基于WEB的教學(xué)管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

朱振文

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的步伐加快，越來越多的教師希望學(xué)生提交電子稿的作業(yè)，所以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)需要一個(gè)Web端的作業(yè)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)為廣大教師和學(xué)生提供了方便的操作作業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)紙化和自動(dòng)化的作業(yè)管理模式。作業(yè)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵功能模塊包含作業(yè)查看模塊、作業(yè)提交模塊、作業(yè)批閱模塊和作業(yè)布置模塊等。該項(xiàng)目主要是從作業(yè)管理系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和開發(fā)的全部過程出發(fā)。結(jié)合需求分析活動(dòng)圖，業(yè)務(wù)流程圖等對(duì)系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行完美闡述。本項(xiàng)目總共劃分成緒論、開發(fā)技術(shù)、需求分析、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)等部分。本系統(tǒng)采用的開發(fā)模式是基于B/S開發(fā)，用的語(yǔ)言是JAVA開發(fā)語(yǔ)言，主要使用的是MyEclipse開發(fā)工具和輕量級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL。主要使用的技術(shù)是JavaBean、JSP、JQuery，J2EE等，使用的服務(wù)器是Tomcat。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)教學(xué);課堂管理系統(tǒng);布置作業(yè)計(jì)劃：無(wú)紙化辦公

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1概述

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)加快進(jìn)入了智能化時(shí)代，計(jì)算機(jī)普遍存在于我們的辦公與生活中。教育領(lǐng)域也享受著智能化的福利。智能化教學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是傳統(tǒng)教學(xué)模式的重大變革，給我們帶來幾乎無(wú)極限的資源。學(xué)生的作業(yè)是學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，但傳統(tǒng)的作業(yè)管理模式給教師帶來很大的不便，很容易發(fā)生數(shù)據(jù)丟失，統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤等問題，而且速度較慢，現(xiàn)行存在的部分智能點(diǎn)的作業(yè)管理模式，像通過email，共享文件，F(xiàn)TP等方式收取作業(yè)的管理模式，只是在收發(fā)作業(yè)方面得到方便，在效率方面卻有許多弊端，因此需要一種既方便學(xué)生作業(yè)，又方便教師管理的作業(yè)管理系統(tǒng)的出現(xiàn)。即一種基于web的作業(yè)管理平臺(tái)。

該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了教師對(duì)學(xué)生作業(yè)的有效管理，提高了作業(yè)管理的安全性、針對(duì)性。既能方便教師對(duì)學(xué)生作業(yè)的管理、備份、存儲(chǔ)，同時(shí)又能有效的區(qū)別出各個(gè)等級(jí)的用戶的操作權(quán)限。用戶操作簡(jiǎn)單實(shí)用。

該系統(tǒng)采用的是B，s的開發(fā)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)生用戶可以免去安裝客戶端的麻煩，如果出現(xiàn)服務(wù)器程序有問題只要修改服務(wù)端，不影響前臺(tái)用戶的使用。所以說設(shè)計(jì)該系統(tǒng)是可行的，也是很有必要的。

實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)主要使用到的工具有MyEchpse、MysQL。主要使用到的編程語(yǔ)言有html、css、JsP、JA-vA等。采用的是B/s的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

管理員：管理員能夠?qū)處熜畔⒌脑黾印⑿薷摹h除等。

教師：能夠根據(jù)課堂要去布置課堂作業(yè)，下發(fā)、收集等。同時(shí)有權(quán)限進(jìn)行學(xué)生信息的增加、查詢、刪除和修改，能訪問學(xué)生上傳的作業(yè)文件夾。

學(xué)生：能夠根據(jù)老師布置的作業(yè)進(jìn)行作業(yè)的下載，完成后進(jìn)行提交。

2開發(fā)工具及相關(guān)技術(shù)

本系統(tǒng)采用的是面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言。主要用到語(yǔ)言是Java，前臺(tái)用的Jquery、JavaScript等web編程技術(shù)。加struct、spring、MyBatis框架技術(shù)，使用的開發(fā)工具是MyEclipse，使用的數(shù)據(jù)庫(kù)是MySQL，服務(wù)器程序使用的是Tomcm服務(wù)器技術(shù)。

2.1MyEclipse工具

MyEclipse是適用于Java開發(fā)，J2EE開發(fā)的Eclipse插件的集合。MyEclipse支持許多的開發(fā)技術(shù)，包括了完備的編碼、調(diào)試、測(cè)試和發(fā)布等等功能。

2.2 JSP技術(shù)

JSP是在HTML代碼中混合java程序代碼。在JSP環(huán)境下，主要負(fù)責(zé)描述信息的顯示樣式的是HTML，描述業(yè)務(wù)功能邏輯則用程序代碼來描述。面向Web服務(wù)器的技術(shù)的JSP，使客戶端瀏覽器無(wú)需另外附加軟件支持。

2.3 AJAX技術(shù)

通過在后臺(tái)與服務(wù)器進(jìn)行一些數(shù)據(jù)的交換，可以使用AJAX技術(shù)來創(chuàng)建快速動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)。還可以使用它進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)異步更新。在不重新加載整個(gè)網(wǎng)頁(yè)的情況下，對(duì)網(wǎng)頁(yè)的某部分進(jìn)行更新。

2.4 Tomcat服務(wù)器

Tomcm適用于并發(fā)訪問用戶不太多的場(chǎng)合和中小型系統(tǒng)，是開發(fā)和調(diào)試JSP程序的最佳選擇。其運(yùn)行時(shí)占用系統(tǒng)資源小，提供負(fù)載平衡與郵件服務(wù)，已經(jīng)成為目前相當(dāng)流行的Web應(yīng)用服務(wù)器。

2.5MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)

被廣泛地應(yīng)用在Internet上的中小型網(wǎng)站中的數(shù)據(jù)庫(kù)。其特點(diǎn)有：高度非過程化;面向集合的操作方式;綜合統(tǒng)一;該數(shù)據(jù)可使用的是標(biāo)準(zhǔn)的SQL語(yǔ)言;以一種語(yǔ)法結(jié)構(gòu)提供多種使用方式。

2.6Structs技術(shù)

Struts通過采用JavaServlet/JSP技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了基于J2EE Web應(yīng)用的MVC設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用框架，是MVC經(jīng)典設(shè)計(jì)模式中的一個(gè)經(jīng)典產(chǎn)品。

2.7 MyBatis技術(shù)

MyBatis是一個(gè)基于Java的持久層框架。MyBatis使用簡(jiǎn)單的XML或注解用于配置和原始映射，將接口和Java的普通的Java對(duì)象映射成數(shù)據(jù)庫(kù)中的記錄。

3需求分析

3.1系統(tǒng)簡(jiǎn)介

該系統(tǒng)采用的是基于B/S結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與開發(fā)的，學(xué)生只需要在瀏覽器上打開相應(yīng)的網(wǎng)址就能進(jìn)入系統(tǒng)登錄頁(yè)面，通過管理員設(shè)置好的登錄信息進(jìn)行登錄，然后進(jìn)入用戶的操作界面，學(xué)生用戶能夠根據(jù)時(shí)間查詢作業(yè)并進(jìn)行下載和提交。教師用戶的賬號(hào)也是由管理員進(jìn)行添加的。登錄成功進(jìn)入對(duì)應(yīng)教師操作界面。在該界面能夠?qū)W(xué)生作業(yè)進(jìn)行布置和批改。

用戶類型：登錄系統(tǒng)的用戶種類有三種，一種是學(xué)生用戶，一種是教師用戶，還有一種是管理員用戶。

授權(quán)管理：在登錄驗(yàn)證中判斷用戶的種類，只要通過有效的身份認(rèn)證才可以登錄。學(xué)生用戶登錄后可以對(duì)自己的信息進(jìn)行編輯、查看。學(xué)生用戶可以下載或者提交老師布置的作業(yè)。教師用戶經(jīng)過授權(quán)后可以進(jìn)入系統(tǒng)查看、編輯個(gè)人信息。教師用戶可以根據(jù)要求布置作業(yè)，也可以上傳一些教學(xué)資源供學(xué)生下載使用。管理員用戶擁有系統(tǒng)的最高權(quán)限。能夠?qū)ο到y(tǒng)的所有資源進(jìn)行分配管理。能夠控制其他用戶對(duì)該系統(tǒng)的訪問權(quán)限。

班級(jí)表主要是記錄班級(jí)號(hào)、班級(jí)名、備注、年級(jí)號(hào)、教師號(hào)和備注信息。班級(jí)和年級(jí)是多對(duì)一的關(guān)系。

用戶菜單表主要是記錄不同的用戶擁有的公共的菜單功能和獨(dú)有的菜單功能。是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)菜單樹的核心表，該表和菜單表成關(guān)聯(lián)關(guān)系，菜單號(hào)是外鍵。

升學(xué)信息表主要是記錄升學(xué)的學(xué)生的學(xué)號(hào)、所在的班級(jí)號(hào)、操作時(shí)間。

答案信息表主要是記錄主要學(xué)生的學(xué)號(hào)、作業(yè)號(hào)、答案內(nèi)容、教師對(duì)該答案的批閱等信息。該表和作業(yè)表、附件表相互關(guān)聯(lián)。

作業(yè)信息表主要存儲(chǔ)教師布置作業(yè)的基本信息，包括作業(yè)號(hào)、創(chuàng)建時(shí)間、最遲提交時(shí)間、班級(jí)號(hào)等。作業(yè)號(hào)不需要用戶添加，是自動(dòng)增長(zhǎng)的，是作業(yè)信息表的主鍵。作業(yè)信息表存儲(chǔ)的作業(yè)內(nèi)容是富文本數(shù)據(jù)。別的數(shù)據(jù)也可以通過附件的形式進(jìn)行添加。作業(yè)信息表與附件信息表形成關(guān)聯(lián)。

4.4安全性設(shè)計(jì)

系統(tǒng)用戶分為未登錄用戶、教員、學(xué)員、管理員四類。用戶不同使用功能也不一樣，管理員可以對(duì)用戶進(jìn)行修改和刪除操作，其他用戶不可以進(jìn)行該操作。為了保障系統(tǒng)的安全性，應(yīng)當(dāng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行權(quán)限控制。因此在系統(tǒng)中設(shè)置了一個(gè)過濾器，當(dāng)用戶發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)會(huì)從獲取當(dāng)前用戶信息，若不要操作的功能的允許的用戶一致，則登出當(dāng)前用戶，比如訪問用戶管理功能，從會(huì)話狀態(tài)中取出用戶信息，若用戶信息為空，或用戶身份不為管理員，則跳轉(zhuǎn)到登錄頁(yè)面。通過這種權(quán)限控制，可以有效地保障系統(tǒng)的安全性。

5系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)的前端采用JQuery技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，點(diǎn)擊事件由AJAX技術(shù)進(jìn)行對(duì)后端數(shù)據(jù)的交互。

5.1首頁(yè)登錄功能實(shí)現(xiàn)

登錄界面的設(shè)計(jì)使用JQuery技術(shù)，調(diào)用后臺(tái)封裝好的標(biāo)簽屬性，主要實(shí)現(xiàn)的功能有：輸入用戶名、輸入密碼。用戶名或密碼為空提示用戶名或密碼為空，請(qǐng)重新輸入。如果驗(yàn)證碼錯(cuò)誤提示驗(yàn)證碼不正確，如果用戶看不清該驗(yàn)證碼，需要點(diǎn)擊驗(yàn)證碼圖片系統(tǒng)會(huì)請(qǐng)求相應(yīng)的action，處理后會(huì)隨機(jī)在生成一個(gè)驗(yàn)證碼供用戶再次使用。

登陸信息為空時(shí)，給出相應(yīng)的警示，驗(yàn)證碼可以點(diǎn)擊刷新。信息輸入完畢后點(diǎn)擊登錄按鈕，會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的方法，然后通過Ajax技術(shù)調(diào)用對(duì)應(yīng)的action中的doLogin方法進(jìn)行驗(yàn)證。驗(yàn)證失敗給出提示，驗(yàn)證成功后再調(diào)用myInfoUI方法判斷登錄用戶類型，導(dǎo)航的該用戶種類的管理主頁(yè)。

5.2年級(jí)管理功能實(shí)現(xiàn)

管理員可以根據(jù)學(xué)校的要求進(jìn)行年級(jí)的查詢，增加，刪除功能，還有編輯功能，即更改年級(jí)的備注信息。

點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕，會(huì)請(qǐng)求后臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

點(diǎn)擊添加按鈕會(huì)彈出下面窗口。根據(jù)提示輸人要添加年級(jí)的信息。

修改刪除功能和添加類似。

5.3班級(jí)管理模塊實(shí)現(xiàn)

管理員用戶的班級(jí)管理功能模塊，管理員可以查詢當(dāng)前所有的班級(jí)，可以按照班級(jí)的狀態(tài)查詢，按照年級(jí)查詢，按照教師名查詢，同時(shí)支持查詢功能。

本界面可以對(duì)班級(jí)增刪該查，還可以通過班級(jí)屬性和年級(jí)號(hào)還有教師名進(jìn)行篩選。

點(diǎn)擊增加后會(huì)請(qǐng)求增加頁(yè)面。除了班級(jí)名稱和備注是需要用戶填寫，其他信息都是請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)。

5.4升學(xué)管理模塊實(shí)現(xiàn)

管理員根據(jù)年級(jí)和班級(jí)查詢當(dāng)前班級(jí)里的學(xué)生，可以選中學(xué)生移動(dòng)到別的班級(jí)，即完成升學(xué)功能，可以支持批量操作，提供了管理員的操作上的方便。

5.5學(xué)生管理功能實(shí)現(xiàn)

管理員功能模塊里的學(xué)生管理子模塊，左側(cè)班級(jí)列表支持班級(jí)名模糊查詢，選中班級(jí)可以根據(jù)班級(jí)查詢學(xué)生信息顯示在列表中。右側(cè)學(xué)生列表顯示，同樣支持根據(jù)學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名、用戶名進(jìn)行模糊查詢。在學(xué)生的列表信息中可以更改學(xué)生的狀態(tài)，如學(xué)生退學(xué)等則把學(xué)生的狀態(tài)更改為鎖定狀態(tài)。

添加學(xué)生模塊，可批量導(dǎo)人，可手動(dòng)添加。

批量導(dǎo)入時(shí)可以點(diǎn)擊右側(cè)模塊下載導(dǎo)入模板。在Excel文件模板中對(duì)學(xué)生進(jìn)行編輯，導(dǎo)入學(xué)生是通過根據(jù)格式編輯好的Excel文件，管理系統(tǒng)將Excel文件上傳到服務(wù)端，通過ODBC建立與上傳的導(dǎo)入文件的路徑，打開文件讀取Excel文件里面的信息進(jìn)行學(xué)生的增加，導(dǎo)入學(xué)生成功后，作業(yè)管理系統(tǒng)會(huì)在服務(wù)器端上刪出剛才的.xls文件。根據(jù)ODBC對(duì)表格文件的要求，Excel工作表里的數(shù)據(jù)都應(yīng)該是字符格式，對(duì)于長(zhǎng)字符串則需要在字符串前加單引號(hào)，或直接更改單元格屬性為文本。

5.6教師管理功能實(shí)現(xiàn)

教師的管理界面與學(xué)生的管理界面類似。在該界面中主要能進(jìn)行的操作有：查看教師個(gè)人的基本信息、增加教師。和學(xué)生的狀態(tài)一樣，教師的刪除功能也不是物理上的刪除，只是狀態(tài)的更改。

教師添加功能，在賬號(hào)的輸入后，會(huì)對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)看是否有一樣的信息，要是有的話則給出提示，賬戶已存在。其它的驗(yàn)證信息也一樣，如密碼的校驗(yàn)，是否帶有字母，密碼長(zhǎng)度是否達(dá)到6個(gè)字符以上。還有手機(jī)號(hào)和郵箱的校驗(yàn)。

5.7學(xué)生用戶功能實(shí)現(xiàn)

當(dāng)學(xué)生通過有效的登陸信息驗(yàn)證正確的話，就可以進(jìn)入學(xué)生的操作界面。學(xué)生的操作界面主要功能有：查看學(xué)生的基本信息、管理作業(yè)、下載教師上傳的作業(yè)資源、修改登錄的密碼、修改個(gè)人信息、安全退出。

學(xué)生可以根據(jù)時(shí)間查詢自己班級(jí)的作業(yè)，作業(yè)內(nèi)容中會(huì)出現(xiàn)一些教學(xué)資源可供學(xué)生們下載學(xué)習(xí)。

提交作業(yè)頁(yè)面功能要求作業(yè)內(nèi)容和附件不能同時(shí)為空。即可以有內(nèi)容沒有附加，也可以有附件沒有內(nèi)容。

5.8教師用戶功能實(shí)現(xiàn)

教師的登錄界面與學(xué)生的登錄界面類似，當(dāng)教師輸入正確的用戶名和密碼后將進(jìn)入到教師的操作界面上。在該界面中主要能進(jìn)行的操作有：查看教師個(gè)人的基本信息、管理布置的學(xué)生作業(yè)、布置作業(yè)、共享資源的上傳、修改密碼、修改密保問題、安全退出。

點(diǎn)擊作業(yè)管理頁(yè)面，會(huì)彈出三個(gè)子菜單，點(diǎn)擊布置作業(yè)，即進(jìn)入布置作業(yè)界面。如果作業(yè)有附件內(nèi)容，附件會(huì)系統(tǒng)上傳到服務(wù)端，附件名由系統(tǒng)根據(jù)時(shí)間重新命名，并把附件信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)的附件信息表中。

教師可以查看每個(gè)人的作業(yè)信息，可以在第三折頁(yè)進(jìn)行作業(yè)批閱，批閱功能使用的數(shù)據(jù)表和答案信息表是一個(gè)表。教師可以對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行評(píng)級(jí)，而且可以寫評(píng)語(yǔ)。

教師批閱完學(xué)生就可以登錄自己的賬號(hào)進(jìn)行查看自己作業(yè)的完成情況，和老師對(duì)自己的評(píng)價(jià)。這就是一個(gè)完整的作業(yè)管理流程。