论文总字数：20244字

目 录

1.引言 3

1.1研究背景 3

1.2国内外研究现状 3

1.3研究目的及意义 4

1.4研究内容 4

1.5开发工具 4

1.6 B/S架构 5

2.系统分析 5

2.1 技术可行性 5

2.2经济可行性 5

2.3需求分析 6

3.系统设计 9

3.1 总体设计 9

3.2 功能设计 11

3.3 数据库设计 14

4.系统实现 23

4.1 系统配置过程 23

4.2 系统功能实现 23

5.系统测试 38

5.1 系统测试方法 38

5.2 测试过程 38

6.结论 40

参考文献 42

致 谢 44

网络教学系统的分析与设计

孙津波

, China

Abstract: With the rapid development of network information technology, network teaching as a new type of teaching method not only enables the rapid transformation of the traditional education institutions such as New Oriental,LAT, but also intensifies education system and enterprise training system. This article is based on the current situation of online teaching at home and abroad. Its purpose is to develop a new type of online teaching system combined with traditional teaching. The system can effectively reduce the workload of teachers, while emphasizing students' autonomous learning and personalized learning, and cultivating students' relevant learning ability. This system uses JAVA as the development language, uses the latest B/S architecture, uses JSP technology and MySQL technology, and builds on the Tomcat server. It explains in detail the entire process of network education system from analysis, design to implementation and testing.

Keywords: Web-based teaching; JSP; MySQL; Tomcat

1.引言

1.1研究背景

随着Web2.0时代迅猛发展，人类即将迎来Web3.0的5G时代。 这期间中国的信息化水平同样发展迅猛，虚拟现实，人工智能等科技层出不穷，信息技术已渗透进人们生活中的各个方面，随着信息化程度的加深，社会的各行各业高速发展。近年来，计算机及其相关技术不断提高，各大传统行业受到不同程度的冲击^[1]，“互联网 ”现代农业、物流运输业、旅游业等等新兴复合产业纷纷兴起，对传统行业产生了不同程度的冲击。 同时，在教育领域“互联网 ”得到了前所未有的广泛应用，互联网等相关技术成为最具有发展潜力的教学工具。 在此基础上，网络教学应运而生。网络教学是依托于互联网、将多媒体等技术作为传播工具和媒介的开放式、远程式教学系统^[2]。

1.2国内外研究现状

目前，网络教学在许多方面有了极大发展，如外语教学、课业辅导、专业考试辅导等等，作为教学最前沿的各大高校，近年来也不断探索、推出属于自己的教学管理系统。随着与网络教学息息相关的网络、多媒体等技术的提升，网络教学在全球范围内迅速发展^[3]。自1997年美国提出远程教育的设想并建立相关系统开始，到21世纪开端已有100多个国家和地区开展了属于自己的网络远程教学课程^[4]。目前，世界85%以上的高校拥有自己的互联网网站，其中相当程度已自己研发或聘请第三方教育机构开展网络教学的课程^[5]。在中国，各大高校相继推出自己的网络教育项目，在各高校擅长学科与领域，利用独有技术，将其优质的教学资源不断拓展^[6]。

然而，网络教学在发展迅猛的同时，其相应的许多问题也暴露出来。 首先是软硬件设施现状有待提高^[7]。网络教学的前提条件是多媒体设备和良好的网络环境，这些设备比较昂贵，加之网络环境较难满足，在一些经济落后的地区（特别是偏远的农村地区）因经费有限而无法开展网络教学；同时在一些发达地区存在购置不必要设备，或重复购买的现象，造成资源的浪费，阻碍了网络教学的全面与可持续发展。 其次是实时沟通实现困难。传统教学形式是教与学想结合，实时地进行交互，而网络远程教学侧重于学生的个性化学习，针对不同学生的学习效率、学习兴趣等，学习形式因人而异，教师在其中仅起到辅助作用。虽然一些平台能实现师生交流互动，但无论从时效性还是交流深度上都与传统的课堂师生沟通方式有着较大差距^[8]。第三，师资力量较为薄弱。新形式的教学模式对传统的教学工作人员提出了更高要求，教师不仅要懂得所教授的知识，还需要对多媒体等工具有充分的了解。第四，在自主学习方面，因网络教育对学生自主学习能力方面的高要求，及学生被动教育到主动学习的转变，学生的学习效率会受到不同程度的影响^[9]。 第五，监督与反馈。目前，在法律方面，国家还没有建立健全相关的法律法规。同时国家的各个相关部门对网络教学的管理职能存在交叉关系，导致追责不明，因此相关问题的管理较为混乱，对网络教学的发展产生了较大阻碍。

1.3研究目的及意义

本系统的开发，目的在于帮助使用者更便捷的获取资源及信息，能在更方便更轻松的氛围中学习，从而激发学习热情并获得良好的学习效果。 同时 使用者相互之间可在学习之余将自己的心得体会以及遇到的问题在留言板提出，以相互交流，共同进步。 本系统以网站形式存在，使得资源及信息可以迅速共享。

网络教学系统所具有的现实意义：网络教学系统可有效减少教师的日常工作量，教师和学生用户可以随时随地查看公告、作业名的简介、资料简介，同时根据需求下载相关文件^[10]。网络教学系统改变了传统的纸质作业与纸质考核的形式，电脑录入更加方便快捷且更加节约资源，全面地实现了计算机管理取代人的管理。

1.4研究内容

随着网络信息技术的飞速发展，网络教学系统作为一种新型教学方式迅速崛起^[11]。与传统教学模式有诸多限制不同，网络教学有效体现了个性化教学的优越性，不受时间和空间所限，使教学资源得到更大程度的共享，教育成本明显降低，教学的大众化、多样化、国际化等特性大大加深^[12]。但是网络教学也存在着课程内容吸收效率低、反馈机制不健全等诸多问题亟待解决。

本系统的开发技术主要是基于JSP语言进行开发，后台采用JAVA语言，前台采用HTML语言及CSS布局，通过Servlet文件实现与数据库的交互。该系统采用MySQL数据库，使用B/S架构将面向对象的思想应用于系统当中，主要从学生和老师的角度出发。使其可以通过在电脑上的浏览器输入访问地址后直接进行访问并实现一系列功能。

1.5开发工具

1.5.1 JSP

JSP是 JAVA服务器页面，其特殊的点是能在HTML页面文件中加入JAVA程序片，同时和Servlet和JavaBean技术进行交互，具有良好的动态页面特性^[13]。JSP具有良好的兼容性，HTML及JAVA编程人员可以轻松学习并掌握JSP相关技术。

1.5.2 MyEclipse

MyEclipse是功能十分强大的JAVA开发环境，可以支持AJAX，JSP，PHP，Struts等多种功能^[14]对于初次搭建平台的初学者来说MyEclipse有效降低了入门难度，节省了因搭载环境等问题所耗费的时间。

1.5.3MySQL数据库

MySQL是一个开源的免费数据库。因其是开源且免费的，其速度、可靠性和适应性极高，大多数普通用户都对MySQL是情有独钟。 MySQL对于个人用户而言，相较其他数据库系统，拥有资源开放、安装方便、管理可视化等优势。

1.5.4 Tomcat服务器

Tomcat是个人和企业使用十分广泛的免费开源的Web应用服务器。Tomcat服务器在正常运行的情况下会运行JSP 页面和Servlet动态文件。另外，Tomcat还是一个Servlet和JSP容器，拥有处理HTML页面的功能，与传统的Web服务器类似。

1.6 B/S架构

B/S结构即浏览器和服务器结构。它是在C/S结构基础上，根据技术发展的需要而进行改进的一种全新结构。与传统C/S结构依赖于客户端的模式不同，B/S架构通过WWW浏览器实现，主要的数据处理过程交由服务器实现^[15]。B/S结构相对传统的C/S结构而言拥有多项优势： 在维护和升级方面，B/S结构可以只对服务器进行操作，用户无需增加任何升级维护相关的工作量，有效增加了效率，节省了人力成本； 在成本与选择方面，除升级维护外B/S在其他方面也可有效节省成本。而B/S结构也有其劣势，即应用服务器承担了绝大多数数据处理工作，负荷较重，可能发生服务器“崩溃”现象而导致严重后果。对服务器数据进行备份并及时还原能有效降低突发情况的损失。

图1-1 B/S结构示意图

2.系统分析

在系统构架之前，有必要进行可行性分析对即将进行的各项工作、各种资源进行预测与必要的整合分析，其目的在于开发人员能够在尽可能短的时间内用最小的成本确认问题能够找到合适的解决方案，并实现系统该有的功能。

下面将首先对于技术方面和经济方面进行可行性分析，随后进行网络教学系统的需求分析。

2.1 技术可行性

本次构建系统使用JSP语言，同时使用Servlet与MySQL数据库进行交互，服务器选择在MyEclipse上集成的插件tomcat。本系统大多为开源软件，可视化程度较高，同时在图书馆及互联网等平台上拥有许多相关资料及问题解答，对开发人员技术没有太高要求。在一些技术难题上也可寻求老师和同学的帮助，总体而言技术方面不存在无法解决的问题。

2.2经济可行性

本次系统开发作为毕业设计，在总体上费用十分有限，因此使用的所有开发工具均为免费版。同时，开发过程中所查阅的资料等均为免费，开发硬件，即个人PC也无需额外费用。开发总过程中经济可行性高。

2.3需求分析

系统需求分析是指对该系统所针对的人群进行深度分析，明确其需求。这正是软件工程中的一个关键性步骤，是系统开发、系统完善以及后期的系统维护的依据。 如果需求分析做的不准确或者对用户的需求把握的不对，将会造成整个数据库的设计以及后期的代码编写等工作都需要重新开展， 大大延缓了工作进度。

2.3.1系统用户

从实际需求分析，“智学”网络教学系统拥有以下三类用户：

1. 教师

教师是网络教学中课业的发起者和审核人员，可以通过网络教育平台实现作业上传、作业下载、教学资料下载、公告查看、在线交流、教学视频查看等。

1. 学生

学生通过网络教学平台进行知识学习、作业下载、资料下载、教学视频观看、网上自我测验、在线提问与交流等。

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