J2EE在教学实验管理系统设计与开发中的应用

陈洁

摘 要：与传统的实验管理系统相比，高校的开放式实验管理系统在开放性、灵活性等方面都占据很大优势。为了满足高校实验教学日益强烈的需求，本文在J2EE的基础上进行实验教学管理系统的设计和开发，对设计和实现的具体步骤进行了分析，旨在为我国的开放式实验管理系统的推广提供理论帮助。

关键词：J2EE；实验教学管理系统；设计和开发

一、基于J2EE的教学系统的设计

传统的实验教学管理系统具有很大的弊端，主要体现在服务器与客户端这两个方面，系统的运行负担过大，已经无法满足实验管理系统的发展要求。本文针对实验管理系统的开放性、用户多样性等特点，将J2EE与MAC模式有效结合起来，在结构、功能、数据库以及组件等多个方面进行设计。

（一）结构设计

1.MAC与J2EE的有效结合

JSP是应用J2EE的基础，在运行过程中，JSP能够满足多种用户的浏览需求。在MAC的设计基础之上，应用J2EE的先进技术，从模型层、控制层以及视图层这三个主要模块来进行设计。首先，对于模型层的设计，该层面主要针对数据的使用、查询以及更新等业务逻辑，通过EJB将商务逻辑装在各种明细的框架之中，实体Bean通过JDBC的链接池控制关系数据库。系统服务支持设置倍置于EJB系统之中，提供的服务主要包含数据安全管理、命名、处理事务、对象分布等。该BJB组件能够简化编写程序，完善系统服务，提高模型层组件的性能。其次，用户的视图层需要通过Web浏览器来实现，在无线应用协议的基础上，用户也可以通过无线语言对实验室的管理系统进行访问，合作伙伴使用互联网来进行数据的交换和分享。最后，对于控制层来说，其主要功能为处理客户端的请求并将结果反馈到客户端上，此步骤是通过Servlet来实现自动解析功能的。

2.总体结构设计

客户层主要通过浏览器的JSP生成HTML的页面，用户通过浏览器来访问信息；Web层是提供Web服务的，采用MVC设计视图层和控制器这两个方面，用Servlet控制Web界面；业务逻辑层中利用J2EE技术开发系统框架，将客户组长的各种应用组合起来，实现各种新的功能。

（二）功能设计

该系统的功能具有双面性，系统的使用者主要包括学生和教师，主要的管理模块包含学生使用模块、教师管理和管理员管理模块，该系统的主要功能着重于实验室预约和管理，具体的功能为信息查看、实验预约、安排实验预约、管理实验成绩、实验评价、信息交流等功能 。

（三）数据库设计

第一，数据库的需求分析。数据库管理系统使用SQL Server 2000，该数据库系统的数据表中存储着大量的数据，为系统的运行提供基础，数据操作的步骤是通过操作数据表来实现的，其中的数据信息主要有实验室的具体信息，教师的授课信息、实验室的安排以及实验预约的表格和实验的评分表格[1]。

第二，设计概念模型。对实验管理系统进行模块划分和功能分析，得到现实世界的抽象，即E—R模型。系统的管理员能够同时对多个实验室进行管理，每个实验室对应着多个种类的实验，每个实验对应着多个学生。

第三，设计系统的物理结构。系统的设计需要从对象模型的设计出发，来设计数据表的结构。数据表之间存在着一定的关联，通过模拟实验教学管理系统各个实体之间的关系，能够将系统的对象和其对应的数据独立地封装在一起，明确数据库的结构，对数据库的应用和开发具有重要意义。

（四）组件设计

Struts的框架是试验管理系统的设计基础，通过对MAC模型进行研究，了解其控制器和视图，利用Validator框架和JavaBean框架技术，来进行编码[2]。实验室的预约、统计、护具查询、功能管理等各个模块组件的设计都属于业务逻辑层，以下主要针对用户的登录模块和系统的维护模块进行设计：

用户编辑的功能组件：控制器的组件为Check—PowerAction.java；视图的组件为New User.jsp；模型的组件为UserInforForm.java。

用户登录的功能组件：模型的组件为UserLoginForm.java；视图的组件为UserLoginForm.jsp；控制器的组件为UserLoginAction.java

用户新建的功能组件：模型组件为UserInforForm.java；控制器的组件为NewUser.jsp；控制器的组件为Check—PowerAction.java。

以教师登录该系统为例，教师输入相关的账号和密码，点击登录按钮，数据就被传导到了JavaBean中，对传导的数据进行处理，再将处理的结果反馈到登录界面上，教师就可以进入该系统进行相关的操作，同样地，不同的信息请求就会有不同的反馈结果，用户可以进行不同的操作[3]。

二、基于J2EE的教学系统的实现

J2EE的多层分布体系被应用于实验管理系统当中，选用合适的开发工具和服务器来为客户提供运行环境。一般情况下，使用的服务器类型为Tomcant5.0，开发工具为JBuilder 2006，数据库的操作系统采用的是SQL Server 2000。

该系统最重要的环节之一为学生通过该系统对实验进行预约，当学生输入相关的信息，并成功登陆到界面之后，系统会根据学生的专业和学号信息，对系统中存储的信息进行筛选，提供与学生本专业相关的实验信息。首先，学生需要通过实验预测的步骤，并获取相关的实验时间和地点以及教师的信息，其次，教师根据实际情况进行实验的范围安排，为学生提供选择机会，最后，教师能够对学生的实验选择进行处理，包括删除工作等。

学生利用该系统进行选择，能够节省大量的时间，与传统的选课相比，选择的步骤简化很多，选择的方式也更加灵活，教师和学生之间的交流增多，有序性增强，为学生的选课和教师的管理提供了方便。

三、结语

总之，J2EE的应用对于实验教学管理系统的运行具有重要作用，结合MAC的多层分布，对实验教学管理系统进行设计，提高了系统的开放性和实用性、分布性。在进行设计时，需要从系统的结构、功能、數据库以及组件等多方面入手，实现系统的有效应用。

参考文献：

[1]任红.基于J2EE的实验教学管理系统设计与实现[D].南开大学，2011.

[2]吕杰，赵林.基于J2EE框架的院级教学管理系统研究[J].科技资讯，2010，（29）：196-197.

[3]李艳红，刘一鸥.基于J2EE的教学信息数字平台设计[J].电子设计工程，2015，（15）：26-29.endprint