基于J2EE的教学信息数字平台设计

李艳红，刘一鸥

（西安外事学院 陕西 西安 710077）

教育技术作为教育学的一种技术手段与教育史有着相同的历史，伴随着社会的发展，学生学习内容不断增大，学习者接受的信心也越来越多，教师所需要掌握的信息量也越来越多，不仅是学生还是教师都面临着严峻的挑战，因此需要广泛而深入的教学技术将教学信息技术应用到教学的各个领域，推进教学信息化平台的建设，教学信息化平台的建设是一个庞大的系统，涉及到学习过程、学习资源开发、设计、使用、管理等多个层面，因此要求具有专业的开发程序进行教学信息数字平台的 设 计 和 开 发[1－3]。

论文采用基于J2EE框架结构的教学信息平台设计方案，本框架平台结构具有通用性、兼容性、可操作行等特点[4－6]，本文所开发的教学信息数字化平台采用 B/S模式，用户仅需要通过浏览器就行可以进行教学及学习等工作，操作方便。同时本系统开发的教学信息数字化平台具有管理员、教师、学生3种登录模式，同时还包含了教学管理、教师教学、学生学习等多种功能，所设计开发的数字化平台具有较强的实用性，为现代数字化教学提供了先进的技术手段。

1 技术背景

J2EE （Java 2 Platform Enterprise Edition）体系结构是在1999年SUN公司推出的一项企业计算平台规范。在该规范中定义了平台的角色、组件模块和标准服务等规范。J2EE多层体系结构，其体系一般由客户层、Web层、业务层和数据库层构成的多层结构，并且，其中的客户层和Web层又称之为表现层。

表现层中主要包括客户层和Web层，主要采用了JSP、Servlet、JavaBean技术。其中JSP是由SUN公司倡导的，多公司共通过参与组建的一种动态网页技术，其在传统的Html网页中加入了Java程序片段和JSP标记的一种网页编辑形式；Servlet是采用Java计算编写的服务器端的程序，其可以动态扩展Web服务器的功能同时还采用了请求—响应模式提供Web服务，Servlet的主要功能体现于交互式的浏览和修改相关资料，进而生成动态Web的内容；JavaBean则为进入因特网、企业网以及万维网上进行的分布式的计算机的组件上的入口，其体系结构主要是基于组件的标准模式，Java可通过JavaBeans进行程序的扩展，在JSP程序中JavaBeans经常用来分装事务逻辑和数据库操作等。

业务逻辑层：主要用来进行对业务逻辑的处理，同时逻辑层又为底层业务服务组件提供了必要的接口，业务层的组件通常实现为运行在EJB容器里的EJB组件。EJB组件流程为从客户端出进行数据的接收，并对数据进行处理，对处理后的数据发送到信息系统层存储。EJB还定义了如何编写服务器端组件，为服务器端组件和同时管理这些组件的应用服务器之间提供了标准的协议。一般来说一个可以部署的EJB组件主要由以下3个部分构成：Romote接口、Home接口和Enterprise Beans类。

数据层：为数据库系统，该数据库系统存储着整个系统所需要的相关数据，数据库形式上具有多样性，因此J2EE为了可以让逻辑层能够更好的访问各个数据库，其提供了一种JDBC接口。JDBC为Java程序员提供了一个标准API用来访问关系型数据库，程序员通过JDBC可以采用灵活的编程方式进行相关的数据操作，同时在数据操作过程中，客户端可以通过执行JDBC所带的驱动程序的标准API，再通过该API访问相应的数据库。由于JDBC是在Java基础之上建立起来的，因此还提供了数据库存储平台的独立性。

2 系统设计

伴随着现代计算机的发展，基于数字技术的教学信息平台得到大力的发展，本教学信息数字平台的设计需要不受时间、地点的限制，消除传统教学方式，学生了是随时随地上网学习，集中最优秀的师资力量和最好的课堂资源、使学生更有针对性的进行学习，采用计算机数字教学管理平台可以将网络资源、多媒体资源、课件资源、师生互动集合为一体，使得学习内容更为丰富。该设计平台需要满足交互式模式，在集合教育行业的需求特征，用户可以通过注册用户进行网络学习，根据用户的基本特征（年级、学科等）进行教学信息的详细划分，不同用户可以选择自己的客户类型，信息平台可进行用户管理、教学资源管理、文件传递、共享以及教学互动，在线答疑等功能。系统数据流分析如下。

2.1 系统管理层数据流

系统管理层数据流如图1所示，管理员主要进行整个教学信息的管理功能，可以通过登录系统调查审阅信息记录和日志文件，管理员可以通过授权形式给与教师和学生进行授权，进而完成相关功能的设置和维护。

其主要功能如下：

机构管理：用户所述的机构为一个动态的树形结构，该系统可进行机构的添加、修改和删除功能。

人员管理：人员管理模块可以进行管理员、教师、学生等人员的添加、修改和删除。

信息管理模块：该模块可以进行系统的公告通知和维护，在该模块中可以法进行公告通知和发布信息功能，可进行上传相关文件和表格等功能。

任务管理模块：管理员可以通过该模块进行不同年级、班级的学生名单录入功能，并按照任课教师情况进行教师分配。

图1 管理层数据流Fig.1 The management data flow

成绩统计：可按照不同年级、班级的学生进行相应的成绩分布情况统计。

日志查看：通过账号登录，管理员可以在系统中查询到不同的登录信息，包括登录地址、账号、时间和生成日志文件等。

2.2 流程管理层数据流

在流程管理层数据流中，老师和学生可以看作成用户，进入系统之后，登陆过的相关信息可以保存到指定的相关日志文件，账号经过处理后返回指定的权限信息，根据权限信息，老师和学生可进行自己的相应工作。系统在初始过程中任务仅来源于管理员所创建的任务表格，只包含相关教师和学生的个人信息。在不同任务执行结束之后，系统可以进行任务查询，以方便查询自己所参与的任务进展情况。

2.3 普通用户层数据流

普通用户数据流中用户不需要登录系统，与日志文件不会发生关系，普通用户层基本功能为：浏览公告通知：通过公告通浏览和查询标题公告通知；检索查询信息：通过标题、学号等相关信息进行检索和下载相关信息内容。

2.4 其他相关功能

对于所有用户，可进入系统的主页面，主页面包括系统的消息通知，信息检索接口和校园网站链接接口，校园网站可方便师生浏览和查询学校的相关信息。因此，一方面有助于学校的管理，另一方面可以进行管理信息的查询，并在最短时间内公布学校的相关信息，便于师生查询了解。

对于所需要登录的用户：教学信息数字管理平台可提供个人信息查询、修改和退出系统等功能；对于高级管理人员：由于新学生数据量大，因此需要提供人员的相关信息的批量导入工具，对于其中的学生个人的基本信息，采用该批量导入工具可以实现回溯建立数据库工作，以确保数据库内容可以检索和利用，进而实现教学信息数字管理平台的重大作用。

3 系统整体的设计及开发构架

图2为教学信息数字管理平台的整体流程，该信息平台对于一个学校来中的参与者、业务规则和环节动作相对固定，用户在浏览器中输入首页的地址可打开系统的首页。普通用户则可按照自己的需求查看相应的公告信息，打开其他的网站链接这可对应相关的通告查询模块，管理人员可以通过用户名和密码进行系统登录，登录系统后可以直接跳转到后台的管理界面，系统也可以通过相应的账户判别用户的身份，根据系统的身份决定该用户是否允许操作相关模块。按照功能模块设计、管理员反复执行人员管理、机构管理、信息管理、任务管理等工作直至任务完成，当确定任务完成之后，可关闭浏览器后退出系统。

图2 系统的整体流程Fig.2 The whole process in system

本教学信息数字管理平台适用于创建服务器应用程序和服务 的Java2平台的企业版本 （Java 2 Platform Enterprise Edition，简称J2EE），J2EE开发遵循三层架构。

数据访问层：该层的作用主要是连接数据库和操作数据，其中JDBC是J2EE应用程序的数据访问模型，该模型能够访问关系型数据库，因此可以使用数据供应器和数据集两类组件实现数据访问和操作的分离；

业务中间层：该业务中间层技术采用Spring Framework框架，采用该框架可以介入应处理业务，其中.jsp访问J2EE的Web页面文件和程序的处理页面。

应用层：根据该教学信息数字管理平台的设计，可生成不同模块的用户界面，并提供相关丰富的应用操作，同时分层的主要目的是将前端的界面设计和后端的数据操作进行分开，该方法可以使得代码的的维护和多人协调的开发更为方便，可有效降低层与层之间的依赖，便于各个层的逻辑的复用和开发工作标准化。

数据访问层的关键部分代码如下：

数据库操作：OCFA_DBServiceLibraryDBService Common.java 文件主要包含 3 个函数：OpenSql、ExecSQL、Exec Procedure，作用分别是：执行SELECT语句打开表并返回记录集、执行SQL语句、执行存储过程。这3个函数囊括了本平台的数据库的所有操作。以下是ExecSQL函数的主要代码：

业务中间层的核心基类代码在classData文件夹下的这3 个页面文件中：BasePage.java、BasePageGrid.java、Base Page Tree.java。BasePage是根类，BasePageGrid和 BasePageTree均继承自BasePage。BasePageGrid主要用来处理普通的二维表。BasePageTree主要用来处理树状结构表。应用接入为JDBCData文件夹下的所有.java文件，其中相关代码基本相同，同时都包含有一行关键的代码＜%=JSON%＞，该代码为前端EXT与后端Java所写的业务逻辑之间进行数据交换的核心环节。

应用层为jdbcJSForm中存放的是用 Eclipse编写的生成前台 EXT页面的 JS文件，例如 Role.js，其主要功能是修改账户的口令。

4 结 论

文中设计开发了一种基于J2EE框架的教学信息数字信息平台，系统可以对教学信息进行高效管理，可对学校的传统管理方式进行取代，实现日管理信息化和网络化，且该开发平台在基于J2EE框架的基础上通过B/S框架进行访问，提供了丰富和友好用户界面，实现了良好的用户体现。

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