陳潔

摘 要：與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)相比，高校的開放式實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)日益強(qiáng)烈的需求，本文在J2EE的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)，對設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的具體步驟進(jìn)行了分析，旨在為我國的開放式實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的推廣提供理論幫助。

關(guān)鍵詞：J2EE；實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)和開發(fā)

一、基于J2EE的教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)具有很大的弊端，主要體現(xiàn)在服務(wù)器與客戶端這兩個(gè)方面，系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)擔(dān)過大，已經(jīng)無法滿足實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的發(fā)展要求。本文針對實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)的開放性、用戶多樣性等特點(diǎn)，將J2EE與MAC模式有效結(jié)合起來，在結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)據(jù)庫以及組件等多個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（一）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.MAC與J2EE的有效結(jié)合

JSP是應(yīng)用J2EE的基礎(chǔ)，在運(yùn)行過程中，JSP能夠滿足多種用戶的瀏覽需求。在MAC的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上，應(yīng)用J2EE的先進(jìn)技術(shù)，從模型層、控制層以及視圖層這三個(gè)主要模塊來進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先，對于模型層的設(shè)計(jì)，該層面主要針對數(shù)據(jù)的使用、查詢以及更新等業(yè)務(wù)邏輯，通過EJB將商務(wù)邏輯裝在各種明細(xì)的框架之中，實(shí)體Bean通過JDBC的鏈接池控制關(guān)系數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)服務(wù)支持設(shè)置倍置于EJB系統(tǒng)之中，提供的服務(wù)主要包含數(shù)據(jù)安全管理、命名、處理事務(wù)、對象分布等。該BJB組件能夠簡化編寫程序，完善系統(tǒng)服務(wù)，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(shí)現(xiàn)，在無線應(yīng)用協(xié)議的基礎(chǔ)上，用戶也可以通過無線語言對實(shí)驗(yàn)室的管理系統(tǒng)進(jìn)行訪問，合作伙伴使用互聯(lián)網(wǎng)來進(jìn)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(jié)果反饋到客戶端上，此步驟是通過Servlet來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)解析功能的。

2.總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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(wù)的，采用MVC設(shè)計(jì)視圖層和控制器這兩個(gè)方面，用Servlet控制Web界面；業(yè)務(wù)邏輯層中利用J2EE技術(shù)開發(fā)系統(tǒng)框架，將客戶組長的各種應(yīng)用組合起來，實(shí)現(xiàn)各種新的功能。

（二）功能設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的功能具有雙面性，系統(tǒng)的使用者主要包括學(xué)生和教師，主要的管理模塊包含學(xué)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(shí)驗(yàn)室預(yù)約和管理，具體的功能為信息查看、實(shí)驗(yàn)預(yù)約、安排實(shí)驗(yàn)預(yù)約、管理實(shí)驗(yàn)成績、實(shí)驗(yàn)評價(jià)、信息交流等功能 。

（三）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

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(chǔ)著大量的數(shù)據(jù)，為系統(tǒng)的運(yùn)行提供基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)操作的步驟是通過操作數(shù)據(jù)表來實(shí)現(xiàn)的，其中的數(shù)據(jù)信息主要有實(shí)驗(yàn)室的具體信息，教師的授課信息、實(shí)驗(yàn)室的安排以及實(shí)驗(yàn)預(yù)約的表格和實(shí)驗(yàn)的評分表格[1]。

第二，設(shè)計(jì)概念模型。對實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分和功能分析，得到現(xiàn)實(shí)世界的抽象，即E—R模型。系統(tǒng)的管理員能夠同時(shí)對多個(gè)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行管理，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室對應(yīng)著多個(gè)種類的實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)對應(yīng)著多個(gè)學(xué)生。

第三，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要從對象模型的設(shè)計(jì)出發(fā)，來設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)表之間存在著一定的關(guān)聯(lián)，通過模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)各個(gè)實(shí)體之間的關(guān)系，能夠?qū)⑾到y(tǒng)的對象和其對應(yīng)的數(shù)據(jù)獨(dú)立地封裝在一起，明確數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)，對數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用和開發(fā)具有重要意義。

（四）組件設(shè)計(jì)

Struts的框架是試驗(yàn)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，通過對MAC模型進(jìn)行研究，了解其控制器和視圖，利用Validator框架和JavaBean框架技術(shù)，來進(jìn)行編碼[2]。實(shí)驗(yàn)室的預(yù)約、統(tǒng)計(jì)、護(hù)具查詢、功能管理等各個(gè)模塊組件的設(shè)計(jì)都屬于業(yè)務(wù)邏輯層，以下主要針對用戶的登錄模塊和系統(tǒng)的維護(hù)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)：

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(guān)的賬號(hào)和密碼，點(diǎn)擊登錄按鈕，數(shù)據(jù)就被傳導(dǎo)到了JavaBean中，對傳導(dǎo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再將處理的結(jié)果反饋到登錄界面上，教師就可以進(jìn)入該系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的操作，同樣地，不同的信息請求就會(huì)有不同的反饋結(jié)果，用戶可以進(jìn)行不同的操作[3]。

二、基于J2EE的教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

J2EE的多層分布體系被應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)管理系統(tǒng)當(dāng)中，選用合適的開發(fā)工具和服務(wù)器來為客戶提供運(yùn)行環(huán)境。一般情況下，使用的服務(wù)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(xué)生通過該系統(tǒng)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)約，當(dāng)學(xué)生輸入相關(guān)的信息，并成功登陸到界面之后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生的專業(yè)和學(xué)號(hào)信息，對系統(tǒng)中存儲(chǔ)的信息進(jìn)行篩選，提供與學(xué)生本專業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)信息。首先，學(xué)生需要通過實(shí)驗(yàn)預(yù)測的步驟，并獲取相關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)以及教師的信息，其次，教師根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的范圍安排，為學(xué)生提供選擇機(jī)會(huì)，最后，教師能夠?qū)W(xué)生的實(shí)驗(yàn)選擇進(jìn)行處理，包括刪除工作等。

學(xué)生利用該系統(tǒng)進(jìn)行選擇，能夠節(jié)省大量的時(shí)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(xué)生之間的交流增多，有序性增強(qiáng)，為學(xué)生的選課和教師的管理提供了方便。

三、結(jié)語

總之，J2EE的應(yīng)用對于實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的運(yùn)行具有重要作用，結(jié)合MAC的多層分布，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的開放性和實(shí)用性、分布性。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、數(shù)據(jù)庫以及組件等多方面入手，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的有效應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]任紅.基于J2EE的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].南開大學(xué)，2011.

[2]呂杰，趙林.基于J2EE框架的院級教學(xué)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(xué)信息數(shù)字平臺(tái)設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程，2015，（15）：26-29.endprint