【课程设计推荐】基于JSP的实验教学管理系统设计与实现

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摘要

现在的实验教学网络管理系统存在实验题目分发慢，文档交换不方便，师生交流困难等方面的问题。为了解决现有系统的这些问题，特开发新的实验教学网络管理系统。

作者以实际应用为开发背景，运用软件工程原理和开发方法，采用当前网络开发主流技术，结合JSP和SQL数据库技术，设计并开发了一个基于B/S模式的实验教学管理系统。首先对开发系统进行了需求分析，得到系统功能需求、数据流图和数据字典。

随后对系统进行了概要设计和详细设计，在概要设计中主要进行了系统功能模块划分，将系统划分为了管理员控制模块、教师控制模块和学生控制模块三大模块，其中管理员的权限包括对新教师和新学生的注册，对新管理员的注册和对实验题目的审批；教师的权限包括实验题目的申请，学生实验结果的查看，回答学生提问；学生权限包括选择实验题目，上传实验结果和向教师提问。概要设计中还进行了系统总体结构设计，系统数据结构设计，系统安全设计等。

详细设计主要包括系统数据库访问的实现，主要功能模块的具体实现，模块实现关键代码等。最后对系统进行了功能测试，并对测试结果进行了分析，在总结、分析的基础上，指出了系统存在的不足及需要改进的地方，为今后开发类似系统提供借鉴和帮助。

本系统界面友好，操作方便，能够基本满足实验教学管理的要求。

关键词：实验教学管理系统；JSP；三层结构

Abstract

The recent Experiment Education Web Management System have many problems, such as the deal out of the subjects was very slow, the exchange of documents was inconvenient ,the communication between students and teachers was very hard, and so on. This new system was developed to solve these problems.

The author takes the development of practical applications as background, uses software engineering principles, development methods and the current mainstream network technology, combines the JSP and SQL Server technique, designs and develops this experiment teaching management system based on B/S models. The author first makes the needs analysis, data flow charts and data dictionary of the system. Then the author makes outline system design and detailed design. Outline design mainly includes dividing the system functional modules, this system has three main models: administer control model, teacher control model, student control model. Administers can add new administers, students and teachers. They can also check and approve experiments. Teachers can apply for new experiments, check the results of experiments that the students upload and answer the student’s questions. Students can select experiment subjects, upload their experiment results and also can ask questions the have in the experiments. The outline design also includes overall structure of the system design, system data structure design，system security design; Detailed design major includes the realization of the visit to database systems, the main achievement of specific functional modules, modular achieve key code. Finally, the author makes a functional test of the system, and analyses the test results. Based on the summary and analysis, the author pointes out that the system deficiencies and needs improvement, development of a similar system for the future reference and help.

The system has friendly interface and easy to operate, can meet the basic experimental teaching management requirements.

Key words：Experiment Education Management System；JSP；Three-tier structure

第1章绪论

1.1 选题背景

现在，网络越来越多的走进人们的生活当中，特别是在学校的管理上，许多工作都是通过网络来操作。学校的多数工作，例如：选课，4、6级报名等工作都是通过学校的网站来完成。网络给学生和老师都带来了极大的便利，老师和学生可以通过网络非常方便的进行交流以至于文档交换，这为实验教学网络管理系统的实现创造了条件。本次毕业设计的选题——《实验教学网络管理系统》即是通过JSP以及数据库技术开发出来的，基于B/S模式的一个教学管理系统。下面就让我们来对这个毕业设计进行初步的认识。

1.2 开发技术

本系统所涉及的开发技术主要是指JSP技术和TOMCAT。

1.2.1 JSP技术

JSP技术是目前应用开发中的核心技术，也是目前流行的3P技术中应用最广泛的一种。3P技术分别是：ASP（Active Server Pages）、PHP(Personal HomePage)和JSP（Java Server Pages）。JSP最初是SUN公司推出的，ASP是Microsoft公司的产品，PHP是由一个网络小组开发和维护的。目前最常用的是JSP和ASP（ASP.NET）。

在 Sun 正式发布 JSP(Java Server Pages) 之后，这种新的 Web 应用开发技术很快引起了人们的关注。 JSP 为创建高度动态的 Web 应用提供了一个独特的开发环境。按照 Sun 的说法， JSP 能够适应市场上包括 Apache WebServer 、 IIS4.0 在内的 85% 的服务器产品。JSP与Microsoft的Active Server Pages兼容，但是它是使用类似HTML的卷标以及JAVA程序代码段，而不是VBScript。当你所是使用的网站服务器没有提供本地ASP支持，也就是Apache或者Netscape服务器时，可以考虑JSP。虽然你可以取得这些服务器的ASP附加配备模块，但是价格昂贵，而目前Sun并没有对你所需要的JSP组件收取费用。对于Solaris、Linux以及Windows，这些组件也都很容易取得。

1.2.2 TOMCAT

Jakarta Tomcat服务器是在SUN公司的JSWDK（JavaServer Web DevelopmentKit，是SUN公司推出的小型Servelet/JSP调试工具）的基础上发展起来的一个优秀的Servlet/JSP容器，它是Apache-Jakarta软件组织的一个子项目。它不但支持运行Servlet和JSP，而且还具备了作为商业JAVA WEB应用容器的特征。

作为一个开放源码的软件，Tomcat得到了开放源码志愿者的广泛支持，它可以和目前大部分的主流HTTP服务器（如IIS和Apache服务器）一起工作，而且运行稳定、可靠、效率高。

Tomcat服务器除了能够运行Servlet和JSP，还提供了作为Web服务器的一些特有功能，如Tomcat管理和控制平台、安全域管理和Tomcat阀等。Tomcat已成为目前开发企业Java Web应用的最佳选择之一。

1.3 论文结构安排

本论文主要分为5章，各章节安排如下：

第一章绪论。主要介绍本次毕业设计的题目，以及本次毕业设计中所用到的主要几种软件。

第二章系统需求分析。这一章对本次设计的题目进行具体的需求分析。

第三章系统设计。这一章主要对系统的设计过程做出描述。

第四章系统实现。这一章主要描述本次设计功能的具体实现。

第五章系统测试。这一章主要对系统的测试过程做出描述。

1.4 作者在本次设计中的工作

在本次毕业设计的实现过程中，作者的主要工作包括：整个系统静态页面的设计和实现；经过反复论证和分析,确定了数据库表以及表与表之间的关系,建立了数据库；完成了系统的需求分析，系统设计，详细设计；对系统功能做出了周密的测试，并且根据测试结果对系统功能做出了调整和改进。

第2章系统需求分析

2.1 系统可行性分析

系统的可行性分析主要是技术可行性，经济可行性，操作可行性。

2.1.1 技术可行性

在目前的网络管系统开发中，主要分成两大编程体系，一种是基于浏览器的B/S机构，另一种是C/S结构。考虑到本系统是基于B/S模式的，作者可以通过JSP+SQL server 2000+TOMCAT的开发体系来开发。先在SQL server 2000上建立好数据库，然后在编写HTML、JSP浏览器端和服务器端语言并传送到服务器，服务器将编译好的服务端页面再传回给浏览器端。

TOMCAT的特点：适合做中小型企业的应用服务器，它占用内存少；能在任何支持JDK（1.4及更高版本）的系统上运行；开放源代码，并且免费易于调试；兼容性良好。最后，经过论证，认为此开发体系是可行的。

2.1.2 经济可行性

现在的网络教学管理系统大部分还处于手工阶段，手工劳作不仅耗费了大量的时间，人为出错的几率也比较大，这势必将影响到整个实验教学的质量，一个错误甚至可能给学生和老师带来很大的影响，直接影响到学生的成绩。因此，建立一个合理的实验教学管理系统既要体现投资效益原则，也要保证系统质量和性能，尽量使用性能价格比比较高的硬件和软件，从而达到节约投资和增加效益的目的。基于B/S模式的管理信息系统便是最佳的选择，利用先进的计算机网络通信技术和强大的JAVA语言体系进行开发，不仅能提供一致的用户界面,还能实现客户端零配置和客户端平台无关性;服务器端是系统开发、维护和升级的所在，能够较容易地升级、扩展和集成系统。这样，在提高了学生和教职工工作效率的同时，也减轻了学校在信息管理工作方面的开销。开发此系统的价值远远超过了开发系统的成本，因此，作者认为进行此项开发是可行的。

2.1.3 操作可行性

随着Internet的日益普及以及相关技术的发展，B/ S(浏览器/服务器)模式逐渐成为现代MIS的首选方案。B/S模式是一种从传统的二层C/S(客户机/服务器)结构发展起来的新的网络结构模式。它的出现克服了C/S模式下MIS系统的种种缺陷，如：客户端软件过于庞大，维护困难；客户端应用系统依赖于其应用平台；系统相对封闭，同一应用系统需要多种操作系统版本；各个企业或部门的MIS没有标准的用户界面和操作流程，使用前需要专门培训，不利于推广和普及等等。它还极大地改变了基于C/S结构模式的MIS的结构设计、开发环境和应用环境，成为具有良好经济效益且易于推广的结构模式。在B/S模式下，用户只需要在自己的办公地点，通过浏览器就可以和远端服务器进行通讯，操作十分简便、快捷，并且不受地点的约束。

随着网络技术的日新月异，网络技术的应用已经进入了我们生活的每一个方面，网络给我们的学习和生活带来了极大的便利。在现在的学校中，几乎每一个细节都被网络技术所渗透，无论是选课还是成绩的发布与查询，都是通过网络来进行，这极大地方便了广大的师生，也极大地节约了教学的成本。与传统的实验教学管理系统相比，网络管理系统有着交流方便，操作简单等许多优点，它给老师和学生都带来了极大的便利。这一系统的开发能够给学校的实验教学带来这么多的便利，所以作者在本次毕业设计中选择了《实验教学网络管理系统》这一题目。

2.2 系统功能需求分析

作为实验教学管理系统，首先需要具有选题的功能，学生在登陆以后可以对现有的实验题目进行查看，在确定自己感兴趣的试验题目后可以进行选题的操作。为了方便学生的选题，在选题的页面具有查询的功能，可以通过题目或者是教师进行查找，方便学生的选题需要。学生选好了题目以后再做完实验得出结果之后，可以将实验结果上传至服务器，以方便老师的查看，在遇到困难的时候可以通过向老师提问来寻求解决方案。

由于本系统隶属于学校的教学管理系统，所以数据库中的学生和教师信息都应该是由学校负责提供的，管理员也可以通过添加来增加学生和教师的基本信息，以应付突发的事件。为了满足管理员增加的需要，管理员在必要时可以添加新的管理员。但是为了保证学校数据安全，本系统的管理员没有删除用户的权限。

教师将新实验的申请提交以后，需要经过管理员的审核以后才能发布到学生可选题目列表中。

教师在本系统中的主要任务是申请实验，察看学生实验结果，以及对学生的提问及时回答。当老师有了增加新实验的准备以后可以将新实验的信息提交给系统，供管理员审查。教师可以对学生提交的实验结果进行查看，并对学生提出的问题进行及时解答。

2.3 系统数据流图

根据系统需求分析，得到系统数据流图如图2.1所示。

图2.1 系统数据流图

2.4 数据字典

数据字典是关于数据的信息的集合，也就是对数据流图中包含的所有元素的定义的集合。其作用是在软件分析和设计的过程中给人们提供关于数据的描述信息。

根据对上面数据流图的分析，得到本次系统得主要数据字典如下图2.2-2.7所示：

图2.2 实验编号数据字典

第3章系统设计

3.1 系统功能设计

经过对实验教学网络管理系统地分析，设计出了系统地大体结构。整个系统由管理员功能模块，教师功能模块以及学生功能模块3部分组成。其各个功能模块的具体功能如下：

1.管理员功能模块包括添加新管理员、添加新教师、添加新学生和实验审批的功能。

2.教师功能模块包括新实验的申请、试验结果的查看以及回答学生提问的功能。

3.学生功能模块包括实验选题、实验结果上传和在线提问的功能。

作为一个实验教学管理系统，其主要的功能就是对于实验教学的管理。学生在取得合法的用户身份登陆系统以后可以实现选题，选题以后再实验结果出来以后可以将实验结果上传到服务器等待教师的审查。教师在登陆系统以后可以实现申请新实验，察看学生实验结果以及回答学生提问的功能。管理员则可以对教师提交的新实验进行审查，检查是否符合学生选题的要求，当符合要求时，将实验发布供学生选择。