方面都占據(jù)很大優(yōu)勢。為了滿足高校實驗教學日益強烈的需求，本文在J2EE的基礎上進行實驗教學管理系統(tǒng)的設計和開發(fā)，對設計和實現(xiàn)的具體步驟進行了分析，旨在為我國的開放式實驗管理系統(tǒng)的推廣提供理論幫助。

關鍵詞：J2EE；實驗教學管理系統(tǒng)；設計和開發(fā)

一、基于J2EE的教學系統(tǒng)的設計

傳統(tǒng)的實驗教學管理系統(tǒng)具有很大的弊端，主要體現(xiàn)在服務器與客戶端這兩個方面，系統(tǒng)的運行負擔過大，已經(jīng)無法滿足實驗管理系統(tǒng)的發(fā)展要求。本文針對實驗管理系統(tǒng)的開放性、用戶多樣性等特點，將J2EE與MAC模式有效結合起來，在結構、功能、數(shù)據(jù)庫以及組件等多個方面進行設計。

（一）結構設計

1.MAC與J2EE的有效結合

JSP是應用J2EE的基礎，在運行過程中，JSP能夠滿足多種用戶的瀏覽需求。在MAC的設計基礎之上，應用J2EE的先進技術，從模型層、控制層以及視圖層這三個主要模塊來進行設計。首先，對于模型層的設計，該層面主要針對數(shù)據(jù)的使用、查詢以及更新等業(yè)務邏輯，通過EJB將商務邏輯裝在各種明細的框架之中，實體Bean通過JDBC的鏈接池控制關系數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)服務支持設置倍置于EJB系統(tǒng)之中，提供的服務主要包含數(shù)據(jù)安全管理、命名、處理事務、對象分布等。該BJB組件能夠簡化編寫程序，完善系統(tǒng)服務，提高模型層組件的性能。其次，用戶的視圖層需要通過Web瀏覽器來實現(xiàn)，在無線應用協(xié)議的基礎上，用戶也可以通過無線語言對實驗室的管理系統(tǒng)進行訪問，合作伙伴使用互聯(lián)網(wǎng)來進行數(shù)據(jù)的交換和分享。最后，對于控制層來說，其主要功能為處理客戶端的請求并將結果反饋到客戶端上，此步驟是通過Servlet來實現(xiàn)自動解析功能的。

2.總體結構設計

客戶層主要通過瀏覽器的JSP生成HTML的頁面，用戶通過瀏覽器來訪問信息；Web層是提供Web服務的，采用MVC設計視圖層和控制器這兩個方面，用Servlet控制Web界面；業(yè)務邏輯層中利用J2EE技術開發(fā)系統(tǒng)框架，將客戶組長的各種應用組合起來，實現(xiàn)各種新的功能。

（二）功能設計

該系統(tǒng)的功能具有雙面性，系統(tǒng)的使用者主要包括學生和教師，主要的管理模塊包含學生使用模塊、教師管理和管理員管理模塊，該系統(tǒng)的主要功能著重于實驗室預約和管理，具體的功能為信息查看、實驗預約、安排實驗預約、管理實驗成績、實驗評價、信息交流等功能 。

（三）數(shù)據(jù)庫設計

第一，數(shù)據(jù)庫的需求分析。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)使用SQL Server 2000，該數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表中存儲著大量的數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)的運行提供基礎，數(shù)據(jù)操作的步驟是通過操作數(shù)據(jù)表來實現(xiàn)的，其中的數(shù)據(jù)信息主要有實驗室的具體信息，教師的授課信息、實驗室的安排以及實驗預約的表格和實驗的評分表格[1]。

第二，設計概念模型。對實驗管理系統(tǒng)進行模塊劃分和功能分析，得到現(xiàn)實世界的抽象，即E—R模型。系統(tǒng)的管理員能夠同時對多個實驗室進行管理，每個實驗室對應著多個種類的實驗，每個實驗對應著多個學生。

第三，設計系統(tǒng)的物理結構。系統(tǒng)的設計需要從對象模型的設計出發(fā)，來設計數(shù)據(jù)表的結構。數(shù)據(jù)表之間存在著一定的關聯(lián)，通過模擬實驗教學管理系統(tǒng)各個實體之間的關系，能夠將系統(tǒng)的對象和其對應的數(shù)據(jù)獨立地封裝在一起，明確數(shù)據(jù)庫的結構，對數(shù)據(jù)庫的應用和開發(fā)具有重要意義。

（四）組件設計

Struts的框架是試驗管理系統(tǒng)的設計基礎，通過對MAC模型進行研究，了解其控制器和視圖，利用Validator框架和JavaBean框架技術，來進行編碼[2]。實驗室的預約、統(tǒng)計、護具查詢、功能管理等各個模塊組件的設計都屬于業(yè)務邏輯層，以下主要針對用戶的登錄模塊和系統(tǒng)的維護模塊進行設計：

用戶編輯的功能組件：控制器的組件為Check—PowerAction.java；視圖的組件為New User.jsp；模型的組件為UserInforForm.java。

用戶登錄的功能組件：模型的組件為UserLoginForm.java；視圖的組件為UserLoginForm.jsp；控制器的組件為UserLoginAction.java

用戶新建的功能組件：模型組件為UserInforForm.java；控制器的組件為NewUser.jsp；控制器的組件為Check—PowerAction.java。

以教師登錄該系統(tǒng)為例，教師輸入相關的賬號和密碼，點擊登錄按鈕，數(shù)據(jù)就被傳導到了JavaBean中，對傳導的數(shù)據(jù)進行處理，再將處理的結果反饋到登錄界面上，教師就可以進入該系統(tǒng)進行相關的操作，同樣地，不同的信息請求就會有不同的反饋結果，用戶可以進行不同的操作[3]。

二、基于J2EE的教學系統(tǒng)的實現(xiàn)

J2EE的多層分布體系被應用于實驗管理系統(tǒng)當中，選用合適的開發(fā)工具和服務器來為客戶提供運行環(huán)境。一般情況下，使用的服務器類型為Tomcant5.0，開發(fā)工具為JBuilder 2006，數(shù)據(jù)庫的操作系統(tǒng)采用的是SQL Server 2000。

該系統(tǒng)最重要的環(huán)節(jié)之一為學生通過該系統(tǒng)對實驗進行預約，當學生輸入相關的信息，并成功登陸到界面之后，系統(tǒng)會根據(jù)學生的專業(yè)和學號信息，對系統(tǒng)中存儲的信息進行篩選，提供與學生本專業(yè)相關的實驗信息。首先，學生需要通過實驗預測的步驟，并獲取相關的實驗時間和地點以及教師的信息，其次，教師根據(jù)實際情況進行實驗的范圍安排，為學生提供選擇機會，最后，教師能夠對學生的實驗選擇進行處理，包括刪除工作等。

學生利用該系統(tǒng)進行選擇，能夠節(jié)省大量的時間，與傳統(tǒng)的選課相比，選擇的步驟簡化很多，選擇的方式也更加靈活，教師和學生之間的交流增多，有序性增強，為學生的選課和教師的管理提供了方便。

三、結語

總之，J2EE的應用對于實驗教學管理系統(tǒng)的運行具有重要作用，結合MAC的多層分布，對實驗教學管理系統(tǒng)進行設計，提高了系統(tǒng)的開放性和實用性、分布性。在進行設計時，需要從系統(tǒng)的結構、功能、數(shù)據(jù)庫以及組件等多方面入手，實現(xiàn)系統(tǒng)的有效應用。

參考文獻：

[1]任紅.基于J2EE的實驗教學管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D].南開大學，2011.

[2]呂杰，趙林.基于J2EE框架的院級教學管理系統(tǒng)研究[J].科技資訊，2010，（29）：196-197.

[3]李艷紅，劉一鷗.基于J2EE的教學信息數(shù)字平臺設計[J].電子設計工程，2015，（15）：26-29.endprint