基於JSP技術的網路教學平台設計

js|設計|網路

　　摘要 網路教學平台是面向教師和學生的網路教學系統，採用JSP+XML+SQL Server開發，對該平台的體繫結構、功能進行了詳細的分析，並介紹了設計中所採用的關鍵技術。

　　關鍵詞 網路;三層結構;教學平台;JSP;流媒體

　　引言

　　隨著電腦技術的飛速發展，資訊網路已成為社會發展的重要保證。如何以網路為紐帶快速、高效、方便地實現知識傳遞，以現代化手段促進教學改革，將傳統的課堂教學轉變為課堂+電腦+網路課堂+internet等多種學習方式，是教育工作者應當為之努力的方向。基於JSP技術的網路教學平台是依託校園網的優勢設計和開發的，通過此平台，學生可以不受時間、空間、地區的限制，實現網上瀏覽教學內容、完成作業，參加測試等功能，教師也可藉助此平台，發布公告資訊，發布試題，實現課件上傳下載，組織討論答疑等功能。

　　系統體繫結構

　　網路教學平台按照Browser/Server模式，將傳統的瀏覽器/WEB伺服器的兩層體繫結構擴充成瀏覽器—WEB伺服器+應用伺服器—資料庫伺服器三層體繫結構，這種模式採用多種標準的協議和技術，適合於任何硬體平台和軟體環境。

　　系統採用JSP與SQL Server 2000 資料庫相結合，其實現的基本原理是利用SQL Server 2000 作為資料倉儲，用Servlet等高效能伺服器端程式作為後台總控程式，JSP程式在前台運行，Servelet接受使用者的輸入，分別調用不同的JSP程式向用戶端反饋資訊，JSP/Servlet通過HTTP串連在伺服器端和用戶端傳遞資料，其體繫結構如圖1所示。

　　

　　圖1 系統體繫結構

　　系統功能分析

　　網路教學平台由教師教學系統、學生學習系統和教學管理系統三大模組組成，這些模組之間相互聯絡，相互配合，構成一個完整的網路教學系統。系統功能框圖如圖2所示。

　　圖2 系統功能框圖

　　1、教師教學系統與學生學習系統

　　教師教學系統與學生學習系統的功能相對應，主要包含以下幾個模組:

　　(1) 網路課堂:網路課堂是實施網路教學的主要場所，教師和學生可以通過此模組實現即時和非即時的網上交流。教師可以實現課程添加、修改，將課件上傳等功能，而學生可以瀏覽教學大綱，教學計劃，教學參考資料，教學課件等內容，也可以下載這些資料，觀看優秀教師教學錄影，通過此平台學生可以自主預複習，把傳統的學習過程變得更加方便靈活。

　　(2) 網上作業:作業環節是對所學知識理解和鞏固的過程。教師可以在網上發布、批改、刪除作業，學生可以線上或下載完成作業，完成後可以將作業上傳，還可以通過此環節查看自己完成作業的情況，查看教師評語等內容。

　　(3) 網上測試:教師可以完成試題添加，試題管理，可以調用網路試題庫按章、節或綜合應用自動、手動組卷，進行成績分析;學生除了可以參加網上測試外，還可查詢測試結果。

　　(4) 討論答疑 :在介面上採用了BBS形式，提問與回答的過程是非同步， 學生將學習中遇到的問題用留言的形式公布在網上，教師通過此模組進行答疑。教師也可以在網上發布討論題，引導學生進行學術研究和討論

　　(5) 網上交流:本模組類似於網路聊天室，教師與學生、學生與學生之間可進行即時的網上交流，網上討論，通過此模組可以解決個別學生的概念模糊，解題思路混亂等問題。

　　(6) 實驗指導:教師把學生在實驗中遇到的問題和易犯的錯誤以回答問題的形式表現出來，以互動的形式輔導學生順利完成實驗;學生可以在電腦上撰寫、提交實驗報告，教師可以瀏覽、批閱。

　　2、教學管理系統

　　系統分為人員管理、課程管理、作業管理、考試管理和討論交流管理。

　　(1) 人員管理:包括系統管理員、教師和學生管理。其中管理員可以對所有人員進行添加、修改、刪除和查詢，同時還可以對教師的所有許可權進行分配。

　　(2) 課程管理:包括課程添加、課程查詢和課件管理。

　　(3) 作業管理:可以查看、修改和刪除作業。

　　(4) 考試管理:試題添加、修改、審核和刪除。

　　(5) 討論交流管理:包括BBS版主管理、文章管理。

　　軟體開發技術

　　系統採用目前流行的JSP技術開發Web應用程式，採用XML技術對教學資料進行處理，通過JSP/Servlet和XML進行資料互動，同時也採用了電腦網路中的許多成熟技術，如流媒體技術，客戶/伺服器技術，資料庫技術。

　　(1) JSP技術:JSP是一種卓越的Java技術，它基於強大的Java語言，可在任何Web或應用伺服器上運行，與Java Enterprise API(Java 公司專屬應用程式編程介面)緊密結合，可快速建立高效能的Web應用程式。它將內容的產生和顯示進行分離，使Web開發人員能專註於應用邏輯的處理;利用可重用的組件(Java Btens\EJB),加快了總體開發速度，並提高了系統品質，採用標識簡化頁面編程，降低了開發人員的難度。

　　(2) XML與HTML技術:XML和HTML一樣屬於標記語言，可以通過標記來描述資料的結構，並且它允許使用者自行視描述資料的需要，隨意地制定不同的標記，這和HTML有著極大的差別，除此之外，XML不同於HTML對於所有的標記都已經定義了顯示格式的意義，對於XML而言，顯示格式並不是最重要的，相對地，資料所代表的意義才是最重要的，因此，XML並不負責標記顯示的格式。不過，XML卻允許通過較複雜且靈活性的方式顯示資料，如通過XSL、CSS、HTML+XML Island以及編寫程式並通過DOM取出資料再顯示;XML具有跨平台、與語言和應用程式等無關的特性;XML除了可以使用標記與屬性來描述資料的意義之外，另外還提供了可用來描述檔案結構的DTD與XML Schema。

　　(3) 基於串連池的資料庫技術:系統採用DB Connection Manager的Java類管理串連池對象，其中每一個串連池保持一組JDBC資料庫連接對象，可以為任何Servlet所使用。串連池具有以下功能:裝載和註冊JDBC驅動程式;根據在屬性檔案中定義的屬性建立串連池對象;實現串連池名字與其執行個體之間的映射;跟蹤客戶程式對串連池的引用，保證在最後一個客戶程式結束後安全關閉所有串連池。

　　(4) 流媒體技術:採用流媒體技術實現視頻音頻資料轉送。在網路上傳輸音/視頻等多媒體資訊主要有下載和串流兩種。下載時使用者必須將既耗費時間又耗費磁碟空間的整個檔案複製到自己的電腦中,然後才能播放.因為整個檔案必須在下載之後才能播放,所以下載不能用於實況流。同時，下載也不能高效地使用可用頻寬，當用戶端開始下載數位媒體檔案時，所有可用網路頻寬都用於儘可能快地傳輸資料，其他網路功能可能會減慢或被中斷。串流只以用戶端正確呈現的速度通過網路發送資料，所以它比下載更高效地使用頻寬。因此，串流有助於防止網路過載並能維持系統的可靠性。在串流的實現方案中，採用HTTP/TCP來傳輸控制資訊，而用RTP/UDP來傳輸音視頻資料。

　　(5) 客戶/伺服器技術 :聯入校園網的電腦從功能上來說，可以分成伺服器和客戶機兩種，不論哪種伺服器，如檔案伺服器，FTP伺服器，資料服務器，郵件伺服器，資料服務器，Proxy 伺服器等都成天候運行，提供各種服務，為學生服務。

　　結論

　　相對於封閉的傳統教學模式而言，網路化教學做到了資訊渠道的暢通無阻，它突破了時間、空間、地區的限制，體現了以學生為本，因材施教的思想，促進了學生創新意識和創新能力的培養，為學生向多方向，全方位發展起到了推波助瀾的作用。