JIU JIANG UNIVERSITY

毕 业 论 文

题 目 基于JavaEE的信息学院网络

教学综合平台

英文题目 The Network Education Platform Based on JavaEE for School of Information

院 系 信息科学与技术学院

专 业 计算机科学与技术

姓 名 聂婷婷

班级学号 A081122

指导教师 杨振宇

二○一二年五月

摘 要

论文从网络教学综合平台的背景和意义开始，阐述了网络教学综合平台的发展趋势，采用MVC设计模式，以JavaEE开发平台技术为基础，提供了基于java的JSP、JavaBean、Struts技术实现组件化的Web程序和B/S三层体系开发的基本思想。从业务需求、模块功能需求等方面，分别对系统中教师、学生、管理员三种角色的体系结构和功能作用进行了分析。从表示层、业务层和数据层三层逻辑层，进行了具体设计和实现。

系统主要实现的效果是教师可以管理课程，如添加某门课程，添加教学大纲、教师计划，还可以实现在线观看视频、发布课后作业等。教师可以查看授课班级学生信息及作业成绩，同时可以发布公告和发布日记。学生可以查看公告、教师信息及课程的相关信息，还可以提交课后作业，对于不懂的问题可以进行网上答疑。管理员可以对教师和学生进行有关操作，同时管理网上答疑模块。通过这个系统，学生可以方便的获取所学课程的学习资料，触发的学习积极性。老师能够在线辅导学生，通过课后作业，了解学生的学习情况。

关键词：网络教学综合平台，JavaEE，MVC设计模式，Struts

Abstract

From the network background and significance of education platform, paper has explain the trends in network education platform, using the MVC design pattern for JavaEE development platform technology, provides a java-based JSP, JavaBean, Struts technology components of the Web programs and B/S three-tier system, developed the basic idea. Demand from the business requirements, functional requirements and other aspects of the module, analysis system structure and function of the teacher, student, and administrator three roles. From the presentation layer, business logic layer and data layer three-layer, the specific design and implementation.

This system to achieve the effect is that teachers can manage courses, such as adding a class, add a syllabus, teaching plan, but also can be achieved online watch videos, publish homework. Teachers can view students of the teaching class information and score, and also can publish the Announcement message and diary. Students can view the Announcement message, teacher information and course information. Students can also submit homework and solve the unknown problems by online Q & A. Administrator can operate teachers and students, and also manages the online Q & A module. Through this system, students can easily obtain the information of the courses, and can be triggered the enthusiasm for study. Teacher can help student on Internet,, and understand students' learning situation by homework which is submitted.

Keywords: The Network Education Platform, JavaEE, MVC Design Pattern , Struts

1 绪论

1.1研究背景及意义

在知识大爆炸的现代，怎样才能更好地学习摆在大家面前的一个难题。随着计算机技术和宽带网络的飞速发展，网络教学综合平台为学校教学提供了一种新的手段和方式。一定意义上说，网络教学综合平台的使用对于学校教学是一场革命。20世纪90年代中后期到现在，网络在学校得到了普遍的应用，各高校的校园网也相继出现，但是校园网络在教学方面的发展相对较缓慢，未能起到其应有的作用。在教学对象上，偏重于更加功利的远程教育，不够重视学校的教育。大力开展网上教学，注重学生对教学资源的真实需求，推动信息技术与课程信息的集合，是推动教学改革，培养创新人才的有效途径，也是教育技术在教学中充分应用的体现[1]。

网络教学不仅取代传统方式的课堂教学，而是将网络教学模式和课堂教学融合在一起，吸收传统课堂教学的优点，并克服其时间时空限制等弱点，发挥网络教学的优点，构建一种全新的教学模式。网络教学综合平台的实现主要有以下几点意义。

（1）消除学习的时间和空间的限制，提高学生学习效率，并且极大限度的激发学生的学习潜能

通过建立此平台，可以使学生在任何有网络的地点学习知识。消除了学习在时间和空间上的限制。学生不必再因为没有听清楚内容或者忘记内容而耽误学习，极大的提高了学生的学习效率。教学平台的应用，使得教学资源可视化，这是对传统学习的一种颠覆，一场革命。学生通过教学资源，可以根据自身情况，自身特点和需求来学习，可以发散自己的思维，而不是一味的跟随老师的思想，这样激发了学生对学习的兴趣，有助于学生创新能力的提高，并极大限度的激发了学生的学习潜能。

（2）促进教育教学结构的改革

以往的教学改革，都是教学内容、教学手段和教学方法的改革，但是对于教学模式的改革却很少，这对于教学作为一个系统说是不合理的，这点已得到众多专家学者的认同，对于教学结构的改革，在观念和体制的束缚下难以推进，而观念的改变是一个渐进的过程，开展网络教学可以促进这一过程的进行，让教师和学生逐渐从习惯课堂教学过渡到接受网络教学，他们需要心理的准备，也需要信息技术素养的准备

（3）汇总大量的教学资源及教学信息，促进高校整体的管理

如大家所知，教学资源数量类别庞大，建立网络教学平台可以更好的管理它们，还可以将它们汇总，并分门别类整理，为学生提供了方便快捷的学习资源。由于教学是一个长期的活动，将教学资源信息整合为以后的教学平台还提供了学生、老师信息的汇总管理，新闻的发布以及最新的通知事宜，这也促进了高校在整体上的管理。

1.2网络教学综合平台的发展

20世纪90年代中期，为了满足网络教学的发展需要，一些教育和商业机构开始开发专门的教学系统。这些系统从最初帮助教育机构开发教学资源库，到后来支持和管理网络教学，都是围绕教学资源的管理和网络教学活动的管理两方面的功能发展起来的网络教学综合平台。

网络教学综合平台大体经历了四个发展阶段：

第一阶段：普通的学习资源库，也成为内容管理系统。在网络技术发展的初期，一些大学、公司和培训机构开始有意识地开发专门的网络资源库，用来存储和管理教学资源，从而减少开支，使学习者可以自主地学习，也丰富了知识的传播途径。但其功能仅限于资源管理，资源格式与管理技术不统一，难以广泛共享。

第二阶段：学习管理系统。学习管理系统源于自动化系统，具有用户注册管理、课件目录管理、学习者的信息数据记录等功能，但一般不具备教学内容制作的功能。

第三阶段：学习内容管理系统。学习内容管理师最初为高等教育开发的传统课件管理系统的发展版，旨在帮助没有技术经验的教师或资源专家设计、创建、发布和管理网络课件。同时它能够对用户进行管理，可以跟踪学生的学习进度并及时调整以适合学习者的学习需要。学习内容管理系统使学习的共享和教学系统的交互成为可能。

第四阶段：通用网络教学综合平台[2]。通用网络教学综合平台在既有教学系统的基础上，从对教学过程（课件的制作与发布、教学组织、教学交互、学习支持和教学评价）的全面支持，到教学的管理（用户与课程的管理），再到与网络教学资源库及其管理系统的整合，集成了网络教学需要的主要子系统，形成了一个相对完整的网络教学支持环境。

1.3网络教学综合平台存在的问题及原因分析

（1）网络教学综合平台不符合高校的教学模式

传统的网络教学综合平台大都是按学科体系，重理论的讲授，平台按学科体系进行教学内容的讲解及理论，没有以能力或技能的为 主线的模块化课程内容，没有按案例或任务驱动的教学模式。

（2）网络课程注重教学内容的传授，缺乏学习环境设计

纵观大部分的网络教学综合平台都非常重视教学内容的简单传授，提供诸如课程介绍、课程内容、教学大纲、教学录像等功能。虽然大部分网络课程的教学内容讲解与演示都比较到位，提供了大量教学的讲义PPT文件和上课的视频录像，但基本都是书本、课堂教学的简单搬迁。但是课程一开始就进入知识教学，没有为学习者设计相关的情景导入环节，完全忽略了教学环境的设计，将学习者置身于一个空洞的学习环境之中，学习者的知识学习和真实的生活环境脱节，更无从谈起使学习者获得实际的、能解决问题的技能相关联起来。

（3）网络教学综合平台对学习者的高要求与学生现有水平存在矛盾

网络教学对学习者的能力提出了很高要求，如良好的自我监控能力、计算机操作技能、与他人交互与协作的能力，以及信息的检索、分析、处理能力等等。但在长期应试教育的影响下，学生缺乏学习主体性意识，自主思考、探索、创新的精神不足，因而表象出对自主性学习方式适应不良。自制能力较差的学生容易沉溺于非学习性质的网络空间，造成学习的止步不前。

（4）网络教学综合平台课程资源库建设滞后，学习者不能参与资源库的建设

目前很多网络教学平台学习资源较少，不能及时更新。资源建设不足，表现为：一是量的不足：二是质的欠佳。不少网络教学平台明显有“赶活儿”的嫌疑，在一段时间内集中添加资源，时间紧、任务重，难免就有资源的选择与取舍不当之处，更缺乏资源的导学，又或者其他可能的问题，导致资源不是最合用的，而且资源库仅仅靠开发者自身的力量完成建设，也许不是最好的方式。

1.4本章小结

本章从网络教学综合平台的背景及意义、网络教学综合平台的发展和网络教学综合平台存在的问题做了简要的分析。

2 相关技术简介

随着计算机的高速发展，Web技术也在不断的提高。本章将对系统中应用的一些技术（如：JavaEE、MVC模式、Struts等）进行简单的介绍。

2.1 JavaEE平台

Java平台共分为三个主要版本JavaEE、JavaSE和JavaME。JavaEE（Java Platform，Enterprise Edition）是sun公司推出的一种全新的容器概念模型，是一个基于Java组件技术的企业级应用程序版本。这个版本以前称为J2EE[3]。JavaEE能够为我们帮助开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端Java应用程序。JavaEE是在JavaSE的基础上构建的，它提供Web服务、组件模型、管理和通信API，可以用来实现企业级的面向服务体系结构（service-oriented architecture，SOA）和Web2.0应用程序。

JavaEE的基础核心是在标准版“编写一次、随处运行”、JDBC API等特性的基础上，能够进一步对JSP、XML技术提供全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场时间的体系结构。它具有以下特点。

一是规范了标准的运用开发体系结构，使与基础结构服务相关的问题以及底层分配问题都由运用程序容器或者服务器来处理。二是提供的中间层集成框架，可满足运用系统高可用性、高可靠性以及可扩展性的需求。三是基于组件技术规范定义的标准开发平台，支持应用程序的集成，降低多层应用开发复杂性。JavaEE体系结构如图2-1所示。

图2-1 JavaEE体系结构图

2.2 MVC设计模式

MVC是一种目前广泛流行的软件设计模式[4]。随着网络应用的快速增加，MVC模式对于Web应用的开发无疑是一种非常先进的设计思想，无论你选择哪种语言，无论应用多复杂，它都能为你理解分析应用模型时提供最基本的分析方法，为你构造产品提供清晰的设计框架，为你的软件工程提供规范的依据[5]。

（1）MVC设计思想

MVC英文即Model-View-Controller，即把一个应用的输入、处理、输出流程按照Model、View、Controller的方式进行分离，这样一个应用被分成三个层——模型层、视图层、控制层。

视图(View)代表用户交互界面，对于Web应用来说，可以概括为HTML界面，但有可能为XHTML、XML和Applet。随着应用的复杂性和规模性，界面的处理也变得具有挑战性。一个应用可能有很多不同的视图，MVC设计模式对于视图的处理仅限于视图上数据的采集和处理，以及用户的请求，而不包括在视图上的业务流程的处理。业务流程的处理交予模型(Model)处理。

模型(Model)：就是业务流程/状态的处理以及业务规则的制定。业务流程的处理过程对其它层来说是黑箱操作，模型接受视图请求的数据，并返回最终的处理结果。业务模型的设计可以说是MVC最主要的核心。

控制(Controller)可以理解为从用户接收请求, 将模型与视图匹配在一起，共同完成用户的请求[6]。划分控制层的作用很重要，它清楚地告诉你，它就是一个分发器，选择什么样的模型，选择什么样的视图，可以完成什么样的用户请求。控制层并不做任何的数据处理。一个模型可能对应多个视图，一个视图可能对应多个模型。MVC设计模型体系结构如图2-2所示。

（2）MVC拥有以下几个优点：

①最重要的是应该有多个视图对应一个模型的能力。这样减少了代码的复制，即减少了代码的维护量，一旦模型发生改变，也易于维护；

②由于模型返回的数据不带任何显示格式，因而这些模型也可直接应用于接口的使用；

③一个应用被分离为三层，因此有时改变其中的一层就能满足应用的改变；

④它还有利于软件工程化管理。由于不同的层各司其职，每一层不同的应用具有某些相同的特征，有利于通过工程化、工具化产生管理程序代码。

图2-2　MVC设计模型体系结构

综合上述，MVC是构筑软件非常好的基本模式，至少将业务处理与显示分离，强迫将应用分为模型、视图以及控制层, 使得你会认真考虑应用的额外复杂性，把这些想法融进到架构中，增加了应用的可拓展性。如果能把握到这一点，MVC模式会使得你的应用更加强壮，更加有弹性，更加个性化。

2.3 Struts2技术

Struts2 是一个web应用框架。它不是一个Struts的新的发布版本，而是一个全新的框架。Struts2是第二代基于Model-View-Controller (MVC)模型的web应用框架。 Struts2是java企业级web应用的可扩展性的框架[7]。它是WebWork和Struts社区合并后的产物。它继承了MVC的各项特性，并更具JavaEE了相应的变化和扩展。

Struts2工作时使用拦截器作为处理，以用户的业务逻辑控制器为目标，创建一个控制器代理。控制器代理负责处理用户请求，处理用户请求时回调业务控制器的execute方法，该方法的返回值决定了Struts2将怎样的视图资源呈现。

Struts2框架的大致处理流程如下：

　　（1）浏览器发送请求，例如请求showcourse.action、 .action等；

　　（2）读取配置文件（struts配置文件中的Action）；

（3）核心控制器FilterDispatcher根据请求决定调用合适的Action；

（4）Struts2的拦截器链自动对请求应用通用功能；

　　（5）处理业务，回调Action的execute方法，该execute方法先获取用户请求参数，然后执行某种数据库操作。实际上，因为Action只是一个控制器，它会调用业务逻辑组件来处理用户的请求；

（6）返回响应（通过execute方法将信息返回到FileterDispatch）；

（7）查找响应（FileterDispatch根据配置查找响应的信息跳转页面）；

（8）响应用户（jsp→客户浏览器显示，采用struts2标签库）[8]。Struts2的体系结构如图2-3所示。

图2-3 Struts2的体系结构图

2.4 UML建模语言

UML是一种Language（语言），是一种Modeling（建模）Language，是Unified（统一）Modeling Language。它已进入全面应用阶段的事实标准，它的应用领域正在逐渐扩展，包括嵌入式系统建模、业务建模、流程建模等多个领域，而且它还成为“产生式编程”的重要支持技术：MDA、可执行UML等。它定义了易于表达、功能强大、普遍适用的新思想、新技术和新方法。它是面向对象分析与设计的一种标准表示形式，主要用于对软件面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程[9]。

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