基于JSP技术的远程教学管理系统的设计与研究

樊旭 杨明 徐浩然

摘  要： 针对传统远程教学管理系统响应慢的问题，设计一种基于JSP技术的远程教学管理系统。系统硬件主要设计硬件接口，该接口能够同步系统中信息，減少系统内部数据容量。系统软件主要设计数据库，利用JSP技术描述数据库的概念模型，判断数据库中的数据属性，在此基础上，将同一类的数据信息存储到统一课程表中，创建课程组，并提供测试功能，根据测试结果不断改进数据库结构，以此完成基于JSP技术的远程教学管理系统的设计。实验对比结果表明，此次设计的基于JSP技术的远程教学管理系统比传统系统响应时间快，能够满足用户需求，具有一定的实际应用意义。

关键词： 远程教学管理系统; JSP技术; 数据库结构改进; 数据属性判别; 系统响应时间对比; 数据信息存储

中图分类号： TN99?34; TP319                     文献标识码： A                     文章编号： 1004?373X（2020）11?0180?03

Research and design of distance teaching management system based on JSP technology

FAN Xu， YANG Ming， XU Haoran

（Hebei University of Water Resources and Electric Engineering， Cangzhou 061001， China）

Abstract： In view of the slow response of the traditional distance teaching management system， a distance teaching management system based on JSP （Java Server Pages） technology is designed. In terms of the system hardware， a hardware interface is designed， which can synchronize the system information and reduce the system data capacity. In terms of the system software， a database is designed， and the JSP technology is used to describe the conceptual model of the database and judge the data attributes in the database. On this basis， the same kind of data information is stored in a unified curriculum schedule to create curriculum groups and provide the function of test. According to the test results， the database structure is continuously improved to complete the design of the distance teaching management system based on JSP technology. The results of contrastive experiments show that the distance teaching management system based on JSP technology has shorter response time than that of the traditional system and can meet the needs of users. Therefore， it has certain practical significance.

Keywords： distance teaching management system; JSP technology; database structure improvement; data attribute discrimination; contrast of system response time; data information storage

0  引  言

在教育信息化发展的趋势下，将教学管理系统的信息化建设与教育教学理论、方法相结合，已经成为各个高校发展所面临的一项重要任务。同时，随着计算机网络技术的发展，远程教学管理系统在教学领域中随之发展，成为高校研究和发展的一个重要领域。远程教学管理系统是一种以计算机网络为基础，实现一种随时随地、交互性强且内容最新的教学方法。

目前，远程教育中，教学本部和各个教学点处于不同城市或者地区，这种教学点机构分散造成教学数据的分散，导致教学数据集中和管理较难，并且各个教学系统孤立、无法共享，导致系统响应时间较慢，教学管理问题、服务器负载、数据安全等问题也日益突出。因此，本文对远程教学管理系统进行设计，此次设计的远程教学管理系统主要解决传统系统响应慢的问题，为更好解决这一问题，将JSP技术应用到系统设计中，设计一种基于JSP技术的远程教学管理系统。JSP技术具有协议无关性、跨平台性、一致性、可重用性和代码执行效率高等优点，因此将其应用到远程教学管理系统中，具有重要的应用意义。

此次设计的基于JSP技术的远程教学管理系统硬件主要设计硬件接口，提高系统存储能力;系统软件主要设计数据库，为系统提供数据存储、课程创建、测试等功能。实验对比结果表明，此次设计的基于JSP技术的远程教学管理系统比传统系统响应时间快，具有一定的实际应用意义。

1  系统总体结构

本文系统主要解决传统系统响应慢的问题，利用JSP技术对远程教学管理系统进行设计，JSP文件[1]的处理过程如图1所示。

在远程教学管理系统收到浏览器对一个JSP文件的请求时，服务器读入该JSP文件，并执行其中的Java程序片段，并将执行结果以HTML格式[2]返回给客户端。因此，利用JSP技术这种运作模式，将远程教学管理系统的总体结构设计为三层，如图2所示。

数据层主要存放教学数据，采用XML数据库形式，该数据层以知识点为核心[3];中间代理层主要在学习者登录系统后与系统进行交互，根据学习者学习结果返回信息库;表现层主要将接收用户请求与产生的格式化数据返回页面。

2  系统硬件设计

此次设计的基于JSP技术的远程教学管理系统主要对系统软件进行详细设计，系统硬件[4]部分设计了接口芯片，其示意图如图3所示。

采用FH213接口芯片[5]，该芯片由美国FIDI公司生产，集成了USB通信协议线，该芯片为系统提供了USB转外部硬件接口功能[6]，不需要安装USB驱动，全面兼容USB 2.0接口[7]。在实际使用时，安装与其对应的APK[8]就能实现与系统之间的数据通信。该芯片能够同步远程教学管理系统中的数据信息，减少系统内部的数据容量[7]，提高系统响应速度。

3  系统软件设计

在上述系统硬件设计的基础上，对系统软件进行设计。由于远程教学管理系统中信息量较大，内部联系复杂[9]，学生在浏览教学信息时容易迷路，因此建立数据库[10]，以某种数据模型组织起来进行存储。具体步骤如下：

Step1：利用JSP技术描述数据库的概念模型[11]，处理数据库的动态逻辑，提供实体、属性和联系的方法，具体定义如表1所示。

表1为数据库的概念结构，主要将用户需求抽象为信息结构，是数据库设计的基础。

Step2：構造结果树[12]。通过过滤和重新排序的方式，增加任意结构[13]，判断数据属性，计算公式如下所示：

[G=V?Ki（v∈t）]  （1）

式中：[G]为数据库中的数据;[V]为数据属性;[Ki]为属性判定因子;[v∈t]代表数据[v]的属性是[t]。

通过上述计算得到数据库中数据的属性[14]，根据数据属性构造结果树。

Step3：格式化系统数据。利用下述公式实现：

[Glog=pbv（Z?v）] （2）

式中：[Glog]代表格式化因子;[Z]为数据实体属性;[v]为配置数据;[pbv]代表数据层次逻辑。

将XML文档按照规定的格式化词汇实现结果树的构造，数据库中每一类型数据对应一个格式化对象类，映射过程如图4所示。

当系统数据库中某个数据的某一属性在多个对象实例中具有相同属性值时，将所有名称信息存储到一个单独库表中，避免数据冗余。

Step4：创建课程组[15]。在创建过程中，如果服务器遇到访问JSP网页请求时，首先执行其中的数据段，由于映射到库表中数据量较大，影响查询效率，因此创建课程组，将同一类的数据信息存储到统一课程表中，然后将执行结果与JSP文件一起返回到系统。

Step5：测试功能。测试功能为远程教学管理系统中的核心部分，利用JSP技术将系统中内容的生成与显示进行分离。根据分离结果区分学生水平，系统中每道试题的区分度事先由具有经验的教师确定，根据考生成绩不断调整，全局区分度的数学表达式为：

[Qn=x=0100x?WxM]  （3）

式中：[Qn]为第[n]道题的区分度;[Wx]为第[x]道题的满分值;[x=0100x]为全卷分值;[M]为考生成绩。

将计算过程与结果存入数据库中，使系统根据学生水平不断改进数据库结构，并使用JSP技术设计系统的最终页面，利用JSP标识或小脚本生成页面上的动态内容。

通过该数据库实现教学信息的插入、删除、修改和查询等操作，保证教学管理系统中的数据安全，减少数据冗余，方便数据备份和恢复。

4  仿真实验

为证明此次设计的基于JSP技术的远程教学管理系统的有效性，进行实验对比，并为了保证实验严谨性，将传统系统与此次设计的系统进行对比。

4.1  实验方案

由于远程教学管理系统是用户导向型的性能软件，系统的响应时间应该在用户所能接受的反应速度范围内，因此，此次实验以系统的响应时间为实验对象。使用两种系统分别进行注册、登录、评论、查询和页面切换操作，分别对比两个系统的注册时间、登录时间、评论时间、查询时间和页面响应时间。在实验之前，对传统系统与此次设计的系统进行初始化处理，并为了保证测试质量，将系统测试过程分为几个阶段，系统测试流程如图5所示。

在两个系统调试完成后进行实验。

4.2  实验结果分析

根据上述实验方案，对两个系统对比，对比结果如表2所示。

分析上述对比结果可知，在注册时间上，传统系统比此次设计的系统响应时间长70 ms;在登录时间上，传统系统比此次设计的系统响应时间长53 ms;在评论时间上，传统系统比此次设计的系统响应时间长102 ms;在查询时间上，传统系统比此次设计的系统响应时间长54 ms;在页面响应时间上，传统系统比此次设计的系统响应时间长73 ms。

综合上述对比结果发现，此次设计的基于JSP技术的远程教学管理系统在注册时间、登录时间、评论时间、查询时间和页面响应时间上都比传统系统的响应时间快，证明了此次设计的基于JSP技术的远程教学管理系统的有效性，满足用户需求所需要使用的时间。

5  结  语

为适应现代化教育教学管理的发展需求，本文设计了一种基于JSP技术的远程教学管理系统，解决了传统系统响应时间慢的问题。设计的硬件接口减少了系统内部数据内存，提高系统的响应时间;利用JSP技术设计数据库，实现教学信息的插入、删除、修改和查询等操作，以此完成远程教学管理系统的设计。实验对比结果表明，此次设计的基于JSP技术的远程教学管理系统比传统系统的响应时间快，能够满足用户需求，改善现有网上教学系统的性能。

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