程《序设计基础》在线教育系统的设计与实现-学位论文.doc
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1、石河子大学信息科学与技术学院毕业论文课题名称:程序设计基础在线教育系统的设计与实现学生姓名:刘鹏2007081863武林2007081890学 院:信息科学与技术学院专业年级:计算机科学与技术专业2007级指导教师:郭理副教授完成日期:二一一年六月五日摘要摘 要本次毕业设计实现的是程序设计基础在线教育系统。该系统基于B/S模式,采用MVC框架三层体系结构,采用JSP 、 Servlet 、 JDBC等技术开发实现。我们首先对系统的性能和功能做了需求分析,得到系统的整体功能框架;然后进行概要设计和详细设计,同时完成了数据库的分析设计;最后采用当今流行的程序开发集成工具MyEclipse进行了具体
2、的编程实现。本系统分为前台在线学习子系统,包括在线测试、在线学习、资源下载、作业提交、答疑解惑等模块;后台管理子系统,包括用户信息管理、课件资源管理、新闻公告管理、作业批改管理、在线测试管理、留言板管理等模块。系统有管理员、学生、教师和访客四类角色。本系统的使用,可以使传统课堂教学得到很好的延伸和拓展,给学生的课后学习和教师的教学工作以及相互之间的交流提供了很好的平台。关 键 词:在线教育;JSP;在线测试;在线学习;作业提交V石河子大学信息科学与技术学院本科毕业设计论文ABSTRACTThis graduation design implements the online education
3、 system. The system is based on B/S model, by using MVC framework of three layer structure, adopting the JSP, Servlet, JDBC techniques to develop and implement. We first analyze the performance and function of the system, getting the systems overall function framework; And then do the general design
4、 and detailed design ,at the same time we complete the database analysis and design; Finally we use the todays popular program development integration tools MyEclipse to realize the concrete programming. This system is divided into the front desk online learning subsystem, including online testing,
5、online learning, resource downloading, submitting assignments and unriddling;The background management subsystem, including user information management, courseware resource management, news bulletin management, homework management, online testing management and message board management.The system ha
6、s four kinds of roles, administrator, student, teacher and visitor. Through using this system, we can make the traditional classroom teaching get well extend, providing the students afterclass learning and the teachers teaching and the communication between each other with a good platform.KEY WORDS:
7、 Online education; JSP; Online testing; Online learning; Submit assignments 目录目 录1 绪论11.1 题目11.2 课题背景11.3 课题研究目的及意义11.3.1 研究目的11.3.2 研究意义21.4 设计时间21.5 课题内容及分工21.5.1 课题内容21.5.2 课题分工21.5.3 设计成果22 相关技术原理及开发环境32.1 相关技术原理32.1.1 Browser/Server系统的三层体系结构32.1.2 Java Server Page(JSP)技术42.1.3 JDBC技术52.2 开发环境62
8、.2.1 系统硬件环境62.2.2 系统开发工具63 需求分析73.1 引言73.2 可行性分析73.2.1 技术可行性73.2.2 经济可行性73.2.3 操作可行性73.3 功能需求73.4 系统的UML建模83.4.1 系统的用例图83.4.2 系统的时序图113.4.3 系统的协作图133.4.4 系统的状态图143.5 系统性能需求153.6 系统数据流图153.7 数据字典173.7.1 数据元素描述173.7.2 数据流描述193.7.3 处理过程描述213.7.4 数据存储描述263.7.5 外部实体描述294 详细设计294.1 概述304.2 系统功能模块图304.2.1
9、用户信息模块图304.2.2 课件资源模块图314.2.3 新闻公告模块图324.2.4 作业批改模块图334.2.5 在线测试模块图334.2.6 留言板模块图344.3 系统流程图354.3.1 用户登录流程图354.3.2 用户信息模块流程图364.3.3 课件资源模块流程图374.3.4 新闻公告模块流程图384.3.5 作业批改模块流程图394.3.6 在线测试模块流程图404.3.7 留言板模块流程图425 数据库设计435.1 数据库逻辑设计435.2 数据库物理设计445.3 数据库表单关系506 系统测试516.1 编写目的516.2 背景516.3 测试方法516.4 系统
10、测试过程516.4.1 用户信息管理模块的测试526.4.2 课件资源管理模块的测试536.4.3 作业批改管理模块的测试546.4.4 新闻公告管理模块的测试556.4.5 在线测试管理模块的测试576.4.6 留言板模块的测试596.5 系统维护616.5.1 维护的内容616.5.2 维护类型617 结论62致 谢63参考文献641 绪论1 绪论1.1 题目程序设计基础在线教育系统1.2 课题背景随着Internet/Intranet的普及,计算机应用己经从传统的单机模式转变为以全球互联网WWW(World Wide Web)平台为基础的新型服务模式。但由于受时间和空间的限制,传统教学模
11、式的局限性变得越来越突出。而WWW以丰富的超文本(图形、声音、动画、视频等)、统一的用户平台(网络浏览器)和其易用性得到了人们的广泛接受。计算机辅助教学系统面临着一场深刻的改革,作为一种全新的教育形式,基于Web的教学管理系统应运而生。在这种教学方式下,人们突破了时空的局限,随时可以从网上获取最新、最形象表示的前沿知识。通过基于Web环境的合作学习,学生可以与其他在线学习者彼此讨论,汇集集体智慧,达到合作学习的效果。网上教学不仅仅是简单的将教学材料在网上发布,而更多的是学生与教师之间、学生与学生之间的充分沟通与交流,由于远程教学教师与学生之间在空间上的分离,这种沟通与交流就显得尤为重要,另外,
12、传统教学过程中一些保证教学质量的关键环节,如作业、考试、图书馆、笔记记录等,都应该能够在网上得到很好的支持。所有的沟通与交流以及关键教学环节,都需要一些专用的工具来支持,但是现有Internet技术并没有提供这些工具。因此迫切需要一套在线教育系统,为教师在网上实施教学提供全面的工具支持,也使得网上教学从简单的教学信息发布变成一个充满交流与互动的虚拟化学习社区。1.3 课题研究目的及意义1.3.1 研究目的本课题是在线教育综合管理系统的一部分,实现本科生对程序设计基础课程的网上学习。其包括六个部分:用户信息管理,课件资源管理,新闻公告管理,作业批改管理,在线测试管理,留言板管理。该系统的主要目的
13、是实现一个在线学习与资源共享平台,用户借助此平台可以随时随地、灵活有效的学习和测试,共享资源,提高学习效率。并与小组成员共同努力,开发一个完整的程序设计基础在线教育系统,进一步提高程序设计基础的教学水平和同学们的编程能力。从学习和实践角度来说,通过此次开发工作,对本科阶段学习进行总结和检验。通过本项目开发来提高自己的软件需求管理、系统设计、编程技能、文档编写能力,同时培养自己的小组协作能力和软件工程意识。1.3.2 研究意义在传统的课堂式教学下学习存在着很多的缺点,如:享受到最优秀老师服务的只能是少数人;不能灵活的掌握学习主动权。随着科学技术的不断提高,计算机科学与技术日渐成熟,计算机应用的普
14、及,计算机已进入人类社会生活的各个领域,并发挥着越来越重要的作用,越来越多的学生选择网上在线学习。在线教育系统提供最优秀的教育资源。传统授课方式中,真正能享受到最优秀老师服务的只能是少数人,而通过在线教育系统提供的视频学习,任何人都可以轻松享受到优秀老师提供的教学服务。在线教育系统整合各领域最优秀的教学视频,可以让你接受第一流的教育。在线学习不受时间的限制,并且可以随时随地在可以上网的地方参与学习。同时,本课题能够锻炼一个人在面对具体项目时,遇到问题,分析问题,解决问题的能力;获得独立策划、实施课题,并按照既定计划进行开发的经验,以及查找相关文献的能力。通过自己的努力使得对于在线教育系统有一个
15、全面的、深刻的认识。为以后研发工作打下坚实的基础,积累宝贵的经验。1.4 设计时间 16周1.5 课题内容及分工1.5.1 课题内容程序设计基础在线教育系统主要提供程序设计基础课程的网上教学平台。通过对本系统的开发,主要实现以下功能:1) 教师可以通过该系统发布教案、布置/批改作业、发布公告和答疑解惑等;2) 学生可以通过该系统完成自学,向老师提出问题,跟老师和其他同学讨论,上交作业,浏览公告,查询作业及成绩等。1.5.2 课题分工共同合作:需求分析,数据库分析设计,管理员子系统的编码实现。刘 鹏:教师子系统、在线测试系统的编码实现,数据库设计,撰写部分文档、论文。武 林:学生子系统、在线测试
16、系统的编码实现,系统测试,撰写用户手册、论文。1.5.3 设计成果1) 系统可执行程序一套;2) 毕业设计论文一份;3) 系统用户手册一份。612 相关技术原理及开发环境2 相关技术原理及开发环境2.1 相关技术原理2.1.1 Browser/Server系统的三层体系结构在Browser/Server的系统中,用户可以通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请求。Browser/Server结构极大的简化了客户机的工作,客户机上只需安装、配置少量的客户端软件即可,服务器将担负更多的工作,对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。在Browser/Server三层体系结构下,表示层(Pr
17、esentation)、业务逻辑层(Business Logic)、数据访问层(Data Service)被分割成三个相对独立的单元(如图2-1所示):图2-1三层结构模型第一层-表示层:Web浏览器在表示层中包含系统的显示逻辑,位于客户端。它的任务是由Web浏览器向网络上的某一Web服务器提出服务请求,Web服务器对用户身份进行验证后用HTTP协议把所需的主页传送给客户端,客户机接受传来的主页文件,并把它显示在Web浏览器上。第二层-业务逻辑层:具有应用程序扩展功能的Web服务器在业务逻辑层中包含系统的事务处理逻辑,位于Web服务器端。它的任务是接受用户的请求,首先需要执行相应的扩展应用程序
18、与数据库进行连接,通过SQL等方式向数据库服务器提出数据处理申请,而后等数据库服务器将数据处理的结果提交给Web服务器,再由Web服务器传送回客户端。第三层-数据访问层:数据库服务器在数据访问层中包含系统的数据处理逻辑,位于数据库服务器端。它的任务是接受Web服务器对数据库操纵的请求,实现对数据库查询、修改、更新等功能,把运行结果提交给Web服务器。从上面的分析中可以看出,三层的Browser/Server体系结构是把二层Client/Server结构的事务处理逻辑模块从客户机的任务中分离出来,由单独组成的一层来负担其任务,这样客户机的压力大大减轻了,把负荷均衡地分配给了Web服务器,于是由原
19、来的两层的Client/server结构转变成三层的Browser/Server结构。2.1.2 Java Server Page(JSP)技术在本系统的开发过程中采用的是JSP+JavaBean+Servlet模式,在该模式中,结合了JSP和Servlet技术,充分利用了JSP和Servlet两种技术原有的优点。此模式遵循视图控制器(MVC)模式,它的主要思想是使用一个或多个Servlet作为控制器。请求由前沿的Servlet接收并处理后,会重新定向到JSP。在Servlet作为控制器时,每个Servlet通常只实现很少一部分功能,多个Servlet控制器就可以结合起来完成复杂的任务,这样的
20、好处是Servlet的重用性好。在此模式中,JavaBean作为模型的角色,它充当JSP和Servlet通信的中间工具,Servlet处理完后设置Bean属性,JSP读取此Bean的属性,然后进行显示。此模式更加明显的把显示和逻辑分离,使代码容易管理,适合于大型项目的开发,所以在本系统中采用了这种模式8。此模式的数据传递关系如图2-2所示。 图2-2 JSP+JavaBean+Servlet开发模式数据传递关系首先,J2EE 结构是设计和开发在线教育系统的核心。第二,系统提供的大部分操作都涉及到与用户动态地进行信息交互,要求系统能够实现数据的动态发布。第三,位于客户端的用户主要通过浏览器使用本
21、系统。第四,在Sun 公司提出的J2EE蓝图中明确推荐使用JSP技术为动态内容提供服务9。因此,在J2EE结构的模型框架下,JSP 技术是实现此系统动态信息交互功能的首选方案。JSP技术主要有以下一些特点17:1) 应用程序逻辑和页面显示相分离的特性。JSP 把用户界面从系统内容中分离开来,使得设计人员能够在不改变底层动态内容的前提下改变整个网页布局。2) 组件的可重用性。绝大多数JSP页面依赖于可重用的、跨平台的组件来执行应用程序的处理。开发人员能够共享和交换执行组件,并利用这些组件创建应用程序。基于组件的方法加速了开发过程,提高了应用程序的开发效率15。3) 跨平台特性。JSP技术将“一次
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- 关 键 词:
- 序设计基础 设计 基础 在线教育 系统 实现 学位 论文
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