教学资源管理子系统的设计-毕设论文.doc

学号： 常 州 大 学 毕业设计（论文）（2012届）题 目 学 生 学 院 专业班级 校内指导教师 专业技术职务 校外指导老师 专业技术职务 二一二年六月教学资源管理子系统的设计摘 要：在21世纪，教学和学习的环境相比过去都有了比较大的变化，利用网络进行网上教学成为教育发展的一个方向。网络教学打破了传统学校教育的课堂授课模式，同时也突破了传统远程教育所无法实施的有效的沟通和交流的局限。本系统在设计方面采用B/S模式，同时使用JSP技术进行基本页面的设计与功能实现，代码的编写使用Myeclipse开发环境，后台数据库选用MYSQL数据库。本系统的设计实施为网络教学平台的运行做基础，为网络教学平台提供良好的条件。系统主要具备以下功能：教学大纲、教案、教学课件、教学录像等资料的上传下载；课程通知发布；作业管理（作业布置、提交、批改、查询）；系统维护（各类用户权限管理；系统日志管理等）。运用网络教学平台可促使有限的资源形成最大化的利用，可促使学生学习自主化并且还实现了个性化学习，它没有统一的教材，没有统一的进度，每个学生都可以根据自己的学习特点，在自己方便的时间从互联网上自由地选择适合的学习资源，按照适合自己的方式和速度进行在线学习。关键词：教学资源管理；B/S；JSP； MYSQL ；ServletThe design of the teaching resource management subsystemAbstract：In the 21st century, compared to the teaching and learning environment of the past has a relatively big change, using online teaching and education network development in one direction. Network broke the traditional school education of classroom teaching mode of teaching, also broke the traditional distance education are impossible to implement effective communication and exchange constraints.B/S in design mode of the system, while basic page design using JSP technology and capabilities, code written using Myeclipse development environment, back-end databases use MYSQL database. Design and implementation of network teaching platform of the system running the Foundation, providing good conditions for network teaching platform.System has the following main features: syllabi, lesson plans, teaching, instructional videos, upload and download of data; course notice; job management (job placement, submission, correction, query); system maintenance (user rights management, System log management, etc).Application of network teaching platform to maximize limited resources, may contribute to the students academic learning capacities and implementation of personalized learning, which do not have a unified teaching material, there is no uniform progress, learning for each student according to their characteristics, in convenient time free to choose appropriate learning resources from the Internet, in accordance with the appropriate mode and speed of online learning.Key words：teaching resources management system; B/S; JSP；MYSQL；Servlet目 录摘 要I目 录III1 引言11.1 课题的背景11.2 课题研究的意义11.3 国内外研究现状和发展趋势21.4 课题的研究目标21.5 课题研究所需的条件32 教学资源管理子系统需求分析32.1 功能需求42.2 数据需求53 教学资源管理子系统的总体设计123.1 软件结构设计133.2 数据库表设计144 教学资源管理子系统的详细设计184.1 用户登录模块194.2 总体程序流程图205 教学资源管理子系统的实现215.1 前台模块215.1.1 首页215.1.2 查看教学视频界面255.1.3 下载作业界面275.1.4 留言板界面285.2 后台模块305.2.1 登陆界面305.2.2 专业管理界面315.2.3 学生管理界面325.2.4 教学资源管理界面345.2.5 公告管理界面355.2.6 留言管理界面365.3 数据库连接385.4 系统测试416 结论45参 考 文 献46致 谢47IV常州大学本科生毕业设计（论文）1 引言1.1 课题的背景随着科学技术的发展，社会的进步，计算机迅速的发展。信息化的发展是如此迅速，以至于社会生活的各个方面都在不停地跟着发生变化。由于传统教学局限性，使得网上教学服务公共平台系统成为教学管理的迫切需要，传统的教学方式表现出在老师和学生不能同步，例如：作业必须由人上交，提问只能在课堂上提出，这样既浪费了各自的时间又使教学效率变得较低。教学中存在的这些问题严重的影响了教学工作的效率和进度，目前迫切需要采用信息化的手段解决这些问题。近年来，学校学生的数量逐渐增加，人工书写教学的方式已经不能满足如此庞大的数据。为了更好的适应信息时代的高效性，一个利用计算机来实现学校网络教学管理工作的系统将必然诞生。基于这一点，设计了一个网络教学平台，用来就学生网络教学进行管理，以便在最短的时间内，高效准确的完成整个教学程。网上教学已经成为传统教学平时极大的补充也延伸，可以说一场以互联网为基础的教学革命正在发生。网络教学的特点在于其以学生为中心，这种模式不强调教师强制性灌输知识，而是通过对学生的思想的建构，来引导、开发学生。教学资源管理子系统以培养学生自主学习和创造性学习为核心，结合传统教学过程中的关键环节，充分发挥教师、学生的交互作用，为学生、教师提供一个开放式的教、学、管三合一的综合教学环境，实现校园内的教学资源共享和跨时空的师生互动，建成一个功能完整、高效稳定、安全可靠的基于网络的教学平台。本平台可以实现教师课程资源上传、在线答疑，学生下载课程资源、留言板等功能。老师与学生可通过网络教学平台进行积极的教学交流，激发学生的学习潜能，提高学生的学习效率，促进教育教学结构的改革，提高教育教学信息化的水平，为学生自主学习提供技术保证。1.2 课题研究的意义 随着网络教学的开展，教学和学习的环境都有了比较大的变化。如何更好的利用教学设计的思想，高效的开发网络课程成为摆在教学设计人员面前的首要任务。随着技术的发展，利用网络进行网上教学成为教育发展的一个方向。基于网络的教学相对于传统的教学有两个明显的特征。首先，师生可以突破时空的界限，大大的节省了教育资源，而且师生间可以实现互动。 其次，可共享的丰富的网络教学、学习资源给师生提供了有利的学习支持。 基于以上特征，网络教学打破了传统学校教育的课堂授课模式，同时也突破了传统远程教育所无法实施的有效的沟通和交流的局限。1 1.3 国内外研究现状和发展趋势国外教学现状：美国政府2005年决定，在5年内拨款20亿美元，作为公立学校建立网上教学系统的额外补助，学校所需的硬件设施则由国家全部包下来。日本从1996年开始进行校园网建设工程，为此政府已拨款1200亿日元，还将陆续拨款2000亿日元，希望在2010年以前使全国所有的学校入网。据联合国教科文组织统计，1998年全世界已建立网站的大学就超过4500所，到2000年全世界85的大学将在网上开辟自己的网站。国内教学现状：我国正在推进教育信息化的步伐，教育部在2000年10月，做出了建设校园网工程的决定。而且我们也越来越多的在各种媒体上，听到了数字化校园这个概念。 1998年9月教育部批准清华大学、浙江大学、湖南大学和北京邮电大学试点现代远程教育至今，全国已有67所普通高等院校建立了网络教育学院。随着网络教育试点实践的实施，对我国远程教育理论与实践的关注问题已经成为社会各界关注的焦点。发展趋势：这些变化都要求我们在进行网络课件的设计开发和教学时不能在因循从前的一套模式，而应该根据新的学习、教学环境进行教学设计，网络教学系统的设计应该符合学生的学习心理，认知心理；知识的编排既遵循本门课程的逻辑结构，和学生学习的接受水平相一致，而且还能够科学的呈现出来。1.4 课题的研究目标教学管理子系统应该具备以下功能：（1）用户登录：用户（学生、教师、管理员）填写登陆ID和密码后，系统对这些信息进行审核，并进入不同的页面。实现不同的操作。本系统的登录系统只允许由管理员事先录入的在校学生或是教师才有权限登录本系统，管理员首先在后台注册在校学生或老师的学号或工号，然后只有已注册的学号或工号的拥有者才能有权限登录。（2）网站公告：由管理员来发布各种公告，公告包含有关教学活动的一切信息，例如发布上课或实验的时间或是教师的调整，期中期末的考试时间，开设新的课程的通知，或是某课程暂停上课的通知。（3）教学视频：由教师来上传教学视频，教师也可以删除教学视频，学生可以在线观看或是下载教学视频。（4）资料下载：教学资料包含教学大纲，PPT，以及各种补充的课外知识点等。由教师上传，学生可以查看每一章的教学资料并且下载。（5）发布作业：由教师在每一章的课程上完后，发布作业或是补充练习。（6）下载作业：学生可以在每一章的课程上完后，下载教师已经发布的作业或者是补充练习，完成作业。（7）留言板：教师可以在留言板中发布各种通知，上课、实验的通知，布置作业的通知，学生可以在留言板中提出上课时不明白的问题，和教师进行互动交流，随时可以提出问题，老师即使不在学校，只要有电脑，就可以回答学生的各种问题。1.5 课题研究所需的条件教学资源管理子系统采用B/S结构。B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。它是一次性到位的开发，能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN,WAN,Internet/Intranet等）访问和操作共同的数据库13；它能有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据库也很安全。14教学资源管理子系统的开发环境：（1） 应用程序开发平台Myeclipse： Myeclipse包括开源的开发环境和应用平台，Myeclipse可以使开发人员利用Java平台能够快速创建Web、桌面以及移动的应用程序。Myeclipse开发环境提供了丰富的产品文档和培训资源以及大量的第三方插件。9其中Myeclipse平台的主要特征是：用户界面管理；用户设定管理；存储管理；视窗管理；引导框架。（2） 后台数据库My SQL： My SQL是最受欢迎的开源SQL数据库管理系统，它由MySQL AB开发、发布和支持。7My SQL服务器支持关键任务、重负载生产系统的使用，也可以将它嵌入到一个大配置(mass-deployed)的软件中去、。My SQL功能强，使用简单、管理方便、运行速度快、可靠性高、安全保密。11 教学资源管理系统需要稳定的数据库系统（数据库系统，是由数据库及其管理软件组成的系统。它是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。它是一个实际可运行的存储、维护和向应用系统提供数据的软件系统是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。5）来支持，由于系统规模较小，所以我选择MySQL。（3） Tomcat服务器： Tomcat很受广大程序员的喜欢，因为它运行时占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡与邮件服务等开发应用系统常用的功能。Tomcat是一个小型的轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP程序的首选。82 教学资源管理子系统需求分析需求分析指的是在建立一个新的或改变一个现存的系统时，确定新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有工作。需求分析是软件工程中的一个关键过程。系统开发者首先要了解用户所需要的使用功能，只有在确定了这些需要以后他们才能够分析和寻求新系统的解决办法。需求分析就是分析软件用户的需求是什么，了解需求之后就要解决“做什么”的问题，就是要全面地理解用户的各项要求，并准确地表达所接受的用户需求。需求分析阶段的主要任务,可以分为四个方面:问题识别,分析与综合,制订规格说明书,评审。4 问题识别:就是从系统角度来理解软件,确定对所开发系统的综合要求,即首先要了解教学资源管理系统要解决什么问题，完成什么样的功能。分析与综合：逐步细化所有的软件功能,找出系统各元素间的联系,接口特性和设计上的限制,分析他们是否满足需求,剔除不合理部分,增加需要部分。制订规格说明书：描述需求的文档称为软件需求规格说明书；把教学资源管理系统的需求写下来。评审：对功能的正确性,完整性和清晰性,以及其它需求给予评价。2.1 功能需求网络教学平台教学资源管理子系统分为前台和后台两个功能块。前台是给一般用户（教师和学生）进行操作的。后台是专门为管理员设计的，由管理员在后台进行各种操作。前台分为两个模块：学生模块和教师模块。学生模块有以下几个功能块：网站公告，留言板，教学视频 ，资料下载，下载作业；教师模块有以下几个功能块：留言板，教学视频，资料下载，发布作业。后台有以下几个功能块：管理员维护，专业管理，班级管理，教师管理，学生管理，课程管理，公告管理，新闻管理，留言板，资料下载管理，教学视频管理。系统总体数据流图如图2.1所示：学生管理员教学视频管理教师管理班级管理学生管理公告管理资料下载管理管理员维护专业管理留言管理作业管理课程管理资料信息管理员信息课程信息专业信息学生信息教师信息班级信息留言信息作业信息教学视频信息公告信息教师资料信息公告信息视频信息课程信息管理员信息专业信息留言信息学生信息教师信息作业信息班级信息图2.1 网络教学平台系统总体数据流图2.2 数据需求前台的数据需求如下：在教学资料，教学视频上传下载模块中，由教师上传教学资料，教学视频，学生可以下载教学资料，教学视频，如图2.2所示：学生教学资料，教学视频教师下载上传学号姓名班级编号年龄性别编号标题附件附件原始名姓名性别年龄教工号mnnm编号备注入学时间内容时间可删除编号备注 图2.2 教学资料，教学视频模块E-R图 在留言板的模块中，学生教师都可以自由地上传留言，如图2.3所示：学生留言教师上传上传学号姓名班级编号年龄性别编号标题时间姓名性别年龄教工号mnnm编号备注入学时间内容留言者编号编号备注图2.3 留言板模块E-R图在公告模块中，教师和学生都可以查看各种公告，但没有权限对公告进行添加与删除。如图2.4所示：学生公告教师查看查看学号姓名班级编号年龄性别编号标题时间姓名性别年龄教工号mnnm编号备注入学时间内容编号备注图2.4 公告模块E-R图在作业模块中，由教师上传作业，学生下载作业并完成作业。如图2.5所示：学生作业教师下载上传学号姓名班级编号年龄性别编号名称附件附件原始名姓名性别年龄教工号mnnm编号备注入学时间时间可删除编号备注图2.5 作业模块E-R图后台的数据需求如下：在专业管理模块中，只能由管理员添加和删除专业，教师和学生没有权限进入后台进行操作。如图2.6所示：管理员专业添加删除编号姓名密码介绍可删除名称编号mn图2.6 专业管理模块E-R图在班级管理模块中，由管理员添加删除班级，对班级进行管理。如图2.7所示：管理员班级添加删除编号姓名密码专业编号可删除名称编号mn图2.7 班级管理模块E-R图 在教师管理模块中，由管理员添加删除教师，教师学生无权限操作。如图2.8所示：管理员教师添加删除编号姓名密码年龄可删除姓名教师编号mn编号性别图2.8 教师管理模块E-R图 在学生管理模块中，由管理员进行添加删除，教师学生无权限操作。如图2.9所示：管理员学生添加删除编号姓名密码年龄可删除姓名学号mn编号性别班级入学时间图2.9 学生管理模块E-R图在课程管理中，由管理员添加删除课程，教师和学生无权限进行操作。如图2.10所示：管理员课程添加删除编号姓名密码可删除名称mn编号介绍图2.10 课程管理模块E-R图 在留言板的模块中，由管理员添加删除留言，教师和学生无权限进行操作。如图2.11所示：管理员留言添加删除编号姓名密码时间标题mn编号内容留言者编号图2.11 留言板模块E-R图 在公告管理模块中，与管理员添加删除公告，教师和学生无权限进行操作。如图2.12所示：管理员公告添加删除编号姓名密码时间名称mn编号内容图2.12 公告管理模块E-R图 在教学资料管理和教学视频管理模块中，由管理员添加删除各种教学资料如：大纲，ppt以及教学视频，教师和学生无权限进行操作。如图2.13所示：管理员教学资料，教学视频添加删除编号姓名密码可删除附件内容mn编号时间标题附件原始名图2.13 教学资料，教学视频管理模块E-R图E-R模型的组成元素有：实体、属性、联系。E-R模型用E-R图表示。实体是用户工作环境中所涉及的事务，属性是对实体特征的描述2。 说明：图中用矩形表示实体。实体之间的关系用菱形表示，用无向边把菱形与有关实体连接，在边上标明联系的类型。实体的属性用椭圆表示，并用无向边把实体与属性联系起来。3 教学资源管理子系统的总体设计本系统为了设计、实现和后期维护的方便，以及系统用户使用的便利，所以必须采取一定的设计原则3。其主要设计原则有：简单性：在实现系统的功能的同时，尽量让系统操作简单易懂，这对于一个系统来说是非常重要的。针对性：本系统设计是针对网络教学的需求定向开发设计，所以具有专业突出和很强的针对性。实用性：要求本系统能够满足网络教学的需求，因此具有良好的实用性。一致性：页面整体设计风格以及命名规则的一致性：整体页面布局和用图用色风格及变量、类名和其他元素的命名规则保持一致。功能一致性：完成同样的功能应该尽量使用同样的元素。 元素风格一致性：界面元素的美观风格、摆放位置在同一个界面和不同界面之间都应该是一致的。变量命名规则的一致性：变量应该用统一的规则进行命名，做到任意变量均能从上下文推断其义。先进性：本系统采用JSP技术、MYSQL等被广泛采用系统开发技术和数据库，因此本设计具有良好的先进性，具体表现在其具有良好的可扩展性，可开发性。3.1 软件结构设计 由2.1的功能需求可得到本系统的基本结构。网络教学平台前台功能模块图如图3.1所示： 网络教学平台 学生模块 教师模块下载作业首页教学视频留言板资料下载教学视频留言板网站公告首页发布作业资料下载图3.1 网络教学平台前台功能模块图网络教学平台后台功能模块图如图3.2所示：网络教学平台管理员维护专业管理班级管理教师管理学生管理课程管理公告管理新闻管理留言板资料下载管理教学视频管理图3.2 网络教学平台后台功能模块图3.2 数据库表设计 关系型数据库理论可能是20世纪60年代和70年代存储系统先锋的救星，但是从那是开始它就成了许多数据开发人员的毒药，就是因为现代数据库系统发展得如此之好，以至于它将其关系型支柱对开发人员隐藏了。设计良好的关系型数据库很容易使用、很灵活，并且能够保护数据的有效性。而设计不良的数据相反仍然能够发挥相当的作用，但是最终可能会导致数据的无效、错误或者丢失。10 设计数据库表首先确定你所需要的实体。实体是数据一种类型的概念集。通常只从一两个实体开始，再随着你数据的规范化而增加列表。一旦有了实体清单（表格）和数据元素（字段），就要利用关系型数据库理论删除任何重复的组和冗余的数据，并把它们放到两个或者更多相关表里。在此过程中，必须小心得检查数据，查看是否有依赖性错误。接着确定表的主键，主键必须唯一，再通过表之间的依赖性，看是否有外键。最后再查看是否有冗余，简化表之间的关系。本系统的数据库表设计如下：管理员需要账号和密码才能从后台登陆，前台为教师和学生登录注册和操作的界面，管理员无需登录前台操作。如表3.1所示：表3.1 管理员信息表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键userid用户编号int11否是userName用户名varchar50是否userPw用户密码varchar50是否班级包含id，del，zhuanye_id，name这几个字段。如表3.2所示：表3.2 班级信息表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键id编号int11否是name班级名varchar50是否zhuanye_id专业编号int11是否del可删除varchar50是否 公告包含id，title，shijian，content这几个字段，有了这些字段，可以在用户界面显示出来，教师和学生就可以知道公告是什么时候发布的，在一定的时限内完成必要的操作。如表3.3所示：表3.3 公告表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键id编号varchar50否是title标题varchar50是否content内容varchar5000是否shijian时间varchar50是否课程包含id，del，jieshao，name字段。如表3.4所示：表3.4 课程信息表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键id编号int11否是name名称varchar50是否jieshao介绍varchar5000是否del可删除varchar50是否 留言包含id，title，content，shijian，user_id字段。教师和学生在前台注册登录后都可以在留言板上发表留言，可以显示发表留言的时间和发表者。如表3.5所示：表3.5 留言信息表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键id编号varchar255否是title标题varchar255是否content内容varchar255是否shijian时间varchar255是否user_id用户编号varchar255是否 以下是学生和教师的数据库表。如表3.6，表3.7所示：表3.6 学生信息表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键id编号int11否是xuehao学号varchar50是否name1姓名1varchar50是否sex性别varchar50是否age年龄varchar50是否banji_id班级编号varchar50是否rexueshijian入学时间varchar50是否del可删除varchar50是否表3.7 教师信息表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键id编号int11否是bianhao教师编号varchar50是否name姓名varchar50是否sex性别varchar50是否age年龄int11是否del可删除varchar50是否 在专业表中包含id，name，del，jieshao字段。如表3.8所示：表3.8 专业表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键id编号int11否是name专业名varchar50是否jieshao介绍text0是否del可删除varchar50是否 在作业表中包含id，del，fujian，fujianYuanshiming，shijian，mingcheng字段，这些字段对上传，下载操作来说是必要信息。如表3.9所示：表3.9 作业表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键id编号varchar50否是mingcheng名称varchar50是否fujian附件varchar50是否fujianYuanshiming附件原始名varchar50是否shijian时间varchar50是否del可删除varchar50是否 教学资料和教学视频的字段考虑到上传下载的操作故完全相同，如表3.10，表3.11所示： 表3.10 教学视频表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键id编号varchar255否是title标题varchar255是否content内容varchar5000是否fujian附件varchar255是否fujianYuanshiming附件原始名varchar255是否shijian时间varchar255是否del可删除varchar255是否表3.11 教学资料表字段名称字段解释类型长度允许空是否主键id编号varchar50否是title标题varchar50是否content内容text0是否fujian附件varchar50是否fujianYuanshiming附件原始名varchar50是否shijian时间varchar50是否del可删除varchar50是否注：本系统有三种权限：管理员，教师，学生。管理员可以对本系统的后台数据库进行操作：添加删除教师、学生、专业、班级；添加删除公告、课程、教学资料、教学视频；管理留言板等功能。教师可以在前台操作，但没有权限访问后台的数据库。教师可以发布教学资料、教学视频、作业、并且可以在留言板上与学生交流。学生可以在前台操作，但没有权限访问后台的数据库。学生可以下载教学资料、教学视频、作业、并且可以在留言板上与教师交流。4 教学资源管理子系统的详细设计软件设计是软件工程的核心技术。软件的详细设计也称为模块设计，物理设计，是指体系结构选择阶段之后进行的技术性活动。详细设计主要集中在体系结构表达式的细化，选择详细的数据结构和算法。软件设计是一个把软件需求转化为软件表示的过程。从技术角度划分，详细设计可以分为数据设计、系统结构设计以及过程代码设计。详细设计的描述工具分为三种：图形工具；表格工具；语言工具。图形工具有：程序流程图，PAD图等。表格工具：判定表。语言工具：程序设计语言PDL。本文使用程序流程图来描述详细设计。4.1 用户登录模块 其流程图如图4.1所示：开始是否注册输入信息登录转至后台输入信息跳转至相应页面结束图4.1 用户登录流程图 由于本系统的一般用户如需要登录，必须事先在后台由管理员进行注册，才能在前台登录，所以若未注册必先由管理员注册，若已在后台注册过，则直接在前台输入账号和密码登录。4.2 总体程序流程图 总体设计流程图如图4.2所示： 开始是否注册输入信息输入信息NY登录管理员进行后台管理Y教师学生上传下载N上传教学资料，知识要点，作业答案或是发表留言YNN下载公告信息，学生完成的作业YYN上传下载YYNYN上传作业或发表留言下载公告信息，教学资料，知识要点，作业及答案结束图4.2 系统总体流程图5 教学资源管理子系统的实现系统的代码实现是整个软件设计的最后一个步骤，由之前的需求分析，软件概要设计和软件的详细设计，来得出具体的代码实现。7按照详细设计中的各个模块的功能设计以及数据库表的设计逐步完成登录首页，前台（包括网站公告，发布作业，下载作业，教学视频，留言板，资料下载），后台（管理员维护，专业管理，班级管理，教师管理，学生管理，网站公告，资料下载，教学视频，留言板）等功能。5.1 前台模块5.1.1 首页打开网站后，即来到了网络教学平台的前台页面。如图5.1所示：图5.1 首页通过在首页登录后，便可以按照各自的权限跳转至相应的界面进行用户想要的操作。关键代码如下所示：由于本系统只有管理员、教师、学生才能操作，所以未登录时本系统会弹出请先登录的对话框，代码如下：function admin()var url=/login.jsp;window.open(url,_blank); function zuoyeFabu()alert(请先登录);c:if test=$sessionS