基于J2EE的轻型E-Learning系统设计与实现

张学森

（安徽理工大学，安徽　淮南　232001）

基于J2EE的轻型E-Learning系统设计与实现

张学森

（安徽理工大学，安徽淮南232001）

摘要：在线学习已成为大型企业在员工培训工作上的重要选择，然而，受技术和资金的限制，中小企业的电子学习系统还处于起步阶段，因此，开发适合中小企业需求的轻型电子学习系统具有十分重要的意义，本文介绍了一种基于J2EE的轻型E-Learning系统的设计方案及实现技术，该系统对于提升中小企业员工的素质具有一定的促进作用.

关键词：中小企业；J2EE；E-Learning

随着国内产业结构的转型升级，越来越多的企业认识到员工能力对企业发展的推动作为，高素质的员工日益成为企业成功的决定性因素之一.国内的大中型企业也日益重视全面提升员工的工作能力，企业在员工培训上的投入越来越大.

近年来，伴随着Internet在中国的迅猛发展，E-learning的概念在国内兴起.相对于脱产学习模式，在线学习受地域、时间等因素限制较小，可以节约大量的精力、经费投入.这些优势已为国内众多企业所接受，许多大型企业已开始建设自己的分布式在线培训系统，然而，中小企业电子学习系统尚未得到普及.因此，开发的轻型的E-learning在线教学系统对于中小企业的员工培训具有重要的意义，本文对某小型企业进行了需要分析，采用基于J2EE的B/S模式设计开发轻型的E-learning系统，为中小企业的可持续发展提供重要的动力.

1　相关技术背景

1.1 J2EE模式

J2EE是Sun公司（现已被Oracle公司并购）推出的一种多层结构的分布式应用程序模型，它包含许多组件，可简化且规范应用系统的开发与部署，能够用于构建从简单的网络门户到复杂的分布式企业级事务应用等的任何应用系统[1].

1.2 MVC模式

MVC模式（模型—视图—控制器）是J2EE开发中最常使用的一种设计模式，它将数据展业、数据处理、数据存储等功能进行区分，以降低各子系统间的耦合.

1.3 EJB模型

EJB（Enterprise JavaBean)是J2EE服务器端组件模型，设计目标与核心应用是部署分布式应用程序.它定义了一个用于开发基于组件的企业多重应用程序的标准.其特点包括网络服务支持和核心开发工具（SDK).EJB的三种Bean—SessionBean、Entity Bean和MessageDriven Bean分别用于实现不同的功能[2].SessionBean用于实现业务逻辑，Entity Bean是域模型对象，用于实现O/R映射，负责将数据库中的表记录映射为内存中的Entity对象，MessageDriven Bean基于JMS消息，只能接收客户端发送的JMS消息然后处理.

1.4 JDBC数据库连接池技术

JDBC是Java程序连接数据库的一组API.在数据库处理中，建立/关闭数据库连接需要占用大量系统资源.若对每一个访问时均重新建立连接.势必会使系统资源消耗过大，影响用户体验.为了解决这一问题，JDBC 2.0后引入连接池技术，其原理是系统在内存中维持一个连接缓冲池，建立好一组数据库连接，程序中的连接断开都是逻辑断开.而实际的物理连接被存储在缓冲池中并被加以复用.当下一个用户访问时直接从连接缓冲池中取得一个数据库连接，而不必重新连接数据库.使用连接池可以大大地提高响应速度，从而提高整个系统的性能.

2　系统设计与实现

2.1需求分析

前期我们与需求单位（某中型牛奶生产企业）相关人员进行了充分沟通，主要了解他们对此系统的定位与功能预期：

2.1.1系统定位.我们了解到，需求单位计划将此系统用于单位内部员工的日常培训，使用人员大概800人，预计最大并发访问人数约占300人，属中小型系统，因此计划使用j2ee成熟技术开发一套轻量级在线教学系统.

2.1.2功能需求.基于J2ee技术的实验教学信息化管理通用平台建设的设计与实现[1].系统需要提供给三类用户使用——系统管理员、讲师和学员.管理员负责系统的日常管理、讲师、学员账户管理等.教师负责将其负责课程的视频、课件等资料上传至系统，在线布置作业、回复学员问题等.学员则有权限远程在线学习相应的课程，并能使用留言板向老师请教问题.

此外，系统需要提供学员的在线学习进度统计功能，以方便教师、学员及时了解学习进度.

2.2功能设计

根据用户单位的需求，本系统各主要功能模块设计如图1所示.

图1系统功能模块图

系统控制模块中，计划实现系统Logo、网页标题的个性化设置；实现web服务器和数据库停止、启用功能；实现数据库的备份功能.

用户管理模块中，要实现教师账户、学员账户的批量创建、删除、重置功能；不同的管理模块，可以下发权限给指定用户，如教师可以管理学员.

教学模块是教师使用到的主要功能，课件管理模块中，应实现文档课件、视频课件的上传、删除功能，以及设置课件与课程的对应关系；课业管理模块中，教师要设置教学计划，设置学习目标；学员管理模块提供给教师管理参加其课程学习的学员信息；课业统计功能提从报表功能给教师，使其能了解全体或部分学生的学习进度；师生交流模块中，教师可以回答学生的问题，也可主动向学生提问.

在线学习模块是学员使用的主要功能，首先网页中要实现视频在线播放和文档显示功能，并且能记录每个学员的在线学习时长，用来判断学员是否参加指定课程的学习；师生交流模块中学习可以通过留言请教或回答问题；在学员的课业管理模块中，学员可以了解到自己应该参加的课程以及目前的已学习过的课程等信息.

2.3开发工具

为实现上述功能，我方决定选用j2ee技术，其中主要涉及jsp和servlet技术，使用tomcat服务器、Mysql数据库进行系统开发，开发工具为netbeans.

2.4系统结构

系统开发基于MVC模式，视图层主要由jsp页面及部分servlet组成，用于与用户交互；控制器层的servlet设计用来将用户请求传递给业务模型，并返回符合要求的视图给用户；系统的核心业务由bean实现，用于数据处理、数据库存取等，其体系结构如图2所示.

图2系统体系结构

2.5关键功能实现

Jsp页面中的视频播放：为方便课程视频播放，要求上传的视频统一为flv格式.页面中通过使用swfobject插件来进行视频播放.

Jsp页面中在线文档阅览：对于文档格式的课件，统一要求转换成pdf格式上传至系统.系统使用开源的swftools将pdf转换成swf格式，并存放至指定位置，页面使用flexpaper来浏览文档.

3　结束语

本系统暂时实现了在线教学功能，尚未实现对学习结果的评估，今后将继续开发在线考试模块来达到检验学员学习成果的目的.为方便教师与学员之间的沟通，还可根据用户需要开发在线视频通信功能，使教师、学员之间能进行更加直观的交流，使系统成为教师与学员之间教学、沟通的桥梁，达到全面提升教学水平的目标.

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参考文献：

〔1〕汪涛.实验教学信息化管理通用平台建设的研究及应用[J].湖北民族学院学报（自然科学版），2013（03）.

〔2〕(美)Rod Johnson.J2EE设计开发编程指南[M].北京：电子工业出版社，2003．

〔3〕王欣．J2EE/EJB在产品数据共享中的应用研究[J].微计算机信息，2005(33)．

基金项目：本文系2013年度淮南市科技计划项目“基于J2EE的企业E-Learning系统的研究”（2013A4018）的研究成果

中图分类号：TP315

文献标识码：A

文章编号：1673-260X（2015）07-0013-02