基于SSH的網絡教學平臺的設計與實現

陳紅++宋玲

摘 要

隨著信息技術的發展，網絡教學成為現代教育技術的熱點。網絡教學平臺能夠發揮信息技術在教學中的優勢，能夠體現以學生為主導的教學理念。本文緊密結合網絡教學的實際需求，根據SSH的三層架構體系和分層設計思想，設計了一個網絡教學平臺，這將有效地推動百色職業學院精品課程建設和教育資源的融通與共享，提高學生在網絡環境中的自主學習的能力。

【關鍵詞】網絡教學平臺 體系結構 SSH技術

今天傳統的粉筆黑板的教學模式越來越不能滿足發展的需求，隨著教育技術手段的發展，教育正在走向信息化。為跟上現代教育改革的步伐，近年來，國內許多高校進行了校園網建設，而與之對應的網絡教學軟件卻相對滯后，所以基于校園網的網絡教學平臺已經越來越被高校所需求。據有關研究顯示，網絡教學平臺在應用中存在一些問題，比如：網絡教學平臺的應用水平低于開發水平；各學校網絡教學平臺的水平與實際應用水平不完全一致，而有的學校平臺功能不是很強大但應用效果很好、對需要的滿足度高，反映好。所以，構建高質量的網絡教學平臺正在成為教育技術領域的一大研究課題。

本文基于目前網絡教學的現狀和要求，對網絡教學平臺進行研究，并設計實現了一個基于SSH的網絡教學平臺，輔助老師教學和學生進行自主學習，推動百色職業學院的校園網建設和精品課程建設，提高學院的教育信息資源的應用水平與效率。

1 基于MVC模式的SSH開發技術

1.1 MVC結構模式

如今，MVC是Web應用開發中最常用的設計模式，MVC（Model-View-Controller），即由模型、視圖、控制器三種部件組成。即即把一個應用的輸入、處理、輸出流程按照Model、View、Controller的方式進行分離，它減弱了業務邏輯接口和數據接口之間的耦合，以及讓視圖層更富于變化，使得可以用多個顯示視圖來顯示一個模型，無論何時發生了何種數據變化，控制器都會控制所有的視圖，使顯示更新。

1.2 SSH技術

采用SSH框架可以清晰的劃分應用層次，縮短開發周期，提高系統靈活性，提高代碼的可擴展性、可維護性及可復用性等。

Struts是基于Java的一套框架技術，是目前使用最多的JSP Web框架，是一個開源的MVC框架。Struts是基于面向對象設計的，他的實現重點在控制器上，同時也為試圖提供了一系列定制標簽功能。

Hibernate是目前最為流行的ORM（對象/關系映射）框架，在關系數據庫和Java對象之間做了自動映射，使得程序員可以非常簡單的方式實現對數據庫的操作。Hibernate的作用是實現持久化對象和數據庫中表之間的映射，它處于應用程序和數據庫之間，相當于一個持久化對象和數據庫中數據的一個轉化平臺。

Spring出現的一個最大的目標就是使J2EE的開發變得更加容易。Spring致力于提供一個以統一的、高效的方式構造整個應用，并且可以將單層框架以最佳的組合揉和在一起建立一個連貫的體系，可以說Spring是一個提供了更完善開發環境的框架，可以為對象提供企業級的服務。

2 系統設計

2.1 功能概述

本文設計的網絡教學平臺主要目的是為了輔助教學，實現課堂同步學習與課后異步學習的整合。在該平臺中，可以各種進行信息發布，還可以上傳課件，學生可以選擇課件進行學習、自測并對課件進行評價，通過該模式老師能及時了解、解決學生學習過程中遇到的問題。

本教學平臺從用戶角度將系統分為教學管理、教師教學和學生學習三個模塊，系統功能結構圖如圖1所示。在教學管理模塊，管理員可以賦予、刪除用戶權限，可以在相應學期內增加科目、刪除課件，可以推薦精選課件（免登錄可學習的課件）；在教師教學模塊，各老師可以在相應的學期、科目里上傳課件和試題、發布作業和網上答疑；在學生學習模塊，學生可以根據自己的情況選擇相應學期、科目里的課件進行學習，學習之后可以進行測試學習情況，并對課件進行評價。

2.2 系統構架

本網絡教學平臺基于B/S（Browser/Server）模式，技術架構從傳統的瀏覽器-WEB服務器的兩層體系結構擴展成WEB瀏覽器-WEB服務器+Java應用程序服務器-數據庫服務器三層體系結構，這種結構不但把客戶機從沉重的負擔和不斷對其提高性能的要求中解放出來，也把技術人員從繁重的維護升級工作中解脫出來并且擴展性好，也便于分布式開發和動態更新。開發技術采用SSH（Struts + Spring+Hibernate）架構開發， Struts、Spring、Hibernate三者的結合可以構建出靈活、易于擴展的多層Web應用程序。基本業務流程如圖2：通過JSP頁面實現交互界面，負責傳遞傳遞HTTP請求和接收響應；Struts實現表示層，根據前端控制器ActionServlet接收到的請求，分派相應的Action；Spring實現業務層，Spring的反轉控制器（Ioc）負責向Action提供業務模型組件和數據處理組件控制應用程序流程，并更新模型狀態；Hibernate實現持久層，數據庫訪問采用DAO模式，并通過對JDBC的封裝，向程序員屏蔽了底層的數據庫操作，依賴于對象化映射和數據庫交互來處理DAO組件請求的數據，并返回結果。

2.3 數據庫設計

本網絡教學平臺涉及用戶信息、課件、試題等大量數據的存儲和處理，因此數據庫的邏輯設計和有效的物理設計至關重要，良好的數據庫設計可以提高平臺的性能，減輕后期維護的工作量。本文數據庫的設計遵循數據獨立性、完整性、最小冗余性、靈活性、共享性、安全性和可恢復性的原則，數據庫層次概念設計采用E-R模型和視圖繼承設計方法進行設計，由于用戶的權限不相同，將本平臺中的用戶分為管理員、教師和學生，系統E-R圖如圖3所示。數據庫采用SQL Server2005，主要數據資源有用戶表、學期表、科目表、課件表、試題表、評價表六個表。

3 系統實現的關鍵技術

3.1 課件的上傳、瀏覽與下載

在本網絡教學平臺中，可以上傳、瀏覽、刪除教學課件和圖文作業，這里用Smart File組件，只要寫一個簡單的JSP文件，在文件中構造出課件存放的路徑就可以實現。上傳文件時還可以設置上傳限制，比如文件長度、類型等。下面是上傳課件的偽代碼：

SmartUpload su = new SmartUpload（）；

su.initialize（pageContext）；

// 設定上傳限制

su.setMaxFileSize（）； //限制每個上傳文件的最大長度

su.setTotalMaxFileSize（）；//限制總上傳數據長度

su.setAllowedFilesList（""）； //通過擴展名限制設定允許上傳的文件

su.setDeniedFilesList（" "）； //通過擴展名限制設定禁止上傳的文件

su.upload（）； //上傳文件

com.jspsmart.upload.File files = su.getFiles（）.getFile（0）；// 獲得需要上傳的file

String fileName = new String（files.getFileName（））；////獲得上傳文件的文件名

String path = "路徑"+fileName//存放路徑files.saveAs（path ， files.SAVEAS_VIRTUAL）；//上傳

3.2 大量數據的批量導入

本網絡教學平臺需要添加大量的數據，比如用戶（學生、教師）名單，這些數據在本平臺可以從Excel文件批量導入，管理員只需把符合格式的文件上傳（Excel表中的各列的意義與數據庫表中的每個字段一一對應），再點擊導入數據就可以把數據導入到數據庫中，這極大的減輕了管理員的工作。這里主要是Excel文件讀操作，并且只能對表進行讀操作，管理員將Excel文件上傳到服務器后，系統根據文件名找到改文件，從該文件一行一行的讀入數據，再把每行中的數據分離，寫到臨時變量中，然后進行數據加工寫到相應的字段，如此循環，直到文件讀完。

3.3 數據庫連接池

每次訪問數據庫都要建立連接，建立連接是一個費時和占用內存資源的活動，本教學平臺是基于Web的應用，是必要頻繁的訪問數據庫，頻繁的建立、關閉連接會占用很多的系統資源，網站的響應速度必定下降，嚴重時甚至會造成服務器的崩潰。本平臺采用數據庫連接池技術。數據庫連接池的基本思想就是為數據庫連接建立一個“緩沖池”。預先在緩沖池中放入一定數量的連接，當需要建立數據庫連接時，只需從“緩沖池”中取出一個，使用完畢之后再放回去。我們可以通過設定連接池最大連接數來防止系統無盡的與數據庫連接。更為重要的是我們可以通過連接池的管理機制監視數據庫的連接的數量﹑使用情況，為系統開發﹑測試及性能調整提供依據。

4 結束語

本網絡教學平臺有效推動了教學資源的共享，補充了課堂教學，實現了課堂同步學習與課后異步學習的整合。學生可以根據自己的實際情況任意的選擇時間、地點和內容進行自我學習和測試，有利于學生自主學習能力的培養；并且老師通過學生的課件評價留言可以第一時間了解學生的問題，使學生與老師、老師與老師之間的教學交流與互動得到加強，也有利于課程改革。

參考文獻

[1]毛芳，陳麗，余勝泉.現代遠程教育試點院校網絡教學平臺調研與分析[J].中國運程教育，2013.

[2]陳雪娟.基于MVC模式的SSH開發技術[J].電腦學習，2011（02）.

[3]涂偉，李小菲.基于J2EE的網絡教學平臺的設計與實現[J].科技廣場，2009（3）.

[4]孫衛琴.精通Hibermate：Java對象持久化技術詳解[M].北京：電子工業出版社，2005.

作者簡介

陳紅（1984-），女，山東省蒼山縣人。學士學位。現為百色職業學院計算機工程系助教。主要研究方向為計算機應用技術。

宋玲（1967-），女，廣東省梅州市人。學士學位。廣西大學計算機與電子信息學院教授。主要研究方向為計算機網絡及應用技術、網絡通信服務質量及性能優化、計算機及網絡體系結構、計算機應用軟件系統的研發。

作者單位

廣西大學計算機與電子信息學院 廣西壯族自治區南寧市 530004

3 系統實現的關鍵技術

3.1 課件的上傳、瀏覽與下載

在本網絡教學平臺中，可以上傳、瀏覽、刪除教學課件和圖文作業，這里用Smart File組件，只要寫一個簡單的JSP文件，在文件中構造出課件存放的路徑就可以實現。上傳文件時還可以設置上傳限制，比如文件長度、類型等。下面是上傳課件的偽代碼：

SmartUpload su = new SmartUpload（）；

su.initialize（pageContext）；

// 設定上傳限制

su.setMaxFileSize（）； //限制每個上傳文件的最大長度

su.setTotalMaxFileSize（）；//限制總上傳數據長度

su.setAllowedFilesList（""）； //通過擴展名限制設定允許上傳的文件

su.setDeniedFilesList（" "）； //通過擴展名限制設定禁止上傳的文件

su.upload（）； //上傳文件

com.jspsmart.upload.File files = su.getFiles（）.getFile（0）；// 獲得需要上傳的file

String fileName = new String（files.getFileName（））；////獲得上傳文件的文件名

String path = "路徑"+fileName//存放路徑files.saveAs（path ， files.SAVEAS_VIRTUAL）；//上傳

3.2 大量數據的批量導入

本網絡教學平臺需要添加大量的數據，比如用戶（學生、教師）名單，這些數據在本平臺可以從Excel文件批量導入，管理員只需把符合格式的文件上傳（Excel表中的各列的意義與數據庫表中的每個字段一一對應），再點擊導入數據就可以把數據導入到數據庫中，這極大的減輕了管理員的工作。這里主要是Excel文件讀操作，并且只能對表進行讀操作，管理員將Excel文件上傳到服務器后，系統根據文件名找到改文件，從該文件一行一行的讀入數據，再把每行中的數據分離，寫到臨時變量中，然后進行數據加工寫到相應的字段，如此循環，直到文件讀完。

3.3 數據庫連接池

每次訪問數據庫都要建立連接，建立連接是一個費時和占用內存資源的活動，本教學平臺是基于Web的應用，是必要頻繁的訪問數據庫，頻繁的建立、關閉連接會占用很多的系統資源，網站的響應速度必定下降，嚴重時甚至會造成服務器的崩潰。本平臺采用數據庫連接池技術。數據庫連接池的基本思想就是為數據庫連接建立一個“緩沖池”。預先在緩沖池中放入一定數量的連接，當需要建立數據庫連接時，只需從“緩沖池”中取出一個，使用完畢之后再放回去。我們可以通過設定連接池最大連接數來防止系統無盡的與數據庫連接。更為重要的是我們可以通過連接池的管理機制監視數據庫的連接的數量﹑使用情況，為系統開發﹑測試及性能調整提供依據。

4 結束語

本網絡教學平臺有效推動了教學資源的共享，補充了課堂教學，實現了課堂同步學習與課后異步學習的整合。學生可以根據自己的實際情況任意的選擇時間、地點和內容進行自我學習和測試，有利于學生自主學習能力的培養；并且老師通過學生的課件評價留言可以第一時間了解學生的問題，使學生與老師、老師與老師之間的教學交流與互動得到加強，也有利于課程改革。

參考文獻

[1]毛芳，陳麗，余勝泉.現代遠程教育試點院校網絡教學平臺調研與分析[J].中國運程教育，2013.

[2]陳雪娟.基于MVC模式的SSH開發技術[J].電腦學習，2011（02）.

[3]涂偉，李小菲.基于J2EE的網絡教學平臺的設計與實現[J].科技廣場，2009（3）.

[4]孫衛琴.精通Hibermate：Java對象持久化技術詳解[M].北京：電子工業出版社，2005.

作者簡介

陳紅（1984-），女，山東省蒼山縣人。學士學位。現為百色職業學院計算機工程系助教。主要研究方向為計算機應用技術。

宋玲（1967-），女，廣東省梅州市人。學士學位。廣西大學計算機與電子信息學院教授。主要研究方向為計算機網絡及應用技術、網絡通信服務質量及性能優化、計算機及網絡體系結構、計算機應用軟件系統的研發。

作者單位

廣西大學計算機與電子信息學院 廣西壯族自治區南寧市 530004

3 系統實現的關鍵技術

3.1 課件的上傳、瀏覽與下載

在本網絡教學平臺中，可以上傳、瀏覽、刪除教學課件和圖文作業，這里用Smart File組件，只要寫一個簡單的JSP文件，在文件中構造出課件存放的路徑就可以實現。上傳文件時還可以設置上傳限制，比如文件長度、類型等。下面是上傳課件的偽代碼：

SmartUpload su = new SmartUpload（）；

su.initialize（pageContext）；

// 設定上傳限制

su.setMaxFileSize（）； //限制每個上傳文件的最大長度

su.setTotalMaxFileSize（）；//限制總上傳數據長度

su.setAllowedFilesList（""）； //通過擴展名限制設定允許上傳的文件

su.setDeniedFilesList（" "）； //通過擴展名限制設定禁止上傳的文件

su.upload（）； //上傳文件

com.jspsmart.upload.File files = su.getFiles（）.getFile（0）；// 獲得需要上傳的file

String fileName = new String（files.getFileName（））；////獲得上傳文件的文件名

String path = "路徑"+fileName//存放路徑files.saveAs（path ， files.SAVEAS_VIRTUAL）；//上傳

3.2 大量數據的批量導入

本網絡教學平臺需要添加大量的數據，比如用戶（學生、教師）名單，這些數據在本平臺可以從Excel文件批量導入，管理員只需把符合格式的文件上傳（Excel表中的各列的意義與數據庫表中的每個字段一一對應），再點擊導入數據就可以把數據導入到數據庫中，這極大的減輕了管理員的工作。這里主要是Excel文件讀操作，并且只能對表進行讀操作，管理員將Excel文件上傳到服務器后，系統根據文件名找到改文件，從該文件一行一行的讀入數據，再把每行中的數據分離，寫到臨時變量中，然后進行數據加工寫到相應的字段，如此循環，直到文件讀完。

3.3 數據庫連接池

每次訪問數據庫都要建立連接，建立連接是一個費時和占用內存資源的活動，本教學平臺是基于Web的應用，是必要頻繁的訪問數據庫，頻繁的建立、關閉連接會占用很多的系統資源，網站的響應速度必定下降，嚴重時甚至會造成服務器的崩潰。本平臺采用數據庫連接池技術。數據庫連接池的基本思想就是為數據庫連接建立一個“緩沖池”。預先在緩沖池中放入一定數量的連接，當需要建立數據庫連接時，只需從“緩沖池”中取出一個，使用完畢之后再放回去。我們可以通過設定連接池最大連接數來防止系統無盡的與數據庫連接。更為重要的是我們可以通過連接池的管理機制監視數據庫的連接的數量﹑使用情況，為系統開發﹑測試及性能調整提供依據。

4 結束語

本網絡教學平臺有效推動了教學資源的共享，補充了課堂教學，實現了課堂同步學習與課后異步學習的整合。學生可以根據自己的實際情況任意的選擇時間、地點和內容進行自我學習和測試，有利于學生自主學習能力的培養；并且老師通過學生的課件評價留言可以第一時間了解學生的問題，使學生與老師、老師與老師之間的教學交流與互動得到加強，也有利于課程改革。

參考文獻

[1]毛芳，陳麗，余勝泉.現代遠程教育試點院校網絡教學平臺調研與分析[J].中國運程教育，2013.

[2]陳雪娟.基于MVC模式的SSH開發技術[J].電腦學習，2011（02）.

[3]涂偉，李小菲.基于J2EE的網絡教學平臺的設計與實現[J].科技廣場，2009（3）.

[4]孫衛琴.精通Hibermate：Java對象持久化技術詳解[M].北京：電子工業出版社，2005.

作者簡介

陳紅（1984-），女，山東省蒼山縣人。學士學位。現為百色職業學院計算機工程系助教。主要研究方向為計算機應用技術。

宋玲（1967-），女，廣東省梅州市人。學士學位。廣西大學計算機與電子信息學院教授。主要研究方向為計算機網絡及應用技術、網絡通信服務質量及性能優化、計算機及網絡體系結構、計算機應用軟件系統的研發。

作者單位

廣西大學計算機與電子信息學院 廣西壯族自治區南寧市 530004