基于Web的在線學習系統設計與實現
2013-04-29 00:39:13陳偉宏張龍王璐
計算機時代 2013年9期
陳偉宏 張龍 王璐
摘 要： 針對傳統教學中學生學習、交流受時間地點限制的問題，設計和實現了一個基于Web的在線學習系統。該系統基于B/S模式、采用Struts2框架、使用Java語言和SQL SERVER 2005數據庫實現。該系統的特色在于后臺管理可遠程添加課程和課程資源，前臺除顯示課程資源外，還有在線視頻播放、在線交流和學習論壇等。該系統可彌補傳統教學中的不足，在學生自主學習中發揮重要作用。
關鍵詞： 在線學習系統； Struts2； Java； SQL Server
中圖分類號：TP311 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228（2013）09-22-03
0 引言
隨著網絡信息技術的快速發展及其在教育中應用的不斷深入，傳統的教學模式、教學方法、教學內容、教學手段都產生了深刻的變革，教學過程從“以教為中心”走向“以學為中心”，逐步形成了以學習者為中心的在線學習模式，這種學習模式已經成為現代教育的重要方式和發展方向[1]。傳統的教學方式需要師生在物理空間上面對面，教與學受空間和時間的限制，而基于Web的在線學習以擁有豐富的網絡資源、不受時空限制等優勢，拓展了傳統校園的界限，創造出更廣闊的多元化學習環境，讓學習無處不在、無時不可，因而在線學習系統應運而生。
目前，國內外建設了許多精品課程網站，特別是西方發達國家政府大力鼓勵發展精品課程網站，這些網站提供了豐富的教育資源[2]。課程網站的開發技術由以前的Basic、Visual Basic等語言，發展到現在的JSP、ASP技術訪問SQL Server、Sybase或Oracle數據庫[3-4]。從開發語言上，JSP比之前的開發語言有更高的效率和安全性，組件方式更方便，適應平臺更廣；與Structs2框架相結合后，易于擴展業務和后期維護，能得到更高的效率[5-6]。本文基于B/S模式、采用Struts框架設計和實現了一個在線學習系統，系統前臺顯示使用JSP在瀏覽器上實現，業務邏輯使用JavaBean組件實現，后臺數據庫使用SQL Server 2005。該系統以培養學生自主學習能力為特色，通過在線交流能及時反饋學生的學習效果，通過論壇能充分展現學生的個性化學習，積極促進現代教育教學質量的提高。
1 系統分析與設計
1.1 系統總體功能
在線學習系統功能包括前臺顯示和后臺管理兩大模塊。前臺模塊有用戶注冊與登錄、課程資源顯示、資源下載、在線交流和論壇等功能，課程資源顯示頁面包括課程簡介、教師團隊、教學方法、教學內容、教學效果等課程介紹，還提供pdf文檔預覽、視頻在線播放、文件下載等功能。論壇模塊根據計算機涉及到的各類技術設計了分版塊發帖和回帖，以及資源的上傳和下載。后臺模塊包括用戶管理、課程資源管理和論壇資源管理。未注冊用戶只能瀏覽頁面信息；已登錄的普通用戶可以下載和評論課程資源，在論壇中可以發帖、回貼，下載和上傳資源；管理員除擁有普通用戶全部功能外，還能對整個網站進行管理。管理員可以對已上傳課件進行修改、刪除，發布新課程，添加或刪除課程資源；對論壇模塊的資源，可以刪除非法帖和評論以及修改貼子類型，刪除非法資源，可以刪除用戶或重置用戶密碼等。
1.2 數據庫設計
數據庫在信息管理系統中占有非常重要的地位，合理的數據庫結構設計不僅可以較好地實現業務流程，同時也可以提高數據存儲的效率，保證數據的完整性和一致性。數據庫設計根據邏輯分析系統的所需功能劃分模塊，包括所需表的建立、分析各表之間的聯系、整個數據庫的確定和建立。該系統數據庫使用SQL Server 2005，采用JDBC技術連接，設計了10個數據表，包括用戶信息表（dbo.T_User）、資源類型表（dbo.t_source_collect）、課程資源表（dbo.t_sourse）等。由于一個帖子可包含多個附件和多個回復信息，帖子類型惟一，一個用戶可發表多個帖子，因此，帖子信息表與帖子類型表是一對一的關系，與用戶信息表是一對多的關系，與帖子回復表、帖子附件表是一對多的關系。一門課程可包含多個課程資源和多條評論，其中資源類型惟一，一個管理員可發表多個課程，課程信息表與課程資源表和課程評論表是一對多的關系，與管理員信息表是一對多的關系，課程資源表與資源類型表是一對一關系。系統的數據庫模型如圖1所示。
2 系統關鍵技術及實現
系統采用MyEclipse可視化設計工具和Struts2框架實現。設計過程中，使用JSP頁面充當View層，Action充當Controller層，JavaBean充當Model層，DAO層用JDBC編程實現，數據庫采用純Java連接方式連接SQL Server 2005。開發系統時，由JS、Html或Ajax技術將客戶端的請求發送至Web服務器，由Action接收請求并將處理結果返回至客戶端；采用Java編寫程序，實現對在線學習系統中各個功能模塊內容的增、刪、改、查等功能。
2.1 數據庫的連接
系統創建了一個數據庫連接SQL工具類，在類中實現建立數據庫連接、執行數據庫操作、得到執行數據庫操作返回的結果集、關閉數據庫等常用方法，方便其他類調用。
⑴ 建立數據庫連接的關鍵代碼
public SQL（） throws Exception {
try{ Class.forName（"com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver"）；
con=DriverManager.getConnection（
"jdbc：sqlserver：//localhost：1433；databaseName=db_BBS"，
"javaUser"，"123456"）；
} catch （Exception e） {throw e；}}
⑵ 得到執行數據庫操作返回的結果集
public ResultSet getRs（） {
try { return ps.getResultSet（）；
} catch（SQLException e） { System.out.println（"獲取結果集失敗"）；
e.printStackTrace（）； }
return null； }
2.2 Ajax技術的使用
Ajax的核心是JavaScript對象XmlHttpRequest，支持異步請求，使用JavaScript向服務器提出請求并處理響應，不阻塞用戶。系統中客戶端向服務器通過Ajax發送請求，其關鍵代碼如下：
$（function（） {
$（".type"）.each（function（） {
var type=$（this）.text（）；
if（type=="pdf"||type=="PDF"||type=="flv"||type=="swf"） {
var temp=$（this）.parent（）.parent（）.children（）.eq（4）
.children（".view"）.attr（"disabled"，false）；
} else {
$（this）.parent（）.parent（）.children（）.eq（4）.children（".view"）.attr（"disabled"，"disabled"）；
}
}）；
$（".download"）.click（function（） {
var name=$（this）.attr（"name"）；
var path=$（this）.attr（"path"）；
var url="study/download"；
window.open（url+"？name="+name+"&path="+path， "_blank"）；
}）；
$（".view"）.click（function（） {
var path=$（this）.attr（"path"）；
var url1="study/view.jsp"；
var url2="study/view2.jsp"；
var type=$（this）.parent（）.parent（）.children（）.eq（2）
.children（"font"）.text（）；
if（type=="pdf"||type=="PDF"） {
window.open（url1+"？path="+path， "_blank"）；
} else {
window.open（url2+"？path="+path， "_blank"）； }
}）；
}）；
2.3 Struts2框架的實施
Struts2是一個功能強大的Java Web開源框架，是一個基于Action的MVC框架。在系統中，Struts2的實施包括Action類的實施、映射關系的配置、前臺頁面動態數據顯示實施三個方面。
⑴ Action類的實施。Strust2的Action類只需要實現Action或ActionSupport接口，甚至可以使用有execute（）方法的POJO。在execute（）方法中可以直接處理前端提交的信息，并對數據庫做相應的增、刪、改、查操作。
⑵ 映射關系的配置。在struts.xml文件中對Action進行配置，控制Action請求到Action類的映射，以及Action類到jsp頁面的映射關系。
⑶ 前臺頁面動態數據顯示的實施。通過EL表達式或struts2提供的OGNL表達式，可以將后臺從數據庫獲取到的數據在前顯示出來，尤其是大批量的數據顯示，strust2的標簽庫中提供了迭代標簽，可以對集合數據進行迭代。
系統中的配置如下：
value="20000000">
extends="struts-default"> <！-- 用戶注冊 --> <！-- 用戶登錄 --> study/index.action
2.4 論壇管理
論壇管理包括發帖類型管理和版塊管理，可對版塊中的發帖進行刪除等處理，具體效果如圖2所示。
3 結束語
本文設計和實現了一個基于Web的在線學習系統，該系統采用三層B/S模式，可在后臺遠程添加課程名稱和課程資源，操作簡捷方便；前臺提供課程顯示、在線視頻播放、在線交流和論壇功能，能在學生自主學習的同時與教師進行互動，及時反饋學習效果。通過在線學習系統的使用，不僅可彌補學生公共計算機水平參差不齊的狀況，還能強化學生的個性化學習，從而促進教學質量的提高，為培養自主學習型、創新型人才起到重要作用。
參考文獻：
[1] 郭小雪.基于JSP/Servlet的三層式網上書店的研究與實現[D].吉林大學，2006.
[2] 王國棟，楊樹勛，劉殿文等.JSP在網上書店中的應用[J].青島科技大學學報（自然科學版），2003.3（24）：264-266
[3] 劉志海.C語言在線學習系統設計和實現[J].計算機與數字工程，2011.6：177-180
[4] 王俊偉，史創明編著.SQL Server 2000 數據庫管理與應用[M].清華大學出版社，2006.
[5] 劉欣怡.軟件工程[M].清華大學出版社，2007.
[6] 陳軼，姚曉昆編著.Java程序設計實驗指導[M].清華大學出版社，2006.
