远程教学系统的实现

２００７年第１期　Ｎｏ．Ｉ．２００７　湖州职业技术学院学报　Ｊｏｕ　ｒ　ｈａｌ　ｏｆ　Ｈｕｚｈｏｕ　ＶｏｃａｔｉｏｎｓＩ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　２０ｏ　７年３月　Ｍａｒ．２０Ｕ７　远程教学系统的实现　黄素萍　，胡灵芝　（１．威阳师范学院计算机科学系，陕西威阳７１２０００；２．陕西中医学院计算机教研室７１２０４６）　摘要：远程教学系统是当前计算机网络与数据库技术应用的一个重要领域，通过使用ＪＳＰ技术，建立在Ｂ／Ｓ模式下的远程教　学系统，能实现对学校各部门数据的管理，教师可通过它进行网上教学，学生可进行远程学习，并能实现师生远程互动。　关键词：远程教学系统；ＪＳＰ技术；Ｂ／Ｓ模式　中图分类号：ＴＰ３９３．３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２—２３８８（２００７）０１—００２８—０３　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｄｉｓｔａｎｃｅ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ＨＵＡＮＧ　Ｓｕ—ｐｉｎｇ　，ＨＵ　Ｌｉｎｇ—ｚｈｉ。　（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ，ＳｈａｎＭＮｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉａｎｙａｎｇ　７１２０００，Ｃｈｉｎａ；　Ｚ．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ，ＳｈａｎＭＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆＣｈｉｎｅｓｅＭｅｄｄｃｉｎｅ，７１２０４６）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆｉｅｌｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｎｄ　ｄａｔａｂａｓｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｔｏｄａｙ，Ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｌｓＰ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｂ／Ｓ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｃａｎ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｄａｔａ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ａ　ｃｏｌｌｅｇｅ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｅｒ　ｍａｙ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ　ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔ　ｍａｙ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｓｔｕｄｙ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ，ｉｔ　ｃａｒｌ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｉｎｔｅｒｃｏｍｍｕｎｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｅａｃｈｅｒｓ　ａｎｄ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｉｓｔａｎｃｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ；ｊａｖａ　ｓｅｒｖｅｒ　ｐａｇｅ；ｂｒｏｗｓｅｒ／ｓｅｒｖｅｒ　１　引言　随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ技术的飞速发展，Ｗｅｂ技术、数据库技术和计算机网络技术己经得到广泛应用。网络　远程教学是随着计算机的普及和互联网的崛起而发展起来的一种新型教学方式，并随着技术和设备等各　方而的成熟，将成为国民教育，尤其是成人终生教育的主流形式。随着Ｗｅｂ应用技术的不断发展，动态　网页技术从传统的ＡＳＰ、ＰＨＰ等技术发展到ＪＳＰ（Ｊａｖａ　Ｓｅｒｖｅｒ　Ｐａｇｅ）技术，它具有明显的优越性，所以，选用　ＪｓＰ技术来开发Ｂ／Ｓ模式的远程教学系统。　２远程教学系统的设计与实现　２．１　ＪＳＰ技术　ＪＳＰ是Ｓｕｎ公司领导建立的一种交互网页技术标准。在传统的页面ＨＴＭＬ文件中加入Ｊａｖａ程序　片段和ＪＳＰ标记，就构成了ＪＳＰ网页。通过执行程序片段，可以操作数据库、重新定向网页以及发送　Ｅｍａｉｌ等建立动态网站所需要的功能，所有程序都在服务器端执行。同时，它还提供了ＪａｖａＢｅａｎｓ元件模　型来加强ＪＳＰ元件的使用能力。而且，由于ＪＳＰ页面内置Ｊａｖａ脚本语言，具有Ｊａｖａ技术的所有好处，包　括存储管理和安全性以及“一次编写，处处运行”的特点［　。所以，ＪｓＰ技术在动态网站建设中有着强大　＊收稿日期：２００６一Ｏ６—１４　作者简介：黄素萍（１９７７－－），女，陕西西安人，咸阳师范学院计算机科学系讲师，硕士，主要从事计算机网络应用与安全研究，胡灵　芝（１９７７一），浙江宁波人，咸阳中医学院计算机教研室讲师，主要从事计算机应研究。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第１期　黄素萍，胡灵芝：远程教学系统的实现　的功能，使用ＪＳＰ技术可以为开发远程教学系统提供一个好的解决方案。　２．２　远程教学系统的设计　２．２．１系统的功能结构设计　远程教学系统是为远程网络教学提供全面服务的软件系统。它将用户分为：学生、教师和管理员。　教师可通过子系统不断上载适合网络教学的多媒体课件及相关资料，不断丰富教学资源。学生和教师可　以通过交流子系统和网络教学的一些支持工具，更好地完成各个环节的学习。该系统的主要功能有：（１）　通过管理子系统，可管理学校各部门数据（如学院与专业）设置，系统中教师与学生的用户账号资料，以及进　行账号的添加，修改和删除等；（２）教师子系统提供发布新的课程，对已发布的课程进行管理（如课程信息管　理，教学课件上传／下载，网上答疑和作业点评等）功能；（３）学生子系统提供选择课程，浏览教师发布的教学信息（如，　下裁课程课件、作业，网上答疑，查阅成绩、点评等信息）等功能；（４）通过交流子系统可使师生进行互动交流；（５）为各　类用户提供友好的环境，并保证所有数据的存放安全、可靠。各功能模块（面向大专院校）如图１所示。　图１远程教学系统功能模块构成图　通过对远程教学系统面向用户和功能需求的分析，选用Ｂ／Ｓ三层结构模式由客户机、应用服务器和　数据库服务器组成。与传统的Ｃ／Ｓ模式相比，Ｂ／Ｓ结构能充分利用服务器资源，提供了跨平台、简单一致　的应用环境，实现开发环境与应用环境的分离，可减少软件开发及维护的工作量，便于用户群的扩展，很　适合构建远程教学系统。　２．２．２数据库的设计　数据库的设计对远程教学系统而言是最为重要的部分，因此，采用合理的数据库技术将有助于信息　的管理，还能方便的实现各种带有交互式特性的教学活动，如答疑讨论　在进行数据库设计时还要以系　统中需要访问数据库的功能为基础，尽量使用最少的数据表以最优化的结构实现需求，使数据库的检索　做到简单高效。根据系统功能设计的需求和分析，以下列出了数据库主要的信息表及其用途：　用户信息存储表：学生表、教师表、管理员表；课程信息表：课程表、课程申请表、课件表、学生课程表、　课件资源表、课程练习表、课程试题表；交流信息表：教学新闻表、课程论坛讨论区表、论坛文章表。由于　系统所涉及到的数据表很多，就不一一列举各个表的具体设计和实现，这里仅列出课程表（Ｃｏｕｒｓｅｓ）的结　构，如表４—１示。　２．２．３　系统安全　由于远程教学系统运行在网络环境下，系统安全性也是一个重要方面　要保证远程教学系统正常运　转，首先要保证计算机系统本身的安全；其次要保证远程教学系统交互信息的安全；最后，还要保证系统相　关信息数据库的安全。为此，可以通过对用户设置不同的权限。在系统中定义了三类用户：学生、教师和教　务管理员。系统给不同类型的用户授予不同的数据管理权限。用户使用系统必须经过用户名和密码验证，　保证每个用户信息是相互的，防止非授权用户非法读写数据库，从而提高系统的安全性和可靠性。对　于需要保护的数据通过采用加密算法进行加密，然后再保存到数据库中。另外，建议及时安装操作系统和　数据库补丁程序，及时修补系统的安全漏洞，避免攻击者利用系统漏洞实施攻击和破坏。出于服务器的安　全考虑，建议在服务器上安装防火墙及其他一些反病毒的监控软件，防止病毒或黑客的入侵。　维普资讯 http://www.cqvip.com

湖州职业技术学院学报　表４—１课程信息表　２００７年　２．３　系统实现中的关键技术　２．３．１事务处理逻辑的封装　由于远程教学系统与对数据库的交互操作频繁，为了更好地规划和实现对数据库的访问功能，特把　系统中访问数据库的事务处理逻辑化，采用ＪａｖａＢｅａｎ的方式进行封装，可以极大地降低编程的复杂度，　同时又提高系统的安全性。　在系统中通过建立对象来实现ＪａｖａＢｅａｎ的处理功能，如操作课程表的Ｂｅａｎ为ｏｐｅｒａｔｅｒＣｏｕｒｓｅｓ—　Ｂｅａｎ。在ＪＳＰ的页面中，使用下列语句声明这个Ｂｅａｎ，就可以调用操作课程表的Ｂｅａｎ封装的方法，进行　相关数据库的操作：　＜ｊ　ｓｐ：ｕｓｅＢｅａｎ　ｉｄ一“ｃｌａｓｓｂｅａｎ”　ｓｃｏｐｅ一”ｐａｇｅ”　ｃｌａｓｓ一”ｏｐｅｒａｔｅｒＣｏｕｒｓｅｓＢｅａｎ”／＞／／声旨明该Ｊａｙ—　ａＢｅａｎ　２．３．２数据库连接池　系统会经常采用数据库存储的信息生成相关的ｗｅｂ页面。对于数据的访问操作，建立数据库的连　接系统开销是巨大的代价之一。建立数据库的连接不仅要开销一定的通信和内存资源，还必须完成协议　握手、用户验证及安全上下文配置等任务，因而也往往是最为耗时的操作。因此，不能低估建立连接所消　耗的时间，采用连接池（Ｃｏｎ　。　ｔｉｏｎ　ｐｏｏ１）是一种直接的解决方案。因为所有Ｓｅｒｖｌｅｔ程序都工作在同一进程　空间里，相互之间可以共享数据。通过单独的线程创建一个连接池，只需建立一次初始连接，可提高其它　线程的性能，并使主程序取得下一个可用连接而无需等待，不同请求能共享同一连接，从而使系统性能获　得显著提高。　本系统在实现中，用一个连接池类来管理连接池对象。连接池对象提供以下功能：（１）装载和注册　ＪＤＢＣ驱动程序；（２）根据在属性文件中定义的属性创建连接池对象；（３）实现连接池名字与其实例之间的　映射；（４）跟踪客户程序对连接池的引用，保证在最后一个客户程序结束时安全地关闭所有连接池。　３　结语　本文介绍了一个远程教学系统，各模块相对使得系统可以方便地根据需要增加新的功能模块，　并对系统的处理逻辑进行了封装。它可使学生方便自主地开展自选课程的学习，可实现数据共享，对教　学信息交流与合作具有一定的现实意义。　参考文献：　［１］黄河．基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的远程教学系统设计［刀．武汉理工大学学报，２００２，（０４）：５４１—５４３