基于J2EE架構(gòu)的思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計研究

王鑫+羌棟強+黃曉龍

摘要：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有開放性和交互性的特點，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于思政理論課教學(xué)，有利于打破傳統(tǒng)課堂的壁壘和限制，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高思政理論課的吸引力和教學(xué)效果。文章通過采用J2EE+SQL Server2012的技術(shù)組合設(shè)計思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)，搭建課堂教學(xué)與課后學(xué)習(xí)的橋梁，從而進一步推動思政理論課教學(xué)改革。

關(guān)鍵詞： J2EE架構(gòu)；思政理論課；網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)；設(shè)計

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）28-0092-04

Abstract： Network technology has the characters of openness and interactivity. Applying network technology to ideological political theory course can break the barriers and boundaries of traditional teaching in classroom， motivate students interest of learning， and increase the attractiveness and effectiveness of the course. This article uses the technique combination of J2EE and SQL Server 2012 to establish the bridge between class teaching and after-school learning， thus to promote the reform of and teaching further.

Key words： J2EE architecture； Ideological and Political theory courses； e-learning； design

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)正在以一種前所未有的沖擊力影響著社會的各個領(lǐng)域，大大改變了人們的生活方和學(xué)習(xí)方式。目前絕大部分高校在思政理論課上依然使用板書的方式進行教學(xué)，某些實力較強的高校引入了多媒體教學(xué)方式，但是上述教學(xué)方式對于學(xué)生而言，都屬于被動學(xué)習(xí)，教學(xué)形式單調(diào)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性難以得到激發(fā)。同時，在課堂上部分學(xué)生不能馬上理解課程應(yīng)該掌握的全部知識，這就需要課后有相應(yīng)的途徑來加強和鞏固課堂知識，現(xiàn)有的教學(xué)方式無法滿足需求。

文章基于 J2EE架構(gòu)進行思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計，主要采用J2EE多層分布式應(yīng)用的客戶層、Web 層以及業(yè)務(wù)層為系統(tǒng)架構(gòu)，通過 SQL Server2012建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫并使用 JDBC 作為系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的連接接口對數(shù)據(jù)庫進行操作，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)獲取豐富多樣的教學(xué)資源和進行自主學(xué)習(xí)，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及自主學(xué)習(xí)能力。

1 系統(tǒng)設(shè)計原則

為了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計方案符合課程教學(xué)需求，該方案在設(shè)計階段需遵循如下原則：

1） 實用性：

目前市場上存在許多成熟的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，之所以不直接購買是因為每門課程的學(xué)習(xí)方式和要求不同，存在一定特殊性，因此在構(gòu)建系統(tǒng)時必須深入調(diào)研高校思政理論課教學(xué)的關(guān)鍵流程，否則系統(tǒng)不具備實用性，就算開發(fā)完成也無法應(yīng)用，也會給學(xué)校帶來經(jīng)濟損失。

2） 易用性：

學(xué)校引入基于 J2EE架構(gòu)的思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的目的在于豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)模式，與傳統(tǒng)教學(xué)模式互為補充，提升學(xué)習(xí)效率。若系統(tǒng)易用性太差，則達不到構(gòu)建系統(tǒng)的初衷，反而會影響效率，因此系統(tǒng)需從多方面采取措施提升易用性，如復(fù)雜功能給予操作提示以及風(fēng)格統(tǒng)一化等，這些都能幫助學(xué)生快速適用系統(tǒng)。

3） 可擴展性：

學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)需求是在不斷變化的，當(dāng)有新的需求變化時，可以在原有網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)進行二次開發(fā)，不需要重新開發(fā)一套新的系統(tǒng)，這樣就能降低應(yīng)用成本，更符合學(xué)校的使用要求。

4） 兼容性：

學(xué)校已搭建數(shù)字化校園平臺，本課題構(gòu)建的基于 J2EE架構(gòu)的思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)需部署到數(shù)字化校園中，為此其需兼容現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，以便直接部署，若搭建的系統(tǒng)兼容性差，需重新搭建服務(wù)器，則會加大成本的投入。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 整體框架設(shè)計

學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺查看學(xué)習(xí)資料以及下載學(xué)習(xí)資料，可以實現(xiàn)在線提問、單元測試以及完成在線考試。基于 J2EE架構(gòu)的思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的整體框架圖，如圖1所示。

2.2 服務(wù)端詳細設(shè)計

2.2.1 學(xué)習(xí)資料管理

系統(tǒng)需提供學(xué)習(xí)資料庫，從而學(xué)生可下載和在線查看教學(xué)資料，有助于提升思政理論課的教學(xué)質(zhì)量，該模塊包含多個功能，下面闡述核心功能處理流程。

1） 資料上傳

教學(xué)資源庫的構(gòu)建由教師負責(zé)，可將教學(xué)資源發(fā)布到網(wǎng)上，實現(xiàn)資源共享，其工作流程如下：

第一、學(xué)習(xí)資料庫的構(gòu)建由教師負責(zé)，在身份明確后可調(diào)用資料上傳功能。

第二、選擇學(xué)習(xí)資料文件，系統(tǒng)會調(diào)用uploadFile文件上傳學(xué)習(xí)資料文件，在該方法中會以文件流的方式進行讀取和保存。

第三、提交學(xué)習(xí)資料描述信息，并提交。

第四、系統(tǒng)會校驗學(xué)習(xí)資料描述信息格式，校驗不通過，則需重新填寫，否則會調(diào)用uploadOneFile方法完成資料上傳。

以流程圖描述如圖2。

2） 資料剔舊

當(dāng)已上傳的資料與教學(xué)需求不相符時，教師可將學(xué)習(xí)資料從網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中進行刪除，其工作步驟如下：endprint

第一、當(dāng)資料與教學(xué)要求不相符時，可將學(xué)習(xí)資料從數(shù)據(jù)庫中刪除，教師在resourceManage.jsp頁面處理學(xué)習(xí)資料剔舊業(yè)務(wù)。

第二、在該頁面，教師將不需要的資料提交，執(zhí)行查詢按鈕，系統(tǒng)則會調(diào)用searchResource方法來獲得需要刪除資料的數(shù)據(jù)列表。

第三、教師在列表中選擇需要刪除的數(shù)據(jù)，執(zhí)行刪除按鈕，系統(tǒng)會以用戶id為條件組成并執(zhí)行delete語句，id對應(yīng)的學(xué)習(xí)資料將會被系統(tǒng)刪除。

以流程圖描述如圖3。

2.2.2 學(xué)習(xí)社區(qū)管理

學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中，勢必會遇到無法理解的內(nèi)容，為及時解決學(xué)生疑問，系統(tǒng)提供學(xué)生社區(qū)管理功能，以便為學(xué)生與教師之間提供一個交流平臺，其包含多項功能，其中學(xué)習(xí)問題查詢功能的工作流程如下：

1） 在查看學(xué)習(xí)問題之前，需要查看用戶身份。

2） 若用戶為教師，則只可查看學(xué)生提交、并且未解決的學(xué)習(xí)問題。

3） 為了實現(xiàn)直接定位，需錄入問題提交時間以及問題狀態(tài)等關(guān)鍵詞。

4） 系統(tǒng)會根據(jù)關(guān)鍵詞到學(xué)習(xí)問題表中進行搜索，并返回與關(guān)鍵詞相符的詳細的學(xué)習(xí)問題列表。

由描述可知學(xué)習(xí)問題查詢功能的工作流程，如圖4所示。

2.2.3 學(xué)生管理

學(xué)生信息是在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的主體，系統(tǒng)中需構(gòu)建學(xué)生信息庫，便于驗證學(xué)生身份，由于學(xué)生數(shù)量較多，需提供導(dǎo)入功能滿足批量添加要求，同時在使用學(xué)生信息時，需提供導(dǎo)出功能，下面闡述上述功能的實現(xiàn)。

1） 學(xué)生信息導(dǎo)入功能的實現(xiàn)

學(xué)生數(shù)量多達數(shù)千，為此使用逐個登記的方式效率很低，為解決上述問題，系統(tǒng)使用了JXL實現(xiàn)導(dǎo)入功能，該插件可實現(xiàn)Excel文件的讀取和寫入。然而在執(zhí)行導(dǎo)入導(dǎo)出之前，必須搭建一個映射關(guān)系，這種映射是雙層的，其核心是設(shè)計的學(xué)生信息實體bean，以studentBean表示，studentBean包含學(xué)生所有屬性，并提供相應(yīng)的讀取和設(shè)置方法，studentBean中屬性與Excel文件中的各類存在一一映射關(guān)系，而實體bean與數(shù)據(jù)庫中的學(xué)生信息表也為一一映射關(guān)系，在上述都確定的基礎(chǔ)上，則可使用JXL讀取Excel文件中的所有學(xué)生信息，并存儲到List中，然后調(diào)用數(shù)據(jù)存儲方法將list中學(xué)生信息逐一保存到數(shù)據(jù)庫表中，通過上述流程就可以實現(xiàn)學(xué)生信息的批量添加，以流程描述導(dǎo)入功能的實現(xiàn)過程：

第一、系統(tǒng)只允許導(dǎo)入Excel格式的文件，導(dǎo)入之前必須檢查文件的類型，非xls文件系統(tǒng)不允許導(dǎo)入。

第二、讀取文件的全路徑，獲得文件對象。然后通過JXL技術(shù)，并以文件對象參數(shù)獲得Workbook對象。

第三、在獲得Workbook對象后，需要讀取sheet對象，因為學(xué)生信息都存儲在sheet對象中。

第四、sheet包含多個單元，各列代表一個屬性，各行代表每行學(xué)生信息的具體屬性值，因此可逐行讀取，使用的方法為getCell（i，j），一行就是一條完整的學(xué)生信息，一個excel的學(xué)生信息都可存儲在list中。

第五、連接數(shù)據(jù)庫，循環(huán)讀取list中的學(xué)生信息，并進行保存，直到list中每條學(xué)生信息都被保存，實現(xiàn)導(dǎo)入。

該功能實現(xiàn)流程如圖5。

2） 學(xué)生信息導(dǎo)出功能的實現(xiàn)

學(xué)校學(xué)生數(shù)量較多，在最初投入使用時需登記的學(xué)生信息數(shù)量多達數(shù)千條，使用逐個登記的方式需要較多時間，因此需提供導(dǎo)入以及導(dǎo)出功能，方便日常工作中使用。導(dǎo)出就是將信息寫入到Excel文件中，工作過程與學(xué)生信息導(dǎo)入相反，其首先需要獲得存儲學(xué)生信息的list，然后逐個讀取寫入單元各種。學(xué)生信息導(dǎo)出功能的處理流程如下：

第一、組成導(dǎo)出文件的存儲路徑。

第二、以導(dǎo)出文件路徑為參數(shù)生成相應(yīng)的Workbook 類。

第三、調(diào)用getsheets方法來獲得Excel文件中的sheet對象。

第四、讀取List中的學(xué)生信息，然后使用addCell方法將學(xué)生信息逐個寫入Excel文件中的單元格，直到所有學(xué)生信息被寫入Excel。

該功能實現(xiàn)流程如圖6。

2.2.4 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

在錄入某些信息時，需要使用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)列表，如發(fā)布學(xué)習(xí)資料時必須確定所屬分類以及所屬章節(jié)才可執(zhí)行歸檔，其是支撐系統(tǒng)運行不可缺少的一部分。該模塊包含多個功能，下面對資源分類管理中資料分類添加功能進行說明。為了更好的管理學(xué)習(xí)資料，系統(tǒng)設(shè)計了完善的分類體系，分類是根據(jù)課程教學(xué)需求變化的，當(dāng)課程有新的分類需求，則可改變，其工作步驟如下：

1） 系統(tǒng)管理員在信息維護頁面先進行用戶權(quán)限的檢測，若用戶未登錄或者登錄超時，系統(tǒng)會跳轉(zhuǎn)到登錄界面，當(dāng)且僅當(dāng)用戶輸入了正確的管理員賬號與密碼時，才會自動跳轉(zhuǎn)到信息維護頁面。

2） 在添加學(xué)習(xí)資料分類時，需填寫學(xué)習(xí)資料分類的所有屬性，填完后需對用戶的各字段進行逐個校驗，還需要檢查學(xué)習(xí)資料名稱是否重復(fù)，符合要求時會通過addTypeInfo方法將所有屬性保存到表中對應(yīng)字段中。

以流程圖描述如圖7。

2.2.5 安全管理

系統(tǒng)的學(xué)生信息以及學(xué)習(xí)資料都是存儲在網(wǎng)絡(luò)中，學(xué)生信息不能泄露，學(xué)習(xí)資料信息不可丟失，因此構(gòu)建系統(tǒng)時需注重系統(tǒng)安全， 該模塊包含多個功能，下面闡述核心功能處理流程。

1） 登錄

基于 J2EE架構(gòu)的思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)存在用戶庫，該庫與登錄功能聯(lián)合使用，在用戶提交完登錄信息時，學(xué)習(xí)系統(tǒng)會到用戶庫中查找，存在則登錄成功，不存在則登錄失敗，其處理流程如下：

第一、為保證數(shù)據(jù)安全，在分配用戶權(quán)限之前必須經(jīng)過身份校驗。

第二、系統(tǒng)要求用戶提供登錄信息，以便組成SQL語句到用戶信息表中進行匹配搜索。

第三、若搜索到，則讀取類型分配權(quán)限，否則提示無法使用系統(tǒng)。

以流程圖描述如圖8。

2） 數(shù)據(jù)備份

在系統(tǒng)出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失時，系統(tǒng)管理員應(yīng)當(dāng)立即處理，防止系統(tǒng)長時間無法運行。為避免數(shù)據(jù)丟失的損失，和能夠快速恢復(fù)系統(tǒng)功能，需引入備份與恢復(fù)功能，備份是基礎(chǔ)，其用于將數(shù)據(jù)進行存儲，以便隨時使用，其工作步驟如下：

第一、數(shù)據(jù)備份功能涉及數(shù)據(jù)讀取，只有管理員有權(quán)限，因此必須在確認(rèn)管理員身份后才可分配該功能權(quán)限。

第二、選擇bak文件存儲，并執(zhí)行恢復(fù)。

第三、組裝backup語句，用于執(zhí)行數(shù)據(jù)備份，從而會將移動學(xué)習(xí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)寫入bak文件中。

以流程圖描述如圖9。

3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

基于 J2EE架構(gòu)的思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)較多，如學(xué)生信息以及學(xué)習(xí)資料信息等，這些信息存儲在SQL Server2012數(shù)據(jù)庫中。在構(gòu)基于 J2EE架構(gòu)的思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的過程中，主要遵循如下原則：

1） 以外鍵作為各表之間的聯(lián)系，從而在搜索信息更快速，不需要進行復(fù)雜的分析。

2） 在設(shè)置字段長度時，需分析各字段的作用，以此來確定各字段的長度和類型，防止設(shè)置錯誤。

下面對基于 J2EE架構(gòu)的思政學(xué)習(xí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程進行描述，以便系統(tǒng)構(gòu)建一個完整的數(shù)據(jù)存儲模型。

3.1 實體表分析

在分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)表時，必須從功能需求出發(fā)，首先學(xué)習(xí)資料管理模塊需設(shè)置學(xué)習(xí)資料表，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理模塊需設(shè)置課程信息表以及用戶表等，對各模塊逐一分析可得到基于 J2EE架構(gòu)的思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實體列表，然后分析實體列表中各實體關(guān)系，可得到系統(tǒng)E-R圖，如圖10。

3.2 數(shù)據(jù)庫表

在確定基于 J2EE架構(gòu)的思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)包含的數(shù)據(jù)庫表時，需要分析各表字段的含義，以及要逐一分析各字段的作用，這樣才能設(shè)計出符合存儲要求的數(shù)據(jù)庫表，下面對各表的表結(jié)構(gòu)進行分析。

1） 教師信息表

教師信息表主要是存放教師的主要信息，主要的字段有教師編號、姓名、性別、出生年月、班級ID等內(nèi)容，教師信息表的設(shè)計如表1。

2） 學(xué)生信息表

學(xué)生信息表主要是存儲學(xué)生的主要信息，具體的信息有學(xué)號、學(xué)生姓名、學(xué)生性別、出生年月等學(xué)生基本信息，學(xué)生信息表的設(shè)計如表2。

3） 日志信息表

日志信息表的主要是存儲系統(tǒng)日志相關(guān)信息，主要的字段有日志ID、上級ID、日志類別、和日志內(nèi)容等，表結(jié)構(gòu)設(shè)計如表3。

4） 用戶信息表

用戶信息表主要是存放用戶的基本信息，主要的字段分別有用戶ID、主鍵ID、密碼和等級等，用戶信息表結(jié)構(gòu)如表4。

（5） 學(xué)習(xí)資料信息表

教師發(fā)布的學(xué)習(xí)資料都存儲在該表中，主要的字段有學(xué)習(xí)資料名稱以及學(xué)習(xí)資料描述等，學(xué)習(xí)資料信息表結(jié)構(gòu)如表3.5。

4 結(jié)束語

在對比分析各種開發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)上，本課題選擇采用服務(wù)端使用J2EE+SQL Server 2012+ B/S的技術(shù)組合設(shè)計并實現(xiàn)了一套思政理論課網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)。通過本系統(tǒng)可以實現(xiàn)思政理論課的線上學(xué)習(xí)、在線測試和師生交流互動等功能，達到提高教學(xué)效率和提升學(xué)習(xí)質(zhì)量的最終目的。以期為信息化技術(shù)在思政理論課教學(xué)實踐應(yīng)用上提供新的參考。

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