【畢業(yè)學(xué)位論文】（Word原稿）基于Drupal的在線教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)-軟件工程

中圖分類號： 學(xué)校代碼： 10055 密級： 碩 士 專 業(yè) 學(xué) 位 論 文 基于 在線教學(xué) 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 要 I 摘 要 隨著計算機信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們獲取知識的方法與途徑也已經(jīng)發(fā)生的變化，在線教學(xué)成為傳統(tǒng)師生面對面教學(xué)方式的一個有益補充?；诰W(wǎng)絡(luò)在線的教學(xué)方式可以打破空間與時間的束縛，使得教學(xué)活動可以隨時隨地進(jìn)行開展。 本課題所設(shè)計和開發(fā)的是一個基于 在線教學(xué)管理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，將用戶通過角色分類的方式將其劃分為超級服管理員角色、普通管理員角色、教師角色、導(dǎo)員角色與學(xué)生角色，每一類角色都有自己的相對應(yīng)的功能權(quán)限。在功能方面，將系統(tǒng)功能劃分為課程管理功能、班級管理功 能、用戶交流功能、習(xí)題檢測功能、用戶與權(quán)限管理功能五個部分。課程管理功能主要用戶實現(xiàn)對系統(tǒng)中所有課程信息的管理與設(shè)置，如對課程的添加、修改、刪除與查詢等；班級管理功能主要是實現(xiàn)對系統(tǒng)中班級的管理，如對班級的添加、修改、刪除與查詢等。用戶交流功能主要用于實現(xiàn)在系統(tǒng)內(nèi)部，不同用戶之間的通信與交流。習(xí)題檢測功能用于實現(xiàn)幫助教師布置課后習(xí)題與在線考試，以供學(xué)生鞏固所學(xué)知識與檢測學(xué)習(xí)水平；用戶與權(quán)限管理功能是實現(xiàn)對用戶、角色的管理，以及不同角色所具備的功能。 本課題所研究的系統(tǒng)基于 術(shù)，并使用了 源框架，即采用作系統(tǒng)，利用 為服務(wù)器，后臺數(shù)據(jù)庫采用 使用同寫 為開發(fā)框架。 關(guān)鍵詞： 線教學(xué)系統(tǒng) I of of to of be in of in is a In of In of of is to as is to of in as is to in is to to to of is to s is on as HP as to 錄 摘 要 . I . 錄 . 1 章 引言 . 1 目背景 . 1 前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)現(xiàn)狀 . 1 外網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 . 2 究內(nèi)容 . 2 究方法 . 4 文結(jié)構(gòu) . 4 第 2 章 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)介紹 . 6 本語言 . 6 容管理框架 . 6 作系統(tǒng) . 7 據(jù)庫 . 8 務(wù)器 . 8 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 . 10 統(tǒng)概述 . 10 統(tǒng)功能總體分析 . 11 統(tǒng)主要功能描述 . 13 程管理功能 . 13 級管理功能 . 17 戶交流功能 . 18 題檢測功能 . 19 戶與權(quán)限管理功能 . 20 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計 . 23 統(tǒng)的設(shè)計原則 . 23 統(tǒng)設(shè)計 . 23 統(tǒng)總體設(shè)計 . 23 課程管理子系統(tǒng) . 24 班級管理子系統(tǒng) . 31 用戶交流子系統(tǒng) . 33 習(xí)題檢測子系統(tǒng) . 36 用戶與權(quán)限管理子系統(tǒng) . 39 統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計 . 43 目錄 統(tǒng)設(shè)計模式 . 44 據(jù)庫設(shè)計 . 45 第 5 章 系統(tǒng)的實現(xiàn) . 51 程管理子系統(tǒng)的實現(xiàn) . 51 級管理子系統(tǒng)的實現(xiàn) . 56 戶交流子系統(tǒng)的實現(xiàn) . 59 題檢測子系統(tǒng)的實現(xiàn) . 62 戶與權(quán)限管理子系統(tǒng)的實現(xiàn) . 64 統(tǒng)運行測試 . 67 第 6 章 總結(jié)與展望 . 71 結(jié) . 71 望 . 71 參考文獻(xiàn) . 73 致謝 . 74 個人簡歷 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果 . 75 第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 目背景 隨著網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的迅速興起，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)由于其不受空間、時間束縛的優(yōu)勢，逐漸被教育人員與學(xué)習(xí)人員所推崇，被視為在傳統(tǒng) 教學(xué)活動之外的一個有益補充。對此，教育部制定并經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)的面向 21 世紀(jì)教育振興行動計劃中明確提出“現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育是隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種新型教育方式 ,是構(gòu)筑知識經(jīng)濟時代人們終身學(xué)習(xí)體系的主要手段” 1。特別是近些年來，我國高等院校的校園網(wǎng)建設(shè)也已經(jīng)取得了長足的發(fā)展與進(jìn)步，無論是校內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的架設(shè)，還是在網(wǎng)絡(luò)帶寬的提高方面，都已經(jīng)使得校內(nèi)師生可以較為方便快捷地利用網(wǎng)絡(luò)獲取各種信息，并能夠較為流暢地使用各種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。 而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)作為實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的基石，是在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動中必不可少的一 個重要環(huán)節(jié)。一門課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動能否真正被建立起來，與其網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)有著密切的關(guān)系 2。因此，設(shè)計并實現(xiàn)出一個功能全面，高效而穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動的重中之重。 前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)現(xiàn)狀 外網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 目前，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)在國外擁有著的用戶群體，特別是像澳大利亞這樣的地廣人稀的國家，依托于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)廣泛開展著遠(yuǎn)程教育。國外用戶群體主要使用的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)包括 （一） 絡(luò)教學(xué)系統(tǒng) 由加拿大 算機科學(xué)系為高校開發(fā)的異步課程傳遞及管理系統(tǒng) ,包括一系列可以自動與課程內(nèi)容緊密集成的強大的學(xué)習(xí)工具 ,可以用于開發(fā)完全聯(lián)機的課程 ,也可以用于將現(xiàn)有的課程內(nèi)容在網(wǎng)上發(fā)布。 有強大的師生、學(xué)生之間的交互性 ,它的一項顯著特點是為不懂編程的教師提供了豐富的模板和向?qū)C制 3。 （二） 絡(luò)教學(xué)系統(tǒng) 一個開源課程管理系統(tǒng)（ 也被稱為學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（ 第 1 章 引言 2 虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境（ 它已成為深受世界各地教育工作者喜愛的一種為學(xué)生建立網(wǎng)上動態(tài)網(wǎng)站的工具。正 常運行 ，需要被安裝在 務(wù)器上，既可以是在自己的電腦也可以是網(wǎng)絡(luò)托管公司。 臺界面簡單、精巧。使用者可以根據(jù)需要隨時調(diào)整界面，增減內(nèi)容。課程列表顯示了服務(wù)器上每門課程的描述，包括是否允許訪客使用，訪問者可以對課程進(jìn)行分類和搜索，按自己的需要學(xué)習(xí)課程 4。 與 比， 絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)屬于開源項目，無需為其支付版權(quán)，使用成本低；但 使用習(xí)慣太不符合國內(nèi)用戶，且漢化一直不好，同時由于其代碼過于龐雜，給二次修改帶來了非常大的麻煩，故造成其在國內(nèi)一直流行開來。 從總體來看，國外的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)一方面在使用習(xí)慣與管理方式上與國內(nèi)存在著較大的差異，雖然總體功能強大，但卻無法滿足國內(nèi)用戶的需要。同時，其部分軟件在使用成本方面也比較高，是國內(nèi)用戶在使用時必須要考慮的一個方面。 內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)起步相對于國外較為晚一些，但經(jīng)過這些年的發(fā)展，也已經(jīng)取得了不錯的發(fā)展成果，產(chǎn)生一批無論是在功能方面，還是在用戶體驗方面都非常不錯的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。如清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、浙江大學(xué)、湖南大學(xué)在國家政策的支持下，都建立了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)教育已經(jīng)全面鋪開 ，上百萬人接受了網(wǎng)絡(luò)的在線教學(xué) 5。其他許多院校也是不甘落后，紛紛研究建立了自己的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，建立建設(shè)了數(shù)字化校園，校園的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境日益發(fā)展和成熟，為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)提供了基礎(chǔ)，可以進(jìn)行基于網(wǎng)絡(luò)的音頻、視頻、圖像等多媒體信息傳播，豐富了教學(xué)手段，改革了教學(xué)方法 6。 究內(nèi)容 在本課題所設(shè)計與開發(fā)的系統(tǒng)中，將使用用戶主要定位在高等院校用戶，并且將用戶角色劃分為超級管理員角色，學(xué)生管理員角色，管理員角色，教師角色，導(dǎo)師角色與學(xué)生角色，共計六種角色。 此外，可將整個系統(tǒng)按照模塊設(shè)計的方式將其劃分為 以下幾個子系統(tǒng)，分別為課程管理子系統(tǒng)，班級管理子系統(tǒng)，用戶交流子系統(tǒng)，習(xí)題檢測子系統(tǒng)，用戶第 1 章 引言 3 與權(quán)限管理子系統(tǒng)等。 （一） 課程管理子系統(tǒng) 課程管理子系統(tǒng)主要用于實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)所有課程信息內(nèi)容的管理。通過對課程管理子系統(tǒng)的使用，可以很好地實現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)部全部課程進(jìn)行動態(tài)的添加，刪除，修改與查詢。只有實現(xiàn)對課程的動態(tài)化管理，才可以真正實現(xiàn)對整個教學(xué)活動的動態(tài)管理。在課程管理子系統(tǒng)中，管理人員還可以對其動態(tài)添加包括課程單元，教學(xué)視頻，在線測試等相關(guān)組件，以實現(xiàn)能夠可以進(jìn)行正常的教學(xué)活動。 （二）班級管理子系統(tǒng) 班級管理子系統(tǒng)是 對課程管理子系統(tǒng)的一個補充性功能增強，通過班級管理子系統(tǒng)，可以更好實現(xiàn)對課程以及系統(tǒng)中用戶的管理。在班級管理子系統(tǒng)中，可以將一門或多門相關(guān)課程加入某一個班級中，將設(shè)置專門的導(dǎo)員角色用戶從旁協(xié)助教師角色用戶或普通管理員角色用戶進(jìn)行管理。通過對班級管理功能的設(shè)置，力求能夠更加有效，更加科學(xué)地實現(xiàn)對課程與用戶的管理。 （三）用戶交流子系統(tǒng) 在現(xiàn)實教學(xué)過程中，教學(xué)人員與學(xué)習(xí)人員，學(xué)習(xí)人員與學(xué)習(xí)人員之間的信息溝通總是一個必不可少的環(huán)節(jié)。將這種情況放到在線教學(xué)活動中也是一樣的，用戶交流子系統(tǒng)即專為解決這一問題也設(shè)計的。 在用戶交流功能中，用戶間的通信可以通過兩種方式進(jìn)行，一種為在線短消息方式，這種方式類似電子郵件或是論壇短消息；另一方式為在線聊天方式，這種方式則類似為 在線聊天工具。 （四）習(xí)題檢測子系統(tǒng) 在現(xiàn)實教學(xué)過程中，教學(xué)人員通常會為學(xué)習(xí)者布置一定的課后練習(xí)，用以幫助學(xué)習(xí)人員鞏固所課堂中所學(xué)到的知識；同時，也會不定期舉行考試，用以檢測學(xué)習(xí)人員在某一階段的學(xué)習(xí)水平。習(xí)題檢測子系統(tǒng)則是對這一現(xiàn)實需要的解決方案，在習(xí)題檢測子系統(tǒng)中，為教學(xué)人員與學(xué)習(xí)人員提供了多種不同的試題類型，如單選題，多選題，填空題，打分題， 拖拽題等，以求能夠滿足在線教學(xué)活動的需要。同時，該功能子系統(tǒng)還可以對客觀題自動打分，以求能夠減少教學(xué)人員的工作量，并提高其工作效率。 （五）用戶與權(quán)限管理子系統(tǒng) 無論是在現(xiàn)實的教學(xué)活動環(huán)境中，還是在線教學(xué)活動環(huán)境中，都必然會存在著大量進(jìn)行教學(xué)活動的用戶，同時這些用戶會以不同的身份進(jìn)行著各自的工作。用戶與權(quán)限管理子系統(tǒng)則是專門對這方面需求所提供的解決方案。在用戶與權(quán)限管理功能中，可以很方便地實現(xiàn)對系統(tǒng)中存在的用戶進(jìn)行管理操作，同可以實現(xiàn)第 1 章 引言 4 將這些用戶進(jìn)行角色分類，如教師角色，導(dǎo)員角色，學(xué)生角色等，并對不同的角色授 予不同的操作權(quán)限，使其各自可以在一定范圍內(nèi)自由使該系統(tǒng)。此外這些操作都可以動態(tài)進(jìn)行，即根據(jù)不同的環(huán)境要求進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，以實現(xiàn)其最大適應(yīng)性的要求。 究方法 第一，采用調(diào)查法研究 采用調(diào)查法研究主要指通過查找在功能方面與本課題所研究的系統(tǒng)較為類似的其它系統(tǒng)，通過對這樣的系統(tǒng)直接進(jìn)行操作，找出這樣系統(tǒng)存在的優(yōu)勢與不足之處并結(jié)果總結(jié)，使之好的方面盡可能能夠在本課題所設(shè)計開發(fā)的在線教學(xué)管理系統(tǒng)中體現(xiàn)出來 7。 第一，采用文獻(xiàn)法研究 文獻(xiàn)研究法是指能過查閱與本課題所研究內(nèi)容相關(guān)的文獻(xiàn)資料，對包括理論方面，對 其它功能相關(guān)系統(tǒng)的分析研究報告文獻(xiàn)等進(jìn)行分析，研究，力求找在本系統(tǒng)中能夠借鑒的部分，匯總與總結(jié)，并應(yīng)用于本系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)過程中 8。 文結(jié)構(gòu) 第一章為引言，為本篇論文的結(jié)論部分，從結(jié)構(gòu)上看，主要包括了項目背景，目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，研究內(nèi)容，研究方法，論文結(jié)構(gòu)等在內(nèi)的共五部分內(nèi)容。 第二章為系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)介紹，介紹了本課題開發(fā)所使用到各項技術(shù)，包括本技術(shù)， 據(jù)庫技術(shù)， 作系統(tǒng)技術(shù)， 務(wù)器技術(shù)，架技術(shù)等五部分內(nèi)容。 第三章為系統(tǒng)需求分析， 從需求的角度對本課題所設(shè)計的系統(tǒng)加以分析，以找出系統(tǒng)的設(shè)計方向，其內(nèi)容包括了系統(tǒng)概述，系統(tǒng)功能總體分析，系統(tǒng)主要功能描述等三部分內(nèi)容。 第四章為系統(tǒng)設(shè)計，從開發(fā)的角度對本課題中系統(tǒng)的功能加以分析，其內(nèi)容包括了系統(tǒng)的設(shè)計原則，系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計，系統(tǒng)設(shè)計模式，數(shù)據(jù)庫設(shè)計等五部分內(nèi)容。 第五章為系統(tǒng)的實現(xiàn)，詳細(xì)描述了系統(tǒng)如何實現(xiàn)了第三章的需求與第四章的設(shè)計，其內(nèi)容主要包括課程管理子系統(tǒng)的設(shè)實現(xiàn)，班級管理子系統(tǒng)的實現(xiàn)，用戶第 1 章 引言 5 交流子系統(tǒng)的實現(xiàn)，習(xí)題檢測子系統(tǒng)的實現(xiàn)，用戶與管理子系統(tǒng)的實現(xiàn)等五部分內(nèi)容。 第六章 為總結(jié)與展望，包括對本課題的總結(jié)，對本課題的展望等兩部分內(nèi)容。是對本課題全部內(nèi)容的總結(jié)與系統(tǒng)進(jìn)一步完善的方案。第 2 章 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)介紹 6 第 2 章 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)介紹 本語言 英文單詞 縮寫，翻譯成中文名稱為“超文本預(yù)處理器”，是目前世界上最為流行的一種網(wǎng)站開發(fā)語言，同時也是最為流行的開源腳本語言 9。 法規(guī)則與 C 語言、 言或是 言相類似，因此使得相關(guān)技術(shù)開發(fā)人員能在較短時間內(nèi)學(xué)習(xí)掌握。此外， 言入門要求相結(jié)較低，非常適合于 發(fā)領(lǐng)域。在本課題中，采用 要基于以下幾方面的考慮。 第一， 本語言是一門開源語言，有大量優(yōu)秀系統(tǒng)代碼，以及像 其在開發(fā)過程中使用 10。 第二， 身還是免費程序，因此使用其在開發(fā)過程中，不需要花費額外費用，可以節(jié)省成本 11。 第三， 一門針對網(wǎng)站設(shè)計開發(fā)的腳本語言，在其運營過程中有著較高的運行效率以及較少的資源消耗。 第四， 本語言相較于其它網(wǎng)站開發(fā)語言，在網(wǎng)站設(shè)計與開發(fā)方面有著學(xué)習(xí)成本低，開發(fā)速度快，實用性強等特點 12。 因此，基于以上幾方面，本課題所開發(fā)的在線教學(xué)系統(tǒng)采用了 為開發(fā)語言。 容管理框架 由 本語言所開發(fā)的一個開源內(nèi)容管理框架，在國內(nèi)通常將它稱之為水滴。 兩大部分組成，一部分為內(nèi)容管理系統(tǒng)，另一部分為發(fā)框架。 身屬于開源系統(tǒng)，因此，得到了來自全世界眾多的網(wǎng)站開發(fā)設(shè)計專家的大力支持，并主動為 源社區(qū)貢獻(xiàn)自己的代碼 13。目前，世界上有大量的政府機構(gòu)及企業(yè)都采用了 架設(shè)自己的網(wǎng)站，如美國白宮、美國商務(wù)部、紐 約時報、 。 優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。 第一， 開發(fā)人員提供了一套功能完善的角色與權(quán)限管理功能，可以通過對角色授權(quán)的方式實現(xiàn)對多個用戶進(jìn)行權(quán)限管理，而不必對每個用戶單獨授予權(quán)限。 第 2 章 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)介紹 7 第二， 用了三層結(jié)構(gòu)的方式，將外觀與內(nèi)容相分離，使開發(fā)人員在進(jìn)行設(shè)計開發(fā)時可以將其分別獨立進(jìn)行開發(fā)。同時也可以使外觀或內(nèi)容發(fā)生變化時，不會影響到對方的正常運行。 第三， 用了高效的緩存處理 機制 ，其設(shè)計開發(fā)人員可以針對不同類型的內(nèi)容，功能模塊進(jìn)行有針對性的緩存處理，力求能夠 有效 的 減少數(shù)據(jù)庫 被 查詢 的機會 ，從而提高站點 被訪問時的處理速度 ， 同時也可以 降低 后臺 服務(wù)器 的運行 負(fù)荷 14。 第四， 部提供了豐富且簡單的內(nèi)部 數(shù)與使用規(guī)則，同時也提供了豐富的幫助文檔，使得開發(fā)人員可以在較短時間進(jìn)行掌握，并開發(fā)出自己需要的功能模塊 15。 基于以上分析，采用 為本課題所設(shè)計與開發(fā)的在線教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)框架。 作系統(tǒng) 作系統(tǒng)的眾多發(fā)行版本之一，其英文全稱為 譯成中文的意思是社區(qū)企業(yè)操作系統(tǒng)。 脈相承，是通過 16。因此， 承了 a 操作系統(tǒng)的眾多優(yōu)點，不過，兩者也存在著一定的不同之處，其主要區(qū)別在于 沒有將 的封閉源代碼軟件添加進(jìn)來。 作系統(tǒng)的主要特點包括了以下幾個方面。 第一， 作系統(tǒng)是一款完全開源且 免費 的操作系統(tǒng) ， 使用該操作系統(tǒng)的服務(wù) 器，無論是在運營方面，還是在使用過程中的軟件更新與升級方面，都不存在著要使用 序列號 ，即付費與版權(quán)方面 的問題。 第二， 著強大的開源社區(qū)對其進(jìn)行支持，其源代碼穩(wěn)定高效，整個系統(tǒng)的運行速度也非?？?，同時對相關(guān)服務(wù)器方面的軟件兼容性也很高。運行作系統(tǒng)的服務(wù)器在開機幾年后也不會出現(xiàn)死機或重啟的情況 17。 第三， 用性和適用性。特別是從 本開始加強了對服務(wù)器硬件熱插拔特性的支持，同時還可以利用 備的來進(jìn)行系統(tǒng)錯誤方 面的檢查。 第四， 作系統(tǒng)具備了對 高級數(shù)據(jù)完整性特性的支持，通過高級數(shù)據(jù)完整性特性可以實現(xiàn)對硬件的檢查以及檢驗應(yīng)用所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。 第 2 章 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)介紹 8 第五， 提供了 自動缺陷報告工具，通過對該工具的使用可以很容易的確定和報告系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況，其報告內(nèi)容包括內(nèi)核級的故障以及用戶空間應(yīng)用崩潰的信息等 18。 基于以上幾個方面的分析，本課題的設(shè)計與開發(fā)的在線教學(xué)系統(tǒng)將采用為運行服務(wù)器。 據(jù)庫 世界最為知名的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 之一，最早由瑞典的 B 公司設(shè)計并開發(fā)，最終由 司收購并管理。所謂的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是指將數(shù)據(jù)分別存儲于不同的數(shù)據(jù)表之中，以增強對數(shù)據(jù)管理的靈活性以及數(shù)據(jù)處理的速度。 據(jù)庫支持的 言為標(biāo)準(zhǔn)化語言，因此也便于使用過其它數(shù)據(jù)庫語言的開發(fā)人員使用 19。與國內(nèi)常見的如 大多數(shù)數(shù)據(jù)庫不同的是， 據(jù)庫本身沒有提供圖形化操作界面，可能會為使用數(shù)據(jù)庫的新手造成困惑，但 方提供了諸如 及第三方提供的 圖形化操作界面工具，以彌補該方面的不足。 據(jù)庫的主要特點包括以下幾個方面。 第一， 據(jù)庫采用了 C 與 C+語言進(jìn)行編寫，并使用了多種不同的編譯工具對其進(jìn)行測試，有著非常良好的跨平臺特性，根據(jù) 方文檔的聲明，以運行的平臺包括 S、 多種 操作系統(tǒng) 20。 第二， 據(jù)庫提供了多種不同 語言 的 支持， 特別是對中文也提供了非常友好的支持，支持的中文 編碼 如 ，可以很好地滿足不同中文環(huán)境下的需要。 第三， 據(jù)庫軟件采取了雙授權(quán)政策，分為社區(qū)版與商業(yè)版，其中社區(qū)版不但開源，而且可以免費使用，進(jìn)而降低整個系統(tǒng)的運營成本。 第四， 服務(wù)器硬件的要求不高，運行 運行速度也非?？欤侵行⌒途W(wǎng)站運營的理想選擇 21。 務(wù)器 務(wù)器是由 件基金會發(fā)布的網(wǎng)站服務(wù)器，開源且免費。目第 2 章 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)介紹 9 前 務(wù)器支持多種不同的操作系統(tǒng)，可以運行于絕大多數(shù)的主流計算機操作系統(tǒng)中 22。 務(wù)器在運行速度、可靠性方面表現(xiàn)得都非常不錯，且可以通過 展方式，將 解釋器添加到服務(wù)器中。 務(wù)器主要有以下幾個方面的特點。 第一， 務(wù)器具有非常良好的跨平臺特性，可以運行在如 多個操作系統(tǒng)平臺上，特別是在 作系統(tǒng)中，可以表現(xiàn)出非常良好的運行效果 23。 第二， 務(wù)器具有非常好的可擴展性，這主要受益于 務(wù)器開源的特性，使得眾多的功能模塊得以對 務(wù)器進(jìn)行支持，因此使其得到了近似無限的擴展性能。 第三， 務(wù)器具有著優(yōu)異穩(wěn)定性與可靠性，這一點已經(jīng)經(jīng)受眾多網(wǎng)站服務(wù)器的多年考驗，在這一方面，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)強過其它同類型的服務(wù)器 24。第 3 章 系統(tǒng)需求分析 10 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 在本課題所設(shè)計和開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中，需求分析是在設(shè)計階段所要進(jìn)行的第一步工作，一個科學(xué)合理的需求分析，可以使日后所開發(fā)出來的系統(tǒng)能夠更好地滿足用戶的需要，減少日后二次修改的次數(shù)，進(jìn)而減少 開發(fā)時間與成本。而所謂“需求分析” ,是指在著開始開發(fā)軟件前，先要對系統(tǒng)將要解決的問題進(jìn)行充分分析，是系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)的第一步，其主要目的是為摸清用戶對軟件的真正要求，包括軟件能夠輸入哪些數(shù)據(jù)，在輸入數(shù)據(jù)后可以得到哪些結(jié)果等。 統(tǒng)概述 在實現(xiàn)了前期本課程在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的需求調(diào)研工作，并結(jié)合其他類似系統(tǒng)的功能分析后，實現(xiàn)對系統(tǒng)的整體需求分析。從用戶角色角度分析，用戶角色劃分為超級管理員角色， 普通 管理員角色，教師角色，導(dǎo)師角色與學(xué)生角色。 1、超級管理員角色：該角色可以查看系統(tǒng)中的所有信息，管理系統(tǒng)中所有的 數(shù)據(jù)，主要用以保證當(dāng)個別用戶出現(xiàn)數(shù)據(jù)故障，密碼丟失等問題時的恢復(fù)處理，以及對系統(tǒng)的整體化管理。 2、教師角色：教師角色用戶僅可以管理自己所教授課程的相關(guān)信息，如添加課程內(nèi)容，瀏覽學(xué)生成績等，該角色主要用于實現(xiàn)對系統(tǒng)中每一門課程的管理；此外，課程中學(xué)生用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)信息則不在教師角色用戶所管理的范圍之內(nèi)。 3、導(dǎo)師角色：該角色用戶用以管理管理當(dāng)前課程中的用戶，如將某個學(xué)生用戶添加進(jìn)當(dāng)前課程組，或?qū)⑵鋸漠?dāng)前課程組中刪除等，且導(dǎo)師角色用戶并不具備管理相關(guān)課程信息的權(quán)限。 4、普通管理員角色：普通管理員角色用戶不僅 具備了教師角色所擁有的權(quán)限，還具備了實現(xiàn)對課程內(nèi)學(xué)生角色用戶的管理；普通管理員角色用以實現(xiàn)對當(dāng)前課程內(nèi)的課程信息與用戶數(shù)據(jù)的全面管理。 5、學(xué)生角色：學(xué)生角色用戶為當(dāng)前課程內(nèi)的學(xué)習(xí)者用戶，可以實現(xiàn)對教師角色用戶所發(fā)布課程內(nèi)容的瀏覽，完成相關(guān)的測試題目等。 從實現(xiàn)功能目標(biāo)角度看，系統(tǒng)應(yīng)該包括以下幾個方面的功能：課程管理功能，班級管理功能，用戶交流功能，習(xí)題檢測功能，用戶與權(quán)限管理功能等 1、課程管理功能，可以用于實現(xiàn)對課程的管理，包括對每門課程的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改與設(shè)置，對每門課程中的課進(jìn)行設(shè)置等。此外，還應(yīng)可 以對課程中的用戶與用戶權(quán)限進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置修改，如添加新用戶到課程中或從課程中刪除用第 3 章 系統(tǒng)需求分析 11 戶，以及為課程中的某個用戶設(shè)置為新的用戶角色等。 2、班級管理功能，用于實現(xiàn)對系統(tǒng)中的各個班級進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置與管理，包括在該功能中可以添加，修改或是刪除某個班級；以及可以動態(tài)管理班級中的用戶，如添加，修改等，并在可以對用戶的角色進(jìn)行動態(tài)調(diào)整與管理。 3、用戶交流功能，用于實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)用戶之間的便捷通信功能，為便于用戶之間的信息溝通，系統(tǒng)中用戶應(yīng)可以能過站內(nèi)短消息與在線實現(xiàn)通信兩種方式實現(xiàn)其交流。 4、習(xí)題檢測功能，用于實現(xiàn)教師在 線布置測試題目，學(xué)生在線進(jìn)行回答，以及系統(tǒng)對相關(guān)試題類型自動評分等功能。 5、用戶與權(quán)限管理功能，用于實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的用戶角色所應(yīng)擁有的權(quán)限進(jìn)行動態(tài)管理，以及對整個系統(tǒng)的用戶信息進(jìn)行動態(tài)管理，如對用戶或用戶角色權(quán)限進(jìn)行添加，修改與刪除等。 統(tǒng)功能總體分析 在本課題中，管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)主要是目標(biāo)是實現(xiàn)在系統(tǒng)概述中所列舉的主要功能，用以為系統(tǒng)中的使用人員提供一種可以便捷、高效且功能全面的使用工具。圖 本系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)圖分析圖。 圖 織結(jié)構(gòu)圖分析圖 根據(jù)系統(tǒng)使用與管理的需要，從用戶角 色的角度進(jìn)行分析后，將其劃分為超級管理員角色，學(xué)生管理員角色，普通管理員角色，教師角色，導(dǎo)師角色與學(xué)生角色。每個角色都在系統(tǒng)中扮演著不同的身份，也有著其不同的操作功能權(quán)限。 超級 管理員 為本系統(tǒng)中 擁有 最高權(quán)限級別的用戶角色，擁有著 所有的控制權(quán)限， 不但可以查看系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)信息，也可以修改系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)信息，其主要功能包括了課程管理，班級管理，用戶交流，習(xí)題檢測，用戶與權(quán)限管理等功能， 圖 超級 管理員 功能 圖。 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 12 圖 級 管理員 功能 圖 導(dǎo)員角色用戶實現(xiàn)對某一班級內(nèi)用戶的管理，如對用戶的添加，刪除與修改 ，以及對班級內(nèi)用戶用戶發(fā)送通知信息等。在該角色中，導(dǎo)員用戶并不負(fù)責(zé)與課程相關(guān)的任何管理工作，其主要權(quán)限包括班級管理功能，用戶交流功能，用戶與權(quán)限管理功能，圖 導(dǎo)員角色功能圖。 圖 員功能圖 教師角色用戶主要用于實現(xiàn)對某一門課程的管理，如發(fā)布課程的新章節(jié)，添加課程視頻，添加測試題等。在該角色中，教師用戶并不會負(fù)責(zé)當(dāng)前課程內(nèi)用戶信息及狀態(tài)的管理工作，其主要權(quán)限包括課程管理功能，用戶交流功能，課程管理功能。圖 教師角色功能圖。 圖 教師角色功能圖 普通管理員角色用戶主要用于更有效 的實現(xiàn)對某一門課程的管理，該角色用戶不但有著教師角色用戶所擁有的全部權(quán)限，還擁有著實現(xiàn)對課程內(nèi)用戶進(jìn)行管理的權(quán)限。該角色所擁有的權(quán)限包括課程管理功能，習(xí)題檢測功能，用戶交流功能，用戶與權(quán)限管理功能。圖 普通管理員角色功能圖。 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 13 圖 通管理員角色功能圖 學(xué)生角色用戶為本系統(tǒng)中的學(xué)習(xí)者用戶，主要任務(wù)為學(xué)習(xí)教師所發(fā)布的課程，并可以通過本系統(tǒng)所提供的用戶交流功能同其它學(xué)生或教師，導(dǎo)員進(jìn)行交流，或利用其習(xí)題檢測功能進(jìn)行課程測試。學(xué)生角色用戶所擁有的權(quán)限包括課程管理功能，習(xí)題檢測功能與用戶交流功能。圖 學(xué)生角色功能圖。 圖 生角色功能圖 統(tǒng)主要功能描述 程管理功能 課程管理用于實現(xiàn)對系統(tǒng)中所有的課程進(jìn)行管理，可以實現(xiàn)該功能的用戶角色包括超級管理員角色，普通管理員角色，教師角色，學(xué)生角色。此外，不同用戶角色在該功能中所擁有具體功能存在著差異。 在課程管理功能中，超級管理員擁有著權(quán)限最多的功能。最為重要的一點是，超級管理員可以對系統(tǒng)內(nèi)的所有課程進(jìn)行管理，包括了課程科目的管理、查詢，課程學(xué)習(xí)人數(shù)上限，課程視頻的管理，課程分類的管理，課程附件的管理，課程單元的管理，用戶投票 管理等。圖 超級管理員課程管理用例圖。 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 14 圖 級管理員課程管理用例圖 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 15 對于教師角色用戶，在課程管理功能中，所擁有的角色權(quán)限要少于前面的超級管理員角色。其主要不同之處在于，教師角色用戶應(yīng)該并且只能夠管理自己所教授的課程，不應(yīng)管理其它教師角色用戶所教授的課程。此外，教師角色用戶只應(yīng)能夠在超級管理員創(chuàng)建好課程后再進(jìn)行課程管理，無法自己主動創(chuàng)建新的課程。在課程管理功能中，教師角色所擁有權(quán)限包括課程科目的管理、查詢，課程學(xué)習(xí)人數(shù)上限，課程視頻的管理，課程分類的管理，課程附件的管理，課程單元的管理，用 戶投票管理等。此外，普通管理員角色在此功能中，擁有著同教師角色一樣的功能。圖 教師 /普通管理員課程管理用例圖。 圖 師 /普通管理員課程管理用例圖 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 16 在課程管理功能中，學(xué)生角色用戶處于瀏覽與學(xué)習(xí)的地位，無法像教師角色用戶或是超級管理員角色對某一門課程或全部課程的信息進(jìn)行改動。在該功能中，學(xué)生角色用戶可以瀏覽教師或普通管理員所布置的學(xué)習(xí)內(nèi)容，對課程中的測試題進(jìn)行回答并瀏覽自己的測試成績等。圖 學(xué)生課程管理用例圖。 圖 生課程管理用例圖 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 17 級管理功能 課程管理功能用于 實現(xiàn)對系統(tǒng)中所有的班級信息進(jìn)行管理。在本系統(tǒng)中，可以由超級管理員將一門或幾門課程安排到一個班中，并指定一導(dǎo)員角色用戶對該班級中的用戶進(jìn)行統(tǒng)一管理?？梢詫崿F(xiàn)班級管理的角色用戶包括超級管理角色用戶與導(dǎo)員角色用戶。 在課程管理功能中，超級管理員擁有著權(quán)限最多的功能。最為重要的一點是，超級管理員可以對系統(tǒng)內(nèi)的所有班級進(jìn)行管理，包括了系統(tǒng)中所有班級的創(chuàng)建、刪除，將某一門課程加入到某個班級或從某個班級移出。圖 超級管理員班級管理用例圖。 圖 級管理員班級管理用例圖 在班級管理功能中，導(dǎo)員角色所擁有的 功能權(quán)限要較超級管理員角色小很多。首先，導(dǎo)員角色用戶不能夠自己新的班級或刪除任何已存在的班級；其次，在對班級信息的查詢與修改方面，導(dǎo)員角色用戶不能像超級管理員角色用戶那樣對系統(tǒng)中所有的班級信息進(jìn)行操作，只可以操作自己所處班級的相關(guān)信息。因此，在班級管理中，導(dǎo)員角色用戶所擁有的權(quán)限包括對所處班級的班級查詢功能，班級修改功能。圖 導(dǎo)員班級管理用例圖。 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 18 圖 員班級管理用例圖 戶交流 功能 用戶交流功能主要用于為系統(tǒng)中用戶之間的溝通提供支持。通過對其它相關(guān)系統(tǒng)的調(diào)查分析，可以總結(jié)出目 前 統(tǒng)的用戶交流功能主要存在兩大類：一類為短消息類型，該類型交流功能可以通過一用戶向另一用戶或多個用戶發(fā)送短消息的方式實現(xiàn)溝通；另一類型為在線實時聊天功能，該溝通方式似類騰訊公司開發(fā)的 溝通方式為兩用戶之間通過文字直接進(jìn)行在線通信；同時，用戶還可以像在 那樣，修改自己的顯示狀態(tài)。在本系統(tǒng)中，所有角色用戶都可以使用。圖 用戶交流功能用戶例圖 圖 戶交流功能用戶例圖 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 19 題檢測 功能 習(xí)題檢測功能用于為教師提供一個可以在線布置習(xí)題，并可以自動對客觀試題進(jìn)行打分與評價 ，旨在減少教師工作量的同時，提高其工作效率，并幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固其學(xué)習(xí)成績。在習(xí)題檢測功能中，就能夠提供多種不同的可選類型題目供教師及學(xué)生使用，力求能夠滿足不同學(xué)習(xí)科目，不同專業(yè)的需要，如單選題，多選題，簡答題，論述題，填空題，拖放題等。同時，為了便于對試題的管理，系統(tǒng)還應(yīng)對習(xí)題提供其批量的導(dǎo)入與導(dǎo)出功能。在本系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)對習(xí)題檢測功能進(jìn)行操作的用戶包括超級管理員角色用戶，教師角色用戶，普通管理員角色用戶以及學(xué)生角色用戶。 在習(xí)題檢測功能中，對于超級管理員，由于其具備了可以對系統(tǒng)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽與操作的 權(quán)限，因此，超級管理員可以對系統(tǒng)內(nèi)的每一門課程的習(xí)題進(jìn)行管理，包括試題的添加、修改、刪除以及導(dǎo)入與導(dǎo)出，瀏覽查詢課程中每位用戶答題成績記錄。圖 超級管理員用戶習(xí)題檢測功能用例圖。 圖 級管理員習(xí)題檢測功能用例圖 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 20 對于教師角色用戶與普通管理員角色用戶來說，在習(xí)題檢測功能中，二者具備同樣的管理權(quán)限，主要包括對檢測試題的添加、修改、刪除以及導(dǎo)入與導(dǎo)出，瀏覽查詢課程中每位用戶答題成績情況記錄。其中，與超級管理員角色用戶的主要區(qū)別在于，無論是教師角色用戶，還是普通管理員角色用戶，都只能夠管理自己所 在的課程組，無法對自己所在課程組之外的課程習(xí)題進(jìn)行管理；而超級管理員而沒有此限制。圖 教師 /普通管理員角色用戶習(xí)題檢測功能用例圖。 圖 師 /普通管理員習(xí)題檢測功能用例圖 戶與權(quán)限管理 功能 在系統(tǒng)的實現(xiàn)使用過程中，通常會出現(xiàn)在一個新的應(yīng)用環(huán)境中，現(xiàn)在用戶角色無法滿足其需要的情況，進(jìn)而造成整個系統(tǒng)無法得到應(yīng)用的情況。而在本系統(tǒng)中，通過用戶與權(quán)限管理功能，即可以很方便地將該問題進(jìn)行解決。在該功能中，所有角色所擁有的權(quán)限完全可以動態(tài)地實現(xiàn)其調(diào)整，即動態(tài)為某個角色添加或刪除某個功能權(quán) 限，力求做到能夠滿足多個不同的應(yīng)用環(huán)境。此外，在該功能中還可以很方便地實現(xiàn)對新用戶的添加，對已存在用戶的刪除及其信息的修改。在本第 3 章 系統(tǒng)需求分析 21 系統(tǒng)中，超級管理員角色用戶，普通管理員角色用戶與導(dǎo)員角色用戶可以實現(xiàn)對用戶與權(quán)限管理功能的操作。 對超級管理員而言，由于其擁有著最高的管理權(quán)限，在用戶與權(quán)限管理功能中，也可以實現(xiàn)對包括自己角色在內(nèi)的，以及其它用戶角色的權(quán)限進(jìn)行修改，如對某個角色添加新的功能權(quán)限或刪除已存在的功能權(quán)限。圖 超級管理員用戶與權(quán)限管理用例圖。 圖 級管理員用戶與權(quán)限管理用例圖 與超級 管理員角色對比，普通管理員角色具備了部分用戶管理的功能，且不具備權(quán)限管理功能。此外，普通管理員角色用戶只可以修改與自己在同一課程組中的其它用戶，可以修改的內(nèi)容包括用戶狀態(tài)，用戶角色在內(nèi)的內(nèi)容。圖 第 3 章 系統(tǒng)需求分析 22 圖 通管理員用戶與權(quán)限管理用例圖 除了超級管理員角色與普通管理員角色之外，導(dǎo)員角色用戶也具有操