实验教学平台的设计与实现.docx
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1、摘 要随着网络技术在教育中的应用日益广泛和深入,网络教育提供了越来越丰富的资源和环境,使网络教学真正成为现实。构建基于网络资源利用的大学物理实验教学新模式,对于拓展实验开放教学途径,培养学生利用网络资源进行自主学习、协作学习和探究学习,提高学生获取网络信息能力,转变教与学的主体地位及学习方式,具有积极的意义。本论文主要针对扬州大学微机原理的实验教学开展实情,分析了学科实验教学的现状,探讨了实验教学及其管理中存在的问题,采用原型法结合生命周期发的并监视开发方法,应用先进的设计思想和软件工程的方法,设计开发了实验教学管理综合平台系统。本系统采用My Eclipse为运行平台,运用三大框架,以MVC
2、模式,运用HTML语言、JSP技术、Mysql为数据库。主要模块有:管理员模块:对学生、教师、班级的管理。教师模块:个人信息管理,课件管理,选课管理。学生模块:个人信息管理,课件下载,选课,做实验。邮件模块:写信,收件箱,发件箱,垃圾箱,草稿箱的相应管理。论坛模块:提供发表帖子,回复帖子功能。关键词:实验教学平台,管理系统,JSP。AbstractAlong with the network technology in education is increasingly extensive and thorough, the network education provides more an
3、d more abundant resources and environment, make the network teaching truly become a reality. Build based on the network resource utilization of university physics experiment teaching mode, to expand the approaches of open experiment teaching and cultivating students use of network resources to auton
4、omous learning, cooperative learning and inquiry learning, improve the ability of students to obtain the network information, the transformation of the mode of the subject status of the teaching and learning and learning, has positive significance.This thesis is mainly aimed at Yangzhou university e
5、xperiment teaching of microcomputer principle to carry out the truth, the paper analyzes the current situation of experimental teaching, discusses the problems existing in the experimental teaching and management, using the prototype method combined with life cycle and monitoring of development meth
6、ods, the application of advanced design idea and the method of software engineering, the comprehensive experimental teaching management platform system was designed and developed.This system uses My Eclipse as operation platform, using the three frameworks, with the MVC pattern, using HTML, JSP tech
7、nology and MySql database. Main modules: the administrator module: the management of students, teachers, classes. Teachers modules: personal information management, course management, course management. Student modules: personal information management, download courseware, course selection, doing ex
8、periments. Mail module: writing, inbox, outbox, dustbin, corresponding management of draft box. BBS module: provides published posts, post function.Key words: experiment teaching platform, management system, JSP.目录摘 要IAbstractII第1章 绪论11.1 本论文的背景和意义11.2 本论文的主要方法和研究进展11.3 本论文的主要内容11.4 本论文的结构安排2第2章 相关技
9、术32.1 MySQL32.2 三大框架32.3 JSP32.4 Javascript4第3章 需求分析53.1 可行性分析53.1.1 技术可行性53.1.2 经济可行性53.1.3 操作可行性53.2 系统功能需求63.2.1 学生系统功能模块图63.2.2 教师管理系统功能模块图73.2.3 管理员管理系统功能模块图83.3 系统的逻辑结构93.3.1业务流程分析93.3.2 系统流程图9第4章 系统设计114.1 系统的设计目标114.2 系统的设计原则114.2.1 设计友好界面114.2.2 设计合理数据库114.3 系统功能模块设计114.3.1 系统登录功能模块设计124.4
10、系统数据库设计124.4.1 数据库逻辑结构设计124.4.2 系统E-R图16第5章 系统实现195.1 系统开发及运行环境191. 硬件环境192. 软件环境195.2 系统功能模块实现195.2.1 登录模块195.3 部分设计代码245.3.1 管理员登录功能设计代码245.4 系统测试275.4.1系统测试目的275.4.2系统测试方法27第6章 总结与发展29致 谢30参考文献31第1章 绪论1.1 本论文的背景和意义随着计算机应用的急速发展,网络应用不断扩大,利用计算机网络技术来进行在线管理越来越受到人们的重视。除了可以大幅度提高人工效率和安全性之外,基于WEB的管理系统还可以自
11、动分配各种设备、信息等资源、同时存档,有效地避免资源的浪费,有利于环保,减少人员开销,减轻负担,提高效率。高校实验室是进行实验教学、开展科学研究、推动科技发展的重要基地,是学校教学工作的重要一环,实验室建设于管理水平将直接关系到学习的人才培养。对于大多数高校的实验室管理仍处于传统管理模式下没有很好利用计算机网络技术带来的便利的状况的现状,校园网络的建成给教学实验室的研发打下了基础。由于社会上各种实验室管理软件十分普遍,有的单位采用自主开发或其他软件开发商开发出的专用软件,部分大型实验室也已经开始使用市场上的实验室管理系统(但价格一般十分昂贵)。然而绝大多数的小型实验室由于很多方面的原因不能使用
12、大型管理软件。而且市场上出现的各类实验室管理软件基本上是为大型实验室设计的,有很多功能一般小型网络实验室完全用不上。软件市场急需一套价格低廉、服务完善、功能齐全的实验室管理系统。1.2 本论文的主要方法和研究进展(1) 该系统是以My Eclipse作为开发工具,基于JSP的基础,借助Tomcat为服务器,以MYSQL作为后台数据库开发的微机实验教学平台系统,力求与实际相结合方便师生间、学生间更好的交互。开发与做微机实验相类似的功能模块,设计有好的界面,确保数据的准确性、合理性。(2) 管理员登陆后台系统后,可以根据不同的需求,分别学生、教师、班级进行相应的操作。教师登录系统后可以看到教师专区
13、,邮件专区,论坛专区三个模块。教师可以在不同的模块中做出相应的操作,如在教师专区中,教师可以修改自己的个人信息,上传并管理课件,处理一些学生的选课请求。学生登录系统后可以看到学生专区,课件专区,邮件专区,论坛专区及实验专区模块。学生可以在不同的模块中进行相应的操作。1.3 本论文的主要内容 本论文主要针对扬州大学微机原理课程实验的实际需求,为了实现教育的网络化,方便的进行师生交流,及不拘泥实验一定要在实验室中完成的情况,从而为了达到更好地传播知识的效果。1.4 本论文的结构安排本论文详细介绍了小区物业管理系统的设计与开发,其论文结构如下:(1) 课题研究的理论知识与技术,包括研究的背景及研究的
14、意义,国内外研究现状及存的问题。(2) 介绍论文的相关技术以及可行性分析,如系统所使用的数据库MYSQL、三大框架以及JSP技术。对课题进行可行性分析,包括经济可行性,技术可行性、操作可行性。研究学校实际需求,确保系统与实际相结合。(3) 系统的概要设计,包括系统的需求分析,系统的流程,系统的总体模块设计。(4) 系统的详细设计,系统的各个模块的编程实现。(5) 系统测试、系统维护等。最后是本课题的小结和参考文献。第2章 相关技术2.1 MySQLMysql是一种开源的关系型数据库管理系统(rdbms),数据库系统使用最常用的数据库管理语言-结构化查询语言(sql)进行数据库管理。Mysql是
15、以一个客户机/服务器结构的实现,它由一个服务器守护程序MysqlId和很多不同的客户程序和库组成。Mysql主要目标是快速、健壮和易用。它通过一个高度优化的类库实现SQL函数库并像他们能达到的一样快速,通常在查询初始化后不该有任何内存分配。没有内存漏洞。 因此使用Mysql做为后台数据库非常高效。Mysql有以下特点:(1) 支持多线程,充分利用CPU资源。(2) 优化的SQL查询算法,有效地提高查询速度。(3) 既能够作为一个单独的应用程序应用在客户端服务器网络环境中,也能够作为一个库而嵌入到其他的软件中。(4) 提供多语言支持,常见的编码如中文的GB 2312、BIG5,日文的Shift_
16、JIS等都可以用作数据表名和数据列名。(5) 支持大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。2.2 三大框架(1) Struts2: Struts2以WebWork为核心,采用拦截器的机制来处理用户的请求,这样的设计也使得业务逻辑控制器能够与ServletAPI完全脱离开。Struts2整合了OGNL表达式语言,弥补了EL表达式对集合和索引的支持不强的缺点。(2) Spring:Spring是一个开源框架,Spring使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。Spring通过一种称作控制反转(IoC)的技术促进了松耦合。Spring提供了面向切面编程的丰富支持,允
17、许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务进行内聚性的开发。(3) Hibernate:Hibernate是一个开放源代码的对象关系映射框架,它对JDBC进行了非常轻量级的对象封装,使得Java程序员可以随心所欲的使用对象编程思维来操纵数据库。Hibernate的核心接口一共有6个,分别为:Session、SessionFactory、Transaction、Query、Criteria和Configuration。2.3 JSP JSP(全称JavaServer Pages)是由Sun 公司倡导和许多公司参与共同创建的一种使软件开发者可以响应客户端请求1,而动态生成HTML、XML或其他格式文档的
18、Web网页的技术标准。JSP技术是以Java语言作为脚本语言的,JSP网页为整个服务器端的Java库单元提供了一个接口来服务于HTTP的应用程序。JSP使Java代码和特定的预定义动作可以嵌入到静态页面中。JSP句法增加了被称为JSP动作的XML标签,它们用来调用内建功能。JSP做为网页编程具有如下优势:(1) 一次编写,到处运行。除系统外,代码不需要做任何修改。(2) 系统的多平台支持。可以在所有平台的任意环境中开发,在任意环境中进行部署,在任意环境中扩展。(3) 强大的可伸缩性。一个Jar文件就可以运行JSP。多样化和强大的开发工具支持。支持服务器端组件。JSP可以使用成熟的JAVA BE
19、ANS组件实现复杂的功能。2.4 JavascriptJavaScript是一种基于对象和事件驱动并具有相对安全性的客户端脚本语言。同时也是一种广泛用于客户端Web开发的脚本语言,常用来给HTML网页添加动态功能,比如响应用户的各种操作。它最初由网景公司(Netscape)的Brendan Eich设计,是一种动态、弱类型、基于原型的语言,内置支持类。JavaScript是Sun公司的注册商标。Ecma国际以JavaScript为基础制定了ECMAScript标准。JavaScript也可以用于其他场合,如服务器端编程。完整的JavaScript实现包含三个部分:ECMAScript,文档对象
20、模型,字节顺序记号。其优点如下:(1) 简单性。JavaScript是一种脚本编写语言,它采用小程序段的方式实现编程,像其它脚本语言一样,JavaScript同样已是一种解释性语言,它提供了一个简易的开发过程。(2) 动态性。JavaScript是动态的,它可以直接对用户或客户输入做出响应,无须经过Web服务程序。(3) 跨平台性。JavaScript是依赖于浏览器本身,与操作环境无关,只要能运行浏览器的计算机,并支持JavaScript的浏览器就可以正确执行。第3章 需求分析微机原理及应用实验教学平台系统分为前台操作和后台操作,后台操作主要包括管理员对学生、教师的一些操作。前台操作主要包括学
21、生、教师登录功能,然后根据登录角色的不同给予相应的操作模块,比如学生的下载课件、做实验的功能,以及教师的上传课件、管理课件的功能;以及一些共有的功能模块,比如邮件模块和论坛模块,提供了一个平台,方便师生之间,学生之间更好的交流。3.1 可行性分析3.1.1 技术可行性(1) 随着计算机的不断发展,对于扬州大学微机原理实验虚拟化具有很强的可行性。前台开发语言选择Java和JSP技术,面向Windows操作系统,以Mysql做为后台数据库,采用Myeclipse做为开发工具,基于B/S开发模式。掌握一定的数据库原理知识,对数据库的设计、应用、维护有一定的实践经验,在一定程度上具备开发的理念即可开发
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