基于Java的信息化教學系統(tǒng)設計

李劍波 王友坤 湖南文理學院

1 引言

信息化教學，是指將信息技術手段應用到教學中，使教學的環(huán)節(jié)數(shù)字化，從而提高教學質量和效率。2012年，我國《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃》中提出，要“推進信息技術與教育教學深度融合”。2015年5月23日，首屆國際教育信息化大會在青島開幕。國家主席習近平在賀詞中指出：“建設‘人人皆學、處處能學、時時可學’的學習型社會，培養(yǎng)大批創(chuàng)新人才，積極推動信息技術與教育融合創(chuàng)新發(fā)展，是人類共同面臨的重大課題”各類新的理念、新的平臺、新的技術、新的資源的持續(xù)應用，有效地推進信息化教學改革與創(chuàng)新，信息技術對教育的革命性影響日益顯著。在此背景下，本文展開調研和分析，著手系統(tǒng)的研究設計，設計出此套系統(tǒng)，希望為教學的創(chuàng)新應用、推進信息化教學模式提供一些參考。

2 信息化教學系統(tǒng)分析

2.1 業(yè)務流程分析

在進行業(yè)務流程分析時，需要按照原有信息流動過程，逐個地調查分析所有信息化教學環(huán)節(jié)中的各項業(yè)務，例如處理內容、處理時間等。還要分析每個環(huán)節(jié)需要的信息以及信息的來源、去向，設計好處理方法、計算方法，列出要提供的信息的時間和信息形態(tài)。項目從系統(tǒng)管理員的角度，其功能需求包括管理員的增加、管理，公告管理，系統(tǒng)信息說明，留言管理，學生管理，老師管理，試題管理，和后臺網(wǎng)頁設計。

2.2 系統(tǒng)設計的技術選擇及運行環(huán)境

（1）操作系統(tǒng)：在系統(tǒng)正式開放前，預備采用Windows 7或以上版本。較為新型的系統(tǒng)使用的人數(shù)基礎較多，不會出現(xiàn)無法解決的問題，減小風險；

（2）Web服務器：預備使用Tomcat6或以上版本；

（3）在數(shù)據(jù)庫服務器選擇方面，預備使用Navicat 8 for MySQL作為其中一個開發(fā)工具。

（4）而打開網(wǎng)址主頁使用的瀏覽器計劃使用IE版本的瀏覽器。因為電腦都自帶IE瀏覽器，是使用較為廣泛的，且對網(wǎng)站的顯示要求不高。

2.3 數(shù)據(jù)庫需求分析

根據(jù)業(yè)務流程，數(shù)據(jù)庫要設計的表有：管理員個人信息表、課件信息表、教學視頻信息表、試題信息表、公告信息表、討論信息表、學生信息表、老師信息表。考慮到需要設計的數(shù)據(jù)表很多，在設計過程中，需要非常細心的周全考慮。

3 信息化教學系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)功能設計

系統(tǒng)設計是信息系統(tǒng)開發(fā)的一個重要環(huán)節(jié)。系統(tǒng)維護人員負責后臺數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)更新維護。通過對基于WEB的信息化教學需求設計進行全面的調查分析的基礎上，規(guī)劃出基于WEB的信息化教學系統(tǒng)設計的應具備的使用功能。站在系統(tǒng)程序設計員的角度，對《基于WEB的信息化教學系統(tǒng)設計》功能模塊圖劃分為：系統(tǒng)管理員的角色需要滿足修改密碼、系統(tǒng)管理、老師管理、學生管理、留言板管理、公告管理、自測題目管理的功能需求；老師的角色需要滿足個人信息瀏覽、公告瀏覽、課件發(fā)布、教學視頻、上傳試題的功能需求；學生的角色需要滿足個人信息瀏覽、公告瀏覽、課件下載、視頻下載、試題瀏覽、在線討論、修改密碼、在線自測的功能需求。根據(jù)功能模塊的劃分，需要完成管理員、教師和學生前臺這三個部分在編程軟件中的設計實現(xiàn)。

3.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

數(shù)據(jù)庫設計是本信息化教學系統(tǒng)設計中的關鍵環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)是基礎，而數(shù)據(jù)庫設計就像高樓的根基一樣，如果設計的不合理、不完善，那么在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，以及后期的系統(tǒng)維護、功能變更升級和功能擴充時，會出現(xiàn)較多問題，嚴重時甚至要重新設計，推到重做大量已完成工作。通過詳細分析系統(tǒng)得出具體的實體用戶，用E-R圖描述實體與其屬性之間的關系。管理員信息需要有管理員編號、用戶名、密碼；學生信息需要有登錄賬號、登錄密碼、姓名、性別、年齡、ID；老師信息需要有登錄賬號、登錄密碼、姓名、性別、年齡、編號、ID；課件有名稱和介紹，還需要上傳相關文件，同樣需要進行編號；公告包含公告標題和內容，并使用編號進行規(guī)整；留言是用戶發(fā)布的包含標題和內容的信息，同樣需要進行編號。

4 信息化教學系統(tǒng)設計實現(xiàn)

4.1 管理員模塊

在登錄模塊中，進入不同的功能模塊需要讓使用者選擇不同的角色權限。通過正確的選擇權限身份，更好地區(qū)分進入的系統(tǒng)。通過提交用戶名、密碼和對應的身份進入對應的后臺。預注冊了一個超級管理員的賬戶，賬號為admin，密碼為a。按照提示輸入相關信息，重新設置用戶密碼。這個過程中有幾次賦值操作，password、password1、password2的賦值，而password1=password2即可重置。老師信息管理：點擊左側菜單欄“老師管理”，發(fā)送相關請求命令，進入“老師管理”頁面。如果管理員需要進行對老師的用戶數(shù)據(jù)進行刪除和增加操作。學生信息管理：學生在系統(tǒng)首頁注冊賬號后，需要經(jīng)過系統(tǒng)管理員在后頭審核后才能完成賬號的注冊。在這個過程中，我們需要系統(tǒng)給用戶提示“是否確定刪除”，以避免操作失誤。

4.2 教師模塊

當教師登陸系統(tǒng)后，可以此模塊修改編輯自己的個人信息。界面效果圖如下圖1所示。

圖1 教師信息管理

4.3 學生信息管理

學生在系統(tǒng)首頁注冊賬號后，需要經(jīng)過系統(tǒng)管理員在后頭審核后才能完成賬號的注冊。在這個過程中，我們需要系統(tǒng)給用戶提示“是否確定刪除”，以避免操作失誤。

圖2 學生信息管理

4.4 自測題目管理

管理自測題目，包括題目的增加、刪除等。

圖3 自測題目管理

5 結束語

本文在分析管理流程的基礎上，用JSP和MySQL數(shù)據(jù)庫設計并實現(xiàn)了基于WEB的信息化教學系統(tǒng)設計的開發(fā)。通過反復多次的系統(tǒng)調試其實驗結果顯示，本教學系統(tǒng)完成了項目分析時所分析的需求。本系統(tǒng)的開發(fā)設計針對于當前在線信息化教學實際需要設計了一些實用模塊供使用，已在《Java程序設計》等課程中使用，取得了良好的效果。在未來隨著信息化教學的不斷發(fā)展與進步，還可以開發(fā)更多的功能模塊來滿足其需求。