基于智能手机通用教学互动系统设计实现毕业设计论文(编辑修改稿)

基于智能手机通用教学互动系统设计实现毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

Spring 框架由 7 个模块组成： （ 1） 核心容器：提供基础功能，是 Spring 框架的核心。 Spring 的核心容器实现了 IOC， 其目的是提供一种无侵入式框架。 BeanFactory 和 ApplicationContext 是 Spring 核心的关键。 和 这两个包是 Spring 最基本、最重要的包，为了实现一种无侵入式的框架，代码中大量引用 Java 中的反射机制，通过动态调用的方式避 免了硬编码，为 Spring 的反向控制特性提供了基础。 在这两个包中，最重要的类是BeanFactory：提供一种先进的配置机制来管理任何种类的 Bean。 ApplicationContext：建立在BeanFactory 的基础上，并增加了其他的功能。 （ 2） 应用上下文模块：扩展 BeanFactory,提供许多企业级服务。 Spring 上下文是一个配 置文件，向 Spring 框架提供上下文信息。 Spring 上下文包括企业服务，例如 JNDI、 EJB、电子邮件、国际化、校验和调度功能。 （ 3） AOP 模块：对面向切面提供丰富 的支持，引入可 metadata,Spring 应用系统开发 切面的基础。 （ 4） JDBC 和 DAO 模块： Spring 提供 JdbcDaoSupport 来实现对 JDBC 的 DAO 支持。 （ 5） O/R 映射模块： O/R 映射层是持久层的一个特例，它的数据模型是对象模型 第 8 页 本科毕业设计说明书 （ Object），存储模型是关系模型（ Relational）。 （ 6） Web 模块：提供适合 web 系统的上下文。 Web 上下文模块建立在应用程序上下文 模块之上，为基于 Web 的应用程序提供了上下文。 所以， Spring 框架支持与 Jakarta Struts 的集成。 Web 模块还简化了处理多部分请求以及将请求参数绑定到域对象的工作。 （ 7） MVC 框架 ：是模型 (model)－视图 (view)－控制器 (controller)的缩写，一种软件 设计典范，用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。 Spring 的 所有模块都是建立在核心容器之上。 Spring 通过 IoC 依赖注入、 AOP 应用、面向接口编程，来降低业务组件之间的耦合度，增强系统扩展性 [9]。 Spring 框架的核心思想就是 “解耦 ”，应用程序各部分之间 会尽量形成一种松耦合的结构，使得程序更加灵活。 应用内部的解耦是通过控制反转 IOC 的技术来实现。 控制反转的基 本思想就是本来应由应用程序自身来控制 的调用等逻辑转变由应用外的配置文件来被动控制，通常用 “好莱坞原则 ”[10]来比喻这种控制反转。 JSON JSON[11]是一种轻量级的数据传输格式，阅读和编码简单易懂，适用于各种语言进行数据交换。 JSON 可以被所有支持 JavaScript 的浏览器所解析，性能和兼容性良好。 JSON 数据的书写格式是：名称 /值对，如 :“firstName”:“John”等价 JavaScript： firstName=“John”。 为了轻松地存储和传输数据， JSON 分为序列化和反序列化。 序列化（ Serialization）是将对象状态转换为可保持 或传输的格式的 过程 [12]。 反序列化 和 序列化 是一对互 逆 过程。 JSON 可以将 JavaScript 对象中表示的一组数据转换为字符串，然后就可以在函数之间轻松地传递这个字符串，或者在异步应用程序中将字符串从 Web 客户机传递给服务器端程序。 JSON 建构于两种结构： “名称 /值 ”对的集合（ A collection of name/value pairs）。 不同的语言中，它被理解为对象（ object），纪录（ record），结构（ struct），字典（ dictionary），哈希表（ hash table），有键列表（ keyed list），或者关联数组 （ associative array）。 值的有序列表（ An ordered list of values）。 在大部分语言中，它被理解为数组（ array）。 本科毕业设计说明书 第 9 页 这些都是常见的数据结构。 事实上大部分现代计算机语言都以某种形式支持它们。 这使得一种数据格式在同样基于这些结构的 编程语言之间交换成为可能。 客户端 /服务器模式（ C/S） 使用 C/S 模式，以 MVC 的设计思想， Model模型和 Controller 控制器在服务器端实现，将 View 画面展示给用户 ，以达到用户与服务器的交互，真正意义上实现移动教学。 目前已投入使用的计算机网络模式主要包括四种：主机终端模式、文件服务模式、 Web浏览器 /服务器模式和客户端 /服务器模式（ Client/Server,即 C/S）。 C/S 模式主要由客户应用程序、服务器管理程序和中间件三个部件组成 [13]。 C/S 结构属于软件系统体系的结构 范畴，该结构可以充分利用两端的硬件环境配置，通过将任务分解成多个任务，并分由多计算机分工完成，即采用 “功能分布 ”原则 [14]。 通过客户端对任务进行分解处理，以及与服务器端的互联通信，组成二层架构，进而降低了系统通讯的开销。 图 C/S 结构图 C/S 架构主要包括两大组成部分：客户端即工作站，主要是接受用户请求，并向服务器提出 数据库处理请求；服务端即 服务器，主要是提供对数据处理请求的响应以及健全的安全保护等 操作，可以 允许多个客户端同时发起访问 请求并进行及时处理。 主要开发工具 （ 1） 前台开发工具： Eclipse for Android。 （ 2） 后台开发工具： Myeclipse , Sublime Text2。 交流平台是 使用 Java 语言 开发的，使用 的 工具是 Myeclipse；文件操作 的服务器是 使 用PHP 开发 的 ，使用工具是 Sublime Text2。 （ 3） 数据库开发工具： XAMPP , Nacivat for MySql 客户端 服务器 数据库 第 10 页 本科毕业设计说明书 XAMPP（ Apache+MySQL+PHP+PERL）是一个功能强大的软件站集成软件包，是构建数据库 驱动的动态网站的最佳组合。 XAMPP 采用这种集成，可以运行任何程序：从个人主页到功能全面的产品站点，易于安装和设置及卸载 [15]。 Nacivat for MySql 主要是用来操作管理数据库的，它可以可实现 SQL 文件的导入导出，方便对数据库的开发。 （ 4） 开发平台和载体：以 windows7 系统的 PC 电脑作为主要的开发平台， 手机作为载体。 本科毕业设计说明书 第 11 页 3 易 学通 总体设计 需求分析 本次毕业 设计要求学生充分理解并掌握相关教学互动系统的特点及基于智能手机 系统设计 实现 的要求，通过学习和查询相关技术资料，设计出合理的系统框架及功能，正确选择适当的编程语言和系统软件环境，完成从需求分析、总体设计、功能设计到详细设计的完整系统设计过程，要求实现智能手机教师端、学生端的信息发布、回复等互动教学管理功能，并且界面友好，用户操作简单方便。 当前流行的智能手机有 Android 手机、苹果手机、黑莓手机等，而本次毕业设计选定的就 是当前最流行的 Android 系统手机。 Android 系统当前是由 Google 设计开发，因为 Android系统的开源性，基于 Android 系统而扩展开发的手机系统有 很多，比如小米的 MIUI、魅族的Flyme 和华为的 EMUI 等系统， Android 系统已经成为当前手机操作系统的霸主，所以本次毕业设计的 选择的智能手机就是使用率极高的 Android 手机。 本次毕业设计的目的是设计实现一款教学互动系统，而对于教学方面，则就会想到自古流传下来的作业。 作业是作为教学方面必不可少的一个角色，老师在课堂上能讲的东西毕竟有限，而且都是老师传授知识，对于学生来说有没有接收和理解那些知识就只能靠作业来检测。 作业不仅起到检测学生学习效果的作用，还可以作为一种压力或者动力来督促学生去学习，因为在 中国教育传统里面，没有完成老师布置的作业就要受到老师的惩罚。 所以作为一款教学互动系统，要包含布置作业和收作业的功能。 而作为移动教学，核心还是要实现随时随地、自由学习。 本次毕业设计的目的就是要实现当老师和学生不能面对面教学的时候，老师依然能传授知识，学生也可以 向 老师请教 ，即所谓的互动。 互动不仅是老师与学生之间，老师与老师、学生与学生之间都可以进行交流互动。 而毕业设计的要求是要实现信息发布和回复等功能，所以作为互动就准备实现一个类似于 BBS 论坛等功能。 易学通就是根据 毕业设计 要求而设计的一套基于 Android 智能手机的教学互动系统，实现老师与学生 、学生与学生 之间的教学互动。 由于教师端与学生端的差距很小，所以易学通系统只有一个客户端，学生和老师都可以使用。 第 12 页 本科毕业设计说明书 设计思想 根据对教学 互动 系统的思考理解，拟定 以南京理工大学教务处的个人学号和密码，模拟请求教务处，根据请求的返回信息，判断是否登陆成功，成功则进入主页。 本系统拟设定 包含 查看个人课程表、老师与学生之间的作业或答案的 文件 传递、老师与学生之间的交流互动等功能。 本系统在设计的时候存在一个必然的缺陷：以目前的条件，只能获取到学生在教务处的个人信息和课程表信息。 对于老师在教务处的情况，本设计无法获得权限去访问。 所以，这个系统设计仅仅针对学生端，但其实对于教师端在作业文件传递和交流互动的设计上与学生端是一致的。 在设计中计划使用当下最流行的 MVC 设计思想 ，即 ModelViewController，如图 所示。 所谓 MVC 模式，指的是一种划分系统功能的方法，是为那些需要为同样的数据提供多个视图的应用程序而设计的，它很好地实现了数据层与表示层的分离，特别适用于开发与用户图形界面有关的应用程序 [16]。 MVC 中的 C，也就是 Controller，是沟通 Model和 View 之间的枢纽，负责将从视图而来请求转发，处理这些请求。 在本设计中 MVC 主要应用在交流平台中， Controller 将由手机客户端 传来的信息进行收集和整理，实现系统所需要的业务功能，最后将 接收的交流 数据传递给数据库，使其持久化。 MVC 中的 V，也就是所谓的视图（ View），可以藉此方便地、独立地进行人性化的图形界面的设计工作。 在本设计中 所有的客户端画面设计基本都属于 View,View 就是显示给用户进行交互的。 作为 Android 应用程序，客户端画面设计基于自定义 View 加载各种自定义控件，设计出简单清晰的画 面。 MVC 中的 M，也就是所谓的 Model，是程序员编写程序应有的功能（实现算法等等）、数据库专家进行数据管理和数据库设计 (可以实现具体的功能 )。 在本设计中则是与业务逻辑和数据逻辑唇齿相依，互为表里，密不可分。 而持久层便是 Model层面中的主干了，如何设计好这一部分，将对系统的性能产生明显的影响。 本科毕业设计说明书 第 13 页 图 MVC 框架图 系统功能设计 易学通的系统设计如图 所示： 图 易学通系统设计图 易学通 课程 表 个人 作业 聊吧 下作业 交作业 发表说说 查看 和评论说说 课程 第 14 页 本科毕业设计说明书 易学通 是基于 Android 手机的 通用教学互动系统。 本系统的用户分老师和学生两种，功能 包括：个人 ，课程表， 作业 ， 聊吧。 （ 1） 个人 信息： 在 用户登陆进系统之后， 可以查询在学校教务处上的个人信息。 （ 2） 课程表 ： 主要用于显示用户在学校的课程安排。 （ 3） 作业： 老师在里面上传下发课外作业，学生上传自己对作业的答案。 学生下载老 师上传的作业，老师下载。