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正文內(nèi)容

基于web的高職院校輔助教學(xué)平臺之設(shè)計碩士學(xué)位論文(編輯修改稿)

2025-06-19 22:57 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 相關(guān)理論和技術(shù) 4 第二章 相關(guān)理論和技術(shù) WEB 應(yīng)用架構(gòu) 隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和 Inter 技術(shù)的不斷發(fā)展,應(yīng)用軟件系統(tǒng)經(jīng)歷了由 C/S 向B/S 的 WEB 應(yīng)用架構(gòu)逐步遷移的過程,目前開發(fā)建設(shè)一個無論多大規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng),首先考慮就是采用 WEB 應(yīng)用架構(gòu)。為了建設(shè)企業(yè)級的 WEB 應(yīng)用,滿足分布式、事務(wù)性、可伸縮、可裝配、易維護的要求,簡化開發(fā)和部署,業(yè)界推出了相關(guān) WEB 應(yīng)用服務(wù)器規(guī)范、框架和 產(chǎn)品。 從實現(xiàn)技術(shù)的角度劃分,可以 主要歸為基于 J2EE 的解決方案、 Microsoft 解決方案。 Microsoft 公司的 NET NET 開發(fā)平臺是繼 Windows 32 API( Windows 32 位應(yīng)用程序接口)后,微軟軟件開發(fā)平臺的第一次大升級。 NET 開發(fā)平臺能夠更容易的創(chuàng)建 WEB 應(yīng)用程序,該程序可運行于互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)器和 WEB 服務(wù)器上,同時,也為創(chuàng)建穩(wěn)定、可靠而又安全的 Windows 桌面應(yīng)用程序提供了更多的支持。 NET 開發(fā)平臺有兩個重要的部分,即:架構(gòu)和開發(fā)工具。 架構(gòu)( NET Framework)包括 Common Language Runtime(CLR 通用語言運行環(huán)境 ),是用于運行和加載應(yīng)用程序的軟件組件;新的類庫,分級組織了開發(fā)者可以在他們的應(yīng)用程序中用來顯示圖形用戶界面、訪問數(shù)據(jù)庫和文件以及在WEB 上通信的代碼集。 NET 開發(fā)工具包括 Visual Integrated Development Environment(即 Visual 集成開發(fā)環(huán)境),用來創(chuàng)建運行在 CLR 下并且使用類庫的應(yīng)用程序。 NET 開發(fā)平臺的結(jié)構(gòu) [6]如圖 所示。 第二章 相關(guān)理論和技術(shù) 5 圖 NET開發(fā)平臺的結(jié)構(gòu) J2EE J2EE 是基于 JAVA 的一種技術(shù)規(guī)范 [7],定義了整個標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用開發(fā)體系結(jié)構(gòu)和一個部署環(huán)境。在這個體系結(jié)構(gòu)(見圖 示意)中,應(yīng)用開發(fā)者的注意力集中在封裝業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)上,一切與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)相關(guān)的問題及底層分配問題都由應(yīng)用程序容器或者服務(wù)器來處理。 圖 J2EE 體系結(jié)構(gòu) 第二章 相關(guān)理論和技術(shù) 6 J2EE 提供了一個框架,實現(xiàn)這個框架的引擎工具留給第三方廠商完成。部分廠商可能只是專注于 J2EE 架構(gòu)中的特定組件。 J2EE 核心技 術(shù)主要包括Servlets、 JSP、 EJB、 JDBC、 RMI、 JAXP、 JTS、 JCA、 JNDI、 JMS、 Web Services、JACC 等部分。支持 J2EE 的應(yīng)用服務(wù)器有 IBM WEBSPHERE, BEA WEBLOGIC,TOMCAT 等。 J2EE 和微軟 . 比較 NET 是一個產(chǎn)品套件,是產(chǎn)品戰(zhàn)略,而 J2EE 是編寫產(chǎn)品時的標(biāo)準(zhǔn),二者在能力上各有千秋。例如,在對已有系統(tǒng)的集成能力方面, J2EE 要優(yōu)于 NET,它通過 JCA( Java Connector API)可以更容易地將已有的企業(yè)應(yīng) 用進行集成。微軟的解決方案則在 Windows 平臺上提供了一系列快速開發(fā)和部署應(yīng)用的工具,但由于微軟對 Java 的支持并不好,所以在一定程度上影響了其接受程度。 J2EE的接受程度則較高,因為它定義了一個應(yīng)用服務(wù)器在 Java 體系結(jié)構(gòu)下的基本服務(wù)和能力的規(guī)范,為不同廠商的應(yīng)用服務(wù)器產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化提供了一條可行途徑。J2EE 應(yīng)用服務(wù)器可以使用戶在此標(biāo)準(zhǔn)下創(chuàng)建的應(yīng)用程序都能運行于其上,更重要的是,在滿足 J2EE 兼容性的條件下,在不同的應(yīng)用服務(wù)器上的應(yīng)用組件可以很好地互操作,這樣可以降低移植的風(fēng)險和代價,提高應(yīng)用的靈活性, 有助于保護用戶的投資。因此,許多應(yīng)用服務(wù)器廠商已經(jīng)轉(zhuǎn)向采用 J2EE 標(biāo)準(zhǔn),而且所實現(xiàn)的 J2EE 應(yīng)用服務(wù)器在 Windows 平臺上也可以很好地工作 。 關(guān)系數(shù)據(jù)庫 范式 關(guān)系數(shù)據(jù)庫被定義為一種特殊的數(shù)據(jù)庫,其中各個文件 (稱作關(guān)系 )以平面文件 (FlatFiles)或表的形式保存數(shù)據(jù)。表必須只含有一種記錄類型。表內(nèi)的字段內(nèi)容是各不相同的,不允許重復(fù)組 (repeating groups)。關(guān)系數(shù)據(jù)庫上的基本操作有選擇、投影、連接和除法。 SQL 是操縱關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)語言。 通過對關(guān)系模型的擴展,在 關(guān)系表中存儲復(fù)雜數(shù)據(jù)類型、視圖、存儲過程、觸發(fā)器以及二進制大對象 (BLOB),對用戶定義數(shù)據(jù)類型、嵌套表及對象的支持,形成所謂“面向?qū)ο箨P(guān)系數(shù)據(jù)庫”。 在數(shù)據(jù)庫中,是用數(shù)據(jù)模型來抽象、表示、實現(xiàn)、顯示現(xiàn)實世界中的資料和信息的。根據(jù)模型應(yīng)用的不同目的,將數(shù)據(jù)模型分成兩個層次,即概念模型和關(guān)系數(shù)據(jù)模型。概念模型是用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員之間交流的工具,關(guān)系數(shù)據(jù)模型第二章 相關(guān)理論和技術(shù) 7 是有概念模型轉(zhuǎn)化而來,是按照數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的觀點來對資料建模,從模型產(chǎn)生的數(shù)據(jù)庫設(shè)計即為邏輯設(shè)計。 關(guān)系數(shù)據(jù)模型設(shè)計要遵循規(guī)范化理論,一般每個關(guān)系數(shù)據(jù)庫表要達 到第三范式要求。關(guān)系數(shù)據(jù)庫范式定義 [8]列表如下: (1)第一范式。如果關(guān)系模式 R 的所有屬性的值域中每個值都是不可再分解的值,則稱 R 是屬于第一范式 (1NF)模式。第一范式的模式要求屬性值不可再分裂成更小部分,即屬性項不能是屬性組合或組屬性組成。 (2)第二范式。如果關(guān)系模式 R 為第一范式,并且 R 中每一個非主屬性完全函數(shù)依賴于 R 的某個候選鍵,則稱 R 是第二范式 (2NF)模式。 (3)第三范式。在關(guān)系模式中,如果 Y ? X, X ? A,且 X 不能決定 Y 和 A不屬于 X,那么稱 Y ? A 是傳遞依賴。如果關(guān)系模式 R 是第二范式 ,且每個非主屬性都不傳遞依賴于 R 的候選鍵,則稱 R 是第三范式的模式。 (4)BCNF。關(guān)系模式的 BCNF 范式是第三范式的改進形式,它建立在第一范式的基礎(chǔ)上。如果關(guān)系模式 R 是第一范式,且每個屬性都不傳遞依賴于 R 的候選鍵,稱 R 是 BCNF 的模式。 MS SQL Server2000 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)( RDBMS)商業(yè)化產(chǎn)品主要有: Oracle、 MS SQL Server、 Sybase、 Informix、人大金倉等等。如今,在一般用戶中,使用 MS SQL Server 產(chǎn)品的較多。 MS SQL Server2000 是 Microsoft 公司推出的 SQL Server 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ,是使用客戶機 /服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的 RDBMS。它具有高性能、高可靠性和可擴充性的優(yōu)點,同時又引進了數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器增強功能,以及其他一些新的特性,使它成為一個杰出的數(shù)據(jù)庫平臺,可用于大型聯(lián)機事務(wù)處理、數(shù)據(jù)倉庫及電子商務(wù)等。它的特點 [9]有: (1)真正的客戶機 /服務(wù)器體系結(jié)構(gòu); (2)圖形化界面,使系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)庫管理更加直觀、簡單; (3)豐富的編程接口工具,為用戶進行程序設(shè)計提供了更大的選擇的余地; (4)兼容性良好 , 由于今天 Windows 操作系統(tǒng)占領(lǐng)著主導(dǎo)地的位,選擇 SQL Server 一定會在兼容性方面取得一些優(yōu)勢 ; (5)具有擴展性,可靠性,可以迅速開發(fā)新的因特網(wǎng)系統(tǒng)。尤其是它可以直接存貯 XML 數(shù)據(jù),可以將搜索結(jié)果以 XML 格式輸出等特點,有利于構(gòu)建了異構(gòu)系統(tǒng)的互操作性,奠定了面向互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)應(yīng)用和服務(wù)的基石。 系統(tǒng)設(shè)計方法與軟件編程技術(shù) [10,11] 第二章 相關(guān)理論和技術(shù) 8 結(jié)構(gòu)化 生命周期 法 結(jié)構(gòu)化 生命周期 法 , 即 SASD 方法,也稱為面向功能的軟件開發(fā)方法或面向數(shù)據(jù)流的軟件開發(fā)方法。它首先用結(jié)構(gòu)化分析( SA)對軟件進行需求分析 ,然后用結(jié)構(gòu)化設(shè)計( SD)方法進行總體設(shè)計,最后是結(jié)構(gòu)化編程( SP)。開發(fā)步驟明確, SA/SD/SP 相輔相成,一氣呵成, 并 且給出了變換型和事務(wù)型兩類典型的軟件結(jié)構(gòu),便于參照,使軟件開發(fā)的成功率大大提高。 原型法 (prototyping approach) 在投入大量的人力、物力之前,在限定的時間內(nèi),用最經(jīng)濟的方法構(gòu)造一個系統(tǒng)原型,使用戶盡早看到未來系統(tǒng)的概貌,在系統(tǒng)原型的實際運行中與用戶一起發(fā)現(xiàn)問題,提出修改意見,不斷完善原型,使它逐步滿足用戶的要求。 面向?qū)ο蠓椒?(OO) OO 是一種認(rèn)識 (建模 )的方法論 ,強調(diào)對現(xiàn)實世界的理解和模擬,便于由現(xiàn)實世界轉(zhuǎn)換到計算機世界,特別適合于系統(tǒng)分析與設(shè)計 (即 OOA 與 OOD)。其建立在對象及其屬性、類屬及其成員、整體及其部分這些概念的基礎(chǔ)上,具有抽象性、封裝性、繼承性、多態(tài)性等優(yōu)異特性。被擴展到軟件及硬件各個領(lǐng)域,如 OO 的體系結(jié)構(gòu)及 OO 的硬件支持、 OO 的軟件開發(fā)、 OO 數(shù)據(jù)庫、 OO 程序設(shè)計語言等等。 可視化編程 基于 “所見即所得” 可視化集成開發(fā)環(huán)境,以對象為基礎(chǔ),程序員可以通過拖放操作來完成界面的設(shè)計工作,不僅減輕了工作量、簡化了界面設(shè) 計過程,而且有效地提高了開發(fā)效率及可靠性。 信息化教育理論 信息化教育理論 [12]是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物,是以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展與完善為前提的,以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的教育理論。它是以 Inter 為核心,綜合和推廣社會各領(lǐng)域的信息技術(shù)、信息化服務(wù)的廣泛應(yīng)用。實現(xiàn)教育資源和信息共享、提高教學(xué)質(zhì)量是其根本出發(fā)點。信息化教育有如下特點: 從技術(shù)方面分析則表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化、多媒體智能化。 第二章 相關(guān)理論和技術(shù) 9 從教育方面分析則表現(xiàn)為學(xué)習(xí)合作自主、教法豐富靈活、教學(xué)資源共享、環(huán)境虛擬逼真、多媒體課件自動管理 ??。 教學(xué) 設(shè)計理論 教學(xué)設(shè)計就是通過研讀教育、教學(xué)理論,利用系統(tǒng)分析方法,以促進受教育者的學(xué)習(xí)為基本出發(fā)點,將抽象的學(xué)習(xí)理論與學(xué)習(xí)原理演變?yōu)閷唧w的教學(xué)目標(biāo)、任務(wù)、內(nèi)容、和教學(xué)策略、方法、評價等有效的教與學(xué)的操作和環(huán)節(jié) [13]。它的主要任務(wù)是以解決教學(xué)問題、優(yōu)化學(xué)習(xí)為根本目的的教學(xué)設(shè)計活動。它是在遵循教育教學(xué)基本認(rèn)識規(guī)律的前提下,而帶有設(shè)計學(xué)科一般性質(zhì)的教學(xué)設(shè)計理論。 網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺絕非憑空產(chǎn)生,它以各種不同類型的教學(xué)設(shè)計理論為理論基礎(chǔ),以兼容各種教學(xué)設(shè)計方法為教育者和受教育者提供較好的教學(xué)策略,適應(yīng)各種教學(xué)環(huán)境, 盡可能減少教學(xué)過程中非智力性因素的教學(xué)活動平臺。它能促進教師改進教學(xué)方法,提高教學(xué)效率,優(yōu)化教學(xué)效果。 信息化教學(xué)設(shè)計關(guān)注的基本點是,基于課程標(biāo)準(zhǔn)、基于教育信息化環(huán)境,充分利用信息技術(shù)和信息資源,培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)成績。信息化教學(xué)設(shè)計沒有固定的模式,是教師 和學(xué)生 發(fā)揮自己創(chuàng)造力的廣闊天地。主要是通過案例學(xué)習(xí)來模仿、分析、移植、創(chuàng)新,反復(fù)實踐、反思、總結(jié),逐步掌握信息化教學(xué)設(shè)計的技能,提高教學(xué)質(zhì)量。 特別對于高職院校的師生,可供參考的優(yōu)秀案例不多,具 有巨大的創(chuàng)造、創(chuàng)新空間。 本章小結(jié) 介紹了 WEB 應(yīng)用架構(gòu)及其實現(xiàn)的技術(shù)路線,列出了關(guān)系數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論和 MS SQL Server2000 產(chǎn)品特點,總結(jié)了軟件系統(tǒng)設(shè)計主要方法和可視化編程技術(shù),討論了信息化教育與教學(xué)設(shè)計理論,為輔助教學(xué)平臺分析設(shè)計作好理論準(zhǔn)備。 第三章 系統(tǒng)需求分析 10 第三章 系統(tǒng)需求分析 項目需求背景 隨著 計算機技術(shù)的發(fā)展和 網(wǎng)絡(luò)時代的到來, 信息化 正以驚人的速度改變著我們的工作方式、交流方式、思維方式和生活方式。利用現(xiàn)代信息技術(shù),從課程結(jié)構(gòu)到教學(xué)模式,從教育評價、考試模式到師資培訓(xùn)模式和 學(xué)校管理 模式,進行全方位的改革,教育才能真正邁入信息時代。 改革開放和現(xiàn)代化建設(shè) 的蓬勃發(fā)展, 對 高等職業(yè) 教育工作 來說是一個 難得的機遇 ,同時也面臨著挑戰(zhàn)。 教育現(xiàn)代化本身就是社會現(xiàn)代化的重要組成部分,涉及到教育思想、教育制度、教育內(nèi)容、教育手段、教育方法的現(xiàn)代化等多方面內(nèi)容,是互相聯(lián)系、互相促進的 。合理高效利用信息技術(shù),是打造品牌高等職業(yè)學(xué)校的推進器?;诮虒W(xué)網(wǎng)絡(luò)信息化的需要,某 職業(yè)技術(shù)學(xué)院提出了建設(shè)基于 web的高職院校輔助教學(xué)平臺,要求平臺設(shè)計突出高職院校的特點,而且要突出的是教學(xué)功能,主要在課程教學(xué)、在線測試、學(xué)生與教師的交流、考試方面能夠和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺能更好的結(jié)合和體現(xiàn)。 業(yè)務(wù)流程 [1620] 基于 web 的高職院校輔助教學(xué)平臺的業(yè)務(wù)涵蓋了高職院校教學(xué)工作的各個方面,總結(jié)如下幾點: ( 1)學(xué)生基本信息管理業(yè)務(wù):包括學(xué)生在網(wǎng)上選課,查詢課程信息,在線與老師交流,下載相關(guān)學(xué)習(xí)資源等。 ( 2)教師基本信息管理業(yè)務(wù):包括教師在網(wǎng)上開課,做課程介紹,提供課程資源、教師講義、精 品課程、在線學(xué)習(xí)、校園講座等。 ( 3)課程管理業(yè)務(wù):主要包括課程的基本信息,已經(jīng)教師開課,學(xué)生選課,學(xué)生、教師、教務(wù)處查詢相關(guān)課程信息。 ( 4)考試管理業(yè)務(wù):包括提供一些課程的在線考試功能,以及考試分?jǐn)?shù)管理等。 ( 5)教學(xué)資源管理業(yè)務(wù):包括提供電子講義、其它資源、課后復(fù)習(xí)、教學(xué)安排、中國科技論文、外文期刊下載、圖書下載、論文下載等,以及相關(guān)硬件資源,如場地使用、機房、多媒體、教室等相關(guān)
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