基于Java在線學習平臺系統(tǒng)的設計與實現

湯佳

（無錫科技職業(yè)學院，江蘇無錫 214028)

0 引言

隨著互聯(lián)網的不斷發(fā)展，人們看到了網絡教育的便捷與高效，開始不斷參與其中，并且隨著科技的發(fā)展，教學系統(tǒng)的功能也變得更加完善，能夠滿足更多人的需求[1]。由于2020 年疫情原因，大多數老師通過線上授課完成對學生的教學，而學生也通過網絡在家學習，一個操作簡單、幫助學生進行線上教學的系統(tǒng)很有必要。

綜合市場需求，互聯(lián)網與教育的完美結合，為教育機構、企業(yè)、教師以及學校提供線上教學管理平臺。長遠來看，一個好的在線教學平臺可以幫助推動教育事業(yè)的發(fā)展[2]。因此，本課題通過對教學系統(tǒng)的智慧化設計，幫助學生學習和老師的教學，為提升教育教學水平提供了很大幫助[3]。

1 設計綜述及開發(fā)工具

1.1 設計綜述

本系統(tǒng)采用Java作為開發(fā)語言，在實現的過程中時，前端主要運用了bootstrap 框架、html、css 和JavaScript，后端技術主要包括servlet、javabean等[4]。

后臺實現上根據抽象層級分層細化，抽象成dao、domain、service、servlet、utils、jsp等六層[5]。

Utils 層：Utils 包中存放了很多工具，包括數據庫連接操作、輸入過濾操作、加密操作、支付操作等。嚴格來說，Utils 包不是按照抽象層級來劃分的，而是按照功能，將一部分公共調用抽出來，使得各個層級都可以調用Utils包中的工具。

dao層：DAO層主要是做數據持久層的工作，負責與數據庫進行聯(lián)絡的任務都封裝在此，以及有關數據庫連接的參數都在Spring的配置文件中進行配置。

domain層：通常用于放置系統(tǒng)中與數據庫中的表一一對應起來的JavaBean。

service 層：Service 層主要負責業(yè)務模塊的邏輯應用設計。

servlet 層：Servlet 從tomcat 獲取分發(fā)請求，調用相應的service對象方法實現，主要用于實現動態(tài)網頁。

jsp 層：jsp 能夠展現頁面，由servlet 層調用后，將數據輸出到瀏覽器，從而呈現給用戶。

1.2 Eclipse

Eclipse 是一個基于Java 的、開放源碼的、可擴展的應用開發(fā)平臺，它為編程人員提供了一流的Java集成開發(fā)環(huán)境。在Eclipse 的官方網站中提供了一個Java EE 版的Eclipse IDE。應用Eclipse IDE for Java EE，既可以創(chuàng)建Java 項目，也可以創(chuàng)建動態(tài)Web項目。

本系統(tǒng)通過在Eclipse 上創(chuàng)建Javaweb 項目，并編譯代碼后實現在線學習系統(tǒng)。

1.3 Tomcat

Tomcat是一個較為流行的Web服務器，它能夠支持JSP 并且是免費開源的Servlet 容器。當把WAR 放到Tomcat 的webapps 目錄下，它會自動地對這個文件進行檢測，然后將它解壓。Tomcat還是一個開放性的工具，在javaweb系統(tǒng)的開發(fā)中必不可少。

1.4 MySQL

MySQL 是由瑞典MySQL AB 公司開發(fā)，是Qracle旗下產品，是最流行的關系型數據管理系統(tǒng)之一，并且MySQL 在Web 應用方面，是最好的RDBMS 應用軟件之一。關系數據庫能夠將數據保存在不同的表中，而不是將所有數據放在一個大倉庫內，這樣就增加了速度并提高了靈活性。

2 需求分析

2.1 系統(tǒng)目標

本次教學系統(tǒng)的設計是為了幫助學生更好地在線學習，教師能夠有效管理學生，所以界面設計一定要簡潔便利，避免不必要的操作，其次是要保證安全性，最后必須確保所有功能能夠正常進行[6]。

圖1 系統(tǒng)的功能結構圖

本文設計的智慧教學系統(tǒng)不僅性能穩(wěn)定，而且功能完善。學生通過系統(tǒng)可以更加便利地學習，教師則能夠實現更直接的教學管理，讓在線教育學習更加地生動、高效[7]。教學系統(tǒng)的構建將結合各方用戶的需求進行功能模塊設計，全面、完善地服務。功能需求分為學生端、教師端和管理員端[8]。

2.2 學生功能需求分析

在學生登錄進入系統(tǒng)后，可以進行如下操作：

1)在線學習：查看課程、在線查看課程視頻、查看課程介紹、課程提問、查看布置的作業(yè)、做題并由系統(tǒng)給出對錯判斷[9]。

2)個人信息管理：查看并修改個人信息、查看學習檔案。

3)資源下載：下載課程視頻、下載課件。

4)查看公告：查看教師發(fā)布的公告。

5)互動交流：在學習視頻下進行留言、與老師互動。

圖2 學生功能需求分析圖

2.3 教師功能需求分析

1)學生管理：添加、刪除、修改學生。

2)資源上傳：根據學生的需求，隨時進行教學視頻的上傳[10]。

3)互動交流：回復學生的提問。

4)公告管理：進行公告發(fā)布或者刪除。

5)課程管理：發(fā)布課程。

圖3 教師功能需求分析圖

3.4 管理員功能需求分析

1)審核：對教師發(fā)布的課程進行審核，審核通過后課程才會發(fā)布。

2)課程管理：添加或者刪除課程。

3)公告管理：與教師功能相同，管理員也可以進行公告的發(fā)布以及修改。

4)教師管理：對教師進行添加、修改和刪除操作。

圖4 管理員功能需求分析圖

3 數據庫設計

表1 章節(jié)表

表2 評論表

表3 課程表

表4 教師回復表

表5 試題表

表6 學生表

4 系統(tǒng)設計與實現

4.1 系統(tǒng)的頁面結構

1)前臺頁面：主要分為網站首頁、課程公告界面、學習檔案界面、個人信息界面[11]。

前臺系統(tǒng)主要是提供學生的在線視頻學習以及課后答題，是學生參與學習并與教師產生互動的平臺，主要功能有個人信息的修改和查看、查找課件、觀看視頻、查看公告。

圖5 前臺系統(tǒng)功能結構圖

圖6 前臺系統(tǒng)主頁面

圖7 前臺系統(tǒng)查看課程公告頁面

2)后臺界面：

管理員：用戶管理界面、公告管理界面、課程管理界面。

教師：學生管理界面、課程公告界面、課程管理界面、師生互動交流界面。

ChapterDetail.jsp課程視頻詳細頁面、courseDetail.jsp 課程介紹詳細頁面、courselist.jsp 課程介紹詳細頁面、footer.jsp網站底部頁面、header.jsp網站頂部頁面、Home.jsp 網站主頁面、Logs.jsp 學習檔案頁面、Password.jsp 修改密碼頁面、profile.jsp 個人資料頁面、search.jsp 搜索頁面[12]。

4.2 個人信息模塊

個人信息模塊主要用來實現個人信息的查看和修改功能。用戶可以在個人資料界面查看個人信息，用戶獲取個人資料并修改密碼。

1)查找課件：用戶可以在系統(tǒng)中搜索并查找相關課件。

2)觀看視頻：觀看視頻模塊主要來實現課件視頻的下載和留言功能。用戶可以在觀看視頻的頁面選擇下載功能，有疑問在留言區(qū)向教師留言。

3)查看公告：查看公告模塊主要來實現課程公告的查看功能。

4)教師登錄：登錄系統(tǒng)進行相應管理，如圖8所示。

圖8 教師功能結構圖

圖9 前臺系統(tǒng)個人資料頁面

4.3 學生管理模塊

在本模塊中，教師可對學生進行管理，包括添加、修改、刪除學生并查看學生的資料[13]。

1)課程管理模塊：教師能夠上傳視頻或者刪除視頻。

2)留言管理模塊：教師能夠回復學生的留言提問并選擇是否刪除留言。

3)管理員登錄：登錄系統(tǒng)進行相應管理，如圖10所示。

圖10 管理員功能結構圖

1)公告管理模塊：管理員有權限對教師發(fā)布課程公告進行審核，并選擇審核通過或者刪除。

2)教師管理模塊：管理員可以在后臺系統(tǒng)中添加或者刪除教師。

3)視頻管理模塊：管理員能夠對視頻進行刪除，如圖11所示。

圖11 教師課程管理界面

5 小結與展望

本文通過對教學系統(tǒng)的智慧化設計，將市場需求、互聯(lián)網與教育進行完美結合，為教育機構、企業(yè)、教師以及學校提供線上教學管理平臺。平臺幫助學生學習和老師的教學，為提升教育教學水平提供了很大的幫助，長遠來看，一個好的在線教學平臺可以幫助推動教育事業(yè)的發(fā)展。