基于Java在线学习平台系统的设计与实现

汤佳

（无锡科技职业学院，江苏无锡 214028)

0 引言

随着互联网的不断发展，人们看到了网络教育的便捷与高效，开始不断参与其中，并且随着科技的发展，教学系统的功能也变得更加完善，能够满足更多人的需求[1]。由于2020 年疫情原因，大多数老师通过线上授课完成对学生的教学，而学生也通过网络在家学习，一个操作简单、帮助学生进行线上教学的系统很有必要。

综合市场需求，互联网与教育的完美结合，为教育机构、企业、教师以及学校提供线上教学管理平台。长远来看，一个好的在线教学平台可以帮助推动教育事业的发展[2]。因此，本课题通过对教学系统的智慧化设计，帮助学生学习和老师的教学，为提升教育教学水平提供了很大帮助[3]。

1 设计综述及开发工具

1.1 设计综述

本系统采用Java作为开发语言，在实现的过程中时，前端主要运用了bootstrap 框架、html、css 和JavaScript，后端技术主要包括servlet、javabean等[4]。

后台实现上根据抽象层级分层细化，抽象成dao、domain、service、servlet、utils、jsp等六层[5]。

Utils 层：Utils 包中存放了很多工具，包括数据库连接操作、输入过滤操作、加密操作、支付操作等。严格来说，Utils 包不是按照抽象层级来划分的，而是按照功能，将一部分公共调用抽出来，使得各个层级都可以调用Utils包中的工具。

dao层：DAO层主要是做数据持久层的工作，负责与数据库进行联络的任务都封装在此，以及有关数据库连接的参数都在Spring的配置文件中进行配置。

domain层：通常用于放置系统中与数据库中的表一一对应起来的JavaBean。

service 层：Service 层主要负责业务模块的逻辑应用设计。

servlet 层：Servlet 从tomcat 获取分发请求，调用相应的service对象方法实现，主要用于实现动态网页。

jsp 层：jsp 能够展现页面，由servlet 层调用后，将数据输出到浏览器，从而呈现给用户。

1.2 Eclipse

Eclipse 是一个基于Java 的、开放源码的、可扩展的应用开发平台，它为编程人员提供了一流的Java集成开发环境。在Eclipse 的官方网站中提供了一个Java EE 版的Eclipse IDE。应用Eclipse IDE for Java EE，既可以创建Java 项目，也可以创建动态Web项目。

本系统通过在Eclipse 上创建Javaweb 项目，并编译代码后实现在线学习系统。

1.3 Tomcat

Tomcat是一个较为流行的Web服务器，它能够支持JSP 并且是免费开源的Servlet 容器。当把WAR 放到Tomcat 的webapps 目录下，它会自动地对这个文件进行检测，然后将它解压。Tomcat还是一个开放性的工具，在javaweb系统的开发中必不可少。

1.4 MySQL

MySQL 是由瑞典MySQL AB 公司开发，是Qracle旗下产品，是最流行的关系型数据管理系统之一，并且MySQL 在Web 应用方面，是最好的RDBMS 应用软件之一。关系数据库能够将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。

2 需求分析

2.1 系统目标

本次教学系统的设计是为了帮助学生更好地在线学习，教师能够有效管理学生，所以界面设计一定要简洁便利，避免不必要的操作，其次是要保证安全性，最后必须确保所有功能能够正常进行[6]。

图1 系统的功能结构图

本文设计的智慧教学系统不仅性能稳定，而且功能完善。学生通过系统可以更加便利地学习，教师则能够实现更直接的教学管理，让在线教育学习更加地生动、高效[7]。教学系统的构建将结合各方用户的需求进行功能模块设计，全面、完善地服务。功能需求分为学生端、教师端和管理员端[8]。

2.2 学生功能需求分析

在学生登录进入系统后，可以进行如下操作：

1)在线学习：查看课程、在线查看课程视频、查看课程介绍、课程提问、查看布置的作业、做题并由系统给出对错判断[9]。

2)个人信息管理：查看并修改个人信息、查看学习档案。

3)资源下载：下载课程视频、下载课件。

4)查看公告：查看教师发布的公告。

5)互动交流：在学习视频下进行留言、与老师互动。

图2 学生功能需求分析图

2.3 教师功能需求分析

1)学生管理：添加、删除、修改学生。

2)资源上传：根据学生的需求，随时进行教学视频的上传[10]。

3)互动交流：回复学生的提问。

4)公告管理：进行公告发布或者删除。

5)课程管理：发布课程。

图3 教师功能需求分析图

3.4 管理员功能需求分析

1)审核：对教师发布的课程进行审核，审核通过后课程才会发布。

2)课程管理：添加或者删除课程。

3)公告管理：与教师功能相同，管理员也可以进行公告的发布以及修改。

4)教师管理：对教师进行添加、修改和删除操作。

图4 管理员功能需求分析图

3 数据库设计

表1 章节表

表2 评论表

表3 课程表

表4 教师回复表

表5 试题表

表6 学生表

4 系统设计与实现

4.1 系统的页面结构

1)前台页面：主要分为网站首页、课程公告界面、学习档案界面、个人信息界面[11]。

前台系统主要是提供学生的在线视频学习以及课后答题，是学生参与学习并与教师产生互动的平台，主要功能有个人信息的修改和查看、查找课件、观看视频、查看公告。

图5 前台系统功能结构图

图6 前台系统主页面

图7 前台系统查看课程公告页面

2)后台界面：

管理员：用户管理界面、公告管理界面、课程管理界面。

教师：学生管理界面、课程公告界面、课程管理界面、师生互动交流界面。

ChapterDetail.jsp课程视频详细页面、courseDetail.jsp 课程介绍详细页面、courselist.jsp 课程介绍详细页面、footer.jsp网站底部页面、header.jsp网站顶部页面、Home.jsp 网站主页面、Logs.jsp 学习档案页面、Password.jsp 修改密码页面、profile.jsp 个人资料页面、search.jsp 搜索页面[12]。

4.2 个人信息模块

个人信息模块主要用来实现个人信息的查看和修改功能。用户可以在个人资料界面查看个人信息，用户获取个人资料并修改密码。

1)查找课件：用户可以在系统中搜索并查找相关课件。

2)观看视频：观看视频模块主要来实现课件视频的下载和留言功能。用户可以在观看视频的页面选择下载功能，有疑问在留言区向教师留言。

3)查看公告：查看公告模块主要来实现课程公告的查看功能。

4)教师登录：登录系统进行相应管理，如图8所示。

图8 教师功能结构图

图9 前台系统个人资料页面

4.3 学生管理模块

在本模块中，教师可对学生进行管理，包括添加、修改、删除学生并查看学生的资料[13]。

1)课程管理模块：教师能够上传视频或者删除视频。

2)留言管理模块：教师能够回复学生的留言提问并选择是否删除留言。

3)管理员登录：登录系统进行相应管理，如图10所示。

图10 管理员功能结构图

1)公告管理模块：管理员有权限对教师发布课程公告进行审核，并选择审核通过或者删除。

2)教师管理模块：管理员可以在后台系统中添加或者删除教师。

3)视频管理模块：管理员能够对视频进行删除，如图11所示。

图11 教师课程管理界面

5 小结与展望

本文通过对教学系统的智慧化设计，将市场需求、互联网与教育进行完美结合，为教育机构、企业、教师以及学校提供线上教学管理平台。平台帮助学生学习和老师的教学，为提升教育教学水平提供了很大的帮助，长远来看，一个好的在线教学平台可以帮助推动教育事业的发展。