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基于J2EE框架的师生互助平台的设计与实现
摘 要
计算机网络在日常生活不断渗透中并日渐成熟，促使着网络辅助教学的不断发展。搭建基于B/S结构的师生互助平台作为传统教学的重要教学辅助手段，提供一个统一、快捷有效、互动的一体化网络教学环境。
本文阐述如何利用基于Struts框架开发与部署师生互助平台。本文先介绍开发项目的背景和意义，接着分析项目的需求，然后描述平台的总体设计和详细设计，详细地描述如何使用Struts框架进行平台的实现。系统开发过程中所应用到的技术、环境和所使用到的开发工具会在本文的各章中进行相应的介绍。
关键字：师生互助平台，教学辅助，J2EE，MVC，Struts
The Design and Implementation of a J2EE Based Teacher-Student Mutually Helping Platform
Abstract
Computer network has been influencing people’s daily lives and becoming more and more mature, which is improving the Internet-Assisted Instruction. As an important instruction assisting means of traditional instruction, the teacher-student mutually helping platform which is constructed basing on the B/S model provides a unified, fast, effective, interactive and integrated environment of network instruction. This thesis describes the way to use the framework basing on Struts to develop and deploy the mutually helping platform for teachers and students. Firstly, the thesis introduces the background and significance of project development. Next, it analyzes the requirement of the project and describes the overall and the detailed design of the platform. In addition, it demonstrates the means to use the Struts framework to realize the platform in details. The technology and environment in System developing process, and the use of the development tools will be introduced in corresponding chapters.
Keywords: teacher-student mutually helping platform, instruction assisted, J2EE, MVC, Stru
目 录
摘 要... I
Abstract. II
第一章 前 言... 1
1.1 课题背景及研究意义... 1
1.2 相关的技术术语说明及其背景... 1
1.3 本论文的组织结构... 2
第二章 系统分析与设计... 3
2.1 系统需求分析... 3
2.1.1需求定义与需求分析... 3
2.1.2 用例图描述需求分析... 3
2.2 功能模块设计... 6
2.3 数据库设计... 9
2.3.1数据库需求分析... 10
2.3.2 数据库概念结构设计... 11
2.3.3数据库逻辑结构设计... 17
第三章 系统实现... 22
3.1 系统架构... 22
3.2系统开发模式... 22
3.2.1 J2EE体系结构... 22
3.2.2 MVC.. 23
3.2.3 JSP开发模式... 24
3.2.4 关于Struts框架... 24
3.3 功能实现... 26
3.3.1功能实现的基础... 26
3.3.2用户登录与退出... 28
3.3.3提问... 33
3.3.4教师解答... 35
3.3.5参与评论... 38
3.3.6用户管理... 40
第四章 结束语... 46
参考文献... 47
谢 辞... 49
第一章 前 言
1.1 课题背景及研究意义
学生在课堂之上遗留下来的问题课后自己无法寻求到理想或正确的解决方法；老师有作业或者一些其他的事务，一般是先通知给班干，再让班干通知各个同学，这样大大增加了班干的工作量，甚至有的同学无法给予通知；在所学的课程中对某知识点有了新观点新看法，但在课堂上比并无机会或无充足的时间向老师及其他同学提出；偶然发现一些资料信息对我们所学课程有着极大的辅助作用时，不知以怎样的形式让老师同学们一起分享……
充分利用现渐已成熟的互联网络环境，搭建基于B/S结构的师生互助平台，便能更集中、更快捷、更有效地解决以上一系列问题。师生互助平台整合了课程教学安排管理、全程课程答疑、教学资源共享、个人主页等具有高实用性的子功能，为教学辅助提供一个统一、快捷有效、互动的一体化互助平台。教学内容、进度，一目了然；学生能及时提出疑问，反馈教学中的各种问题；教师更有效地专注于疑难问题的解答；学生更快捷地得到老师的指点和同学的意见；师生们更方便地发布具有高价值的信息、资料，大大提高了资源的共享程度，增强平台的互动性。
随着各种主流技术的日渐成熟，基于WEB的各种互助平台也开始广泛应用在辅助教学方式中。在实际应用中也得以证明，该类系统表现出其具有的极高使用价值。众开发者也在致力于寻求更好的解决方案，以求更有利于辅助教学的系统功能。
师生互助平台是基于J2EE的框架而搭建起来的。2EE技术的基础便是Java 2平台，J2EE不仅巩固了标准版中的许多优点，例如"编写一次、随处运行"的特性、方便存取数据库的JDBC API、CORBA技术以及能够在Internet应用中保护数据的安全模式等等，同时还提供了对 EJB（Enterprise JavaBeans）、Java Servlets API、JSP（Java Server Pages）以及XML技术的全面支持。其最终目标是成为一个支持企业级应用开发的体系结构，简化企业解决方案的开发，部署和管理等复杂问题，使企业开发者大幅缩短投放市场时间。事实上，J2EE已经成为企业级开发的工业标准和首选平台。J2EE搭建的系统具有可伸缩性、灵活性、易维护性，因此采用基于J2EE的框架搭建师生互助平台，方便该平台在日后的维护和扩展。
师生互助平台不但是传统教学的一种辅助，更是远程教育不可缺少的组成部分。随着互联网的不断深入，师生互助平台将继续扮演着现代教学的重要角色。
1.2 相关的技术术语说明及其背景
l J2EE Java 2 Enterprise Edition。
J2EE是建立在Java 2平台上的企业级应用的解决方案，是一种利用Java 2平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的体系结构。
l MVC Model-View-Controller
把应用分成三个层：Model模型层、View视图层、Controller控制层。MVC模式不仅实现功能模块和显示模块的分离，还增加了应用系统地刻维护性、可扩展性、可移植性和组件可复用性。
l Struts
Struts是一个基于J2EE平台的MVC框架，主要是采用Servlet和JSP技术来实现的，用于快速开发Java Web应用。Struts实现的重点在C(Controller)，包括ActionServlet/RequestProcessor和我们定制的Action,也为V(View)提供了一系列定制标签（Custom Tag）。
l UML
统一建模语言(Unified Modeling Language)是一种用于描述、构造软件系统以及商业建模的语言，综合了在大型、复杂系统的建模领域得到认可的优秀的软件工程方法。
l WEB容器
给处于其中的应用程序组件（JSP，SERVLET）提供一个环境，使JSP,SERVLET直接更容器中的环境变量接口交互，不必关注其它系统问题。主要有WEB服务器来实现。例如：TOMCAT，WEBLOGIC，WEBSPHERE等。该容器提供的接口严格遵守J2EE规范中的WEB APPLICATION 标准。我们把遵守以上标准的WEB服务器就叫做J2EE中的WEB容器。
1.3 本论文的组织结构
本章介绍课题研究的背景、内容以及相关的技术概述。
从下一章开始对系统进行系统分析与系统设计。
第三章根据总体设计细化系统功能并实现系统功能。
最后总结出系统开发的过程中所遇到的重点难点问题及解决方法，并指出以后需要注意的地方。
第二章 系统分析与设计
2.1 系统需求分析
2.1.1需求定义与需求分析
为教学辅助提供一个统一、快捷、有效的一体化互助平台，师生互助平台整合了课程答疑系统、教学资源共享系统、新闻发布系统这3个子系统等具有高实用性的子功能。但课程答疑是以课程为中心，因此要增加对课程信息的管理。师生互助平台面对的是教师与学生，用户管理模块也是必不可少的。
课程答疑系统是师生互助平台的核心部分。系统中以专业、年级、班级和开课时间组合在一起的信息作为唯一标识来确定课程。每一门课程对应一个任课教师。在该课程下的提问只能由该课程的任课老师来进行解答。其他用户(包括其他教师)可通过讨论的方式参与该问题的解答。我们先以学生的角度进行分析。比如一学生对某门课程的某知识点有疑问。首先这学生用户需要登陆到互助平台，在个人管理页里面罗列有属于自己的课程，找到相应课程，然后在该课程下发表疑问。除了提问，还可以查看别的同学的提问并可参加问题的讨论。站在教师的角度，同样需要登陆平台，转至自己的个人管理页。在个人管理页里罗列出需要给予解答的问题列表，进入该问题的页面即可进行回答，对自己的答案可以进行修改删除。系统管理员登陆至管理后台，对整个平台的所有信息进行管理，可以对问题、答案、评论进行删除修改。
教学资源共享和新闻发布扩展学生对自己的课程的横向了解。
个人主页功能方便平台上各用户间的交流。
为方便管理，防止无关人员在平台上发布无关信息，登陆师生互助平台所用的帐号均有平台管理员设置。学生用户使用学号。教师使用工号。初始密码由系统自动生成，用户可以在平台上进行更改。
由上述的分析，整个师生互助平台由6大模块组成。分别是课程信息管理、用户管理、课程答疑、新闻发布、教学资源共享和个人主页。
2.1.2 用例图描述需求分析
下面用UML中的用例图(User Case Diagram)对系统的需求分析进行描述。
用例图呈现的是角色与使用案例之间的交互。使用案例表示从用户角度对系统的要求，也就是系统功能。角色是系统的主体，表示提供或接收系统信息的人或系统。用例图显示的哪个角色启动使用案例，并显示角色何时显示从使用案例接受信息。
系统有三种角色，分别是系统管理员、教师、学生。在各个子系统中具体操作权限以及部分模块的用例图如下：
l 课程信息管理
系统管理员：添加新课程安排、删除课程、修改课程信息；
教师：浏览、查询所有课程信息；查看自己所任课程信息；
学生：浏览、查询所有课程信息；查看自己所上课程信息。
l 用户管理
系统管理员：添加、删除学生用户，添加、删除教师用户，添加、删除系统管理员，对所有用户的信息进行修改；
教师：修改个人信息；
学生：修改个人信息。
l 课程答疑系统
系统管理员：管理所有问题(修改、删除)、管理所有的回答(修改、删除)；
教师：浏览、查询所有的问题、答案和相关评论，对学生在自己所任课程中所提出的问题进行回答，参与问题的讨论，并可以对自己发表的一切内容进行修改和删除。
学生：浏览、查询所有的问题、答案和相关评论，提问，参与讨论，对平台上发表的一切内容进行修改、删除。
