【基于Javaweb的教学网站的设计与实现7000字（论文）】

绪论课题背景21世纪科技迅猛发展，随着网络系统逐渐完善，体系逐渐发展成熟，影响着中学生的学习和生活方式。教育对任何一个国家来说都是头等大事，每个国家都需要努力的发展教育，探索教育。网络学习又称网络教育，远程教育，是以计算机网络为基础，将教学资源在互联网上进行较为广泛的传播。网络学习的授课方式不受传统教学的约束，学习场所较为随意，传播范围较广。我国现有的中学教学模式依旧是沿袭的大班授课制，每个班级都有许多学生，每位同学或多或少会出现学习上的问题，而先生很难去光顾到每一位同学。而在十九大报告中指出要将教育从“覆盖广”到“有质量”迈进。这时就需要一个网络学习网站，使教师可以发布一些教学资源供学生学习以提高学生学习的质量。目的和意义受“互联网+”的影响，当今社会的教育教学发生系统性的变革，只有合理搭配传统线上教学与网络教学，才能更好地教学，使每一位学生都能对学习产生非常大的兴致从而适应未来社会发展REF_Ref18500\r\h[1]。网络学习网站的开发更多的是要辅助教师去教学，丰富教学的方式手段，而不是替代已有的沿袭多年的教学方式。只有传统教学与在线教学相结合，才能更有利于学生的学习以及发展。利用互联网进行网络教学，学生可以随时、随地进行学习。而以往的传统的教学方式只有在教师课堂上进行学习。开发在线教学网站可以方便教师发布一些学习资料，教学视频等便于学生在传统课堂之外进行学习。每位学生都可以回放观看教学视频，课堂上没有理解的知识可以在之后进行复习而不是在课堂上反复斟酌一个知识点而顾不上之后的学习。网站分析需求分析当下的教育教学方式是大班制，大班授课制学生人数较多，老师无法很好的关照到每一个学生，在课堂上每一个学生个体的发展不尽相同，有差别，难免有学生跟不上老师的节奏或者一个知识点没有弄懂从而使得后续的知识跟不上，这时一个网络教学网站可以回顾教师的教学视频以及回顾没有听懂的知识点则变得尤为重要。可行性分析不论是开发什么网站，都需要分析网站是否可行，分析开发过程所跨越的时间以及开发过程中需要哪些资源。可行性分析可以降低开发成本与开发风险，不要再大方向上出错。技术可行性网络教学网站的开发采用B/S架构，工具选择了Eclipse和MySQL，开发语言选择Java，主要使用了Jsp技术，应用服务器选择tomcat服务器，web服务器选择了apache。Java使用起来灵活方便，在大三期间学习过Java课程。J2EE平台是用来建设大型企业级应用程序，其本质是一个分布式的服务器应用程序环境（Java环境），为搭建网络教学系统提供了良好的机制。而在大三期间学习的软件开发课程，对网站的设计开发具有一定的分析设计以及测试能力。对于网络教学网站的开发在技术上可行。操作可行性分析网络教学网站的操作便捷，用户界面简洁，交互简单。前台网站用户分为学生和教师，只要登录自己的账号几个进行不同的操作。时间的输入为日历插件，网页的可实现非常好，用户学习成本低。网站设计的基本思想网络教学网站的开发想法：网络教学网站采用B/S架构模式层次分明。采用模块化的设计方式。将一个较大的程序分为若干个较小的程序模块，每个小程序都能完成一个较小的功能，然后再这些小模块之间建立联系，常用函数实现程序模块化REF_Ref19150\w\h[2]。采用了面向对象的设计理念，对象是组成程序的基本模块，对象间消息传递，具有众多优点，可重用性、灵活性以及拓展性REF_Ref14023\w\h[3]。网站界面从简原则。网站页面简洁明了，提高阅读性，对用户友好。开发工具与技术在设计开发网络教学网站时，我所选择的语言是JSP语言，开发环境则是Eclipse，以及MySQL数据库，数据库可视化管理工具选择为Navicat。B/S架构网络教学网站所采用的是B/S架构。那么何为B/S架构呢？B/S架构是浏览器和服务器，B/S架构又被称作浏览器/服务器的体系结构，将网页逻辑集成在服务器之上，这样多数逻辑操作以及信息数据处理都在服务器上进行，简化了客户机的配置，客户机只需要安装一个浏览器即可，而系统的开发人员也可以简化系统的开发、运行和维护REF_Ref17964\r\h[5]。B/S架构图如下图所示：图2-SEQ图\*ARABIC\s11B/S架构图B/S结构模式下，每一个节点都分布在网络中，由客户端、服务器端和中间端构成，客户端浏览器向web服务器发出http请求，而web服务器处理然后返回一个HTML，web服务器作为中间端的作用为传送页面使浏览器可以浏览，对于页面的一些逻辑操作则由应用服务器来执行，应用服务器与数据库相链接，可以访问数据库并返回一些数据，然后调用一些方法等来实现逻辑操作后通过web服务器返回一个响应页面到浏览器REF_Ref17964\r\h[5]。网络教学网站所使用的是TomactApache。JSPJSP的全称是JavaServerPages，用于动态网页。JSP是建立在Java语言基础之上的，其本质是一种html网页，而Servlet作为Java的类用于实现前端网页与后台服务器之间的交互，JSP执行在服务器上，返回给浏览器HTML页面。JSP引擎将JSP页面中的HTML代码和Java代码都转化为Java代码，然后被装到JavaServlet中，然后Servlet将这些代码编译成字节码由Java虚拟机解释执行REF_Ref15537\w\h[6]。每次访问JSP页面时都是由一个Servlet来完成的，服务器端完成逻辑操作从数据库中访问数据最终返回客户端一个HTML或者XML页面REF_Ref16686\w\h[7]。网络教学网站的设计开发采用JSP技术，具有以下优势：代码的可重用性非常之高，一次开发可以多次使用。JSP基于HTML界面，所有的HTML标签都支持，使得客户端收到的返回页面的界面布局完善，还可以解决HTML不可以连接数据库问题REF_Ref24321\w\h[8]。JSP的多种优点使得开发过程变得容易，也使得网站具有更好地安全性和移植性。JavaScriptJavaScript是一种脚本语言，实现网页具有动态功能REF_Ref30411\w\h[9]。区别于JSP是作用在服务器端，JavaScript是在客户端执行的。使用JavaScript注入页面以灵魂，使得页面能过活起来，和用户之间有实时互动性。在网络教学网站中，许多方面都使用了JavaScript技术，例如在用户进行注册时检测用户两次输入的密码是否相同一致等。MySQL数据库设计开发网站一定要有相应的数据库，数据库能够存放和管理数据信息等，本次开发的网络教学网站使用的数据库是MYSQL关系数据库。MySQL将数据存储在每一个都不尽相同的表格当中，因为没有将数据混乱的堆放在一个杂乱的大空间内，从而有效提高速度，提供了TCP/IP、ODBC和JDBC等，多种方式来连接数据库，MySQL数据库的应用体积非常小，因而使用起来方便灵活速度快，对于本系统使用来说最为不过了REF_Ref17252\r\h[4]。软件环境开发工具：Eclipse后台服务器：Apache、Tomcat开发语言：Java系统分析与设计功能模块分析网络教学网站可以实现学生的网络教学，教师发布作业和教学资源等等，管理员登录之后可以对发布公告、视频、和整体的教学资源，还可以添加教师的信息和学生的信息，添加之后学生和教师即可注册为用户使用网站。管理员功能模块说明管理员可以录入各种资料视频信息等还可以编辑试题与答案，显示到前台之后为学生的在线自测题目。图STYLEREF1\s3-1管理员模块图教师功能模块说明定义了教师的登录。作业发布不仅是作业，教师还可以发布一些知识点总结等等。图STYLEREF1\s3-2教师模块图学生功能模块说明学生作为用户时登录可以看作业和视频资料，还能做在线自测题。图STYLEREF1\s3-3学生模块图数据库设计网络教学网站的核心是数据库，前端网页向后端发送一些指令，后端网页进行一系列逻辑判断之后从数据库中调用数据向网页前端发送。而数据库则需要对数据以及文件进行一个搜罗、完善、保存、摒挡、传达、更新和统计等操作。数据库已然成为现今科学技术发展以及计算机软件和信息技术的基础乃至核心部分。网络教学网站设计的成功与否与数据库的设计有非常大的关系，一个好的数据库设计可以提升网络教学网站的质量与效率。数据库经过需求分析、概念设计、逻辑结构设计和物理设计后就可以被设计出来，而其中概念设计和逻辑结构设计则尤为重要REF_Ref14418\r\h[10]。数据库的概念设计是指在分析了数据库的需求之后根据数据的结构从底层开始逐步向上慢慢建构出数据库的概念结构，从不同的角度出发，分析和优化集成模型得出概念结构在设计好网络教学系统的概念模型数据库之后需要将数据库的概念模型转化为逻辑关系模型，只有将数据库的概念模型转化为逻辑关系模型才可以将自成一体的数据库概念模型被计算机所理解。网站的后台管理员信息表的userID作为后台管理员的主键，包含登录时的用户名和密码作为整张表的信息。图STYLEREF1\s3-4管理员表教师信息表包含了id，教师编号、教师名称、性别、年龄以及备注。图STYLEREF1\s3-5教师表学生信息表里面包含了id记录一个学生，xuehao，name，xes，age，ruxueshijian，备注。图STYLEREF1\s3-6学生表用户表包含了用户名称和密码以及学号或者教师号和用户类型。图STYLEREF1\s3-7用户表视频表包含了视频id，视频标题，视频简介，视频地址，视频原始名称，发布时间和备注。图STYLEREF1\s3-8视频表公告表包含了公告id，公告标题，公告内容以及发布时间。图STYLEREF1\s3-9公告表资料表包含了资料id，标题，内容，资料的附件地址，资料原始名，发布时间等。图STYLEREF1\s3-SEQ图\*ARABIC\s110资料表作业表包含了作业id，作业名称，作业附件地址，文件原始名称，发布时间和备注。图STYLEREF1\s3-11作业表系统功能的实现之前的分析和设计更多的是对网站进行系统逻辑上的设计，而在实施阶段则承接之前的各个阶段将设计实现。网站首页以及登录页面的实现为了保证网站的安全性以及对用户进行分类识别从而进行不同的操作进行判断，使用网络教学网站的用户需要先进性注册登录。图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s11网站首页图用户在首次使用时需要先进行注册，而注册时需要输入学号或者教职工号，这是管理员在后台进行导入的号码，如果后台管理员未导入你的信息则用户无法注册。而在未登录时大部分操作无法进行。图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s12注册页面图管理员在后台录入教师和学生的信息之后，教师和学生可以凭借教师号和学号进行注册，登录点击提交按钮后，service中会对用户名和密码进行判断，验证通过后即可登录到对应的页面当中去。登录模块实现关键代码：图SEQ图\*ARABIC5-3登录部分代码图图4-4登录部分service代码图网站后台管理员功能模块网站后台页面，左侧为管理员可进行的操作模块,每个模块都有相应的子页面。图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s14管理员页面图管理员的许多功能例如添加教师和学生信息，发布公告、学习资料和学习视频大都是由servlet实现的。Servlet在浏览器和应用服务器数据库之间，处理收集客户端网页中的表单数据传到服务器数据库当中。教师信息管理页面如图所示：图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s15教师信息管理图管理员可以添加和删除教师信息，还可以打印教师信息。客户端输入的教师数据采用表单提交的方式，用post方法提交表单数据到对应的教师servlet中，教师servlet将数据传到数据库当中保存起来。学生信息管理页面如图所示：图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s16学生信息管理页面图管理员可以添加和杉树学生信息，还可以打印学生信息。添加学生模块的功能实现方式和添加教师模块相类似，使用servlet来收集来自客户端网页的表单数据然后传给数据库。公告管理页面如图所示：图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s17公告管理图教学视频管理页面如图所示：图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s18教学视频管理图教学视频管理页面如图所示：图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s19在线自测管理图前台功能模块前台用户界面教师在登录之后可以发布作业、查看作业、查看教学视频与教学资料等，发布的作业不限于作业，还可以是教学资源，知识点总结等帮助学生更好的发展的有用资源。而学生在登录之后可以下载教师发布的作业，查看教学视频和教学资源，还可以在线自测，自测题目来自管理员后台录入的题目，包括选择题和简答题。教师登录页面登录功能是由众多函数实现的，在输入账号和密码之后点击登录，调用函数判断是否可以登录，用data的值判断是否可以登录，loginservice对客户端网页输入的数据与数据库中的数据对比之后返回一个data值，如果返回的值是yes即可登录，如果为no则不可以登录。图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s110教师登录页面图部分代码如下：图4-SEQ图\*ARABIC13service登录判断部分代码图发布作业页面作业发布功能的实现，教师发布作业上传文件，点击上传会弹出一个页面选择文件，选择文件后点击提交，用post方式将表单传输给作业zervlet中，作业servlet通过zuoyeAdd函数将数据传输到数据库。图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s112作业发布页面图资料下载页面资料下载功能调用函数，超链接到文件路径来实现。图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s113资料下载页面图图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s114资料浏览页面图下载作业页面图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s115下载作业页面图在线自测页面图STYLEREF1\s4-SEQ图\*ARABIC\s116在线自测页面图系统测试系统测试的目的与意义软件测试在软件的生命周期占据了重要的地位，软件测试是保障系统质量的重要方法手段，目前，软件测试已从软件工程学中的一个章节独立出来，成为了一门独立的课程REF_Ref22244\w\h[11]。对于一个软件来说，虽然可以减少出差错的几率，但是不可能完全杜绝软件中的错误，这些引入的错误需要测试来找出，软件中的错误密度也需要测试来进行估计REF_Ref23116\w\h[12]。测试过程用户登录测试图STYLEREF1\s5-SEQ图\*ARABIC\s11登录测试图发布作业模块测试发布作业的测试为使用不同的用户来测试是否可以正常发布作业，先不登录测试是否可以发布作业，然后分别登录学生和教师账号测试是否可以发布成功。图STYLEREF1\s5-SEQ图\*ARABIC\s12作业发布测试图在线自测测试在线自测是学生模块的功能，学生可以做选择题和简答题。选择题和简答题都是系统管理员录入的，每次的题目都是网站从录入的题目中抽取的题目。对选择题测试时选择不同的答案测试是否可以判断正误。图STYLEREF1\s5-SEQ图\*ARABIC\s13在线自测测试图网站后台添加教师与学生模块网站后台添加教师与学生的功能，可以将学生和教师录入，等待用户注册之后即可登录网站。在管理员没有录入教师工号或学生学号时，教师和学生用户无法注册。测试时先在没有录入教师学生信息的情况下在网站前台测试是否可以注册，然后再录入信息的情况下在网站前台测试是否可以注册。图STYLEREF1\s5-SEQ图\*ARABIC\s14录入教师学生测试图测试结论在网络教学网站设计实现的过程产生一些错误，都需要通过细心的检查与不断的测试调试才能够排除。比如在提交表单时没有进行数据类型判断等错误。经过测试整个系统的功能都达到了预期的要求。

结论从早些时候的多媒体教学发展至今，在线教育发展的速度较快，但并不完善。市面上的许多在线教育网站、系统等等虽然有不错的内容，但需要用户自己筛选，提供在线教育服务的网站等更多的是将资源整合。因此引出许多社会对于教育模式的新探讨。本网站是辅助教师进行教学的，是对传统教的一种补充，提高学生学习兴趣和效率，并没有摒弃传统的教学模式。本文在分析了在线教育网站的开发以及实现方