基于JSP网络教学系统的设计与实现

1、 基于JSP 网络教学系统的设计与实现吴 琦430058）（湖北工业大学 计算机学院，武汉摘 要：分析总结了网络教学系统的设计思路，探讨了如何采用当今流行的JSP 技术，结合Oracle 关系数据库和 JSP 脚本语言，建立网络教学系统。关键词：网络教学；数据库；JSP ；Oracle中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：16730496（2008）01007503Design and Performance of JSP-Based Network Teaching SystemWU Qi(Computer School of Hubei Indurstry University,

2、 Wuhan 430058, ChinaAbstract : The thinking of network teaching system was analyzed, how to set up a network teaching system with the popular JSP , Oracle relational database and JSP scripting language was demonstrated.Key words: network teaching; database; JSP; Oracle1 系统建立的意义网络教学是一种以学生为主体的教学模式，强调对

3、学生自主性和创造力的培养和以资源为基础的学习；具有个性化、支持协作、强调交互和反馈等特点，是完全不同于传统教学的新的教学模式。它具有传统教学模式无可比拟的优点，打破了传统教学模式在时空上的限制，采用先进的教学手段和教学方法，可以实现个性化教学。不仅可以提高教师和学生工作和学习的效率，降低教师的工作压力，减轻学生的学业负担，增强学生的自主学习积极性，发挥计算机和Internet 网络在教学工作中的作用，也有助于学习者及时了解自己学习的状况，重新调整学习计划。因此，开发网络教学系统就显得非常必要。2 系统设计目标参考现有的网上学习系统模式，并结合当前网络的现状，一个较为理想的网络教学系统应该具有以

4、下几个目标：满足管理员对数据库的维护需求；满足教师的题库管理功能；满足教师的试卷生成管理操作；满足教师的在线阅卷评分操作；满足教师的在线答疑操作；满足教师的资料上传功能；满足学生注册功能；满足学生在线考试功能；满足学生在线聊天交流功能；满足学生在线做作业功能；满足学生留言操作功能；满足教师和学生搜索资料功能；满足学生下载资料功能。3 系统的结构系统从用户类型划分为四大基本模块：管理员模块，教师模块，学生模块和互动模块。各模块基本关系如图1所示：图 1 系统模块关系图四个模块既有自己的功能，同时相互之间也并非完全孤立，而是相辅相成的有机组合体。图中箭头指向表示了各个模块之间的数据交互方向。同时，

5、系统包括了五个扩展组件：公告板、75 吴 琦 基于JSP 网络教学系统的设计与实现帮助系统、上传下载组件、画板组件和搜索引擎。教学系统总体设计流程图如图2所示： 图 2 系统总体设计流程图3.1 管理员模块本模块主要执行教师注册管理和身份验证，对已经注册的教师、学生资料管理和日常的数据库维护备份等工作。3.2 教师模块结合传统教学方式的教学工作要求，教师模块需要完成如下功能：教师的在线生成试卷、在线答疑、在线阅卷、在线留言、资料上传等。3.3 学生模块学生通过验证进入操作菜单页面，可以执行如下操作：网上作业、网上考试、成绩查询、在线提问、留言等。3.4 互动模块互动模块由聊天室、留言板、上传下

6、载组件、画板组件和搜索引擎五部分组成。聊天室用于教师实时答疑，以及同学之间的学习讨论；留言板用于脱机答疑和交流，它们相互之间可以互补利用。上传下载组件主要供教师上传学习资料、课堂笔记等，学生可以方便地下载。画板组件开发用在聊天室的教师板块里，供教师画示意图，主要应用了Java Applet 技术。4 系统的功能教学系统的需求定位，是由系统的不同用户类型的不同需求决定的。考虑到系统的用户包括系统管理员、教师和学生三种类型，结合现行的一些典型教学系统的成功案例，确定了如下的系统需求：管理员的职责包括对数据库记录的增加、删除、修改、查询、统计等和数据库的备份操作，这些功能需求是系统管理员模块必须满足

7、的。考虑到管理员计算机水平的差异，同时应该使系统的安全性和易用性得到保证。系统开发的目的就在于利用已有的软硬件条76件，提高教师工作效率，减轻教师的工作量，所以，系统必须满足教师的一些日常工作要求，例如：题库的增加删除修改、出试卷、批改试卷、回答疑难问题和发放学习资料等。以常规方式进行这些工作，将会消耗教师大量的时间和精力。所以，系统的教师模块既要完成这些日常工作，又要能够节省教师的时间，减少教师的精力消耗。在教学活动中，学生需要完成作业、复习功课、参加考试、查看成绩、解决疑难问题和查找学习资料等等。在现有的软硬件条件下，系统必须满足学生的以上功能需求，并且能够发挥新技术的优势，提高学生的学习

8、效率，促进学生在学习中的积极主动性。5 技术的选择与系统的实现5.1 实现技术的选取现在网络技术越来越多，可供实现系统功能的工具也越来越多，主要技术有CGI 、PHP ，JSP 和ASP ，而且它们各有特点。（1）CGI （Common Gateway Interface），公用网关接口。可以使用不同的程序编写，如Visual Basic 、Delphi 或C/C+等。将已经写好的程序放在Web 服务器上运行，再将其运行结果通过Web 服务器传输到客户端的浏览器上。通过CGI 建立Web 页面与脚本程序之间的联系，并且可以利用脚本程序来处理访问者输入的信息并据此作出响应。但是，这样的编制方式比

9、较困难而且效率低下，因为每一次修改程序都必须重新将CGI 程序编译成可执行文件。（2）JSP(Java Server Page，是由Sun Micro systems 公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准，是一种方便有效的动态网页制作方法。在传统的网页HTML 文件(*. htm,*. html 中加入Java 程序片段(Scriptlet和JSP 标记(tag ，就构成了JSP 网页(*. jsp。Web 服务器在遇到访问JSP 网页的请求时，首先执行其中的程序片段，然后将执行结果以HTML 格式返回给客户。程序片段可以操作数据库、重新定向网页以及发送email 等等，这就是

10、建立动态网站所需要的功能。所有程序操作都在服务器端执行，网络上传送给客户端的仅是得到的结果，对客户浏览器的要求最低，可以实现无Plugin ，无ActiveX ，无Java Applet ，甚至无Frame 。JSP 的特点是：将应用逻辑（applica-tion logic）从页面设计中分开，同时将这种逻辑放在方便的，可重用的Java 部件中（例如JavaBe-ans ）。2008 年 3 月 长江工程职业技术学院学报 第 25 卷第 1 期通过以上对比以及对系统要求的分析，为了降低系统开发难度，我们可以采用JSP 服务端编程语言来实现系统的功能。对于数据库的选择，Oracle 是以结构化查

11、询语言(SQL为基础的大型关系数据库，通俗地讲它是用方便逻辑管理的语言操纵大量有规律数据的集合。是目前最流行的浏览器/服务器(Browse/Server体系结构的数据库之一。5.2 数据库的设计和实现数据库设计是整个系统至关重要的一个环节，结构设计的优劣，直接关系到整个教学系统的性能。在数据库设计时，基本思路是以系统的四个功能模块为主线，首先分别为各个模块设计必须的数据表，然后考虑功能扩展设计相应的扩展数据表，最后考虑各个表之间可能的联系，设置相应的主键和索引。教学系统数据库的数据表组成如表1所示：表 1 数据库数据表组成数 据 表Student Teacher Admin Filling J

12、udging SingleSel MultiSelEssayquestion QuesstionPaperxErrorRecord TeachObject KnowLedgelist PaperInfo Liuyan ChatUser ChatRecord OnlineUser功 能学生基本信息教师基本信息管理员基本信息填空题题库判断题题库单选题题库多选题题库问答题题库试卷基本信息错误题题库学科科目信息知识点信息试卷信息留言板数据信息聊天室用户基本信息聊天记录信息在线用户信息（3）在管理员模块界面布局处理中，采用了两个比较有特色的方式实现：多页面内容的分页显示和折叠显示。其中多页面内容的分页显

13、示由JSP 实现；折叠显示由JavaScript 实现。（4）学生注册中的注册信息中文处理问题，是开发过程中较早碰到的一个棘手问题。最初，使用了getBytes( 方法，实现语句如下：这段代码特别不稳定，造成页面存储中文常常出错，存入数据库中的数据变成？。于是开发了一个处理中文的 JavaBean：parseChinese. class ，彻底地解决了中文转码的处理问题。（5）学生随机抽选试卷，注意因为涉及到分页，需要统计纪录总数，设置游标的读取方式：ResultSet.TYPE_SCROLL_INSENSITIVE, Res-ultSet.CONCUR_READ_ONLY。由表单提供的科目信

14、息随机抽选试卷，但是可能出现抽到不存在的第0条纪录，针对这种情况本文用绝对定位函数给定初值；试卷抽取成功，系统自动检测如果考生第一次参加考试，则建立以学号命名的考试目录，并且新建以“考生学号+时间”为名称的文件存储本次考试数据；否则，系统直接新建文件，准备存储考生的答案数据。6 结论JSP 为建立动态、交互、高性能、安全的 Web 应用提供了一种简便、高效的技术途径和性能优良的平台，在目前是 Web 应用系统设计和开发人员一个良好的选择。从学校教学工作角度考虑，网络教学系统实现了传统教学的基本功能，降低了教师的工作负担，提高了教师的工作效率；对学生而言，减轻了学生的学业压力，提高了学生学习的积极主动性，为促进教学改革注入了新的活力。参考文献：1 王国辉等JSP 数据库系统开发完全手册M北京：人民邮电出版社，20062 刘晓华，张健JSP 应用开发详解(第三版M北京：电子工业出版社，20073 邓子云JSP 网络编程M 北京：电子工业出版社，2006本文在