基于J2EE技术的网络教学平台

2011-10-23孔德强

中国现代教育装备 2011年8期

关键词：页面试卷课件

孔德强

山东省青岛市城阳区教体局山东青岛 266109

基于J2EE技术的网络教学平台

孔德强

山东省青岛市城阳区教体局山东青岛 266109

随着校园网的快速发展和不断完善，基于校园网的网络教学平台已经成为各高校的迫切需要。虽然各种平台先后出现，但表现优秀者却为数不多，或者功能单一，如单纯的课件制作系统或作业系统，或者追求界面的美观和多媒体功能，很少能够达到实用的目的，不能实现网络辅助教学的目的。为此，我们提出了一种基于J2EE技术的网络教学平台。

平台开发基于J2EE架构技术,其特点是平台无关性、具备开放性与继承性。J2EE是一个涉及多个层面的复杂概念,系统采用Browser/Web Server、Application Server和DB Server多层结构,方便系统的维护和扩充系统完全,提供比Windows更安全的、更能扩展的应用服务器,允许用户可以选择更多的可靠的,可扩展的操作系统平台(如:AIX,Solaris,Linux等),提供更好的扩展接口Web Service(SOAP/XML)到其它相关系统等。同时通过标准和可重用的J2EE技术(如:JSP,Servlet,EJB组件等),可以快速和安全的部署实施网络教学平台。

一、平台的逻辑功能

本教学平台实现了日常教学中的绝大部分功能，按照教学活动的流程，分为教学模块、测试、实验三大模块。

1.教学模块

教学模块主要包括以下几个功能模块：

（1）备课模块：实现教师的备课，任课教师可以借助系统提供的资源查询模块检索需要的多媒体教学资源，在线编辑教学内容，生成教案和讲义。

（2）授课模块：教师可以发布备课的内容,实现在线教学,指出重点难点,进行课堂测验,在线布置作业。

（3）作业处理模块：对布置的作业进行批改，点评、批注、打分，查看提交情况，对作业进行统计。

（4）答疑模块：主要是对学生提出的问题进行在线答疑，本模块采用在线编辑器程序，可以对文字、图形、图像、动画等形式的问题给出回答，适合不同学科和专业。

（5）学生管理模块：该模块主要完成对学生身份的确认，对学生进行学习过程中的分组教学，指定可代表，联系学生（一对一、群发、分组消息）等功能。

2.测试模块

测试模块主要包括以下几个模块：

（1）试题库建设：实现题型选择，试题添加、删除、修改，试题分不统计等功能。

（2）考试命题：自动生成试卷，可以事先指定试卷的参数，如范围、题型、难度系数、分数、考试时间等。

（3）批卷及试卷分析：实现客观题的自动判卷功能，并能够打分。根据考试情况进行试卷分析，考察该试卷的可信度和有效性，以及难易程度。

（4）分数统计：对试卷、平时作业、实验、期中以及期末的成绩进行总体统计，形成总评成绩。并提供成绩查询功能。

3.实验模块

实验模块单独列出的原因是因为实验的设计和进行难度非常大，要在网络上进行虚拟实验需要考虑多方面的因素。该模块主要功能包括实验报告提交和批改功能。学生可以在线填写实验报告，教师对试验报告批改、打分。

二、平台构建

本系统的总体流程实现采用Struts框架。Struts是一个基于Sun J2EE平台的MVC框架,主要是采用Servlet和JSP技术来实现的。Struts把Servlet,JSP,自定义标签和信息资源整合到一个统一的框架中,开发人员利用其进行开发时不用再自己编码实现全套MVC模式,极大地节省了时间。基于Struts框架,设计本系统的整体构架,图1为系统整体构架图。如图1所示,客户端浏览器的每个HTTP请求生成一个事件,控制器接收来自浏览器的请求,若请求的为一静态页面(例如扩展名为.jsp的页面),则直接Forward到该页面；请求的为一动态页面(例如扩展名为do的页面),则根据struts-config.xml文件中的对应关系,决定将这个请求发往何处,即分派给哪个业务逻辑来处理该请求。业务逻辑更新模型的状态,并帮助控制应用程序的流程。视图就是一个JSP文件。

图1 整体构架模型

根据以上模型,在开发时将系统分为3个模块：逻辑处理模块(Action类)、数据存取模块(Event类)和页面模块(JSP)。Action类传递由请求中获取的参数(包括form)给Event类，再获取由Event类返回的数据,并将这些数据以一定的形式传递给JSP。Event类负责根据Action类传递的参数,通过Hibernate连接，从数据库中取出所需的数据(或更新数据库),并将数据回送给Action类。页面模块用来显示Action类对视图的更新。

三、关键技术

平台中开发过程中使用了以下几个比较关键的技术。

1.课件自动生成

该模块可以减轻教师制作课件的劳动量，教师备课时有时需要制作课件，往往是针对某一门课或者某些章节，而有些任课教师对制作课件不熟悉，或者太浪费时间。因此，本平台开发了课件自动生成模块。任课教师只需要按照要求规划好某一门课或某章的结构目录，按照章、节、知识点三级结构填写表单，提交后便可以初步形成网页形式的课件。然后，教师就可以通过在线编辑器对网页内容进行动态添加，可以添加文本、图像处理、动画、视频等多媒体素材。所添加的素材同时也会被存储在多媒体资源库中，每个媒体都是一条记录，被赋予知识点、媒体形式、文件格式等字段，方便以后检索。

2.Applet技术在系统中应用

本系统中的答疑模块、作业处理、试卷分析、试题库建设、考试命题等都是用Applet来实现的。在如今的J2EE开发中，Applet广泛用于处理小型的任务，或者用来作为MVC架构的控制器。具体来讲，它主要用于负责那些容易管理的任务组。它可以协调输出，但几乎不直接参与生成动态Web页面内容，处理jsp不好处理的后台服务或者其他特殊要求的问题。考虑到试题库建设，组卷，作业批改、试卷分析等任务的复杂性，因此我们采用了Applet技术。使用Applet技术的另外一个好处是界面非常美观，容易定位。

3.目录树

由于本平台是基于目录树结构的，所有的功能模块都是按照课程来展开，因此我们把“课程”作为目录树的根，二级结点是“章”，三级结点“节”，叶子为“知识点”。这种以知识点为叶子的目录树结构，在平台的其他模块功能的实现中非常方便。如试题库建设、组卷、试卷分析等过程中都要考虑到知识点的分布情况。在Applet中可以通过JTree这个类来方便的实现目录树，如果在网页中动态生成一个目录树需要大量的Javascript，增加了开发工作量。