詳解基于JSP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學平臺的設(shè)計
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)已成為社會發(fā)展的重要保證。如何以網(wǎng)絡(luò)為紐帶快速、高效、方便地實現(xiàn)知識傳遞，以現(xiàn)代化手段促進教學改革，將傳統(tǒng)的課堂教學轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂+電腦+網(wǎng)絡(luò)課堂+internet等多種學習方式，是教育工作者應(yīng)當為之努力的方向。基于JSP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學平臺是依托校園網(wǎng)的優(yōu)勢設(shè)計和開發(fā)的，通過此平臺，學生可以不受時間、空間、地域的限制，實現(xiàn)網(wǎng)上瀏覽教學內(nèi)容、完成作業(yè)，參加測試等功能，教師也可借助此平臺，發(fā)布公告信息，發(fā)布試題，實現(xiàn)課件上傳下載，組織討論答疑等功能。
系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)教學平臺按照Browser/Server模式，將傳統(tǒng)的瀏覽器/WEB服務(wù)器的兩層體系結(jié)構(gòu)擴展成瀏覽器—Web服務(wù)器+應(yīng)用服務(wù)器—數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三層體系結(jié)構(gòu)，這種模式采用多種標準的協(xié)議和技術(shù)，適合于任何硬件平臺和軟件環(huán)境。
系統(tǒng)采用JSP與SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫相結(jié)合，其實現(xiàn)的基本原理是利用SQL Server 2000 作為數(shù)據(jù)倉庫，用Servlet等高性能服務(wù)器端程序作為后臺總控程序，JSP程序在前臺運行，Servelet接受用戶的輸入，分別調(diào)用不同的JSP網(wǎng)絡(luò)程序向客戶端反饋信息，JSP/Servlet通過HTTP連接在服務(wù)器端和客戶端傳遞數(shù)據(jù)，其體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)功能分析
網(wǎng)絡(luò)教學平臺由教師教學系統(tǒng)、學生學習系統(tǒng)和教學管理系統(tǒng)三大模塊組成，這些模塊之間相互聯(lián)系，相互配合，構(gòu)成一個完整的網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)。系統(tǒng)功能框圖如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)功能框圖
1、教師教學系統(tǒng)與學生學習系統(tǒng)
教師教學系統(tǒng)與學生學習系統(tǒng)的功能相對應(yīng)，主要包含以下幾個模塊:
(1) 網(wǎng)絡(luò)課堂:網(wǎng)絡(luò)課堂是實施網(wǎng)絡(luò)教學的主要場所，教師和學生可以通過此模塊實現(xiàn)實時和非實時的網(wǎng)上交流。教師可以實現(xiàn)課程添加、修改，將課件上傳等功能，而學生可以瀏覽教學大綱，教學計劃，教學參考資料，教學課件等內(nèi)容，也可以下載這些資料，觀看優(yōu)秀教師教學錄像，通過此平臺學生可以自主預(yù)復(fù)習，把傳統(tǒng)的學習過程變得更加方便靈活。
(2) 網(wǎng)上作業(yè):作業(yè)環(huán)節(jié)是對所學知識理解和鞏固的過程。教師可以在網(wǎng)上發(fā)布、批改、刪除作業(yè)，學生可以在線或下載完成作業(yè)，完成后可以將作業(yè)上傳，還可以通過此環(huán)節(jié)查看自己完成作業(yè)的情況，查看教師評語等內(nèi)容。
(3) 網(wǎng)上測試:教師可以完成試題添加，試題管理，可以調(diào)用網(wǎng)絡(luò)試題庫按章、節(jié)或綜合應(yīng)用自動、手動組卷，進行成績分析;學生除了可以參加網(wǎng)上測試外，還可查詢測試結(jié)果。
(4) 討論答疑 :在界面上采用了BBS形式，提問與回答的過程是異步的， 學生將學習中遇到的問題用留言的形式公布在網(wǎng)上，教師通過此模塊進行答疑。教師也可以在網(wǎng)上發(fā)布討論題，引導(dǎo)學生進行學術(shù)研究和討論
(5) 網(wǎng)上交流:本模塊類似于網(wǎng)絡(luò)聊天室，教師與學生、學生與學生之間可進行實時的網(wǎng)上交流，網(wǎng)上討論，通過此模塊可以解決個別學生的概念模糊，解題思路混亂等問題。
(6) 實驗指導(dǎo):教師把學生在實驗中遇到的問題和易犯的錯誤以回答問題的形式表現(xiàn)出來，以交互的形式輔導(dǎo)學生順利完成實驗;學生可以在計算機上撰寫、提交實驗報告，教師可以瀏覽、批閱。
2、教學管理系統(tǒng)
系統(tǒng)分為人員管理、課程管理、作業(yè)管理、考試管理和討論交流管理。
(1) 人員管理:包括系統(tǒng)管理員、教師和學生管理。其中管理員可以對所有人員進行添加、修改、刪除和查詢，同時還可以對教師的所有權(quán)限進行分配。
(2) 課程管理:包括課程添加、課程查詢和課件管理。
(3) 作業(yè)管理:可以查看、修改和刪除作業(yè)。
(4) 考試管理:試題添加、修改、審核和刪除。
(5) 討論交流管理:包括BBS版主管理、帖子管理。
JSP網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)
系統(tǒng)采用目前流行的JSP技術(shù)開發(fā)Web應(yīng)用程序，采用XML技術(shù)對教學數(shù)據(jù)進行處理，通過JSP/Servlet和XML進行數(shù)據(jù)交互，同時也采用了計算機網(wǎng)絡(luò)中的許多成熟技術(shù)，如流媒體技術(shù)，客戶/服務(wù)器技術(shù)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)。
(1) JSP網(wǎng)絡(luò)技術(shù):JSP是一種卓越的Java技術(shù)，它基于強大的Java語言，可在任何Web或應(yīng)用服務(wù)器上運行，與Java Enterprise API(Java 企業(yè)應(yīng)用編程接口)緊密結(jié)合，可快速創(chuàng)建高性能的Web應(yīng)用程序。它將內(nèi)容的生成和顯示進行分離，使Web開發(fā)人員能專注于應(yīng)用邏輯的處理;利用可重用的組件(Java BTens\EJB),加快了總體開發(fā)速度，并提高了系統(tǒng)質(zhì)量，采用標識簡化頁面編程，降低了開發(fā)人員的難度。
(2) XML與HTML技術(shù):XML和HTML一樣屬于標記語言，可以通過標記來描述數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，并且它允許用戶自行視描述數(shù)據(jù)的需要，隨意地制定不同的標記，這和HTML有著極大的差別，除此之外，XML不同于HTML對于所有的標記都已經(jīng)定義了顯示格式的意義，對于XML而言，顯示格式并不是最重要的，相對地，數(shù)據(jù)所代表的意義才是最重要的，因此，XML并不負責標記顯示的格式。不過，XML卻允許通過較復(fù)雜且靈活性的方式顯示數(shù)據(jù)，如通過XSL、CSS、HTML+XML Island以及編寫程序并通過DOM取出數(shù)據(jù)再顯示;XML具有跨平臺、與語言和應(yīng)用程序等無關(guān)的特性;XML除了可以使用標記與屬性來描述數(shù)據(jù)的意義之外，另外還提供了可用來描述文件結(jié)構(gòu)的DTD與XML Schema。
(3) 基于連接池的數(shù)據(jù)庫技術(shù):系統(tǒng)采用DB Connection Manager的Java類管理連接池對象，其中每一個連接池保持一組JDBC數(shù)據(jù)庫連接對象，可以為任何Servlet所使用。連接池具有以下功能:裝載和注冊JDBC驅(qū)動程序;根據(jù)在屬性文件中定義的屬性創(chuàng)建連接池對象;實現(xiàn)連接池名字與其實例之間的映射;跟蹤客戶程序?qū)B接池的引用，保證在最后一個客戶程序結(jié)束后安全關(guān)閉所有連接池。
(4) 流媒體技術(shù):采用流媒體技術(shù)實現(xiàn)視頻音頻數(shù)據(jù)傳輸。在網(wǎng)絡(luò)上傳輸音/視頻等多媒體信息主要有下載和流式傳輸兩種。下載時用戶必須將既耗費時間又耗費磁盤空間的整個文件復(fù)制到自己的計算機中,然后才能播放.因為整個文件必須在下載之后才能播放,所以下載不能用于實況流。同時，下載也不能高效地使用可用帶寬，當客戶端開始下載數(shù)字媒體文件時，所有可用網(wǎng)絡(luò)帶寬都用于盡可能快地傳輸數(shù)據(jù)，其他網(wǎng)絡(luò)功能可能會減慢或被中斷。流式傳輸只以客戶端正確呈現(xiàn)的速度通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，所以它比下載更高效地使用帶寬。因此，流式傳輸有助于防止網(wǎng)絡(luò)過載并能維持系統(tǒng)的可靠性。在流式傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方案中，采用HTTP/TCP來傳輸控制信息，而用RTP/UDP來傳輸音視頻數(shù)據(jù)。
(5) 客戶/服務(wù)器技術(shù) :聯(lián)入校園網(wǎng)的計算機從功能上來說，可以分成服務(wù)器和客戶機兩種，不論哪種服務(wù)器，如文件服務(wù)器，F(xiàn)tp服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器，郵件服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器，代理服務(wù)器等都成天候運行，提供各種服務(wù)，為學生服務(wù)。
基于JSP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學平臺的設(shè)計結(jié)論
相對于封閉的傳統(tǒng)教學模式而言，網(wǎng)絡(luò)化教學做到了信息渠道的暢通無阻，它突破了時間、空間、地域的限制，體現(xiàn)了以學生為本，因材施教的思想，促進了學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為學生向多方向，全方位發(fā)展起到了推波助瀾的作用。
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