基于J2EE的輕型E-Learning系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張學(xué)森

（安徽理工大學(xué)，安徽　淮南　232001）

基于J2EE的輕型E-Learning系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張學(xué)森

（安徽理工大學(xué)，安徽淮南232001）

摘要：在線學(xué)習(xí)已成為大型企業(yè)在員工培訓(xùn)工作上的重要選擇，然而，受技術(shù)和資金的限制，中小企業(yè)的電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)還處于起步階段，因此，開(kāi)發(fā)適合中小企業(yè)需求的輕型電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)具有十分重要的意義，本文介紹了一種基于J2EE的輕型E-Learning系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案及實(shí)現(xiàn)技術(shù)，該系統(tǒng)對(duì)于提升中小企業(yè)員工的素質(zhì)具有一定的促進(jìn)作用.

關(guān)鍵詞：中小企業(yè)；J2EE；E-Learning

隨著國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，越來(lái)越多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到員工能力對(duì)企業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作為，高素質(zhì)的員工日益成為企業(yè)成功的決定性因素之一.國(guó)內(nèi)的大中型企業(yè)也日益重視全面提升員工的工作能力，企業(yè)在員工培訓(xùn)上的投入越來(lái)越大.

近年來(lái)，伴隨著Internet在中國(guó)的迅猛發(fā)展，E-learning的概念在國(guó)內(nèi)興起.相對(duì)于脫產(chǎn)學(xué)習(xí)模式，在線學(xué)習(xí)受地域、時(shí)間等因素限制較小，可以節(jié)約大量的精力、經(jīng)費(fèi)投入.這些優(yōu)勢(shì)已為國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)所接受，許多大型企業(yè)已開(kāi)始建設(shè)自己的分布式在線培訓(xùn)系統(tǒng)，然而，中小企業(yè)電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)尚未得到普及.因此，開(kāi)發(fā)的輕型的E-learning在線教學(xué)系統(tǒng)對(duì)于中小企業(yè)的員工培訓(xùn)具有重要的意義，本文對(duì)某小型企業(yè)進(jìn)行了需要分析，采用基于J2EE的B/S模式設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)輕型的E-learning系統(tǒng)，為中小企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供重要的動(dòng)力.

1　相關(guān)技術(shù)背景

1.1 J2EE模式

J2EE是Sun公司（現(xiàn)已被Oracle公司并購(gòu)）推出的一種多層結(jié)構(gòu)的分布式應(yīng)用程序模型，它包含許多組件，可簡(jiǎn)化且規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與部署，能夠用于構(gòu)建從簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)門戶到復(fù)雜的分布式企業(yè)級(jí)事務(wù)應(yīng)用等的任何應(yīng)用系統(tǒng)[1].

1.2 MVC模式

MVC模式（模型—視圖—控制器）是J2EE開(kāi)發(fā)中最常使用的一種設(shè)計(jì)模式，它將數(shù)據(jù)展業(yè)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能進(jìn)行區(qū)分，以降低各子系統(tǒng)間的耦合.

1.3 EJB模型

EJB（Enterprise JavaBean)是J2EE服務(wù)器端組件模型，設(shè)計(jì)目標(biāo)與核心應(yīng)用是部署分布式應(yīng)用程序.它定義了一個(gè)用于開(kāi)發(fā)基于組件的企業(yè)多重應(yīng)用程序的標(biāo)準(zhǔn).其特點(diǎn)包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)支持和核心開(kāi)發(fā)工具（SDK).EJB的三種Bean—SessionBean、Entity Bean和MessageDriven Bean分別用于實(shí)現(xiàn)不同的功能[2].SessionBean用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，Entity Bean是域模型對(duì)象，用于實(shí)現(xiàn)O/R映射，負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)庫(kù)中的表記錄映射為內(nèi)存中的Entity對(duì)象，MessageDriven Bean基于JMS消息，只能接收客戶端發(fā)送的JMS消息然后處理.

1.4 JDBC數(shù)據(jù)庫(kù)連接池技術(shù)

JDBC是Java程序連接數(shù)據(jù)庫(kù)的一組API.在數(shù)據(jù)庫(kù)處理中，建立/關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)連接需要占用大量系統(tǒng)資源.若對(duì)每一個(gè)訪問(wèn)時(shí)均重新建立連接.勢(shì)必會(huì)使系統(tǒng)資源消耗過(guò)大，影響用戶體驗(yàn).為了解決這一問(wèn)題，JDBC 2.0后引入連接池技術(shù)，其原理是系統(tǒng)在內(nèi)存中維持一個(gè)連接緩沖池，建立好一組數(shù)據(jù)庫(kù)連接，程序中的連接斷開(kāi)都是邏輯斷開(kāi).而實(shí)際的物理連接被存儲(chǔ)在緩沖池中并被加以復(fù)用.當(dāng)下一個(gè)用戶訪問(wèn)時(shí)直接從連接緩沖池中取得一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，而不必重新連接數(shù)據(jù)庫(kù).使用連接池可以大大地提高響應(yīng)速度，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的性能.

2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1需求分析

前期我們與需求單位（某中型牛奶生產(chǎn)企業(yè)）相關(guān)人員進(jìn)行了充分溝通，主要了解他們對(duì)此系統(tǒng)的定位與功能預(yù)期：

2.1.1系統(tǒng)定位.我們了解到，需求單位計(jì)劃將此系統(tǒng)用于單位內(nèi)部員工的日常培訓(xùn)，使用人員大概800人，預(yù)計(jì)最大并發(fā)訪問(wèn)人數(shù)約占300人，屬中小型系統(tǒng)，因此計(jì)劃使用j2ee成熟技術(shù)開(kāi)發(fā)一套輕量級(jí)在線教學(xué)系統(tǒng).

2.1.2功能需求.基于J2ee技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理通用平臺(tái)建設(shè)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[1].系統(tǒng)需要提供給三類用戶使用——系統(tǒng)管理員、講師和學(xué)員.管理員負(fù)責(zé)系統(tǒng)的日常管理、講師、學(xué)員賬戶管理等.教師負(fù)責(zé)將其負(fù)責(zé)課程的視頻、課件等資料上傳至系統(tǒng)，在線布置作業(yè)、回復(fù)學(xué)員問(wèn)題等.學(xué)員則有權(quán)限遠(yuǎn)程在線學(xué)習(xí)相應(yīng)的課程，并能使用留言板向老師請(qǐng)教問(wèn)題.

此外，系統(tǒng)需要提供學(xué)員的在線學(xué)習(xí)進(jìn)度統(tǒng)計(jì)功能，以方便教師、學(xué)員及時(shí)了解學(xué)習(xí)進(jìn)度.

2.2功能設(shè)計(jì)

根據(jù)用戶單位的需求，本系統(tǒng)各主要功能模塊設(shè)計(jì)如圖1所示.

圖1系統(tǒng)功能模塊圖

系統(tǒng)控制模塊中，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)Logo、網(wǎng)頁(yè)標(biāo)題的個(gè)性化設(shè)置；實(shí)現(xiàn)web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)停止、啟用功能；實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份功能.

用戶管理模塊中，要實(shí)現(xiàn)教師賬戶、學(xué)員賬戶的批量創(chuàng)建、刪除、重置功能；不同的管理模塊，可以下發(fā)權(quán)限給指定用戶，如教師可以管理學(xué)員.

教學(xué)模塊是教師使用到的主要功能，課件管理模塊中，應(yīng)實(shí)現(xiàn)文檔課件、視頻課件的上傳、刪除功能，以及設(shè)置課件與課程的對(duì)應(yīng)關(guān)系；課業(yè)管理模塊中，教師要設(shè)置教學(xué)計(jì)劃，設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)；學(xué)員管理模塊提供給教師管理參加其課程學(xué)習(xí)的學(xué)員信息；課業(yè)統(tǒng)計(jì)功能提從報(bào)表功能給教師，使其能了解全體或部分學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度；師生交流模塊中，教師可以回答學(xué)生的問(wèn)題，也可主動(dòng)向?qū)W生提問(wèn).

在線學(xué)習(xí)模塊是學(xué)員使用的主要功能，首先網(wǎng)頁(yè)中要實(shí)現(xiàn)視頻在線播放和文檔顯示功能，并且能記錄每個(gè)學(xué)員的在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，用來(lái)判斷學(xué)員是否參加指定課程的學(xué)習(xí)；師生交流模塊中學(xué)習(xí)可以通過(guò)留言請(qǐng)教或回答問(wèn)題；在學(xué)員的課業(yè)管理模塊中，學(xué)員可以了解到自己應(yīng)該參加的課程以及目前的已學(xué)習(xí)過(guò)的課程等信息.

2.3開(kāi)發(fā)工具

為實(shí)現(xiàn)上述功能，我方?jīng)Q定選用j2ee技術(shù)，其中主要涉及jsp和servlet技術(shù)，使用tomcat服務(wù)器、Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)工具為netbeans.

2.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于MVC模式，視圖層主要由jsp頁(yè)面及部分servlet組成，用于與用戶交互；控制器層的servlet設(shè)計(jì)用來(lái)將用戶請(qǐng)求傳遞給業(yè)務(wù)模型，并返回符合要求的視圖給用戶；系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)由bean實(shí)現(xiàn)，用于數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)存取等，其體系結(jié)構(gòu)如圖2所示.

圖2系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

2.5關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)

Jsp頁(yè)面中的視頻播放：為方便課程視頻播放，要求上傳的視頻統(tǒng)一為flv格式.頁(yè)面中通過(guò)使用swfobject插件來(lái)進(jìn)行視頻播放.

Jsp頁(yè)面中在線文檔閱覽：對(duì)于文檔格式的課件，統(tǒng)一要求轉(zhuǎn)換成pdf格式上傳至系統(tǒng).系統(tǒng)使用開(kāi)源的swftools將pdf轉(zhuǎn)換成swf格式，并存放至指定位置，頁(yè)面使用flexpaper來(lái)瀏覽文檔.

3　結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)暫時(shí)實(shí)現(xiàn)了在線教學(xué)功能，尚未實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)估，今后將繼續(xù)開(kāi)發(fā)在線考試模塊來(lái)達(dá)到檢驗(yàn)學(xué)員學(xué)習(xí)成果的目的.為方便教師與學(xué)員之間的溝通，還可根據(jù)用戶需要開(kāi)發(fā)在線視頻通信功能，使教師、學(xué)員之間能進(jìn)行更加直觀的交流，使系統(tǒng)成為教師與學(xué)員之間教學(xué)、溝通的橋梁，達(dá)到全面提升教學(xué)水平的目標(biāo).

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參考文獻(xiàn)：

〔1〕汪濤.實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化管理通用平臺(tái)建設(shè)的研究及應(yīng)用[J].湖北民族學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2013（03）.

〔2〕(美)Rod Johnson.J2EE設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)編程指南[M].北京：電子工業(yè)出版社，2003．

〔3〕王欣．J2EE/EJB在產(chǎn)品數(shù)據(jù)共享中的應(yīng)用研究[J].微計(jì)算機(jī)信息，2005(33)．

基金項(xiàng)目：本文系2013年度淮南市科技計(jì)劃項(xiàng)目“基于J2EE的企業(yè)E-Learning系統(tǒng)的研究”（2013A4018）的研究成果

中圖分類號(hào)：TP315

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-260X（2015）07-0013-02