-网络辅助教学平台的设计与实现.docx
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1、网络辅助教学平台的设计与实现姓名:李宇锟 学号:20150320411 班级:15计算机科学与技术(3+2)1. 绪论1.1开发背景上个世纪末期,网络技术逐渐开始流行起来,互联网发展进入了起步阶段。到了新世纪初期,信息化技术开始逐渐发展,计算机应用技术逐渐体现出优势来。接着,大量的电脑进入了千家万户,企事业单位、高校、机关等部门。信息化时代逐渐来临,网络辅助教学平台成为互联网时代下媒体管理的核心内容。网络辅助教学平台是媒体中非常重要的一部分,然而由于其性质也致使它难以被实时衡量。长期来看,管理十分不便利,存在误差,查询难的现象,一旦数据过多,人工管理方式就很难维持。随着信息技术的应用拓展,逐渐
2、引用了信息化技术管理,逐渐取代了人工管理模式,采用计算机系统来管理网络辅助教学平台,带来的好处是查询便利,信息准确率高,节省了开资,提高了工作的效率。本次系统开发,主要以网络辅助教学平台为对象,根据需求来完成功能设计12。1.2开发意义随着现代网络辅助教学平台的快速发展,可以说网络辅助教学已经逐渐成为现代教学平台过程中最为重要的部分之一。但是一直以来我国传统的教学平台没有建立一套完善的行之有效的网络辅助教学,传统的网络辅助教学平台已经无法适应高速发展,无论是从效率还是从效果来看都远远的和预计相差甚多,可以断言,传统的网络辅助教学平台模式已经不再适应,甚至已经拖累了发展。因此,需要一个操作方便,
3、高效的管理体系。系统设计的主要意义在于,一方面,对于教学平台来讲,系统上线后可以带来很大的便利性,网络辅助教学平台属于非常细致的管理模式,要求数据量大,计算机管理可以提高精确性,更为便利的就是信息的查询,大大的提高了工作效率,改善了管理质量;另一方面,通过系统的设计,自己对软件设计有了更加深入的了解,并且产生了浓厚的学习兴趣,在对问题分析方面有了独特的方式,是进入社会之前一次很好的锻炼机会34。 1.3研究内容1)不同用户的登录问题:根据用户的管理权限级别如系统管理员、普通用户、教师、学生等实现用户管理权限的区分并显示不同的管理界面以达到精确的数据信息管理。2)数据库的连接问题:数据库连接为系
4、统中的关键技术。3)数据一致性和安全性问题:本系统必须保证数据的一致性和安全,才能实现有效的管理。不能让没有权限的用户对数据进行操作并且定期对数据库进行备份。4)界面开发:系统界面的设计很重要,要使界面具有亲和力。5)网络辅助教学平台的现阶段发展情况分析。6)研究网络辅助教学平台如今仍然存在并待解决的问题。7)研究网络辅助教学平台的框架设计、系统结构、数据库系统管理、数据库安全性分析。8)进行网络辅助教学平台的每个功能模块的设计与实现。12.技术应用及工具介绍2.1 SSM 框架SSM框架结合是由Spring,SpringMVC和MyBatis三个开源框架的整合而成,是标准的MVC设计模式,将
5、整个系统划分为表现层,control层,service层,DAO层四层。并使用spring mvc负责请求的转发和视图管理,spring实现业务对象管理,mybatis作为数据对象的持久化引擎。通过这三者结合完成SSM的整合。2.1.1. Spring 框架Spring是一个开源的轻量级的Java开发框架并提供了多个方法解决的程序过度耦合的问题,大幅度精简了代码和程序员编程的工作量。而且由于spring提供了容器,可以配置每一个bean如何被创建,达到了集中管理对象创建的目的并实现关联,为IcC控制反转提供了基础。Spring也是一个轻量级的控制反转(IoC)和面向切换(AOP)的容量框架。当
6、应用了IoC,一个对象所依赖的其他所有对象都会被、bean工厂通过被动的方式传递进来,而不用这个对象自己主动创建或者查找需要依赖的对象,这样就促进了程序松耦合。Spring提供了面向切面编程的丰富支持,它的设计思想是分离应用的业务逻辑和系统级服务进行内聚性的开发,如spring提供的日志管理和事务管理。2.1.2 SpringMVCSpringMVC是一个基于java实现了MVC设计模式的轻量级Web框架,通过把Model,View,Controler分离,将Web层解耦,把Web应用分成逻辑清晰的几个设计模块,方便开发。SpringMVC的三个主要组件:Controller,Model,Vi
7、ew确保了MVC的每个组件仅耦合到DispatcherServlet前端控制器并且彼此独立地运行,从而大大减少了程序的耦合2.1.3. MyBatisMyBatis 是一款优秀的持久层框架,它支持定制化 SQL、存储过程以及高级映射。它是一种功能强大的数据访问工具和解决方案5。与Hibernate相比,MyBatis是一个半自动框架,而Hibernate是一个完全自动化的框架,不能直接维护mysql,因此MyBatis在编写mysql时非常灵活,Hibernate无法正常工作,会更麻烦。因此,该项目使用MyBatis作为网络辅助教学平台的多功能项目,而Hibernate更适合于稳定项目。在另一
8、方面,使用MyBatis的效能要比Hibernate更快。2.2 mysql数据库目前世界上运用广泛的数据库管理系统中,主要有ORACLE、MySQL、SQL Server、DB2、Sybase等。mysql2008版本具有mysql Server 7.0版本的所有优点,并在此基础上添加很多更先进的功能,从而更加方便使用、更好的伸缩性,集成度高。由于是微软的产品,因此mysql Server与微软的相关产品可以拥有更好的兼容性,在性能和维护上更稳定并可以实现跨平台应用。mysql的T-mysql支持ANSImysql92标准,是结构化查询语言mysql的一种。mysql Server在身份验证
9、上主要采用以下方式:登录验证、数据库管理员帐号许可验证、二级安全验证等等。且在同一时间支持mysql Server验证和Windows NT验证两种模式。微软的mysql Server是较为完善的C/S系统。Mysql Server需要在Windows NT平台上使用,而Windows NT可以支持Intel 386,Power PC,MIPS,Alpha PC和RISC平台,这使MySQL Server的兼容性非常完美。通过mysql Server 2008中的故障转移群集和数据库镜像,故障转移群集和数据库镜像可确保学校向学生提交的应用程序具有高可靠性和可用性。微软的mysql Server
10、 2008引入了集成的管理工具和管理应用程序编程接口(API),旨在提供易用性,可管理性和对大型mysql服务器配置的支持。得益于数据库加密,比以前版本更安全的默认设置,增强的密码策略和安全模型以及精细的自定义控制,使得在运用mysql Server 2008对数据进行管理时能提供安全级别非常高的功能。2.3 eclipse与Tomcat简介在JSP的web程序设计中,常使用eclipse做编辑工具,在J2EE和数据库开发领域里,十分通用。通过对应用程序服务器进行整合,可以大大的增强运算速度。Tomcat是一种小型web程序服务器,由于它是免费开源的,并且支持访问量较少,所以常常被用来私人使用
11、,它用于本教学辅助系统还能担任测试功能,并且成本较低,因为Tomcat在J2EE程序设计中成为最好的选择,而且当Tomcat工作时,它实际上被视为一个相对独立于Tomcat服务器的进程。3.系统分析3.1可行性分析本文设计的网络教学辅助平台将会分别从经济的可行性,技术的可行性以及操作的可行性等方面进行全面的可行性的分析。3.1.1经济可行性由于系统开发使用到的工具和软件都是可以免费使用的,因此系统开发的费用很少,甚至只需要少许的费用就可以开发出本系统,也可以忽略不计;再加上通过系统的实施可以提高用户文件的私密性,最大程度的保护用户的信息安全,因此,从这些方面就可以说经济上是可行的 45。3.1
12、.2技术可行性技术的可行性是指在如今所能拥有的技术条件之下,计算机软件和硬件的发展能否够满足发展的要求。由于本系统开发基于java语言,在一般的计算机上就能够满足开发本系统所需要的软硬件条件;因为它占用的内存本来就相对较少,我用MySQL Server数据对软件的开发以及设计在理论上没有问题的原因是:它对内存占用的需求相比其他数据库更低。3.1.3操作可行性作为当今大部分用户来讲,都是受过良好教育,具有高素质的人才,都能十分容易的使用电脑进行各种操作,是以本文在开发设计上使用java技术进行设计的网络辅助教学平台,其操作逻辑是完全可以被大部分人所接受的89。通过上述分析,可以确定该系统具有实际
13、开发的价值和可能性。3.2需求分析针对现存的问题和需要,通过功能需求的分析,特建立了数字化、信息化的网络辅助教学平台。本系统包含了多个功能模块以满足功能需要,下面分别简单阐述一下这几个功能模块需求。用户登录模块:用户登录系统,查询个人信息,操作可以使用的功能。其中包含学生、教师、管理员三种身份权限登陆。用户注册模块:访问用户可以注册用户,系统将反馈注册是否成功。添加管理员模块:向本系统中添加更多的管理人员,管理员包括普通管理员和超级管理员。教学资源管理模块:1)教学资源列表:通过读取数据库把已添加的教学资源显示在前端网页。2)增加教学资源:通过添加数据库内容实现教学资源的上传。3)修改教学资源
14、:通过修改数据库实现管理员对教学资源的编辑修改。教师信息管理模块:1)教师信息列表:将数据库的教师信息以列表的形式呈现给管理员。2)添加教师信息:实现管理员对教师信息的添加。3)修改教师信息:实现管理员对教师信息的编辑修改。 学生信息管理模块:1)学生信息列表:通过读取数据库把学生信息显示在前端网页。2)修改学生信息:实现对学生自己相关信息的编辑修改。 成绩信息管理模块:2)成绩信息列表:通过读取数据库显示该学生的所有成绩信息,可以通过关键字查询。3)成绩信息删除:对输入错误或过期的成绩信息删除。留言管理模块:1)留言列表:显示系统的所有留言,可以通过关键字查询。2)留言删除:对输入错误或过期
15、的留言删除。用户模块:1)资料管理:用户登录本系统。可以对自己的个人主页进行查看。2)系统信息:用户可以查看自己的系统提示信息。3)修改资料:用户可以修改自己的账号密码。4)信息搜索:用户可以通过关键字搜索站内信息。5)密码修改:用户可以修改个人登录密码。用户登出模块:1)管理员退出:管理员用来退出系统。2)用户退出:用户用来退出系统。33.3业务流程分析以用户身份在登录页面上输入帐户和密码,点击登陆按钮后数据库在后台完成账号密码的确认并判断以哪种身份权限登入,在认证成功后登录系统主页, 用户可以操作各个功能模块,使用管理系统和其他功能来操作。系统的业务流程如图3-1所示。图3-1系统业务流程
16、图3.4数据流程分析数据流程图的缩写为DFD。 它是使用图形方法描述系统的逻辑功能,并描述系统数据的流程和逻辑转换。由于该方法能将难以阐述的问题进行表述,因此被开发者广泛应用,是当前应用范围较为广泛的结构化系统分析方法。零层数据流程是流程中最抽象的一层,它包括了用户注册与登录管理、用户功能管理和检索维护管理等功能模块,在登录注册模块使用到的数据存储有用户账户信息文档、用户信息文档,用户功能管理模块需要的存储是用户动态信息文档、图片信息文档,检索维护是通过以上这些文档信息使用相关的关键词进行搜索。系统的0层数据流图如图3-2所示。图3-2系统数据流图(0层)在第1层数据流程图中,数据实体包括普通
17、用户和管理员,一般用户数据流包括功能选择,学生信息管理和权限信息管理; 管理员用户数据流包括教学资源管理,学生信息管理和系统管理; 普通用户数据流包括操作信息,添加信息和浏览信息; 管理员数据流包括添加信息,删除信息,修改信息,查询信息,浏览信息,提示信息等,数据表等。系统的1层数据流图如图3-3所示。图3-3系统数据流图(1层)数据流图的第2层为管理员在后台操作数据的流图,管理员对系统的管理可以分别通过添加、修改和删除来完成,如下图所示。系统的2层数据流图如图3-4所示。图3-4系统数据流图(2层)14.系统设计4.1系统结构设计该系统主要分为管理员端设计和用户端设计。客户端模块主要由系统中
18、的普通用户用于注册和登录系统以查看其基本信息,维护自己的信息;管理员端模块主要是管理员登录后对整个系统相关操作进行处理,可进行管理员的添加和删除,可对系统中的用户进行管理。系统的功能结构图如图4-1所示。图4-1系统功能结构图4.2功能模块设计1)注册模块:使用该系统必须登陆使用。访问用户可以进入系统进行账号注册,账号注册时需要填写账号、密码、二次确认密码、联系方式、身份等数据,提交注册信息后,系统通过js代码判断用户输入的注册数据是否符合规格,如果符合规格后,在系统数据库中新增一个用户记录,为了安全性,使用md5加密算法完成密码的加密,然后存储数据库。2)登录模块:在用户登录过程中,包含用户
19、名、密码和验证码,输入完成后,系统会对验证码进行正错判断。在判断验证码为正确后,再通过数据库对比继续判断用户名及密码的正确与否。而用户密码是用MD5加密过的,所以在对用户密码判断时应先对密码进行MD5转换后再进行判断,当用户名或密码不正确时,返回登录页面显示错误信息。3)教学资源管理模块:用户上传教学资源,教学资源会列在在教学资源表中,用户点击教学资源上传,进入教学资源上传页面,提交教学资源后,数据库对应表中添加相应的数据。4)试卷生成管理模块:用户发布试卷生成,试卷生成存储在试卷生成表中,用户点击试卷生成发布,进入试卷生成发布页面,提交试卷生成后,管理员审核用户添加的试卷生成,并管理。5)教
20、案课件管理模块:用户发布教案课件,教案课件存储在教案课件表中,用户点击教案课件发布,进入教案课件发布页面,提交教案课件后,管理员审核用户添加的教案课件,并管理。6)成绩信息管理模块:设计系统的成绩信息表,老师对各个学生成绩信息数据的管理,如增加、删除、修改、查询等,管理员添加成绩信息时,输入成绩信息后,使用js函数判断输入格式是否正确,判断正确后,则往成绩信息表中插入成绩信息数据。7)教师信息管理模块:设计系统的教师信息信息表,管理员对教师信息数据的管理,如增加、删除、修改、查询等,管理员添加教师信息时,输入教师信息信息后,使用js函数判断输入格式是否正确,判断正确后,则往数据库对应表中添加相
21、应的教师信息数据。8)学生信息管理模块:设计系统的学生信息信息表,管理员对学生信息数据的管理,如增加、删除、修改、查询等,管理员添加学生信息时,输入学生信息信息后,使用js函数判断输入格式是否正确,判断正确后,则往数据库对应表中添加相应的学生信息数据。9)课程信息管理模块:课程信息管理模块包括课程信息导入、课程信息列表、课程信息修改、课程信息删除等操作,以上管理模块都是通过MySQL语句来实现数据库的增删改查操作,并将数据显示到前端页面当中。4.3数据库设计4.3.1数据库设计概述数据库的设计在这套网络教学辅助平台中起着非常重要的作用,完善的数据库建立可以让其更快的完成项目。整个数据库的创建是
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