基于Java在线学习平台系统的设计与实现_汤佳.pdf

本栏目责任编辑：谢媛媛软件技术Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第18期(2023年6月）第19卷第18期(2023年6月）基于Java在线学习平台系统的设计与实现汤 佳（无锡科技职业学院，江苏 无锡 214028)摘要：文章阐述的平台系统主要包含前台学习和后台管理两大系统。前台学习系统提供给学生使用，主要包括用户登录退出、课程视频的观看、问题留言和课后试题的回答等。后台管理系统主要提供给教师和管理员，教师管理学生、上传课程、回复留言等，管理员审核课程、管理教师等。系统是使用JavaWeb进行开发，采用Java语言实现，运用servlet和javabean技术，并且使用了bootstrap、html、css等Web技术。数据库使用MySQL数据库，Web容器选用Apache的Tomcat。系统功能完备、操作方便、能够更好地帮助学生进行学习，教师管理学生。关键词：在线学习；Java；视频观看中图分类号：TP311 文献标识码：A文章编号：1009-3044(2023)18-0056-04开放科学（资源服务）标识码(OSID)：0 引言随着互联网的不断发展，人们看到了网络教育的便捷与高效，开始不断参与其中，并且随着科技的发展，教学系统的功能也变得更加完善，能够满足更多人的需求1。由于2020年疫情原因，大多数老师通过线上授课完成对学生的教学，而学生也通过网络在家学习，一个操作简单、帮助学生进行线上教学的系统很有必要。综合市场需求，互联网与教育的完美结合，为教育机构、企业、教师以及学校提供线上教学管理平台。长远来看，一个好的在线教学平台可以帮助推动教育事业的发展2。因此，本课题通过对教学系统的智慧化设计，帮助学生学习和老师的教学，为提升教育教学水平提供了很大帮助3。1 设计综述及开发工具1.1 设计综述本系统采用Java作为开发语言，在实现的过程中时，前端主要运用了bootstrap框架、html、css和JavaScript，后端技术主要包括servlet、javabean等4。后台实现上根据抽象层级分层细化，抽象成dao、domain、service、servlet、utils、jsp等六层5。Utils层：Utils包中存放了很多工具，包括数据库连接操作、输入过滤操作、加密操作、支付操作等。严格来说，Utils包不是按照抽象层级来划分的，而是按照功能，将一部分公共调用抽出来，使得各个层级都可以调用Utils包中的工具。dao层：DAO层主要是做数据持久层的工作，负责与数据库进行联络的任务都封装在此，以及有关数据库连接的参数都在Spring的配置文件中进行配置。domain层：通常用于放置系统中与数据库中的表一一对应起来的JavaBean。service层：Service层主要负责业务模块的逻辑应用设计。servlet层：Servlet从tomcat获取分发请求，调用相应的service对象方法实现，主要用于实现动态网页。jsp层：jsp能够展现页面，由servlet层调用后，将数据输出到浏览器，从而呈现给用户。1.2 EclipseEclipse是一个基于Java的、开放源码的、可扩展的应用开发平台，它为编程人员提供了一流的Java集成开发环境。在 Eclipse 的官方网站中提供了一个Java EE 版的 Eclipse IDE。应用 Eclipse IDE for Java EE，既可以创建 Java 项目，也可以创建动态 Web项目。本系统通过在Eclipse上创建Javaweb项目，并编译代码后实现在线学习系统。1.3 TomcatTomcat是一个较为流行的Web服务器，它能够支持JSP并且是免费开源的Servlet容器。当把WAR放到Tomcat的webapps目录下，它会自动地对这个文件进行检测，然后将它解压。Tomcat还是一个开放性的工具，在javaweb系统的开发中必不可少。收稿日期：2023-03-20作者简介：汤佳(1982)，男，江苏无锡人，副教授，学士，研究方向为人工智能、计算机软件。E-mail：http：/Tel：+86-551-65690963 65690964ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.19,No.18,June 202356DOI:10.14004/ki.ckt.2023.0888软件技术本栏目责任编辑：谢媛媛Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第18期(2023年6月）第19卷第18期(2023年6月）1.4 MySQLMySQL是由瑞典MySQL AB公司开发，是Qracle旗下产品，是最流行的关系型数据管理系统之一，并且MySQL在Web应用方面，是最好的RDBMS应用软件之一。关系数据库能够将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。2 需求分析2.1 系统目标本次教学系统的设计是为了帮助学生更好地在线学习，教师能够有效管理学生，所以界面设计一定要简洁便利，避免不必要的操作，其次是要保证安全性，最后必须确保所有功能能够正常进行6。图1 系统的功能结构图本文设计的智慧教学系统不仅性能稳定，而且功能完善。学生通过系统可以更加便利地学习，教师则能够实现更直接的教学管理，让在线教育学习更加地生动、高效7。教学系统的构建将结合各方用户的需求进行功能模块设计，全面、完善地服务。功能需求分为学生端、教师端和管理员端8。2.2 学生功能需求分析在学生登录进入系统后，可以进行如下操作：1)在线学习：查看课程、在线查看课程视频、查看课程介绍、课程提问、查看布置的作业、做题并由系统给出对错判断9。2)个人信息管理：查看并修改个人信息、查看学习档案。3)资源下载：下载课程视频、下载课件。4)查看公告：查看教师发布的公告。5)互动交流：在学习视频下进行留言、与老师互动。图2 学生功能需求分析图2.3 教师功能需求分析1)学生管理：添加、删除、修改学生。2)资源上传：根据学生的需求，随时进行教学视频的上传10。3)互动交流：回复学生的提问。4)公告管理：进行公告发布或者删除。5)课程管理：发布课程。图3 教师功能需求分析图3.4 管理员功能需求分析1)审核：对教师发布的课程进行审核，审核通过后课程才会发布。2)课程管理：添加或者删除课程。3)公告管理：与教师功能相同，管理员也可以进行公告的发布以及修改。4)教师管理：对教师进行添加、修改和删除操作。57本栏目责任编辑：谢媛媛软件技术Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第18期(2023年6月）第19卷第18期(2023年6月）图4 管理员功能需求分析图3 数据库设计表1 章节表字段名称IDCOURSE_IDCHAPTERTITLECHAPTERDESCRIPTIONCHAPTERVIDEOCOURSEWARECHAPTERTASKADDTIME类 型INTINTVARCHARTEXTVARCHARVARCHARTEXTDATETIME约 束主 键not null描 述课程ID章节标题章节描述章节视频章节课件章节测试添加时间表2 评论表字段名称IDUSER_IDCOURSE_IDCOMMENT_CONTENTSTATUSADDTIME类 型INTINTINTTEXTINTDATETIME约 束主 键描 述用户ID课程ID评论内容评论状态评论时间表3 课程表字段名称IDUSER_IDCIMGCTITLECDESCRIPTIONCSTATUSCADDTIME类 型INTINTVARCHARVARCHARTEXTINTDATETIME约 束主 键描 述教师ID课程图片课程标题课程描述课程状态添加时间表4 教师回复表字段名称IDUSER_IDCOMMENT_IDREPLY_CONTENTADDTIME类 型INTINTINTVARCHARDATETIME约 束主 键描 述教师ID回复评论ID回复内容回复时间表5 试题表字段名称IDCOURSE_IDTESTTITLEABCDRESULT类 型INTINTVARCHARVARCHARVARCHARVARCHARVARCHARVARCHAR约 束主 键描 述课程ID试题名选项A选项B选项C选项D答 案表6 学生表字段名称NAMEPASSWORDAVATARPHONESEXCLASSESINFOEMAILIS_ADMINROLEADDTIME类 型INTVARCHARVARCHARVARCHARVARCHARVARCHARTEXTVARCHARINTINTDATETIME约 束主 键not null描 述用户名密 码头 像手机号性 别专 业学 号邮 箱角 色权 限添加时间4 系统设计与实现4.1 系统的页面结构1)前台页面：主要分为网站首页、课程公告界面、学习档案界面、个人信息界面11。前台系统主要是提供学生的在线视频学习以及课后答题，是学生参与学习并与教师产生互动的平台，主要功能有个人信息的修改和查看、查找课件、观看视频、查看公告。图5 前台系统功能结构图图6 前台系统主页面58软件技术本栏目责任编辑：谢媛媛Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第18期(2023年6月）第19卷第18期(2023年6月）图7 前台系统查看课程公告页面2)后台界面：管理员：用户管理界面、公告管理界面、课程管理界面。教师：学生管理界面、课程公告界面、课程管理界面、师生互动交流界面。ChapterDetail.jsp课程视频详细页面、courseDetail.jsp 课程介绍详细页面、courselist.jsp 课程介绍详细页面、footer.jsp网站底部页面、header.jsp网站顶部页面、Home.jsp 网站主页面、Logs.jsp 学习档案页面、Password.jsp 修改密码页面、profile.jsp 个人资料页面、search.jsp 搜索页面12。4.2 个人信息模块个人信息模块主要用来实现个人信息的查看和修改功能。用户可以在个人资料界面查看个人信息，用户获取个人资料并修改密码。1)查找课件：用户可以在系统中搜索并查找相关课件。2)观看视频：观看视频模块主要来实现课件视频的下载和留言功能。用户可以在观看视频的页面选择下载功能，有疑问在留言区向教师留言。3)查看公告：查看公告模块主要来实现课程公告的查看功能。4)教师登录：登录系统进行相应管理，如图 8所示。图8 教师功能结构图图9 前台系统个人资料页面4.3 学生管理模块在本模块中，教师可对学生进行管理，包括添加、修改、删除学生并查看学生的资料13。1)课程管理模块：教师能够上传视频或者删除视频。2)留言管理模块：教师能够回复学生的留言提问并选择是否删除留言。3)管理员登录：登录系统进行相应管理，如图10所示。图10 管理员功能结构图1)公告管理模块：管理员有权限对教师发布课程公告进行审核，并选择审核通过或者删除。2)教师管理模块：管理员可以在后台系统中添加或者删除教师。3)视频管理模块：管理员能够对视频进行删除，如图11所示。图11 教师课程管理界面（下转第63页）59软件技术本栏目责任编辑：谢媛媛Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术第19卷第18期(2023年6月）第19卷第18期(2023年6月）录和自动评分等功能，相比于传统使用纸张进行考试的方法制度，使用这个拥有在线考试功能的系统就可以减少高校在平时打印大量试卷的费用，相比较之前老师们只能批量地修改试卷和人工计算与统计学生试题成绩的结果来说，现在使得学校整个考试环节变得高效且灵活，很好地节约了学校的人力和物力资源，而且有助于考试的正常推进，学生平时也可以在该系统中完成一些C语言的练习题，这不仅有助于加强巩固学生的编程