程序设计基础在线教育系统的设计与实现毕业设计论文(编辑修改稿)

程序设计基础在线教育系统的设计与实现毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

19]。 JDBC 技术 JDBC 技术在 J2EE 结构的中间层与 EIS 层的数据源之间提供了数据库独立的开放性连接，使应用程序不仅可以对基于 SQL 标准的关系数据库系统进行访问，而且还可以对其他类型的数据源进行访问 [12]。 JDBC 技术通过提供 API 使 Java 应用程序能够实现位于系统层的数据库的访问能力。 J2EE 结构中间层的应用组件通过 JDBC 技术可以完成下列功能：实现与位于J2EE 结构中 系统层的数据库服务器的连接；管理事务；将 SQL 请求传送到数据库管理系统进行预处理并执行相应的数据操作；执行存储过程；检查修改查询语句的执行结果等。 JDBC 有一个非常独特的动态连接结构，它使得系统模块化。 使用 JDBC 来完成对数据库的访问包括以下四个主要组件： Java 的应用程序、 JDBC 驱动器管理器、驱动器和数据源。 图 23 展示了 Java 程序、 JDBC 、 JDBC 驱动器和数据源之间的关系。 J a v a 程 序J D B CM y S Q L J D B C驱 动 器O r a c l e J D B C驱 动 器J D B C — O D B C桥 驱 动 器O D B C 数据 源M y S Q L数 据 库O r a c l e数 据 库S Q L S e rv e r 数 据库A c c e s s数 据 库 图 23 java 程序通过 JDBC访问数据库 其访问过程为： 1） 通过驱动器管理器获取连接接口。 2） 获得 Statement 或它的子类。 3） 限制 Statement 中的参数。 4） 执行 Statement。 5） 查看返回的行数是否超出范围。 6） 关闭 Statement。 7） 处理其它的 Statement。 8） 关闭连接接口。 JDBC 向应用程序开发者提供了独立于数据库的统一的 API。 这个 API 提供了编写的标准和考虑所有不同应用程序设计的标准。 其奥秘是一组由驱动程序实现的石河子大学本科生毕业设计论文 6 Java 接口。 驱动程序负责标准 JDBC 调用向支持的数据库所要的具体调用转变。 JDBC API 用于连接 Java 应用程序与各种关系数据库。 这使得人们在建立客户 /服务器应用程序时，通常把 Java 作为编程语言，把任何一种浏览器作为应用程序的友好界面，把 Inter 或 Intra 作为网络主干，把有关的数据库作为数据库后端。 以下是使用 JDBC 的优缺点。 优点如下： 1) JDBC API 与 ODBC 十分相似，有利于用户理解。 2) JDBC 使得编程人员从复杂的驱动器调用命令和函数中解脱出来，可以致力于应用程序中的关键地方。 3) JDBC 支持不同的关系数据库，使得程序的可移植性大大加强。 4) 用户可以使用 JDBCODBC 桥驱动器将 JDBC 函数调用转换为 ODBC。 5) JDBC API 是面向对象的，可以让用户把常用的方法封装为一个类，以备后用。 缺点如下： 1) 使用 JDBC，访问数据记录的速度会受到一定程度的影响。 2) JDBC 结构中包含了不同厂家的产品，这就给更改数据源带来了很大的麻烦。 开发环境 系统硬件环境 1) 服务器： PentiumIII 1G（ 或与此相当的 CPU）以上配置的高性能 PC 机，有 网络接口卡（ NIC），内存应在 256M 以上，硬盘在 80G 以上。 数据库软件 IBM DB2，还可选用备份服务器。 2) 操作系统： Windows 2020 Server / Windows XP 操作系统。 3) 客户端： PentiumIII 500（或与此相当的 CPU）以上配置的 PC 机，有网络接口卡（ NIC），内存应在 128M 以上，硬盘在 10G 以上。 Windows98 以上操作系统，安装 Web 浏览器。 4) 网络：服务器和客户端应有网络连通。 配置 TCP/IP 协议。 系统开发工具 1) 开发环境： MyEclispse。 2) Web 服务平台： Tomcat。 3) 数据库： SQL Server 2020。 3 需求分析 7 3 需求分析 引言 为了对在线教育系统的性能和功能更好 的分析 ,我们首先进行 了 需求分析 工作。 通过需求分析我们可以了解到 在线教育系统中用户所要知道完成的主要功能就是课程与班级的选择，学习资料的下载、浏览 ,留言与回复 ,在线测试，从而使用户达到自己的目的。 软件需求包括三个不同的层次：业务需求、用户需求和功能需求也包括非功能需求。 业务需求反映了组织机构或客户对系统、产品高层次的目标要求，它们在项目视图与范围文档中予以说明。 用户需求文档描述了用户使用产品必须要完成的任务，这在使用实例文档或方案脚本说明中予以说明。 功能需求定义开发人员必须实现的软件功能，使得用户能完成他们 的任务，从而满足了业务需求。 可行性分析 技术可行性 本课题所涉及的研究目标，在国内外已经有相当成熟的理论基础和技术基础。 通过开发人员的文献调查，对于在线教育系统所涉及到的技术问题进行细致的分析，绝大部分可以使用计算机科学与技术的 专业知识 进行构建，其他的部分则可以通过自学，调用已经开发好的一些功能模块的接口完成课题涉及到的技术要求。 经济 可行性 本课题通过对既有开发平台的使用，能够设计出比较完善的 《程序设计基础》在线教育系统 ，没有任何经济上的负担，通过本课题可以自主开发我院网上教学平台，即节省了学院的经费， 又锻炼了学生的自我研发意识和自己动手的能力。 操作 可行性 本课题要求对于 在线教育系统 有比较细致的了解，能够通过对于既有文献的学习和既有技术文档和程序的研习，利用自己在校学习的系统的计算机科学与技术的专业知识，自主开发出 《程序设计基础》在线教育系统。 本系统的界面友好，具有详细的帮助文档。 从可操作性的角度来讲，完全可行。 功能需求 《 程序设计基础》在线教育系统采用面向对象的编程，结合网络和数据库技术，实现 、 控制和管理其他教学网站所具有的基本功能。 石河子大学本科生毕业设计论文 8 本系统有学生、教师 、访客 和管理员 四类角色 ，其结构图如图 31 所示。 网 络 教 学 平 台管 理 员教 师学 生 访 客 图 31 网站用户结构图 在同知道老师探讨后，结合我们和本学院相关学生的沟通，以及网络上的一些常规需求，总结出以下需求。 学生的需求：（ 1）注册学生通过浏览网页，下载课件以及教学资源，观看网络精品教程， 向老师提出问题，跟老师和其他同学讨论，上交作业，浏览公告，查询作业及成绩 ，进行在线测试 等。 （ 2）非注册学生只能浏览公告。 管理员的需求：在后台完成公告管理、学生和教师的资料管理、上传资源及题库管理。 教师的需求：教师通过浏览网页可以 发布教案 ， 布置 /批改作业 ， 发布公告和答疑解惑 ，同时完成考试管理和资源管理。 系统的 UML 建模 系统的用例图 创建用例图之前首先需要确定参与者。 1) 系统中，需要学生和教师的参与。 注册学生通过浏览网页，下载课件以及教学资源，观看网络精品教程， 向老师提出问题，跟老师和其他同学讨论，上交作业，浏览公告，查询作业及成绩 ，进行在线测试 等。 非注册学生只能浏览公告。 教师作为教学的主导者，可以通过浏览网页可以 发布教案 ， 布置 /批改作业 ， 发布公告和答疑解惑 ，同时完成考试管理和资源管理。 2) 需要一个专门的管理者进行日常维护与管理，所以需要有系统管理 员参与。 (1) 系统用户参与的总的用例图 教师和学生都可以从“网站用户”这个参与者泛化而来，网站用户是指网站的注册用户，注册用户可以登录系统完成相应的操作。 系统用户参与的总的用例图如图 32 所示。 从图中可以清楚地看到泛化关系与各个参与者所参与的用例。 3 需求分析 9 在 线 教 育 系 统老 师学 生用 户 继 承 继 承 管 理 员查 看 成 绩在 线 考 试添 加登 陆提 交 作 业查 看 用 户 信 息查 看 新 闻 公 告发 帖 ， 跟 帖下 载 资 源上 传 资 源批 改 试 卷出 试 卷发 表 新 闻布 置 作 业管 理 用 户 、 资 源 图 32 系统用户参与的总的用例图 抽象参与者注册用户的用例只有登录系统（ System Login）一个，学生和老师用户除了包含这个用例以外，还各自有相对应的用例。 (2) 学生参与者的用例图 学生参与者的用例图 如下图 33 所示。 I n f o r m a t i o n S e a r c hs t u d e n tM a t e r a l S e a r c hU p l o a dM a t e r a l U p l o a dH o m e w o r k U p l o a dD o w n l o a d M a t e r a lA r t i c l e S e a r c hE x a mS c o r e S e a r c hD i s c u s s e x t e n d s e x t e n d s 《 i n c l u d e 》 图 33学生参与的用例图 石河子大学本科生毕业设计论文 10 a) 浏览用例 :学生可以浏览诸如课程简介，教学计划，学习方法等教师发布的文章。 b) 搜索用例 :学生可以使用搜索功能根据关键字查询相应的文章。 c) 下载用例 :学生可以使用下载功能将网站上的课件以及资料信息下载到本地机器上。 〖用例图说明〗 (a) Download:文件下载用例。 (b) Look through info:文章浏览用例。 (c) Article search:文章搜索用例。 (3) 教师参与者的用例图 教师参与者的用例图如下 34 所示。 I n f o r m a t i o n S e a r c ht e a c h e rD e s i g n T a s kU p l o a d C A IN e w s I s s u eN e w s U p d a t eC o r r e c t s H o m e w o r kW r i t e P a p e rC o r r e c t s P a p e rD i s c u s s 图 34 教师参与的用例图 a) 添加课程简介用例：教师可以为自己所教授的课程添加课程简介。 b) 上传课件用例：教师可以将课程的课件上传到网站上供学生下载。 c) 文章或消息发布用例：教师可以发布介绍学习方法，课程重点等和教学相关的文章，以及和课程相关的通知等。 d) 文章或消息修改用例：教师可以修改自己发布的文章和通知。 〖用例图说明〗 (a) Course Intro:添加课程简介用例。 (b) Upload CAI:上传课件用例。 (c) Message Issue:文章或消息发 布用例。 3 需求分析 11 (d) Message Update:文章或消息修改用例。 (4) 系统管理员参与者的用例图 系统管理员的用例图如下 35 所示。 I n f o M a i n t e n a n c eA d m i n s t r a t o rA d d U s e r sN e w s M a n a g eM a t e r a l M a n a g eQ u e s t i o n s M a n a g eD i s c u s s 图 35 系统管理员参与的用例图 a) 页面维护。 系统管理员可以对网站进行日常维护与管理。 b) 处理注册申请。 系统管理员可以处理学生或教师用户的注册申请。 〖用例图说明〗 (a) Page Maintenance:页面维护。 (b) Information Update:页面更新。 系统管理员负责网站的页面更新，除了文 章，消息，图片等的更新，还包括页面 的美化和板块的调整。 (c) Questions Manage:题库管理。 系统的时序图 网络教学系统中的用例很多，所能画出的时序图也很多，在此不一一介绍。 1) 系统管理人员管理网站的时序图 如图 36 所示： L i b a r i a n : L i b a r i a nU s e r L o g i n O p e r a t i o n M a i n t e n a n c e Q u e r yU s e r L o g i nI n p u t O p e r a t i o nI n p u t M a i n t e n a n c eI n p u t Q u e r y 图 36 系统管理人员管理网站的时序图 石河子大学本科生毕业设计论文 12 〖时序图说明〗 (1) Librarian。