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基于WEB的JSP教学互动问答系统的设计

时间:2012-05-11 17:44来源: 作者: 点击:

 教学互动系统的发展
随着信息化的发展,互联网需要提供更多的服务,构造更完善的体系以满足越来越多的用户的精神与物质需求。其强大的功能已为人们深刻认识,它已经进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。各行各业的人们无须经过特别的训练就能够使用电脑完成许多复杂的工作。计算机的最大好处在于利用它能够进行信息管理。使用计算机进行信息控制,不仅提高了工作效率,而且大大的提高了其安全性。
目前在学校,教学工作日益繁重,需要有一个自动化的工具进行统筹管理,才能够及时、准确地进行教学工作,加强学生和教师之间的沟通。
为了达到网上互动教学的目的,让更多的学生能够随时实现远程学习的目的,同时可以通过一对一的提问,解答,实现师生间的相互远程交流。
虽然我国的教学互动系统还不够成熟,还存在这样那样的问题,但它的发展符合经济学原理和人们的需要,只要对症下药,一定可以逐渐发展完善。
1.1.2 教学互动系统的现状
教学活动是借助于一定的手段、工具展开的。教学活动的具体过程、组织方式以及质量效益等都和教学活动中使用的工具密切相关。可以说,不断地把人类在社会生产与生活中创造出来的新技术、新设备加以改进并运用于教学活动中,这是人类教学进步的重要动力,是教学效率和效果得以不断提高的重要物质保证。纵观人类教育发展史,每一项新的教学技术的应用,都给教学活动提供了新的发展空间,使教学活动在整体上得到丰富和提升。从某种意义上说,随着社会发展而不断更新教学设备、优化教学技术,是教学发展的历史规律和客观要求。我们发展现代教学技术,应立足于教学发展的历史规律,深刻认识到教学技术更新对于教学活动整体进步的历史意义。
当前人类正在步入一个全新的技术发展时期。正如联合国教科文组织国际21世纪教育委员会所指出的,“新技术使人类进入了信息传播全球化的时代;它们消除了距离的障碍,正十分有效地参与塑造明日的社会”,“这些新技术正在我们眼前引起一场真正的革命,这场革命既影响着与生产和工作有关的活动,又影响着与教学和培训有关的活动”。的确,以个人电脑、网络技术和多媒体技术为主要内容的现代信息技术革命的出现,为教学方式与教学模式的变革提供了新的物质基础。看不到现代信息技术为提高教学质量、扩大教学对象、变革教学方式提供的物质支撑,就很难有效地利用信息技术为教学发展服务,就很难在我们的教学活动中体现人类技术进步的成果。从这种意义上说,充分利用现代信息技术,是教学发展的时代要求。
当前,世界各国都在研究如何充分利用信息技术提高教学质量和效益的问题,加强现代信息技术的教学应用已成为各国教学改革的重要方向。基于这样的背景,国家教育部《纲要》第十一条明确提出,“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用”,并对这种应用的立足点作了明确的阐述:“促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革”;“充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”我们一定要提倡以提高教学质量和效益为目的,以转变学生学习方式和促进学生发展为宗旨的教学技术应用观。同时要本着从实际出发、因地制宜的原则,挖掘和发挥传统的各种技术手段在教学中的积极作用,黑板、粉笔、挂图、模型等传统教学工具,录音机、幻灯机、放映机等传统的电化教学手段,在学校教学活动中同样具有独特的生命力,要把现代教学技术和传统教学手段结合起来,努力挖掘所有教学技术手段的使用价值,积极促进各种技术手段之间的协同互补,从而促进教学技术体系整体协调发展。
1.2 系统实现的目标
本系统主要实现最为普遍的教学互动问答管理中用户管理、账号管理、类别管理等。这些常用的教学事务处理的应用可作成应用软件包,包内的不同应用程序之间可以互相调用或共享数据,以便提高教学事务处理的效率。这种教学事务处理软件包应具有通用性,以便扩大应用范围,提高其利用价值。其功能都是处理日常的教学操作,是直接面向公众的。为了提高教学效率,改进教学质量,适应人们的习惯,要提供良好的操作环境。
1.3 系统开发的意义
远程教育是学生与教师、学生与教育组织之间主要采取多种媒体方式进行系统教学和通信联系的教育形式,是将课程传送给校园外的一处或多处学生的教育。现代远程教育则是指通过音频、视频(直播或录像)以及包括实时和非实时在内的计算机技术把课程传送到校园外的教育。现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式。计算机技术、多媒体技术、通信技术的发展,特别是因特网(internet)的迅猛发展,使远程教育的手段有了质的飞跃,成为高新技术条件下的远程教育。现代远程教育是以现代远程教育手段为主,兼容面授、函授和自学等传统教学形式,多种媒体优化组合的教育方式。
现代远程教育可以有效地发挥远程教育的特点,是一种相对于面授教育、师生分离、非面对面组织的教学活动,它是一种跨学校、跨地区的教育体制和教学模式,它的特点是:学生与教师分离;采用特定的传输系统和传播媒体进行教学;信息的传输方式多种多样;学习的场所和形式灵活多变。与面授教育相比,远距离教育的优势在于它可以突破时空的限制;提供更多的学习机会;扩大教学规模;提高教学质量;降低教学的成本。基于远程教育的特点和优势,许多有识之士已经认识到发展远程教育的重要意义和广阔前景。
目前,参加网校学习的人员正在逐步增多,按学习的目标不同分为学历学位、职业培训、网上充电等三种类型。学习方式目前主要分为集体开班和个体学习两种。另一方面,在互联网上各种各样的网校也到处可见,有正规大学开办的经过国家教委认可其学历的攻读本科、研究生课程的网校;有全国知名重点中学在网上搞的针对高考辅导的以应试教育为主的网校;还有一些商业网站针对网上充电者举办的一些职业技术培训的网校等。
远程教育由于信息传送方式和手段不同,其发展经历了三个阶段,第一是以邮件传输的纸介质为主的函授教育阶段,第二是以广播电视、录音录像为主的广播电视教学阶段;第三是通过计算机、多媒体与远程通讯技术相结合的网上远程教育阶段。随着电视、电话、计算机、互联网的逐步普及,网上远程教育离我们已越来越近,对处在大城市的我们来说其实它已经来到了我们身边。
随着信息化社会、学习化社会的形成和知识经济时代的来临,教育正在经历深刻的变革。参加远程教育的学习,有必要变革自己的学习观念和认识。
● 虽然面授时间少了,自主学习的要求高了,但通过这种新的学习形式,可以提高自己的 学习能力。
● 在信息化社会中,人们生活、工作环境的变化越来越快,需要面对不断出现的新知识、新技术。一次性的学校教育,越来越不能满足个人终身的社会需要。只有不断学习,才能跟上生活、工作的节奏。
● 接受教育不光是学习知识,还要学会学习,为以后继续学习培养良好的学习习惯;掌握必要的学习技能。学会利用现代信息技术进行自主学习,对今后不断地获取知识和提高教育层次将是非常有益的。
● 现代远程教育为所有求学者提供了平等的学习机会,使接受高等教育不再是少数人享有的权利,而是个体生存的基本条件;教育资源、教育对象、教育时空的广泛性,为大众的终身学习提供了可能性。
可见教学互动问答系统,作为远程教育的子系统,它的开发是十分有意义的。
2 教学互动问答系统分析
2.1 网站的设计目标
网站使用简洁的框架结构,让审核通过并登录了的用户进行教学提问、信息的查看等操作,管理员有权在后台面板进行用户管理(包括查看、编辑与添加、删除)、账号管理、类别管理以及一些常规的设置和数据库管理(包括备份和恢复)等操作。
2.2 网站的可行性分析
2.2.1 用户群体与市场分析
21世纪网络科技时代,随着校园网络建设的逐步完善,网络教学成为可能。这套系统的目的是,虚拟一个网络教学社区,达到网上互动教学的目的,可以通过本系统进行一对多的网上教学(通过,教学信息的发布,教学资料的发布,可以让更多的学生在异地,分享教学资源,实现让更多学生远程学习的目的),也可以进行一对一的辅导。通过将长期的网上教学的资料存储起来,供网友们方便的查找,学习。
由此可见系统的设计与开发是非常有市场前景的。
2.2.2 技术能力分析
根据本系统的功能需求,采用JSP与开源的MySQL数据库引擎进行开发。由于JSP技术使用Java编程语言编写类XML的tags和scriptlets,来封装产生动态网页的处理逻辑。网页还能通过tags和scriptlets访问存在于服务端的资源的应用逻辑。JSP将网页逻辑与网页设计和显示分离,支持可重用的基于组件的设计,使基于Web的应用程序的开发变得迅速和容易。而MySQL作为一种快速的、多线程、多用户和健壮的SQL数据库服务器,根据第三方测试结果,在千万级的数据环境中依然保持较高的执行速度。因此在技术层面上,是完全可行的。
2.2.3 可行性分析总结
公共企业用户群体的特点和不断增长的需求,以及技术、市场前景趋势等因素,公共有很大的发展前途,而公共自行车信息则是建立在对自行车信息等参数的基础上的公共,因此本系统的开发是具有可行性的。
2.3 网站设计的特点
系统的设计上需要注重安全性和用户操作的流畅性。因此要在对用户的管理和资格审核环节做出限定,只有经过审核确认的会员才有权使用,而且需要对管理员进行不同的权限分配。
3 系统的开发技术及主要构架
3.1 开发技术的选择
3.1.1 JSP编程技术
Java Server Page或简称为JSP是由Sun公司在Java语言上开发出来的一种动态网页制作技术,它提供了一种建立动态网页的简单方法,并为开发人员提供了一个Server端框架,基于这个框架,开发人员可以综合使用 HTML,XML,JAVA语言以及其他脚本语言,灵活,快速地创建和维护动态网页,特别是目前的商业系统。作为JavaTM 技术的一部分,JSP能够快速的开发出基于所有Web服务器和应用服务器环境,独立于平台的应用程序,而且具有非常强的可伸缩性。同时,JSP把用户界面从系统内容中分离开来,使得设计人员能够在不改变底层动态内容的前提下改变网页布局。
JSP编程技术的优势在于:
(1)一次编写,到处运行。在这一点上Java比PHP更出色,除了系统之外,代码不用做任何更改。
(2)系统的多平台支持。基本上可以在所有平台上的任意环境中开发,在任意环境中进行系统部署,在任意环境中扩展。相比ASP/PHP的局限性是显而易见的。
(3)强大的可伸缩性。从只有一个小的Jar文件就可以运行Servlet/JSP,到由多台服务器进行集群和负载均衡,到多台Application进行事务处理,消息处理,一台服务器到无数台服务器,Java显示了一个巨大的生命力。
(4)多样化和功能强大的开发工具支持。这一点与ASP很像,Java已经有了许多非常优秀的开发工具,而且许多可以免费得到,并且其中许多已经可以顺利的运行于多种平台之下。
JSP的运行原理:
在JSP第一次获得来自于客户端浏览器的请求时,JSP文件将被JSP引擎(JSP engine)转换成一个Servlet,即将”.jsp”文件编译成Java Class文件。当Servlet引擎接收到请求后,如果设置了使用最新的JSP,它就会去找JSP文件,检查该文件在上次编译后是否改动过。如果改动过,就会重新编译生成新的Servlet,最终将请求转交给编译好的Servlet引擎执行。
在编译时如果发现JSP文件有任何语法错误,转换过程将中断,并向客户端发出出错信息;如果编译成功,则所转换产生的Servlet代码被编译,然后该Servlet被JSP引擎加载到内存中。此时JSP引擎还请求了jspInit()方法的执行,并对此Servlet初始化。JspInit()方法在Servlet的生命周期中只被请求一次,然后将被调用来处理客户端的请求和回复操作。对于所有随后对该JSP文件的请求,服务器将检查该JSP文件自最后一次被存取后是否经过修改。如果没有修改,则将请求交还给还在内存中的Servlet的jspService()方法,执行回复操作。由于Servlet始终驻于内存,所以响应是非常快的。Jsp页面在第一次访问时由于要转化和编译,运行速度较慢,但是当第二次访问该页时,由于文件已经被编译成字节码文件了,所以速度非常得快。
3.2 系统的主要架构及开发模式
基于B/S的体系结构
本商品采用B/S模式,服务器采用著名的web服务器端软件apache,该http服务器有着良好的跨平台性和安全性,可以运行在包括windows、linux、mac等操作系统上。用户客户端使用各种浏览器都能够进行正常的浏览和操作。需要注意的是在程序的开发过程中,程序和路径相关的要考虑到不同的操作系统的文件目录结构。
B/S结构,即Browser/Server(浏览器/服务器)结构,就是只安装维护一个服务器(Server),而客户端采用浏览器(Browse)运行软件。它是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种变化和改进。主要利用了不断成熟的WWW浏览器技术,结合多种Script语言(VBScript、JavaScript等)和ActiveX技术,是一种全新的软件系统构造技术。
B/S三层体系结构采用三层客户/服务器结构,在数据管理层(Server)和用户界面层(Client)增加了一层结构,称为中间件(Middleware),使整个体系结构成为三层。三层结构是伴随着中间件技术的成熟而兴起的,核心概念是利用中间件将应用分为表示层、业务逻辑层和数据存储层三个不同的处理层次。三个层次的划分是从逻辑上分的,具体的物理分法可以有多种组合。中间件作为构造三层结构应用系统的基础平台,提供了以下主要功能:负责客户机与服务器、服务器与服务器间的连接和通信;实现应用与数据库的高效连接................


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(原文标题:基于WEB的JSP教学互动问答系统的设计

(责任编辑:苏州北大青鸟



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