本科毕业设计基于flash的远程教学平台设计与实现.docx

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本科毕业设计基于flash的远程教学平台设计与实现

摘要

随着我国教育信息技术的不断发展，以计算机网络技术为基础的在线考试应用日益广泛。

本文根据基于FLASH的远程教学平台的实际情况设计出。

本文所设计的系统，加大功能和承载能力设计，实现了具有现代特征的。

该系统采用当前在的主流模式--B/S架构，根据基于FLASH的远程教学平台安检中兴进行远程教学和在线考试的实际需求，使用基于JavaEE技术标准的Struts2+Spring3+Hibernate4框架+SpringSecurity3.1安全架构实现，具有自动化程度高等优势，弥补了传统教学方式和在线开始的诸多不足。

本文所设计的系统通过分为两个主要的远程教学子系统和在线考试子系统进行设计。

在线测试子系统中系统可以完整地实现由教师设置题库和生成试卷、考生在线答题和自动闭卷、计算机评阅试卷和考试分析等环节设计，顺畅实现在线考试系统的现实应用。

在远程教学子系统中，实现了在线教学、在线交流等模块的设计。

总之，本系统具有较强的适宜性、正确性、完备性、互用性、依从性和安全性，具有良好的用户界面。

本文所实现系统严格按照软件工程思想进行了系统的分析、设计、实现和测试。

①系统分析：

对技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，分析了上课学生、授课老师和管理员为主体的需求，明确了系统功能的版块设置，从经济上、技术上和可操作性上论述了系统设计和运行的可行性；②系统设计：

确立自身系统的设计原则要严格遵循实际需求，并兼顾开放、可拓展、稳定可靠的要求，梳理出系统的体系结构和功能框架，对系统开发及运行环境、系统数据库进行详细设计；③系统实现：

完成了学生登陆、在线考试、成绩查询、信息管理模块设计，完成管理员登陆模块、科目信息管理、组题信息、题目信息管理等系统各功能模块的设计，实现了的原型系统；④系统测试：

按照系统测试的常用原则建立测试和运行的目标，通过白盒、黑盒等测试方法对系统相应的模块和整体运行进行了全面测试，确保系统设计能够实现实际运行。

关键词：

，在线考试子系统，Oracle数据库，J2EE技术

Abstract

WiththecontinuousdevelopmentofChina'seducationinformationtechnology,computernetworktechnologybasedonlineexamisusedwidely.Inthispaper,thedesignofdistancelearningsystembasedontheactualsituationofChinaRailwayExpresssecuritycenter.Inthispaper,thesystemdesignedtoincreasethecarryingcapacityofthefunctionanddesign,implementationofdistancelearningsystemwithmodernfeatures.Thesystemusesthecurrentsystemofdistancelearninginthemainstreammodel--B/Sarchitecture,basedonZTERailwayExpresssecurityforremoteteachingandtheactualneedsoftheonlineexam,JavaEEtechnology-basedstandardsStruts2+Spring3+Hibernate4framework+SpringSecurity3.1Securityarchitectureforremoteeducationsystemwiththeadvantagesofhighautomation,makeupthetraditionalteachingmethodsandmanydeficiencieslinebegan.

Inthispaper,thesystemdesignedbytwomajorsubsystemsdistancelearningandonlinetestsubsystemdesign.Onlinetestingsubsystemsystemcanachievecompleteexamsetbytheteacherandgeneratepaper,candidatesonlinequestionnairesandautomaticallyclosedbook,papersandexamsreviewerscomputeranalysisandotheraspectsofthedesign,thesmoothrealizationofreal-worldapplicationsonlineexaminationsystem.Inthedistancelearningsubsystemtoachievethedesignonlineteaching,onlineexchangesandothermodules.Inshort,thesystemhasstrongsuitability,accuracy,completeness,interoperability,complianceandsecurity,hasagooduserinterface.

Inthispaper,thesystemimplementedinstrictaccordancewiththesoftwareengineeringideassystematicanalysis,design,implementation,andtesting.①systemanalysis:

technical,economic,engineeringandotheraspectsofresearchandanalysisandcomparisonanalysisofschoolstudents,tutorsandadministratorsasthemaindemand,aclearsetofsystemfunctionsarea,economically,technicallyanddiscussestheoperationalfeasibilityofthesystemdesignandoperation;②systemdesign:

designprinciplestoestablishitsownsystemtostrictlyfollowtheactualneeds,takingintoaccountopen,scalable,stableandreliablerequirements,combingthearchitectureandfunctionalityofthesystemframeworkforsystemdevelopmentandruntimeenvironment,thesystemdatabasedetaileddesign;③systemimplementation:

Studentscompletedthelanding,onlineexaminations,resultsinquiries,informationmanagementmoduledesign,completeadministratorlandingmodule,accountinformationmanagement,grouptitleinformation,titleinformationdesignmanagementsystemsfunctionalmodulestoachieveadistancelearningsystemprototypesystem;④systemtesting:

thegoalofestablishingandrunningthetestinaccordancewiththeprincipleofcommonsystemtestingbythewhiteboxandblackboxtestingmethods,suchasthesystemandthecorrespondingmoduleoveralloperationthoroughlytestedtoensurethatthesystemdesignedtoachievepracticaloperation.

Keywords:

distancelearningsystem,onlineexaminationsubsystem,Oracledatabase,J2EEtechnology

1绪论

1.1本文研究背景和意义

伴随着知识经济的形成和发展，培养学生实践能力和创新精神的教育方式已成为信息时代教育工作的核心。

因此，教育方式也必须与时俱进，转变传统教育理念，改革教育模式，大力推进基础教育改革才能适应当今网络化、数字化、智能化的教育环境，培养出具有实践型、高素质、创新型的人才[1]。

网络技术的讯速发展及普及，给教学的发展和改革提供了有利条件。

广泛通

过多媒体教学资源可以提高学生对学习的兴趣度，使得学生更加主动地去学习，从多个方面的去感知，这样可以大大地提高学生的学习效率，对学生的想象力、

创造力等都有很大的提高。

学习资源与使学习者的交互约束于一个狭窄的范围之中，web应用程序没法有动态媒体和良好交互操作[2]，因为HTML的web技术架构的网络教学平台没好的前台（学习端）。

此外，随着学习者要求的持续增加，完成一次学习任务应用系统也许要面临频繁的请求、服务器页面刷新、多次提取网页所导致的页面网络带宽占用加大、打开缓慢，最后使得学者体验较差、媒体形式单一和交互效率低下差等问题。

学生对系统的高标准的交互体验度无法得到满足[3]，web页面的传统网络教学已满足不了了。

丰富的媒体内容包含了Flash开发制作的多媒体资源应用程序，伴随着网络应用的发展Flash的RIA应用体系的基本架构，“丰富媒体”

和“网络应用”的结合实现了富页面网络教学系统，可以从多个方面对用户的使用效率进行提高。

鉴于以上问题，公司提出建设，包括远程培训系统和在线考试系统，通过网络教学模式，实现公司统一培训。

通过，大力开展远程教育培训，对适应安检中心的培训需求、解决70%的基础人员职工继续教育具有十分重要的现实意义。

在该系统的支撑下，远程培训条件将得到极大改善，各种优质培训资源得以

整合，不仅大大减轻了培训管理机构的工作压力，为学员进行远程学习提供方便，

还可以拓展培训内容、展示单位形象，为培训机构和学员搭建一个学习交流平台。

建设基于FLASH的远程教学平台具有以下意义：

1、丰富培训学习资源，尤其是提升标准化流媒体课件的制作水平；

2、拓展远程培训方式，提供线下学习、Internet线上学习、同步收看远程音视频直播等学习方式；

3、促进学习资源和培训信息的共享，提供灵活的基于Web的资源文章后台管理功能，减轻平台建设及管理的复杂性，使平台内容易于管理和维护；

4、提供留言、文章评论等辅助功能，增进教学互动。

5、在线考试功能。

1.2国内外研究现状及趋势

远程教育是将课程传送给校园外一处或多处学生的教育，是学生与教师、学

生与教育组织之间主要采取多种媒体方式进行系统教学和通信联系的教育形式。

近年来，随着计算机、通信、多媒体、电子等技术的飞速发展，特别是因特网的

迅猛发展，远程教育有着长足的发展。

按照英国远程教育学家穆尔（T.W.Moore）提出的远程教育三个主要阶段的划分方法[4]，一般将远程教育划分为“函授教育、广播电视教育以及现代远程教育”三个阶段。

函授教育和广播电视教育的主导教学媒体大多采用“一对多”的“单向”传

播形式，无论是函授印刷教材还是广播电视录音录像都是如此。

因此，第一、二

阶段远程教育尚不能很好地实现师生和学生之间的双向交流，其运转周期较长，

学习效率较低，有必要通过组织定期或不定期的面授辅导和答疑来弥补。

现代远

程教育是现代信息技术应用于教育培训后产生的新概念，是相对于传统远程教育

形式而言。

它是建立在应用双向交互式现代信息通信技术基础上的远程教育，最

大特点就是采用通信网络和基于计算机多媒体技术为核心的远程教育模式，主要

技术特征和优势是双向交互，能促进学生之间的个性化学习和协作学习。

国外远程教育培训已经历了30多年的发展，从微型计算机时代的光盘学习到目前的基于互联网的学习，远程教育培训的技术载体发生了重大变化。

随着培训管理精细化程度要求的提高，远程教育的管理逐渐和人力资源的绩效考核相挂钩，更加强调培训学习效果。

同时，以IMS和IEEE为首的国际组织相继开发完善了一系列与远程学习和测评相关的技术标准[5]。

90年代中后期以来，政府先后启动了“三金”、政府上网、电子政务等工程，许多高校和政府部门建成了远程教育网，开展了远程培训并取得了一定的效益，但与发达国家相比，我国的远程教育起步较晚，在硬件条件、教学手段、教学经验等方面还存在一定差距，主要问题在于如何建设丰富的学习资源和易于使用的学习管理系统两个方面。

目前，国内外远程教育还存在一些问题有待解决，比如：

保证远程学习参与机会均等性，学习交流时参与者很容易跑题或掉队，邮件交流、作业批改不及时，学习活动开展、学习过程监督和评价困难，教学测验和考核无法杜绝作弊现象等[6]。

从教育技术发展趋势看，现代远程教育技术更讲究媒体的配合和总体设计。

随着信息技术的日益普及和学习资源的不断丰富，远程教育质量和效益将得到极大提高。

综合分析国内外相关研究资料[7,8]，远程培训系统有以下发展趋势：

1、深入应用混合式学习方式。

围绕提升在职人员综合素质和完成知识传递这个核心，在进行培训策划时应重视把线下学习和线上学习相结合，有针对性地开展一些学习交流活动，以降低培训教育的时间和物力成本。

2、重视分析学习活动。

远程教育已经从粗放型向精细型发展，更加注重学员的个性化学习体验，强调对学员的学习行为进行数据分析，以此来改进培训教育的组织和管理方式。

3、移动网络学习方式将获得快速发展。

随着3G网络开始投入商业运行移动网络学习方式将受到更多人的青睐，远程教育系统需要在界面交互、对移动学

作面向基层培训的主体作用，面临着培训任务重、培训经费少、培训质量要求高

等压力，导致在传统培训模式下，无法满足部门职工多样的培训需求，主要表现

在文档资源无法得到有效整合与共享、受培训条件的限制不能同时开展大规模培

训、信息宣传平台的功能较差等方面。

随着计算机技术与网络技术的不断发展，利用计算机网上考试取代传统的手工考试已成为一种趋势，网上考试系统极大地提高了学习的灵活性，现在在许多领域已经有了广泛的应用，在国外一些国家已经得到了蓬勃发展，例如Microsoft公司的MCSE（Microsoft系统工程师认证考试）、GMAT（工商管理硕士入学考试）、TOEFL（托福考试）等，都是采用网上考试的形式进行的。

最有影响的案例就是ETS（美国教育考试中心）举办的GRE（美国研究生入学考试）的计算机化考试，它使考试由原来的每年只能有两次参加考试的机会变成了每个工作日都可以参加的考试。

而且国外的一些计算机水平考试中也都使用了在线考试来代替传统的笔试，如美国计算机专业人员认证学会ICCP实施的有关认证考试。

而国内典型的有由教育部考试中心主办的全国计算机等级考试、各省的非计算机专业大学生水平考试，还有用于教考分离的各种题库等。

现阶段，网上考试系统的主流开发技术已经相当成熟，且很好地适应了动态站点设计和基于Web的数据库访问的要求，是当前网上考试软件实现的主流技术之一[3]。

1.3本文主要研究内容

本文的研究目的是探讨基于FLASH的远程教学平台整体架构设计，以及远程培训子系统和远程考试子系统的设计与实现，满足基于FLASH的远程教学平台远程教学的易用性、灵活性和功能完备性，主要建设内容为：

1、结合目前主流远程培训技术及系统建设要求，进行系统可行性论证，提出系统需求分析，完成系统总体框架设计；

2、完成远程教学、远程考试两个子系统的建设及功能集成；

3、根据基于FLASH的远程教学平台的功能需求以及自身技术条件，对目前主流开发技术进行分析比较，远程教学子系统、远程考试子系统采用的技术与工具；

4、遵循软件开发流程，根据用户需求进行资源管理子系统整体设计，对各模块进行功能划分与设计，并利用已有的技术及工具实现，获得一定的实践经验。

1.4论文章节安排

本文分为五章，第一章绪论，第二章相关技术概述，第三章基于FLASH的远程教学平台需求分析，第四章基于FLASH的远程教学平台系统设计，第五章基于FLASH的远程教学平台；第六章系统测试；第七章总结和展望。

第1章介绍了本课题研究的背景和意义、国内外研究现状与趋势，以及本文研究内容和论文的章节安排；

第二章介绍了系统建设及开发过程中运用的相关技术，如B/S、流媒体技术、MicrosoftSQLServer2000、WindowsServer2003、IIS、.NET、ADO.NET技术等；

第三章从基于FLASH的远程教学平台入手详细介绍了系统的需求分析，包

括系统整体功能需求分析、三个教学子系统的功能需求分析；

第四章为全文的重点，详细介绍了系统的整体结构设计、主要业务流程设计、

三个教学子系统要功能模块设计；第五章为全文的重点，详细介绍了远程教学子系统和在线考试子系统的实现；第六章为系统测试；第七章对全文进行了总结，提出了系统今后可以改进、完善的地方。

2关键技术分析

2.1B/S

系统采用Browser/Server（浏览器/服务器）架构。

B/S是随着Internet技术的兴起，对Client/Server（客户端/服务器）的一种变化或者改进的结构。

在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层结构[4]。

相对于C/S结构属于“胖”客户端，需要在使用者电脑上安装相应的操作软件来说，B/S结构是属于一种“瘦”客户端，大多数或主要的业务逻辑都存在在服务器端，因此，B/S结构的系统不需要安装客户端软件，它运行在客户端的浏览器之上，系统升级或维护时只需更新服务器端软件即可，这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本[5]。

B/S结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。

只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。

系统的扩展性非常容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。

甚至可以在线申请，通过公司内部的安全认证（如CA证书）后，不需要人的参与，系统可以自动分配给用户一个账号进入系统。

其缺点B/S架构在图形的表现能力上以及运行的速度上弱于C/S架构。

还有一个致命弱点，就是受程序运行环境限制。

由于B/S架构依赖浏览器，而浏览器的版本繁多，很多浏览器核心架构差别也很大，导致对于网页的兼容性有很大影响，尤其是在CSS布局，JAVASCRIPT脚本执行等方面，会有很大影响[6]。

B/S的发展前景：

B/S是基于网页语言的、与操作系统无关，所以跨平台也是它的优势，而且以后随着网页语言以及浏览器的进步，B/S在表现能力上的处理以及运行的速度上会越来越快，它的缺点将会越来越少[7]。

比如，未来的HTML5，在图形的渲染方面以及音频、文件的处理上已经非常强大了。

2.2流媒体技术

因特网本身不能保证多媒体通信业务的服务质量，作为尽力而为的网络，考虑利用缓冲区来弥补数据包到达客户端的延迟和抖动的影响、保证数据包的顺序正确、提高文件运行速度来解决服务质量问题成为流媒体技术的思想[9]。

流媒体是应用流技术在网络上传输的多媒体文件，而流技术则是指把连续的声音信息以及图像信息进行压缩处理，放在网站服务器或流媒体服务器上，让用户边下载边观看，而无需等整个文件全部下载完成才可以播放的网络传输技术。

2.2.1流媒体系统组成

流媒体系统由“编码/解码工具、流媒体数据、流媒体服务器、传输网络、播

放器”五个部分组成，音/视频流原始信息经过编码和压缩后，形成流媒体格式数

据，流媒体服务器根据用户的请求，使用流媒体传输协议将媒体数据通过网络传

输到用户端的媒体播放器。

1、流媒体技术的实现环节

要在传输网络中实现流媒体技术，流媒体的实现包括制作、发布、传输、播

放四个环节[10]。

（1）制作环节：

运用编码工具（如WindowsMediaEncoder、RealProducer），

将采集到的音频和视频原始信息进行压缩编码，并转换成某种流格式的文档。

（2）发布环节：

在普通的多媒体文件中加入流式信息以满足流式传输方式的要求，采用流媒体发布平台发布流媒体文档。

（3）传输环节：

一般采用HTTP/TCP协议来传输控制信息，而用RTP、RTSP、RTCP等协议来传输实时流媒体数据[9]。

（4）播放环节：

为减小网络传输延迟和抖动对连续播放产生的影响，当流媒体数据信息到达用户接收端后，首先缓冲一部分数据，之后进行音视频数据信息的解码处理，同时采用同步算法播放流媒体信息。

2、流式传输方式

有顺序流式传输和实时流式传输两种方法实现流式传输。

总体来说，如使用HTTP服务器，流媒体文件是通过顺序流进行传输；如视频使用流式传输服务器，

或进行实时广播，或采用RTSP等实时传输协议，则称为实时流式传输方式。

（1）顺序流式传输

顺序流式传输是顺序下载，在传输期间不能根据用户的网络状况作调整。

在

下载文件的同时可观看媒体，但只能观看己下载部分，而不能跳转到还未下载的

部分。

顺序流式传输适合高质量的短片段，因为它可以较好地保证节目播放质量。

由于标准的HTTP服务器可发送这种形式的文件，故常被称作HTTP流式传输[11]。

（2）实时流式传输

为保证媒体信号码率与网络连接匹配，能实时看到使媒体信息，出现了实时

流式传输。

这种传输方式需要专用的网络传输协议（如RTSP、MMS协议等）与流媒体服务器（如WindowsMediaServices服务、PPS、FLV）的支持。

实时流式传输用户可快进或后退以观看前面或后面的内容[12]，既支持随机访问，又适合现场事件。

在这种传输方式中，如果网络传输状况不理想则收到的信号效果比较差。

2.2.2流媒体文件格式及应用

目前，有四种主流的流媒体技术，公司名称、主打产品及支持的文件格式分

别是微软公司的WindowsMedia（WMV、