基于J2EE架构的思政理论课网络学习系统设计研究

王鑫+羌栋强+黄晓龙

摘要：网络技术具有开放性和交互性的特点，将网络技术应用于思政理论课教学，有利于打破传统课堂的壁垒和限制，激发学生的学习兴趣，提高思政理论课的吸引力和教学效果。文章通过采用J2EE+SQL Server2012的技术组合设计思政理论课网络学习系统，搭建课堂教学与课后学习的桥梁，从而进一步推动思政理论课教学改革。

关键词： J2EE架构；思政理论课；网络学习系统；设计

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）28-0092-04

Abstract： Network technology has the characters of openness and interactivity. Applying network technology to ideological political theory course can break the barriers and boundaries of traditional teaching in classroom， motivate students interest of learning， and increase the attractiveness and effectiveness of the course. This article uses the technique combination of J2EE and SQL Server 2012 to establish the bridge between class teaching and after-school learning， thus to promote the reform of and teaching further.

Key words： J2EE architecture； Ideological and Political theory courses； e-learning； design

随着网络技术的快速发展，数字化技术正在以一种前所未有的冲击力影响着社会的各个领域，大大改变了人们的生活方和学习方式。目前绝大部分高校在思政理论课上依然使用板书的方式进行教学，某些实力较强的高校引入了多媒体教学方式，但是上述教学方式对于学生而言，都属于被动学习，教学形式单调，学生的学习积极性难以得到激发。同时，在课堂上部分学生不能马上理解课程应该掌握的全部知识，这就需要课后有相应的途径来加强和巩固课堂知识，现有的教学方式无法满足需求。

文章基于 J2EE架构进行思政理论课网络学习系统设计，主要采用J2EE多层分布式应用的客户层、Web 层以及业务层为系统架构，通过 SQL Server2012建立系统数据库并使用 JDBC 作为系统与数据库的连接接口对数据库进行操作，学生可以通过网络学习系统获取丰富多样的教学资源和进行自主学习，有利于提高学生的学习兴趣及自主学习能力。

1 系统设计原则

为了网络学习系统设计方案符合课程教学需求，该方案在设计阶段需遵循如下原则：

1） 实用性：

目前市场上存在许多成熟的在线学习系统，之所以不直接购买是因为每门课程的学习方式和要求不同，存在一定特殊性，因此在构建系统时必须深入调研高校思政理论课教学的关键流程，否则系统不具备实用性，就算开发完成也无法应用，也会给学校带来经济损失。

2） 易用性：

学校引入基于 J2EE架构的思政理论课网络学习系统的目的在于丰富学生的学习模式，与传统教学模式互为补充，提升学习效率。若系统易用性太差，则达不到构建系统的初衷，反而会影响效率，因此系统需从多方面采取措施提升易用性，如复杂功能给予操作提示以及风格统一化等，这些都能帮助学生快速适用系统。

3） 可扩展性：

学生的网络学习需求是在不断变化的，当有新的需求变化时，可以在原有网络学习系统进行二次开发，不需要重新开发一套新的系统，这样就能降低应用成本，更符合学校的使用要求。

4） 兼容性：

学校已搭建数字化校园平台，本课题构建的基于 J2EE架构的思政理论课网络学习系统需部署到数字化校园中，为此其需兼容现有网络环境，以便直接部署，若搭建的系统兼容性差，需重新搭建服务器，则会加大成本的投入。

2 系统设计

2.1 整体框架设计

学生可通过网络学习平台查看学习资料以及下載学习资料，可以实现在线提问、单元测试以及完成在线考试。基于 J2EE架构的思政理论课网络学习系统的整体框架图，如图1所示。

2.2 服务端详细设计

2.2.1 学习资料管理

系统需提供学习资料库，从而学生可下载和在线查看教学资料，有助于提升思政理论课的教学质量，该模块包含多个功能，下面阐述核心功能处理流程。

1） 资料上传

教学资源库的构建由教师负责，可将教学资源发布到网上，实现资源共享，其工作流程如下：

第一、学习资料库的构建由教师负责，在身份明确后可调用资料上传功能。

第二、选择学习资料文件，系统会调用uploadFile文件上传学习资料文件，在该方法中会以文件流的方式进行读取和保存。

第三、提交学习资料描述信息，并提交。

第四、系统会校验学习资料描述信息格式，校验不通过，则需重新填写，否则会调用uploadOneFile方法完成资料上传。

以流程图描述如图2。

2） 资料剔旧

当已上传的资料与教学需求不相符时，教师可将学习资料从网络学习系统中进行删除，其工作步骤如下：endprint

第一、当资料与教学要求不相符时，可将学习资料从数据库中删除，教师在resourceManage.jsp页面处理学习资料剔旧业务。

第二、在该页面，教师将不需要的资料提交，执行查询按钮，系统则会调用searchResource方法来获得需要删除资料的数据列表。

第三、教师在列表中选择需要删除的数据，执行删除按钮，系统会以用户id为条件组成并执行delete语句，id对应的学习资料将会被系统删除。

以流程图描述如图3。

2.2.2 学习社区管理

学生在自主学习过程中，势必会遇到无法理解的内容，为及时解决学生疑问，系统提供学生社区管理功能，以便为学生与教师之间提供一个交流平台，其包含多项功能，其中学习问题查询功能的工作流程如下：

1） 在查看学习问题之前，需要查看用户身份。

2） 若用户为教师，则只可查看学生提交、并且未解决的学习问题。

3） 为了实现直接定位，需录入问题提交时间以及问题状态等关键词。

4） 系统会根据关键词到学习问题表中进行搜索，并返回与关键词相符的详细的学习问题列表。

由描述可知学习问题查询功能的工作流程，如图4所示。

2.2.3 学生管理

学生信息是在线学习系统的主体，系统中需构建学生信息库，便于验证学生身份，由于学生数量较多，需提供导入功能满足批量添加要求，同时在使用学生信息时，需提供导出功能，下面阐述上述功能的实现。

1） 学生信息导入功能的实现

学生数量多达数千，为此使用逐个登记的方式效率很低，为解决上述问题，系统使用了JXL实现导入功能，该插件可实现Excel文件的读取和写入。然而在执行导入导出之前，必须搭建一个映射关系，这种映射是双层的，其核心是设计的学生信息实体bean，以studentBean表示，studentBean包含学生所有属性，并提供相应的读取和设置方法，studentBean中属性与Excel文件中的各类存在一一映射关系，而实体bean与数据库中的学生信息表也为一一映射关系，在上述都确定的基础上，则可使用JXL读取Excel文件中的所有学生信息，并存储到List中，然后调用数据存储方法将list中学生信息逐一保存到数据库表中，通过上述流程就可以实现学生信息的批量添加，以流程描述导入功能的实现过程：

第一、系统只允许导入Excel格式的文件，导入之前必须检查文件的类型，非xls文件系统不允许导入。

第二、读取文件的全路径，获得文件对象。然后通过JXL技术，并以文件对象参数获得Workbook对象。

第三、在获得Workbook对象后，需要读取sheet对象，因为学生信息都存储在sheet对象中。

第四、sheet包含多个单元，各列代表一个属性，各行代表每行学生信息的具体属性值，因此可逐行读取，使用的方法为getCell（i，j），一行就是一条完整的学生信息，一个excel的学生信息都可存储在list中。

第五、连接数据库，循环读取list中的学生信息，并进行保存，直到list中每条学生信息都被保存，实现导入。

该功能实现流程如图5。

2） 学生信息导出功能的实现

学校学生数量较多，在最初投入使用时需登记的学生信息数量多达数千条，使用逐个登记的方式需要较多时间，因此需提供导入以及导出功能，方便日常工作中使用。导出就是将信息写入到Excel文件中，工作过程与学生信息导入相反，其首先需要获得存储学生信息的list，然后逐个读取写入单元各种。学生信息导出功能的处理流程如下：

第一、组成导出文件的存储路径。

第二、以导出文件路径为参数生成相应的Workbook 类。

第三、调用getsheets方法来获得Excel文件中的sheet对象。

第四、读取List中的学生信息，然后使用addCell方法将学生信息逐个写入Excel文件中的单元格，直到所有学生信息被写入Excel。

该功能实现流程如图6。

2.2.4 基础数据管理

在录入某些信息时，需要使用基础数据列表，如发布学习资料时必须确定所属分类以及所属章节才可执行归档，其是支撑系统运行不可缺少的一部分。该模块包含多个功能，下面对资源分类管理中资料分类添加功能进行说明。為了更好的管理学习资料，系统设计了完善的分类体系，分类是根据课程教学需求变化的，当课程有新的分类需求，则可改变，其工作步骤如下：

1） 系统管理员在信息维护页面先进行用户权限的检测，若用户未登录或者登录超时，系统会跳转到登录界面，当且仅当用户输入了正确的管理员账号与密码时，才会自动跳转到信息维护页面。

2） 在添加学习资料分类时，需填写学习资料分类的所有属性，填完后需对用户的各字段进行逐个校验，还需要检查学习资料名称是否重复，符合要求时会通过addTypeInfo方法将所有属性保存到表中对应字段中。

以流程图描述如图7。

2.2.5 安全管理

系统的学生信息以及学习资料都是存储在网络中，学生信息不能泄露，学习资料信息不可丢失，因此构建系统时需注重系统安全， 该模块包含多个功能，下面阐述核心功能处理流程。

1） 登录

基于 J2EE架构的思政理论课网络学习系统存在用户库，该库与登录功能联合使用，在用户提交完登录信息时，学习系统会到用户库中查找，存在则登录成功，不存在则登录失败，其处理流程如下：

第一、为保证数据安全，在分配用户权限之前必须经过身份校验。

第二、系统要求用户提供登录信息，以便组成SQL语句到用户信息表中进行匹配搜索。

第三、若搜索到，则读取类型分配权限，否则提示无法使用系统。

以流程图描述如图8。

2） 数据备份

在系统出现数据丢失时，系统管理员应当立即处理，防止系统长时间无法运行。为避免数据丢失的损失，和能够快速恢复系统功能，需引入备份与恢复功能，备份是基础，其用于将数据进行存储，以便随时使用，其工作步骤如下：

第一、数据备份功能涉及数据读取，只有管理员有权限，因此必须在确认管理员身份后才可分配该功能权限。

第二、选择bak文件存储，并执行恢复。

第三、组装backup语句，用于执行数据备份，从而会将移动学习系统数据库中的数据写入bak文件中。

以流程图描述如图9。

3 数据库设计

基于 J2EE架构的思政理论课网络学习系统中存储的数据较多，如学生信息以及学习资料信息等，这些信息存储在SQL Server2012数据库中。在构基于 J2EE架构的思政理论课网络学习系统数据库设计的过程中，主要遵循如下原则：

1） 以外键作为各表之间的联系，从而在搜索信息更快速，不需要进行复杂的分析。

2） 在设置字段长度时，需分析各字段的作用，以此来确定各字段的长度和类型，防止设置错误。

下面对基于 J2EE架构的思政学习系统的数据库设计过程进行描述，以便系统构建一个完整的数据存储模型。

3.1 实体表分析

在分析系统的数据表时，必须从功能需求出发，首先学习资料管理模块需设置学习资料表，基础数据管理模块需设置课程信息表以及用户表等，对各模块逐一分析可得到基于 J2EE架构的思政理论课网络学习系统的实体列表，然后分析实体列表中各实体关系，可得到系统E-R图，如图10。

3.2 数据库表

在确定基于 J2EE架构的思政理论课网络学习系统包含的数据库表时，需要分析各表字段的含义，以及要逐一分析各字段的作用，这样才能设计出符合存储要求的数据库表，下面对各表的表结构进行分析。

1） 教师信息表

教师信息表主要是存放教师的主要信息，主要的字段有教师编号、姓名、性别、出生年月、班级ID等内容，教师信息表的设计如表1。

2） 学生信息表

学生信息表主要是存储学生的主要信息，具体的信息有学号、学生姓名、学生性别、出生年月等学生基本信息，学生信息表的设计如表2。

3） 日志信息表

日志信息表的主要是存储系统日志相关信息，主要的字段有日志ID、上级ID、日志类别、和日志内容等，表结构设计如表3。

4） 用户信息表

用户信息表主要是存放用户的基本信息，主要的字段分别有用户ID、主键ID、密码和等级等，用户信息表结构如表4。

（5） 学习资料信息表

教师发布的学习资料都存储在该表中，主要的字段有学习资料名称以及学习资料描述等，学习资料信息表结构如表3.5。

4 结束语

在对比分析各种开发技术的基础上，本课题选择采用服务端使用J2EE+SQL Server 2012+ B/S的技术组合设计并实现了一套思政理论课网络学习系统。通过本系统可以实现思政理论课的线上学习、在线测试和师生交流互动等功能，达到提高教学效率和提升学习质量的最终目的。以期为信息化技术在思政理论课教学实践应用上提供新的参考。

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