XX教学在线答疑系统开发建设项目可行性方案.docx

1、XX教学在线答疑系统开发建设项目可行性方案XX教学在线答疑系统开发建设可行性方案摘要随着信息技术的飞速发展，网络已经越来越普及，如今利用网络进行各种教学活动已成为现实。在线答疑系统利用网络来开展答疑工作，它可以突破时间和空间的限制，提高答疑工作的便捷性和及时性，增加师生之间和学生之间的互动。这对现今高校的教学方法、教学模式的改革具有重要意义。本在线答疑系统是利用JavaWeb技术开发的，采用了目前流行的B/S体系结构，选用MySQL5.0作为后台数据库,Tomcat6.0作为服务器。本系统集成了Struts2和Spring两个开源框架，将Struts2的Action作为Spring当中的受管B

2、ean。通过依赖注入，Action能够非常方便地获得实现业务功能的受管Bean的引用。本系统主要实现了如下三方面的功能。学生登录和注册及修改资料，搜索课程和申请课程，提出问题和参与讨论，查看自己的课程和提问，查看申请处理情况；老师登录和注册及修改资料，回答问题和处理申请，添加学生和删除学生，查看老师的课程；管理员的课程管理，提问和回复管理，学生和教师用户的管理，管理员用户管理。第一章前言 -1-1.1课题研究背景及意义 -1-1.1.1研究背景 -1-1.1.2研究意义 -1-1.2国内外现状 -1-第二章系统分析 -3-2.1可行性分析 -3-2.1.1技术可行性分析 -3-2.1.2经济可

3、行性分析 -3-2.1.3操作可行性分析 -3-2.2需求分析 -4-2.2.1功能性需求分析 -4-2.2.2非功能性需求分析 -5-2.2.3系统流程图 -5-2.2.4系统数据流图 -7-第三章系统总体设计 -9-3.1项目规划 -9-3.2系统总体结构 -9-3.3系统功能模块 -10-3.3.1学生模块功能定义 -10-3.3.2教师模块功能定义 -10-3.3.3管理员功能模块定义 -11-第四章数据库设计 -13-4.1数据库分析 -13-4.2项目E-R图 -13-4.3数据库表的设计 -16-第五章系统详细设计与实现 -19-5.1界面设计 -19-5.2系统分层的实现 -1

4、9-5.2.1表示层的设计 -20-5.2.2控制层的设计 -20-5.3数据库连接与操作的实现 -20-5.3.1数据源的配置 -20-5.3.2数据库操作的实现 -21-5.4各个功能模块的设计与实现 -21-5.4.1用户登录和注册 -21-5.4.2学生用户模块 -23-5.4.3教师用户模块 -29-5.4.4管理员模块 -32-第六章系统测试 -37-6.1测试目的 -37-6.2系统关键部分测试分析 -37-6.2.1注册用户名唯一性验证 -37-6.2.2分页的实现 -38-6.2.3利用拦截器实现权限控制 -38-第七章结论 -41-7.1系统功能总结 -41-7.2系统的特

5、色之处 -41-7.3系统中仍然存在的问题 -41-7.4体会与总结 -42-参考文献 -43-致谢 -45-附录 -47-第一章前言1.1课题研究背景及意义1.1.1研究背景随着网络技术的快速发展，网络已然与人们生活的方方面面融为了一体。学校计算机网络经过10多年的建设，目前，国内大多数高校学生使用校园网已经十分方便。如何有效地使用网络服务于管理，教学，学习，已成为一个重要的课题，非常值得我们关注和研究。答疑是教学活动中一个必要的步骤，主要的工作是解决学生在学习过程中所碰到的难题。答疑工作是否开展的好对教育质量有着直接的影响。高校招生规模的不断扩大，师生人数的倍增，加之上课地点的变动等原因，

6、使传统的答疑方式无法满足现今的答疑需求，答疑方式亟待改进。因此，使用JavaWeb技术开发一个实用的网上答疑系统不仅能够最大化地利用现今教育资源，并且是更好地为学生提供服务的最佳方式。为此，我选择了利用JavaWeb等技术开发在线答疑系统，它可以提高答疑工作的便捷性和及时性，通过计算机网络实现老师与学生之间的交互。1.1.2研究意义随着网络技术的飞速发展，教学管理网络化已经成为当前教育的一个基本特征，网络教育作为一种新的教学方法，已经走进我们的生活，并且被我们所接受，这对传统教育来说，是一个很好的补充。随着广泛应用的互联网技术的发展，通过互联网进行各种不同的教学活动已经成为现实。在线答疑系统利

7、用校园网来开展答疑工作，主要体现在学生和教师之间“问”与“答”的双向互动，学生依据自己的学习情况利用校园网向教师提出种种疑问，教师通过校园网解答学生遇到的难题，系统在展现个性化学习的同时，也展现了个性化辅导，学生和教师可以冲破存在于时间和空间上的限制性，通过连接上校园网的计算机就能够开展答疑工作。在大学校园里，学生如果能充分利用校园网，针对自身存在的问题及时向教师寻求帮助，以获得所提问题的答案，并能表达自己的观点，彼此间进行自由讨论交流，这必将拉近师生之间的距离，提高答疑工作的效率，增强学校的学习氛围。这对于现今高校的教育形式和教学方式的变革具有非常重大的意义。1.2国内外现状当前能够实现在线

8、答疑功能的技术有很多种，例如CGI、PHP、JSP、ASP和ASP.NET等，而且主要有C/S架构和B/S架构，但C/S架构受到平台和硬件的限制，不如B/S架构方便和大众化。通过对国内不少已经投入使用的高等教育远程教育系统的研究可以发现，在这些系统中，答疑功能有的被放在一个非常次要的位置，有的甚至干脆被忽略。当前，国内的网上答疑系统大多是作为一个包含在教育网站中的子系统而存在，而专门用于进行答疑的独立平台则少之又少。从功能的角度来看，国内的网上答疑系统的功能不仅比较全面而且较丰富，主要含用户信息的管理、问题的查询和统计、答疑、知识管理以及浏览等功能。此外，另有不少答疑系统为了进一步增强其系统的

9、特色而提供了一些额外的功能，如：用户的个性化定制等。在国内，主要是通过人工答疑方式和基于数据库的自动答疑方式来实现答疑系统的功能；从系统的智能化来看，国内的很多答疑系统在提高关键词的匹配上存在较大困难。对于大多数问题和答案的智能管理都不是太完善。而且智能分析、统计功能薄弱，无法根据学生所提出的问题对老师的教学提出建议。在国外，现在有相当多的杰出并且智能化的专门的答疑系统。其从功能的角度看来尽管相对简洁，然而它们全部的功能都是紧紧围绕着答疑这个核心功能来展开设计的，重心明确并且突出；在问题的展现方面，系统将有关人物、地点和时间概念等多种类型的问题作为基本点，为用户提供正确性和简洁性都比较高的答案

10、。第二章系统分析可行性分析(Feasibility Analysis)，即可行性研究，它是针对新系统的开发是不是具备必可能性和必要性并基于对系统的调查，对新系统的开发从技术、社会和经济等方面开展分析和研究工作，以避免投资失误，从而保障新系统的开发成功。可行性研究的目标是用最小的代价在尽量短的时间内确定问题是否可以得到解决。其实质上是要进行一次大大压缩简化了的系统分析和设计过程，即以较抽象的方式在较高层次上进行的系统分析和设计的过程。2.1可行性分析2.1.1技术可行性分析技术可行性不仅要考虑使用现有的技术可否完成系统的开发，而且还要考虑软件和硬件的配置可否能够满足开发的需要等。本系统的开发是一

11、个较具代表性的JavaWeb项目，采用Java程序语言，如今计算机硬件的配置已经完全可以满足开发过程的需求。从软件方面来看，系统使用JavaWeb技术进行开发，前端界面使用的是DIV+CSS技术，所需的软件环境如下：JDK、MyEclipse、Web应用服务器以及MySQL数据库。这些软件都已经有了功能全面、稳定的版本，故软件的开发平台成熟可行,它们不仅可靠性高而且稳定，因此完全可以满足系统的需求。2.1.2经济可行性分析系统所需要的硬件环境，即计算机及其相关的硬件，从市场上可以很容易地购买到。所需软件环境(JDK+MyEclipse+Tomcat+MySQL)可以从网上免费下载，从而降低了开

12、发成本。本系统主要的开发与维护成本也不会造成太大的经济压力。此系统正式投入使用后,学校的教学质量能够得到大幅度的提高，答疑工作也能更顺利的开展，并且师生之间的在线互动也可以更加方便地进行。同时对于学校学生来说，有问题可以立即登入系统进行提问，只要是该课程下的学生用户都可以参与讨论。对于教师来说，能够很方便地查看学生提出的问题并回答，了解学生对知识的掌握程度，从而把握教学重点，这样学校的教学质量便得到了提高。2.1.3操作可行性分析本系统主要是为了方便教师与学生之间的答疑工作的开展，提高学生的学习效率。学生将所学习课程的疑问通过系统呈现给教师，待教师解答后，可查看到问题回复。系统界面简洁美观，用

13、户一目了然，只要学生、教师和管理员通过网上浏览就可以自如地使用本系统。因此，用户操作起来会得心应手。2.2需求分析在开发任何一个系统之前，进行必需的系统分析是非常有必要的，主要是根据对客户的需求和本系统的一些特点和模块的分析等来确定如何有效地进行实际的开发。需求分析是软件设计的一个重要组成部分。为了确定系统的目标，应在本阶段对系统的应用情况进行全面的调查。2.2.1功能性需求分析本系统包含学生、教师和后台管理员这3类用户，其各用户的具体功能如下。 学生用户功能注册和登录，学生不仅可以很方便地进行用户注册，也能够登录在线答疑系统。资料的修改，注册后学生可以修改自己的注册资料。查看提问，学生发起问

14、题后，可以查看该问题的回复情况。申请课程，如果学生还不能修某课程，可提交该课程的申请表。查询课程，搜索自己感兴趣的课程，支持模糊检索。查看参与的提问，学生不仅可以对自己参与课程下的问题进行讨论，而且还可以 查看这些问题。 教师用户功能用户的登录，老师可自由地登录在线答疑系统。资料的修改，老师可以修改自己的资料。查看未回答的提问，老师登录后，可以查看待回答问题的列表。查看已回答的提问，对于已经回答的问题，老师不仅可查看，而且还可以继续回 复讲解。添加学生，老师能够将学生添加到自己所教授的某门课程。删除学生，老师能够删除自己所教课程下的学生。 管理员功能课程管理，管理员可以对课程信息进行维护。内容

15、管理，管理员可以对提问内容和回复内容进行管理。用户管理，管理员可以对学生用户和老师用户进行管理。管理员管理，主要是超级管理员对普通管理员的管理。2.2.2非功能性需求分析（1）系统安全性需求在软件使用方面，学生用户和教师用户通过系统主界面登录进入系统，但必须通过必要的身份验证。管理员则通过专门的登录页面来进入系统，一旦管理员登录成功就可以对系统进行常规管理。用户登录的角色不同，从系统获得的操作权限也不同。（2）系统开发运行环境需求JDK：作为整个Java的核心包含了Java的基础类库、运行环境和Java工 具，是Java语言的软件开发工具包。MyEclipse：是一个非常杰出的Java开发工具

16、，对各种开源产品的支持非常好。 它不仅功能非常强大，而且具备非常广泛的支持性能。Tomcat服务器：适用于中小型系统开发的web应用服务器，开放源代码且免费。 其性能稳定、技术先进，因此不但博得了Java开发人员的喜爱，而且也得到了 一些软件开发商的肯定，是当今较流行的Web应用服务器。MySQL数据库：是目前小型应用开发中比较流行的数据库，且从MySQL5.0 版本开始支持事务，保证了数据库的完整性和安全性。2.2.3系统流程图用户进入系统主界面后，会显示所有课程列表，成功登录后才能查看课程的提问以及进行其它操作。如果是学生用户，则可以查看个人资料、自己的课程、提问、参与的问题和申请处理情况

17、，还可以进行课程的申请，修改资料和登录密码。如果是老师用户，则可以查看个人资料、自己的课程和申请列表，并能对学生进行管理（添加或删除学生），修改资料和登录密码，系统会提示老师未回答问题和未处理申请的个数。管理员经由后台登录界面进入系统，成功地登录以后，系统会根据管理员角色（超级管理员和普通管理员）的不同来显示相应的操作权限列表。管理员能够对课程、提问和回复、学生和老师用户以及管理员用户进行管理。本系统的流程图如下页图2.1所示。在线答疑系统系统首页 后台登录界面用户登录否否用户登录登录成功？登录成功？是是老师用户学生用户管理员图2.1系统流程图2.2.4系统数据流图本系统数据流的设计主要包括在

18、线答疑信息管理、课程管理和用户管理等的实现，其相应的数据流图分别如下图2.2所示。图2.2系统顶层数据流图管理员管理部分主要实现了课程管理、提问和回复管理以及学生和老师用户管理，其数据流图如图2.3所示。图2.3第一层数据流图管理员管理教师管理部分主要实现了学生管理、回答问题、处理申请以及查看课程信息，其数据流图如图2.4所示。图2.4第一层数据流图教师管理学生管理部分主要实现了搜索课程和申请课程、提出问题和参与讨论、查看自己的课程和提问以及产看申请处理情况，其数据流图如图2.5所示。图2.5第一层数据流图学生管理 总体设计，也可以称为概要设计或者初步设计，其基本目的便是回答“概括地说，应当如

19、何实现系统”这个问题。经过这个阶段，将划分出构成系统的物理元素（数据库、程序、文件、文档和人工过程等），然而所有的物理元素依旧处于黑盒子级，这些黑盒子里的具体内容将在之后进行详细的设计。总体设计阶段的另外一项重要任务是确定系统中的每一个程序由哪些模块构成以及这些模块相互之间的关系，即设计软件的结构。系统总体设计3.1项目规划总体规划：在线答疑系统是一个非常典型的JavaWeb项目，它由系统前台展示模块和后台数据管理模块等两大模块构成。前台展示模块主要提供身份登录验证，提出问题与回复、参与讨论，查看课程和提问，申请课程和处理申请、修改资料以及添加/删除学生等功能模块。后台管理模块：该模块主要进行

20、数据库的管理和维护，包含对学生和教师用户的管理、课程的管理、提问和回复的管理、管理员用户的管理等。3.2系统总体结构系统总体结构是系统总体设计的核心部分，通过系统结构图可以很清楚地看出整个系统的结构。根据各个结构模块分别进行分析，从而为将来的设计和实现打下良好的基础。根据前面对系统所做出的分析，本系统总体上包括3类用户，即学生用户、老师用户和后台管理员用户。系统总体结构如图3.1所示。图3.1系统结构图3.3系统功能模块在线答疑系统依据用户的类别共分成三个模块：学生模块、教师模块和管理员模块。3.3.1学生模块功能定义表3.1学生模块功能列表功能名称定义学生注册用于注册学生信息学生登录用于学生

21、登录系统的身份验证修改资料用于学生修改个人资料搜索课程用于学生搜索所有可提问的课程申请课程用于学生申请感兴趣的课程提问问题用于学生提出对课程内出现的疑问参与讨论用户学生之间针对问题进行交流讨论我的提问用于学生查看自己所提出问题的回复情况我的课程用于学生查看自己已经申请的课程我的申请用于学生查看自己的申请处理情况退出学生退出系统登录3.3.2教师模块功能定义表3.2教师模块功能列表功能名称定义教师注册用于注册教师信息教师登录用于教师登录系统的身份验证修改资料用于教师修改个人资料回答问题用于教师回答学生所提出的问题申请处理用于教师处理学生的课程申请添加学生用于教师为自己的课程添加学生删除学生用于教

22、师删除自己课程下的学生查看课程用于教师查看自己的课程退出教师退出系统登录3.3.3管理员功能模块定义表3.3管理员模块功能列表功能名称定义管理员登录用于管理员登录系统的身份验证课程管理用于对课程信息进行添加、修改和删除提问管理用于问题信息的维护，对过时答疑信息的删除回复管理用于回复信息的维护，对不良回复信息的删除学生管理用于对学生用户的信息进行修改和删除教师管理用于教师用户信息的修改和删除管理员管理用于管理用户信息的修改、添加和删除退出管理员退出系统登录数据库技术是管理信息资源的最佳方式。数据库设计是针对一个特定的应用环境构造出最优的数据库模式来创建数据库及其应用系统，从而实现对数据的有效存储

23、，以满足用户对信息和处理的要求。数据库结构的设计将直接影响到应用系统的效率和实现的效果。因此，合理的数据库设计不但能够提升数据存储的效率，而且可以有效的确保数据的完整性和一致性。确定了系统需要开发的功能之后，接下来应该进行数据库的设计工作，分析该系统的各个实体之间的关系，做好数据库的设计对后期的开发有着非常重要的作用。第四章数据库设计4.1数据库分析由于本系统的规模不是很大，因此选用MySQL数据库，该数据库为开源免费产品，可以直接通过网上下载得到，从而大大节约了开发成本。MySQL数据库是现今小型应用开发中比较流行的数据库，且从其5.0版本开始支持事务，能够确保数据的完整性和安全性。4.2项

24、目E-R图在线答疑系统作为学生和老师之间针对于学生所提出的问题进行沟通和交流的桥梁，所包含的实体有提问信息、回答信息、课程、用户、申请信息和关系。下面将依次介绍各个实体所对应的E-R图。用户的E-R图主要包括用户的编号、用户名、密码和电子邮件等信息，具体如图4.1所示。图4.1用户E-R图 课程实体包含课程名、课程编号和课程描述，具体如下图4.2所示。图4.2课程E-R图 提问信息实体主要包括提问的编号、提问用户的ID、提问标题等信息，具体如图4.3所示。图4.3提问信息E-R图 回复信息实体主要包括所回复问题的编号、回复标题和内容等信息，其E-R图如图4.4所示。图4.4回复信息E-R图 申

25、请信息实体主要包含申请人编号、所申请课程编号、是否处理以及申请理由等的一些标志信息，其E-R图如图4.5所示。图4.5申请信息E-R图 学生和课程之间存在学习的关系，该关系记录了学生的ID和课程的ID信息，具体如图4.6所示。图4.6关系信息E-R图 实体之间存在着一定的关系，如一个老师能教授多门课程，并且一门课程也能被多个学生学习，具体关系如图4.7所示。4.3数据库表的设计系统数据库设计的好坏不仅对今后网站连接数据库的速度有着非常重要的影响，而且也对查询更新的复杂度有着非常重要的影响。本节介绍对本系统的数据库表进行的设计，是在完成系统功能分析的基础上根据系统的需求目标而进行的设计。根据前面

26、所介绍的实体所拥有的属性以及实体之间的关系描述，下面将介绍数据库中这些实体对应的表的设计，分别是课程表、提问表、回复表、用户表、申请表和关系表，具体设计如下所示。（1）用户表：主要包含用户名、用户ID、登录密码、电子邮件和其它相关信息，表中各字段的详细信息如下表4.1所示。表4.1用户信息表DY_User字段名称数据类型字段大小是否主/外键字段说明备注UIDintN/A主键用户编号非空UNamevarchar20否用户名唯一且非空UPwdvarchar20否登录密码非空UGenderchar2否用户性别无UEmailvarchar40否电子邮件无URoleintN/A否用户角色默认值UHead

27、varchar50否图像URL默认值URegDatedateN/A否注册日期无ULastLogindatetimeN/A否最后登录时间无ULastEmitdatetimeN/A否最后发表时间无UPermitintN/A否用户权限默认值（2）课程信息表：包含课程名、课程ID以及课程描述信息，表中各字段的详细信息如下表4.2所示。表4.2课程信息表DY_Topic_Group字段名称数据类型字段大小是否主/外键字段说明备注TGIDintN/A主键课程编号非空TGNamevarchar50否课程名非空TDetailvarchar200否课程描述非空（3）提问信息表：该表主要包括提问标题、内容和所属课

28、程等提问信息，表中各字段的详细信息如下表4.3所示。表4.3提问信息表DY_Topic字段名称数据类型字段大小是否主/外键字段说明备注TIDintN/A主键提问编号非空UIDintN/A外键提问人ID无TGIDintN/A外键所属课程ID无TTitlevarchar200否提问标题非空TContenttextN/A否提问内容非空TDatedatetimeN/A否提问时间非空TReadCountintN/A否阅读次数默认值（4）回复信息表：该表主要包含所回复问题ID、回复标题、回复ID以及回复内容等信息，各字段的详细信息如下表4.4所示。表4.4回复信息表DY_Revert字段名称数据类型字段大

29、小是否主/外键字段说明备注RIDintN/A主键回复编号非空TIDintN/A外键所回复提问ID无UIDintN/A外键回复人ID无RTitlevarchar200否回复标题无RContenttextN/A否回复内容非空RDatedatetimeN/A否回复时间非空（5）申请信息表：该表主要包含申请编号、申请人编号和所申请课程编号等，表中各字段的详细信息如下表4.5所示。表4.5申请信息表DY_Apply字段名称数据类型字段大小是否主/外键字段说明备注AIDintN/A主键申请编号非空UIDintN/A外键申请人ID无TGIDintN/A外键所申请课程ID无AReasonvarchar200否申请理由非空AFlagintN/A否申请处理标志默认值AStatuschar10否申请处理状态默认值（6）用户-课程关系表：用于记录存在于用户和课程之间的关系，包含用户编号、课程编号和关系编号等信息，表中各字段的详细信息如下表4.6所示。表4.6用户-课程关系表DY_TU字段名称数据类型字段大小是否主/外键字段说明备注TUIDintN/A主键关系ID