教学进度监控系统的研发.docx
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教学进度监控系统的研发
摘要
教学过程中教学计划是核心内容，教学活动在基本上是按照预定的教学计划展开的。
但是教学过程是一个动态的有变化的过程，并且在教学过程中存在着些许人为的和一些不可预知的因素，引入信息化手段进行教学计划的跟踪、监控整个教学进度的执行过程是十分有必要的，是教学信息化深入到教学过程控制的重要手段，因此需要一个十分有效的信息化手段对教学进度的执行进行监控，从而能够有效地保障最终的教学效果能够达到预期的目标。
建立一个基于B/S架构的教学进度监控系统，可以明确教学进度，实现教学的透明化，完成高质量教学。
本系统采用J2EE技术，以Myeclipse作为开发工具，Oracle作为数据库支持平台。
在系统设计过程中，首先通过设计得到系统的各个基本功能模块，通过需求分析，对各模块的功能进一步的分析，并在详细设计阶段进一步的完善，系统完成后经过测试阶段的反复测试，以达到设计要。
关键词
教学进度；J2EE；B/S
Abstract
Theteachingplanisthecentreofteachingprocess,teacheralwaysgivesalessonbaseonteachingplanwhichtheyhavemarked.buttheteachingprocessisdynamic,andmaybefaceartificialorunpredictablethings,it’sverynecessarythatintroductionofinformationtechnologymeanstotrackandmonitortheimplementationofteachingprocess,whichisanimportantmeansofteachingwithinformationtechnology,Thereforeweneedaeffectivemeansofinformationtomonitortheteachingprogress.Itcanprotectthatthefinalteachingeffectivenessbeingachievedbyexpect.
TocreatesystemofteachingmonitoringasB/Swhichcanmaketheprogressofteachingclearandtransparentisbeneficialtofinishhighqualityteaching,thissystemuseJSPtechnology,Oracleasthebackenddatabase.Inthesystemdesignprocess,firstgetthesystemthroughthedesignofthebasicfunctionsofeachmodule,throughneedsanalysis,functionalmodulefurtheranalysisandfurtherimprovethedetaileddesignstagetoachievethroughtestingphaseafterrepeatedtesting,tomeetthedesignRequirementsofthesystem.
Keywords
Teachingplan;J2EE;B/S
目录
摘要I
AbstractII
前言1
第一章引言2
1.1背景和意义2
1.2教学进度监控的发展情况2
1.3研究内容3
1.4论文结构3
1.5本章总结4
第二章技术及开发工具介绍5
2.1JSP技术5
2.1.1JSP技术介绍5
2.1.2JSP相关技术介绍5
2.1.3轻量级J2EE框架技术的特点6
2.2MyEclipse介绍8
2.3Oracle数据库介绍8
2.3.1Oracle4种储存形式8
2.3.2存储结构9
2.4本章总结10
第三章需求分析11
3.1可行性分析11
3.1.1技术可行性11
3.1.2运行可行性11
3.2需求分析11
3.2.1数据流图11
3.2.2用例图12
3.3数据库需求分析13
3.4本章总结14
第四章系统的总体设计15
4.1系统总体设计15
4.1.1系统总体结构15
4.1.2模块设计15
4.2数据库设计16
4.2.1学生表16
4.2.2课程列表17
4.2.3管理员表17
4.2.4学院表17
4.2.5专业表17
4.2.4教师表18
4.3本章总结18
第五章系统详细设计与实现19
5.1系统流程图19
5.2数据库的连接及数据具体实现19
5.2.1数据库的连接19
5.2.2数据具体实现20
5.3系统的登录模块实现21
5.4管理员模块的设计22
5.5用户功能模块的实现23
5.6本章小结24
第六章系统测试25
6.1软件测试的目的25
6.1.1测试方法25
6.2测试用例26
6.2.1登录模块测试用例26
6.2.2查询模块测试用例27
6.3本章总结27
结论28
参考文献29
致谢30
前言
教学过程中教学计划是核心内容，教学活动在基本上是按照预定的教学计划展开的。
但是教学过程是一个动态的有变化的过程，并且在教学过程中存在着些许人为的和一些不可预知的因素，因此往往教学计划在教学过程中得不到切实的执行。
这种情况通常是由教师的个人经验对这个过程进行判断，但是这在信息化教学高速发展的今天，显得有点力不从心。
因此，我们认为，引入信息化手段进行教学计划的跟踪，监控整个教学进度的执行过程是十分有必要的，是教学信息化深入到教学过程控制的重要手段，也是传统教学向信息化教学跨越式发展的必由之路。
因此需要一个十分有效的信息化手段对教学进度的执行进行监控，从而能够有效地保障最终的教学效果能够达到预期的目标。
教学进度表是日常教学管理中一种非常重要的文件和资料。
它是教学安排的具体化,教学进度表的内容包括上课日期、周次、节次、课程内容、授课教师及职称、上课地点、上课内容等,是教学实施的具体依据,是教师教学工作的档案,涉及教学责任落实、教师工作量计算、教师评价与晋升重要事宜。
因此非常有必要开发一个基于网络的教学进度管理系统,以改善高等院校教学进度管理工作。
教学进度监控系统实现了对教学周历的实时监控，可以应对突发事件，及时的对课程进行调整，使学生和教师可以明确教学进度，实现教学的透明化。
学生和教师可以对相应的课程进行查阅和浏览。
教师和管理人员负责对教学计划的修改，从而以动态的方式对教学计划进行监控，完成高质量的信息化教学。
第一章引言
1.1背景和意义
当今信息和通讯技术飞速发展，正以惊人的速度改变着人们的生活方式和学习方式，并且在一些国家和地区的高等教育逐渐的走向网络化、虚拟化，网络教学就应运而生。
网络教学成为现代教育发展的重要途径，提高了教学质量和效率。
采用互联网技术的网络教学方式充分的利用了现代化手段，聚集大量教学资源，为学生提供自主学习环境，为教师提供网路上备课、授课，学生可以在线学习、考试，并且可以和任课教师交流，这样学生学习不受时间限制，而且拥有大量的教学资源可供选择，网络教学的出现为教育事业的发展提供了一个现代化的途径[]。
在互联网技术的告诉发达的大背景下，我们可以把传统的教育手段用互联网技术来实现，在传统的教育体系中教学计划都是人为的设定教学计划，打印成纸质文档，这样一来教学计划的更改及其麻烦，而且对学生而言对自己所学之课的总体进度概念模糊，没有一种有效的手段可以让学生明确课程的进度，本系统就是针对这种不足，根据教学进度的具体实施过程，把教学进度电子化，科学化，透明化。
以减轻人为的制定及修改
教学进度表，帮助学生了解课程的进度情况，本系统主要考虑的是数据库的存储实现以及功能的实现，还要兼顾到使用者的需求，设计上尽量达到专业水准，实现界面友好，操作简单等优点。
管理员可以本系统对教学计划进行更改以及管理整个系统和用户，教师可以通过本系统向管理员提交教学计划，学生可以通过本系统查询相应课程的教学计划，以及浏览所有课程的进度。
本系统是在Windows7的操作系统下结合Oracle数据库采用Myeclipse开发工具实现的，具有操作简单，界面友好，易学易懂等优点。
1.2教学进度监控的发展情况
在国外很早就把互联网应用到网络教学、医疗[]上，在英、美等发达国家得到迅速发展，现在已有大量网络教学平台得以应用（如：
Moodle、Claroline、Atutor等），在西方发达国家的学生具有较高的自主学习能力，教师对学生的学习进度干预较少，这一点是与中国学生不同的，西方国家现有的平台多侧重于教学效果的评估，对于网络教学的监控不是其重点，因此国外的很多教学平台对教学进度的监控很少。
对于国内的教学平台，绝大部分平台具备了较为完善的教学管理和学习模块，但是部分教学平台没有教学进度监控模块，有少数的教学平台有简单的学习监控和反馈，但都不是很信息化、透明化，无法为教师和学生提供明确的教学进展情况，无法帮助管理员和教师调整教学计划，无法达到更好的教学效果。
随着互联网在国内的迅猛发展，教学进度的监控已经引起国内专家和学者的广泛重视和专研。
教学进度监控发展趋势主要有一下几个方向：
1.信息化、透明化。
信息化的教学进度监控系统，可以把教学计划表以电子版存储，并且查询、浏览功能完善。
使用者可以通过这种系统了解课程的详细计划，达到有理可依有据可查。
2.简单化。
教学进度监控系统体现人的思维和思想，用户只要通过浏览器，连上网络，便可轻松使用，无需复杂的配置、安装和管理，大大降低了对题库使用者的技术要求。
3.网络化。
与基于网络的远程教学平台进行集成，充分利用了互联网资源，对教学进度通过网络工具进行调整。
1.3研究内容
本系统针对教学计划的具体实施过程而设计，科学化与人性化兼顾；科学化体现在用户可以准确的查找到相应课程的详细信息，即上课时间、地点、节次、任课教师，还可以对感兴趣的课程进行浏览并能够查看相应的课程信息，以便于用户科学的制定自己的课程计划，达到教学资源的最优利用率；人性化体现在，当有突发事件例如：
假期、教室占用、以及教师个人原因等导致课程不能正常进行，本系统会对教学计划进行修改并加以提示，免于出现人来了课程上不了的尴尬状况，这样用户既节省了用户时间，又可以合理安排课程进度。
1.4论文结构
第1章介绍本系统的课题背景、研究意义。
同时也介绍了与本系统相关的发展状况，以及本系统研究的内容及所要达到的目标，对整个系统进行了笼统的介绍。
第2章对系统开发所用到的工具与环境简介。
本系统所使用的工具MyEclipse开发平台，以及其相关功能和特征，对开发本系统所使用的技术JSP及框架技术做了简要的阐述，最后对开发本系统所用的数据库Oracle数据库进行了介绍。
第3章介绍系统的需求分析，从技术可行性和运行可行性进行了阐述，有对该系统进行了需求分析，也对数据库的需求进行了分析。
第4章阐述系统的总体设计，按模块说明了系统的功能实现，以及数据库中的表结构。
第五章阐述系统功能模块的详细设计和实现，系统流程图和数据库的连接，介绍了系统具体实现的功能以及实现后的界面。
第六章则是系统的测试和维护，编写了测试用例，以及对未来的要求。
1.5本章总结
本章主要描述了系统的开发的背景与意义，介绍了跟教学进度监控相关的发展现状，阐明了本文所研究的内容，明确了研发目标。
对论文的整体结构进行了描述，为接下来所进行的工作制定了大体计划，为课题的深入打了夯实的基础。
第二章技术及开发工具介绍
教学进度监控系统是针对高校教师和学生的教学计划设计开发的，主要有用户功能模块，可以对课程浏览、查询，得到课程的详细信息。
管理员功能模块，可以实现对教学计划的增加、删除、修改、查询,以及对用户的增加删除。
2.1JSP技术
2.1.1JSP技术介绍
JSP是一种动态网页技术[]。
把Java程序片断和JSP标记加入到传统的HTML网页文件中，就构成了JSP网页[]。
当Web服务在遇到访问JSP网页的请求时，首先执行其中的程序片断，并把执行结果以HTML格式返回给客户。
Java程序片断可以操作数据库、重新定向网页、发送电子邮件等动态网页所需要的功能．所有java程序片段在服务器端执行，通过网络传送到客户端的仅是程序执行的结果，对客户端的要求较低。
JSP技术的特点：
平台适应性强、程序执行的效率高、可以使用JavaBeans增强功能，节约开发时间、基于JSP技术的应用程序更易于维护和管理[]。
2.1.2JSP相关技术介绍
1.Java语言：
Java是由Sun公司在1994年推出的一种程序开发语言，Java是在c++语言的基础上发展而来的，它继承了c++的灵活性并摒弃了指针等容易导致潜在问题的特性[]。
Java是第一种得到广泛应用的完全面向对象的语言。
Java在设计之初就提出了‘一次编写，随处运行’的理念。
具有跨平台的特性，能够在包括Windows、UNIX、Linux甚至像AS400这种大型机系统和微型设备平台如智能手机上运行[]。
2.HTML：
HTML是在SGML定义下的一种描述性语言，也可以说HTML是SGML的一个应用程式。
HTML并不是程式语言，如C++和Java之类，它只是标示语言，HTML的格式非常简单，只是由文字与标记组合而成，任何的文字编辑器都可以编辑，只要能将文件存为ASCII纯文字格式即可，当然用专业的网页编辑软件最佳。
在进行Web项目开发时，无论在JSP中，还是在其他的服务器端脚本中，HTML都是最基本的内容。
3.JavaScript:
JavaScript是Web项目开发中使用的一种技术，可以实现对客户端的控治。
与Java不同的是，JavaScript只是一种脚本语言，不可以脱离浏览器独立运行[]。
4.Servlet：
Servlet是一种在服务器端运行的JavaApplication，它可以作为一种插件（Plug-ins）嵌入到WebServer中去，提供诸如HTTP、FTP以及用户定制的协议服务。
Servlet可以建立动态生成的网页，而网页中包含有从服务器方的Java对象中获得的数据。
另外Servlet生成网页的方法就是在Java类中嵌入HTML标签和表述代码，这就意味着改变表述代码需要修改和重新编译Servlet源文件。
因为设计HTML页面的设计人员可能与编写Servlet代码的开发人员不是同一个人，更新基于Servlet的web应用程序就成了一件非常棘手的事情。
5.JavaBean：
JavaBean是描述Java的软件的组件模型。
在Java模型中，通过JavaBean可以无限扩充Java程序的功能。
通过JavaBean的组合可以快速的生成新的应用程序。
使用JavaBean技术可以实现代码的重复利用，方便程序的维护。
JavaBean具有以下特性：
可以实现代码的重复利用、易维护性、易使用性、易编写性、可以在支持Java的任何平台上工作，而不需要重新编译、可以在内部、网内或者是网络之间进行传输、可以以其他部件的模式进行工作。
6.JDBC:
JDBC（JavaDatabaseConnectivity）是Java应用程序访问数据库的接口[]。
是可以跨平台的语言，它可以在任何操作系统和应用服务器上运行，随着用户和访问量的增加，可能会考虑改用商业Unix服务器和商业的应用服务器，基于Java的解决方案的应用可以不加任何改动平滑移植到新系统中，可以最大限度的保护现有投资；借助于EJB（EnterpriseJavaBeans）的支持，可以实现基于组件和负载平衡的分布式计算环境。
2.1.3轻量级J2EE框架技术的特点
1．级框架一般由Struts，Hibernate组成，侧重于减小开发的复杂度，相应的它的处理能力便减弱（不具备分布式处理能力、事务功能弱），比较适用于开发中小型企业应用[]。
例如目前Tomcat+Spring+Hibernate已经成为许多开发者开发J2EE中小型企业应用偏爱的一种架构选择[]。
轻量级J2EE应用范围比较广，从金融、证劵、电信、电力、物流，等领域到中小企业信息管理，甚至一些小公司，都争相使用J2EE开发系统。
轻量级J2EE应用的流行，让J2EE应用开始进入寻常人家。
当然，轻量级J2EE应用是对经典J2EE应用的简单化，在保留经典J2EE应用架构、良好的可扩展性，简化了J2EE应用的开发，降低了J2EE应用的部署成本。
轻量级J2EE应用模仿了经典J2EE应用的架构，保留了经典J2EE应用的各种优点，降低了学习难度和开发、部署成本，是一种更实际的信息化平台架构。
2．Struts的目的是为了减少在运用MVC设计模型来开发Web应用的时间。
Struts作为MVC模式的经典实现，对Model、View和Controller都提供了对应的实现组建，Struts的核心控制器，负责拦截来自用户的请求[]。
Action，这个类通常由用户提供，该控制器负责接收来自ActionServlet的请求，并根据该请求调用模型的业务逻辑方法处理请求，并将处理结果返回给JSP页面显示。
Model部分：
由ActionForm和JavaBean组成，其中ActionForm用于封装用户的请求参数，封装成ActionForm对象，该对象被ActionServlet转发给Action，Action根据ActionForm里面的请求参数处理用户的请求。
View部分：
该部分采用JSP实现。
Struts提供了丰富的标签库，通过标签库可以减少脚本的使用，自定义的标签库可以实现与Model的有效交互，并增加了现实功能。
对应上图的JSP部分。
Controller组件:
Controller组件有两个部分组成——系统核心控制器，业务逻辑控制器。
系统核心控制器，对应上图的ActionServlet。
该控制器由Struts框架提供，继承HttpServlet类，因此可以配置成标注的Servlet。
该控制器负责拦截所有的HTTP请求，然后根据用户请求决定是否要转给业务逻辑控制器。
业务逻辑控制器，负责处理用户请求，本身不具备处理能力，而是调用Model来完成处理。
对应Action部分。
3．Spring是一个开源框架，它由RodJohnson创建。
它是为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。
Spring使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。
然而，Spring的用途不仅限于服务器端的开发。
从简单性、可测试性和松耦合的角度而言，任何Java应用都可以从Spring中受益[]。
4．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可以应用在任何使用JDBC的场合，既可以在Java的客户端程序使用，也可以在Servlet/JSP的Web应用中使用，最具革命意义的是，Hibernate可以在应用EJB的J2EE架构中取代CMP，完成数据持久化的重任。
Hibernate的核心接口一共有5个，分别为:
Session、SessionFactory、Transaction、Query和Configuration。
这5个核心接口在任何开发中都会用到。
通过这些接口，不仅可以对持久化对象进行存取，还能够进行事务控制。
2.2MyEclipse介绍
MyEclipse企业级工作平台，是对Eclipse的扩展，利用它我们可以在数据库和JavaEE的开发、发布，以及应用程序服务器的整合方面极大的提高工作效率。
它是功能丰富的JavaEE集成开发环境，包括了完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持HTML,Struts,JSF,CSS,Javascript,SQL,Hibernate。
简单而言，MyEclipse是Eclipse的插件，也是一款功能强大的JavaEE集成开发环境，支持代码编写、配置、测试以及除错。
Myeclipse6.0提升了团队协作开发、开发周期管理以及Spring和Hibernate的更好支持。
2.3Oracle数据库介绍
2.3.1Oracle4种储存形式
Oracle是以高级结构化查询语言（SQL）为基础的大型关系数据库，通俗地讲它是用方便逻辑管理的语言操纵大量有规律数据的集合。
数据库需要有永久性储存方式和介质。
Oracle10g中，有4种储存形式，分别是操纵系统文件，裸分区，自动存储管理，集群系统OCFS（RAC）[]。
1．操作系统文件
这是最常用的储存方式，也是非商业运行模式（如开发或者开发阶段的测试环境）下最常用的形式。
在安装Oracle的时候，如果选用了操作系统文件的存储形式，那么就会把Oracle的数据存储在操作系统中，以文件的形式存在。
用文件形式存储数据，带来的优点就是易于数据库移动。
比如你把Oracle的数据文件直接复制到一台电脑上，就可以很快复制出一个一样的数据库系统出来。
在文件的读写的时候，操作系统通常会提供缓存形式进行存储数据，等于先天性获得了操作系统的缓存功能。
2.裸分区
裸分区就是把数据库直接写到磁盘上，不需要经过操作系统这一层，Oracle专门来对这个分区进行读写。
因为没有了操作系统这一层，所以读写熟读和性能是质的飞跃，在某些对Oracle读写非常频繁的数据库应用中，采用裸分区形式存储数据甚至可以提高30%以上的性能。
3.自动存储管理
自动存储管理也被称为ASM，是在Oracle以后才提供的一种新的存储形式。
这种存储形式貌似是前两种存储形式的折中。
既不是用的host操作系统的文件系统，也不是裸分区的形式直接由Oracle读写。
而是可以看作为一种Oracle特有的文件系统形式。
在ASM上可以存储数据文件，控制文件，日志文件等等，在ASM中，这些也是以文件的形式存在的，只不过这个时候的文件格式是Oracle自有的ASM形式。
4.集群系统OCFS（RAC）。
RAC的全称是RealApplicationCluster，是一种在集群的环境下实现共享的一种数据库存储形式。
在通常我们的数据库，如果是单机版的数据库，当数据文件磁盘不能访问，那么这个数据库就无法正常使用。
如果是集群共享数据库的话，其中一种方法就是在某个节点存放数据文件，其余的数据库都通过NFS或者Samba来进行共享，虽然数据库的数据处理能力得到了很大的提高，不过如果这个存储节点无法使用的话，数据库也就无法使用。
而OCFS则是一种无断点恢复的存储形式，在整体给人的感觉就是每台数据服务器都有自己的文件系统，但是这些文件系统又仿佛只是同一个文件系统，因为数据更新或者其他的操作都是很统一的。
即使某台电脑挂了，其余的服务器照样运行，不会出现数据库的异常，而如果想新加入一台服务器也是很简单的事。
特别适合于商用的7X24这种服务形式。
2.3.2存储结构
1.物理结构
Oracle数据库在物理上是存储于硬盘的各种文件。
它是活动的，可扩充的
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