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基于Web技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)輔助人文教學(xué)軟件設(shè)計(jì)

2015-01-29 02:58:24張佳

電子設(shè)計(jì)工程 2015年20期

張佳

（陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院陜西西安 710100）

隨著當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，人們的生活和工作方式也開始改變，同時(shí)在學(xué)習(xí)和教育方面也呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，越來越多的人們開始應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)對信息的獲取和知識的學(xué)習(xí)。人文學(xué)院作為培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，樹立新時(shí)期的社工、政工工作形象的教育基地，也在新形勢下開始適應(yīng)信息化的浪潮。但是在現(xiàn)實(shí)教育教學(xué)平臺中還鮮有專門應(yīng)用于人文學(xué)院的教育網(wǎng)絡(luò)平臺，對此，文中創(chuàng)新性地提出人文網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，并對其實(shí)現(xiàn)的過程進(jìn)行了深入的分析和探討。

1 系統(tǒng)用例分析

用例分析圖是將參與者和外部的用戶所能觀察到的系統(tǒng)功能的一種模型圖，通過該模型圖其呈現(xiàn)了系統(tǒng)的參與者和其用例，以及他們存在的相互關(guān)系，主要應(yīng)用在對系統(tǒng)、子系統(tǒng)等方面的建模。通過用例分析圖可以看出用例之間其是如何聯(lián)系的。而人文學(xué)院主要包括歷史學(xué)、語言學(xué)、行政管理等專業(yè)，通過用例分析可以看出在專業(yè)的教學(xué)過程中，教師和學(xué)生存在的相關(guān)的用例。因此，本文將該系統(tǒng)的使用角色分為教師、學(xué)生和管理員。

1.1 教師用例圖

教師通過合法身份在登陸系統(tǒng)之后，可以對自己的基礎(chǔ)信息進(jìn)行修改，包括用戶密碼、工作地址、年齡等；可以發(fā)布相關(guān)的課程公告。同時(shí)教師還可以在選擇相關(guān)的人文課程之后，對該課程的教學(xué)大綱、教學(xué)參考等進(jìn)行制定；可對課程課件、視頻等資料進(jìn)行上傳；可通過平臺布置、批改作業(yè)；可通過平臺對學(xué)生成績進(jìn)行管理，并和學(xué)生通過學(xué)問答疑進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)溝通。其具體的用力分析如圖1所示。

圖1 教師用例分析圖Fig.1 Teachers use case diagram analysis

1.2 管理員用例分析圖

在該人文教學(xué)平臺中，管理員則主要負(fù)責(zé)保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺能夠正常、穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)保障其中數(shù)據(jù)庫信息安全。管理員具有用戶管理、課程管理、教學(xué)資源管理等不同的任務(wù)。管理員通過對用戶進(jìn)行合法注冊審核、使用權(quán)限分配和資源備份等。其具體的用例分析圖如圖2所示。

1.3 學(xué)生用例分析

圖2 管理員用例分析Fig.2 Administrator use case analysis

在系統(tǒng)中學(xué)生通過合法的身份登陸到系統(tǒng)當(dāng)中，可對自身的密碼進(jìn)行修改，同時(shí)也可以查看相關(guān)的人文課程介紹、課程老師介紹。查看相關(guān)課程老師所發(fā)布的課程公告、大綱等，并可通過系統(tǒng)下載教師上傳的相關(guān)的課程課件、視頻等，完成教師布置的在線作業(yè)，提交做作業(yè)并通過在線測試對每個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)的效果進(jìn)行檢測。其具體的用力分析如圖3所示。

圖3 學(xué)生用例分析Fig.3 Students use case analysis

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

結(jié)合系統(tǒng)用例分析，將該系統(tǒng)分為教師、管理員和學(xué)生3個(gè)不同的子系統(tǒng)，其具體的功能如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)Fig.4 System function design

將系統(tǒng)分為教師、學(xué)生和管理員3個(gè)功能模塊，其中公告信息功能中，教師和管理員可發(fā)布相關(guān)的信系統(tǒng)、課程等信息，學(xué)生則通過公告信息對相關(guān)的信息進(jìn)行查看，如放假、調(diào)課等信息；個(gè)人信息則主要為教師和學(xué)生提供修改、刪除等功能；課程管理主要為教師和管理員使用。該部分功能分為已開、新開課程管理和教學(xué)文件管理。根據(jù)人文教學(xué)的需要，教師可隨時(shí)對新建課程當(dāng)中的相關(guān)模塊進(jìn)行添加，并將課程的相關(guān)資料，如教學(xué)大綱、內(nèi)容等上傳到后天數(shù)據(jù)庫；管理員則對上傳的相關(guān)在資料進(jìn)行審核，在通過信息可正常顯示到相應(yīng)的界面；課程作業(yè)主要為學(xué)生和老師使用。教師通過網(wǎng)絡(luò)平臺布置相關(guān)的作業(yè)，而學(xué)生則通過該平臺查看作業(yè)信息；答疑討論則主要為教師和學(xué)生提供人文知識的討論空間，從而使得教師和學(xué)生能夠?qū)崿F(xiàn)在線實(shí)時(shí)溝通平臺；用戶管理主要為系統(tǒng)管理員應(yīng)用，通過該功能可實(shí)現(xiàn)對用戶注冊、登陸和注銷等操作，同時(shí)對系統(tǒng)中的使用角色進(jìn)行功能分配，讓系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)良好的運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 系統(tǒng)整體模型設(shè)計(jì)

當(dāng)前針對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的布局通常都是采用3層結(jié)構(gòu)，教師和學(xué)生通過Web瀏覽器即可實(shí)現(xiàn)對信息的存儲和讀取。對此文中針對人文教育的特點(diǎn)，也采用現(xiàn)階段的3層體系的B/S訪問模式。該模式作為對C/S架構(gòu)模式的一種改進(jìn)，將系統(tǒng)分為界面層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層。通過獨(dú)立的3個(gè)單元大大簡化了電腦客戶端的電腦的負(fù)荷，從而降低了用戶維護(hù)的成本和時(shí)間，更好的易于對系統(tǒng)進(jìn)行把握。同時(shí)在系統(tǒng)安全性方面也有著很大的提高，可直接將后天的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行屏蔽，避免了直接操作數(shù)據(jù)庫的可能性，也提高了系統(tǒng)的效率和可擴(kuò)展性。系統(tǒng)在開發(fā)的周期方面也明顯縮短，在開發(fā)的效率方面也有著很大的提高。

同時(shí)在系統(tǒng)的開發(fā)方面，我們還采用開源架構(gòu)對其進(jìn)行構(gòu)建：Spring+Struts+Hibernate。在這其中Spring作為一個(gè)開源的框架，其是由Rod Johnson進(jìn)行創(chuàng)建。開源框架的重點(diǎn)則是在于其分層的架構(gòu)，即根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇哪種組件，以此解決開發(fā)中存在的復(fù)雜的問題。同時(shí)該框架還為J2EE的應(yīng)用程序提供相應(yīng)的集成的功能；Struts框架則主要采用servlet和JSP來開發(fā)Web的應(yīng)用程序，通過哦提供一個(gè)統(tǒng)一的框架和系列標(biāo)簽，包括表單、html、條件判斷等。采用Struts的優(yōu)點(diǎn)在于其可以非常容易的對業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行控制，并提供良好的表單自動映射到j(luò)avabean容器中；Hibernate框架則作為開放的源代碼的對象關(guān)系映射框架，通過對象編程實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作。其具體的架構(gòu)則如圖5所示。

圖5 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)Fig.5 Overall system architecture design

4 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

根據(jù)系統(tǒng)的功能和教學(xué)的需要，我們將該人文教學(xué)平臺的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)圖圖6所示，其首先以校園網(wǎng)作為載體，通過學(xué)校的校園網(wǎng)，用網(wǎng)絡(luò)中心的交換機(jī)對各個(gè)服務(wù)器進(jìn)行控制，包括FTP服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web服務(wù)器等，并通過其中的路由器和防火墻和外部的因特網(wǎng)進(jìn)行連接，最后在通過各個(gè)部門當(dāng)中的二級交換機(jī)對用戶進(jìn)行控制。

5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

5.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

圖6 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)Fig.6 System network topology design

對本人文教學(xué)系統(tǒng)開發(fā)，服務(wù)器端采用Windows Server 2003作為操作系統(tǒng)，ORACLEl0g作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，Tomcat6.5作為應(yīng)用服務(wù)器，以JSP作為頁面端的開發(fā)，J2EE作為系統(tǒng)架構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的開發(fā)。在系統(tǒng)硬件布局方面，應(yīng)用服務(wù)器端采用Intel酷睿5處理器，內(nèi)存大小為2 G，硬盤大小為500 G。

5.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫連接實(shí)現(xiàn)

結(jié)合系統(tǒng)需要，本文采用Oracle數(shù)據(jù)庫，其具體的數(shù)據(jù)連接實(shí)現(xiàn)代碼為：

CIass.forName （"oraclejdbc.drivenOracleDriver"）.newInstance{）；

String url-'jdbc:oracle:thin:@localhost:152l:orcr'；

//ord為數(shù)據(jù)庫的SID

String use尸"test"；

String password="test"；

Connection conn:DriverManager.getConnection （url，user，password）；

5.3 課程管理設(shè)計(jì)

課程管理作為該系統(tǒng)比較關(guān)鍵的部分，其包括新開、已開、作業(yè)上傳等，本文針對作業(yè)的上傳則采用HTTP方式進(jìn)行上傳。在JSP頁面中選擇需要上傳的本地文件，進(jìn)行提交，其部分關(guān)鍵代碼如下:

上傳課件

選擇要上傳的文件:

〈input type="submit"value="提交?'〉

而在業(yè)務(wù)層針對文件的上傳，則從Session當(dāng)中去獲取用戶上傳所需要的信息，同時(shí)采用Spring框架對課件管理業(yè)務(wù)邏輯類CourseManager與課件數(shù)據(jù)訪問對象進(jìn)行整理[7]。

6 結(jié)束語

通過采用J2EE架構(gòu)和JSP頁面技術(shù)，本文實(shí)現(xiàn)了人文管理學(xué)院教學(xué)平臺的開發(fā)，通過該平臺學(xué)生和教師可通過平臺實(shí)現(xiàn)對課程管理、作業(yè)布置等方面的應(yīng)用，從而提高了人文教育方式的創(chuàng)新，并借助網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)、隨地的使用，是對人文教育方式的創(chuàng)新，具有一定的實(shí)用性。

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