软件工程辅助教学系统的设计与实现.docx

毕业设计（论文）开题报告专业 软件工程学生学号班号指导教师开题日期制定校学大纲流程活动图一、开题报告应包括以下主要内容：1 .通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述，判断是否已充分 理解毕业设计（论文）的内容和要求。2 .进度计划是否切实可行。3 .是否具备毕业设计所要求的基础条件。4 .预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施。5 .主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告要求学生认真填写，由开题辩论组和指导教师填写意见、签字后，统 一交所在分院保存，以备检查。指导教师评语：指导教师：年 月 日开题辩论组审查意见：组长：组员：一、课题题目和课题研究现状如需要全套：开题、论文、程序和辩论PPT请联系扣扣：八五零七二五四三九202。年春天的新型冠状肺炎疫情给中国的经济、文化、人民生活等方面带来了巨大 的变化，产生了深远的影响，它给中国教育带来的最为显著的影响就是加速了从”专统教 育“到“线上教育”的开展。无数学习、培训机构快速转型，在全国各级教育部门的指导下, 各种形式的线上教学轰轰烈烈地开展，网络使得无数优良的教育资源平民化，这正是中 国教育开展的趋势之一。美国的辅助教学系统在开发时引发了图书馆内部信息技术的进步，使得图书馆全面 数字化、电子化，由传统的纸质的静态图书馆转变为动态的信息中心。许多图书馆因此 更名为信息中心或者信息开发中心。其教学资源库的网站本身并不直接提供教育资源的 在线下载，主要是以单一的资源目录列表的方式呈现给用户，同时提供一些教育资源附 属属性的相关信息，如：作者、主题、学科、简要介绍和关键字等。当用户在目录列表 中找到自己所需教育资源后，可以在浏览器中填写申请购买表单，注明个人信息、通讯 地址和支付方式。教育资源内容既有面向基础学科教育的学科知识资源，还有各种专业 资源，如医疗保健、航天、历史、文化等。资源形式以文本文献居多，以及大量丰富的 课程设计和教学方案，而其中音视频等多媒体资源相对较少。其中，教学资源库网站中 最著名的就是美国教育资源门户网站，该网站没有放置任何教育资源本体，主要是一个 教育资源元数据描述的记录数据库加一个搜索引擎，却把网络上各类教育资源联系到了 一起，为美国乃至全世界的教师、家长、学生提供了大量的教育资源信息。英国在辅助 教学系统建设上，特别注重网络教学资源的建设，注重网络教学资源的统一管理与共享, 并于1998年建成了全国的教育门户网站一一全国学习网络（NGFL）,以求联接全国乃 至全世界所有的学校与教育机构。经过几年建设，英国的全国学习网络（NGFL）已经成 为欧洲最大的教育门户网站，而且具备功能强大的搜索功能，大量丰富的教育教学资源 供用户选择使用。同时英国也注重建设面向教师的教育资源，2000年8月，其教师网 （TeacherNet）开通，这是专门为教师准备的门户网站，使教师简单地获得相关教育信息 与服务，包括进入政府和协会为教师准备的网站。同时对于全国课程网站，在2001年 又增加了新的搜索系统，它已经不再单单具有公布国家课程的功能，它允许教师直接建 立国家课程相应阶段学习计划和相关资源的链接。英国的目标是国家课程中的每个知识 点都有相应的网络资源。从20世纪90年代末，中国的网络线上教学逐步开展起来，经历了从远程教育平台 建立、培训机构开启线上教学到现在的互联网公司涉足在线教育三个阶段。起步阶段的 网课主要是依靠录播的形式开展，2000年，在线教育进入多媒体阶段后，国内主要传统 培训机构开始进军网络教学，紧接着新兴互联网教育企业相继出现，录播课程渐渐开展 至现在的直播录播结合课程，人们可以根据自身需要选择不同的课程，异时异地、异时 同地或同时异地学习成为可能。可以说，信息技术的开展为教育信息化提供了一次大跨 步的机会。对于学生来说，网络教学摆脱了时空的局限，学生们不再拘束于课堂纪律的 约束，也脱离了老师的监控，在这样的特殊时期拥有了线下课堂中想都不敢想的乐趣； 对老师来说，教师们也可借此机会了解网络词汇和学生们的心理，以更加平易近人和趣 味实用并存的教学方式更新教学手段，与学生形成新型的教学关系；对于家长来说，网 课足不出户，可以与孩子们朝夕相伴，增进家人感情。国内高校信息化建设相对起步较 晚，在教育信息化平台的建设中，各高校在不断投资构建硬件资源、软件系统以及网络 资源。但是信息化程度相对落后，理论体系不健全，教学管理信息系统在机构设置、服 务范围、服务质量及人员要求上与国外高校相比都有一定的差距。20世纪70年代末至1986年，清华大学等一些重点高校率先利用计算机进行辅助管理，先后以DOS作为操 作系统的平台，使用过程化语言编制了局部简单程序和小型数据库系统，开发了招生管 理、学籍管理、成绩管理等单一教务管理功能。1986年至1992年期间，局部高校的研 究生管理信息系统主荽以WINDOWS 3.X, WINDOWS 9X作为操作系统平台，使用 小型数据库系统，借助内部局域网，实现了几个功能模块的集成和局部数据共享。1993 年至今，伴随性价比更高的微机系统相继问世，网络技术日新月异，Internet的迅速普及。 高校校园网建设取得了极大程度上的普及。高校教育管理信息系统的建设开始有重点地 逐步向综合化、集成化过渡。到目前为止，各种教学管理信息系统主要是以Windows或 Linux作为服务器的操作系统平台，使用的是中型或大型数据库系统进行开发，真正实 现了综合化、集成化的目标。因此，建立软件工程专业辅助教学系统，利用系统为教学 服务，可以节省教师课后辅导的时间，又可以帮助学生解决软件工程专业课程学习过程 中的疑难问题，而辅助教学系统中的理论基础知识测试，可以帮助学生巩固课堂的学习 效果。利用软件工程专业辅助教学系统，可以为教师和学生提供一个互动交流的平台， 方便了教师的课程辅导，又提高了解决问题的效率。软件工程专业辅助教学系统的设计 实现，可以改变现有的以教师为中心的传统教学模式，形成以学生为中心的行动导向方 式的教学新模式。二、选题的目的和意义学校信息化建设于上世纪80年代开展，历经近乎四十年的开展，在高校信息系化建 设中取得了显著的成绩。教学信息化在我国开展，使得高校传统的教学及教务管理已经 逐步退出时代开展的舞台，以计算机为支撑的现代化开展占据了开展的关键。同时科技 信息的不断推升，在很大程度上提升了教学管理的工作效率，做到了有的放矢，提升了 管理的精确性，同时对于学生、教师等相关信息的平安也产生了良好的推动效应，保障 了高校教学的稳步进行。高校是我国进行现代化建设中人才来源的重要平台，具有人才培养的重要效应。目 前高等教育中不但进行学生扩招，高校在教学信息管理上面临的工作量及任务与日居U增, 传统的低效信息管理模式暴露出开展的局限性，因此实施教学信息的现代化、信息化管 理俨然已成为时代开展的趋势，在保障信息平安运行的前提下，强化教学环节中信息的 有效共享及互相连通，形成规范、统一的教学信息管理相当重要。高校作为我国高等教学中培养高等人才的平台，基本隶属于公办学校的性质。因此 针对本高校，在教学信息管理上所面临的压力重大，然而从目前的教学管理的实践环节 发现，整体运行效率较低，主要集中凸显在两大层面。一方面，以信息化为主的教学管 理的软件未能实现集成效应，各个独立软件之间无法实现信息的共享。如排课系统、学 籍管理信息系统等，同时，众多高校在许多模块上仍然采用手工处理的方式进行实现， 如毕业生的管理、学生选课等，因此存在着信息重复及管理漏洞的问题，在很大程度上 浪费了资源；另一方面，目前低效率的教学管理要求无法满足国家对技术型院校的要求, 随着招生人员数量的递增，该教学管理的模式将举步维艰。鉴于此，针对高校，充分考 虑现行学院的真实需求，从整体上统筹配置资源，构建多功能集于一身的教学管理信息 系统至关重要。面向高校软件工程专业的辅助教学管理系统，主要目的是：(1)整合软件工程专业的教学资源，提高高校学生学习的能力。(2)促进师生沟通交流，减轻师生工作学习负担。(3)提高软件工程专业专业课的教学质量，提高软件工程专业专业课的考试通过率。(4)配合学校教学模式的改革与开展。(5)在新冠疫情的影响下可以实现听课不停学的目标。该系统将有利于对软件工程专业课程教学资源进行整合，可以将教学资料，计算机基础理论题库、Java基础教程、操作系统等教学资源集合到教学系统中。对教学资源进 行整合后，通过分类，系统提供给学生理论学习、自我测试等功能进行学习和自我测试, 表达学习自主性，培养学生的自学能力。彰显信息共享。现代教学管理中经常存在数据 进行重复录入或者提供的选项，在整个教学管理过程中经常产生数据的泄露，如在学生 信息、教学计划制定等环节，难以构建的一体化教学信息管理系统打破了这一屏障，可 以使得有效信息模块进行集中管理，在很大程度上将数据融合至一个平台，通过数据共 享来融合各个功能模块，使得设计更趋向于规范化。目前国内大多数高校主要采用传统 手工处理的方式来进行日常的教学管理，这种方式的效率较低，对于事务性、复杂的工 作难以通过系统来进行处理，而面对工作量越来越多的教学管理，已无法适用。通过辅 助教学系统，学生可以将学习过程中遇到的难点疑问反应给教师，并提交课程作业，教 师通过后台可以回复问题，帮助学生解决学习过程中的困惑，同时在系统中显示，其他 同学如果遇到相同的问题，也可通过系统查询和浏览相关疑问的解答，防止了同一问题 教师的重复解答。通过这种方式可以加强学生和教师、学生与学生之间的交流和课堂信 息的反应，培养协作学习能力，减轻了学生的学习负担和教师的工作负担。因此，网络 为教学辅助系统的设计带来了新的开展方向，设计和实现辅助教学系统也就具有了较高 的意义。三、课题的基本内容本系统的功能模块：系统管理、课别与课程管理、教学资源管理、自主教学并积在 线考试管理、积分管理及成绩生成。系统管理：主要包括用户管理、权限管理、角色管理、菜单管理、人员管理和部 门管理。用户管理主要管理使用系统的所有用户。权限管理那么是为用户分配菜单权限。角色管理那么用来区分当前用户属于什么角色，方便权限划分。菜单管理主要是对系统中的菜单进行管理，方便权限的分配。人员管理主要包括使用系统的所有人，方便区分各个人员的部门。部门管理那么是统一管理所有的部门，将人员划到部门下方便管理。课别与课程管理：课程基本信息管理、课程分配管理、考试分配管理、分类管理。课程基本信息主要是将课程信息录入系统，例如分类、课程名称等信息，方便后 续功能选择课程。课程分配管理那么是由老师向本班级的学生分配课程。考试分配那么是由老师分配她负责的每个科目的考试时间，考试入口只有在该时间 内开放。此模块指学校学生所应学习的学科总和和课程的分类及其进程与安排。课程分类是对教育的目标、教学内容、教学活动方式的规划和设计，是教学计划、 教学大纲等诸多方面实施过程的总和。课程分类是以实现各级各类教育目标而规定的学 科及它的目的，内容，范围与进程的总和，它包括学校老师所教授的各门学科和有目的、 有计划的教育活动。教学资源管理：教学视频管理、在线学习管理、疑难解答管理。教学视频管理主要由老师上传本门课程的教学视频或教学PPTo在线学习管理是为教学的有效开展提供的素材等各种可被利用的条件，通常包括 教材、案例、影视、图片、课件等，也包括教师资源、教具、基础设施等。疑难解答管理那么可以由学生按类别向指定老师提出问题，老师对该问题进行解答, 同时其他同学也可以搜索相同问题，防止重复提问。自主学习并积分计算管理：视频学习积分计算、电子教材学习积分计算、测试及 积分计算。视频学习积分计算主要是学生根据老师分配的课程进行在线学习，根据看视频的 时间给出相应的积分，计入平时成绩。电子教材学习积分计算主要是学生翻开指定PPT和指定电子教材时，数据库的自 主学习时间表中，会记录翻开指定视频、指定PPT和指定电子教材的时间，在学生关闭 指定视频、指定PPT和指定电子教材时，系统也会记录关闭时间，通过计算，算出学生 学习指定视频的时长、学习指定PPT的时长和学习指定电子教材的时间，最后相加，算 出本次该学生的学习时长，每一个完整的小时，会算成固定数值的积分，出现缺乏一个 小时的情况时，系统会将一个小时百分制，根据缺乏的时长，算相应的积分，最后相加, 得出本次学习应该加多少积分，系统会在学生自主学习表中，给相应的学生加分。测试及积分计算主要是将测试的次数与成绩换算成积分。在线考试管理：题库信息管理、在线练习、全真模拟、错题本、在线考试管理， 试卷生成和试卷批阅。题库信息管理主要是按类别将所有题型存入系统，支持Excel导入。在线学习可以在该模块在线练习，当答案错误后会将错题记录错题本。错题本那么是可以查看历史错题并反复练习。当教师分配完考试信息后在线考试入 会开启，学生可以答题。在线考试管理可以实现在线数题、练习、在线考试的软件系统我们使用在线考试 系统，可以导入试题到系统题库，再通过组卷规那么组织在线考试，实现让学员在线答题 的目的。试卷生成主要是系统随机从题库中进行抽取试题组卷。试卷批阅主要是教师对学生的试卷进行批阅。积分管理及成绩生成管理：试卷分析、积分统计、成绩生成和成绩分析。试卷分析主要功能是对学生的考试试卷分析，分析学生主观题完成程度高还是客 观题完成程度高。积分统计是对学生获得的积分进行统计。成绩生成是根据学生的考试成绩及积分情况，生成学生的成绩，最后对学生的成 绩进行分析。成绩分析指系统会对学生们的试卷进行分析，系统会做一个排序，会在数据库中 生成一个该课程考试试卷正确率表，反应给教师。系统会把之前的学生出勤表和自主学 习表的积分情况进行统计，在数据库中生成一个学生积分表，学生积分表会存储在该课 程成绩文档中。系统根据之前的考试成绩表和学生积分表，生成学生的最终成绩，最后 根据学生们的最终成绩中考试成绩的比例和积分的积分比例，分析学生们在该课程中自 主学习的效率。四、研究方案及预期到达的目标研究方案：系统的开发使用SSM作为系统的开发框架、系统持久层选用mybatis, 并在开发过程中选用mybatis逆向工程生成实体层与dao层简化系统开发。数据库选用mysql作为系统的开发数据库，测试浏览器使用谷歌浏览器，数据库可 视化工具选择navicate。如何优化sql使得系统效率提高，使用mybatis逆向工程所提供的sql语句，该sql 语句经过极度提炼能在一定程度上保证系统sql语句的高可用性。预期到达目标：最终的系统期望能完成一个高可用、复用性强、实用性强、易用性 强的软件工程专业辅助教学系统。五、为完成课题已具备和所需的条件操作系统：Windows操作系统之一。浏览器：IE6.0以上版本软件环境：Windows 10操作系统，IntelliJ IDEA,是用于Java语言开发的集成环境, IntelliJ在业界被公认为最好的Java开发工具之一。数据库使用MySQL, Java1.8作为开 发与部署环境。TomCat8.0作为服务器。硬件环境：Intel Core i7 7700HQ、128GSSD+1T HDD硬盘、16G运行内存、百兆网 卡、百兆局域网。六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施问题一：SSM框架如何实现多条件查询。解决方案：通过将动态sql编写到xml中，将条件查询所需字段在前台页面字段名 均叫keyword,在controller判断keyword是否为空，如果不为空那么进行查询操作。问题二：如何解决系统平安问题。解决方案：通过用户登录，shiro session会生成唯一身份令牌，通过令牌使得不同用 户登录后使用不同功能，做权限分配保证功能不相互交叉。同时在后台做平安验证保证 在不登录情况无法对系统做出操作。问题三：前端使用Bootstrap插件时可能出现不正常加载。解决方案：是通过修改的值为false,然后刷新页面 即可。问题四：前端使用Ajax可能出现跨域访问问题。解决方案：是在controller层方法中加入注解 CrossOrigin来解决。 七、进度安排八、参考文献1郝建文.Java技术教程：基础篇M.清华大学出版社，2017 周志明.深入理解Java虚拟机.机械工业出版社，20173王飞.Java软件保护技术研究及实现D.北京邮电大学,20174基于Spring MVC框架的在线辅助教学系统的设计J.洪惠群.曲靖师范学院学报. 20185朱要光.SpringMVC+MyBatis开发从入门到工程实战M.电子工业出版社，20186陈永政.JavaEE框架技术泗安电子科技大学出版社，20177薛峰.基于Spring MVC框架的Web研究与应用J.合肥工业大学学报，20168翟永超.Spring Cloud微服务实战M.电子工业出版社，20179基于Web的计算机辅助教学系统设计与实现J.樊金然.信息与电脑（理论版）.201610克雷格沃斯.Spring Boot实战M.人民邮电出版社，201611 Paul.SpringMVC学习指南第2版M.人民邮电出版社，2017Jean-Baptiste.The Java Tutorial.Addison-Wesley Professional, 201612 GAOYUAN Z. Spring AOP frame in J2EE applicationfJ. Microcomputer Information, 2017LINGLING D U. Application Development Of The Persistent Data Based On Hibernate Frame J. Microcomputer Information, 2016Praveen Gupta,Prof. M.C. Govil. Spring Web MVC Framework for rapid open source J2EE application development: a case study J. International Journal of Engineering Science and Technology,2018 九、备注成绩分析或绩生或枳分统计试卷分析测试及枳分计尊W版学习积分计Vtt学PPT管理教学巩蟆竹理