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摘 要：网络教学平台是精品课程设计中极其重要的环节，可实现精品课程中各种教学资源的共享，为教学资源应用于教学提供良好环境。本文在对教学资源进行研讨的基础上，采用目前最流行的Java相关技术，设计和开发了功能齐备、安全稳定的网络教学平台。该平台在教学中发挥了其作用。
关键词：精品课程；网络教学平台；JSP；Servlet
中图分类号：TP311.52 文献标志码：A
Design and Realization of the Online Learning Platform Based on
Java Superior Class
HE Xiang-guang
(The Vocational College of Bin Zhou，Bin ZhouShandong 256603，China)
Abstract:The online learning platform is an important key role in design of a superior class，which can realize share of teching resource and provide the good environment for applying teching resource to teching.This paper exploited an safe and stable online learning platform based on the discussion of teching resource ，which adopted fashionable Jave thchnology.This platform play an important key role in teching.
Key words: superior；online learing platform；JSP；servlet
教育部《精品课程评审指标》对网络教学环境提出具体要求：“网络教学资源建设已经初具规模，并能经常保持更新，具备运行机制良好的硬件环境，选编、制作了系列软件资源。能满足本课程的教学需要，在教学中确实发挥了作用”［１］。可见，网络教学平台的建设是展示课程设计思想、体现和应用各种教学资源以及保障资源安全的关键，是精品课程充分发挥示范性和辐射推广作用的窗口。我院的《Java程序设计》课程于2008年被评选为山东省精品课程,目前正在努力争创国家级的精品课程。结合该课程的建设过程，谈谈在网络教学平台设计方面的一些体会。
1 系统总体功能分析
如何将建设的精品课程服务于教学，在教学中发挥其作用。以《Java程序设计》课程为例说明。
依据本课程培养目标，分析学生通过本课程的学习应达到的职业能力，要具备这些职业能力，必须灵活定制学生的学习资源，这些资源要以生动丰富多彩的文字、图表、图像、动画、游戏、影片和录像片等各中各样的形式直观地呈现在学生的面前，使学生视听并举，加深、加快感知和理解，为学生创设生动的学习情境。而网络教学平台为资源的展示与应用提供了有力支撑，为学生提供最大限度的自主学习的空间，为学生之间、师生之间及院校之间的交流提供了便利。如下图：
1.1 教学录像
精心录制主讲教师的实时授课过程，供学生观看，以便于学生更好的把握教学内容。
1.2 电子教案
依据课程标准，在了解学生基本情况的基础上，结合教师多年积累的教学经验和形成的教学风格，充分发挥教师个性、特点和才华，编写出具有自身特色的电子教案，以方便学生的预习和复习、教师之间的交流。
1.3 多媒体课件
运用了Powerpoint、Flash及Photoshop等工具开发本课程全部教学内容的多媒体课件，生动形象地展示了各个案例和实训项目。
1.4 虚拟开发
给学生提供虚拟开发环境，将企业真实项目的整个开发流程展现给学生，学生以游戏闯关的形式完成项目开发。
1.5 网络课程
以生动形象的文字及视频、动画等形式展现课程内容中重点、难点。
1.6 视频动画库
以视频、动画等形式展示Java环境的安装、部署，常用开发工具的使用技巧及项目开发的流程等。
1.7 课程作业
教师可在网上发布、批改及删除作业，学生可在线完成作业或下载完成作业，将解答上传。
1.8 单元自测
将每个单元的重点和难点以各种题型展现给学生，供学生自测。
1.9 在线考试
设置试题库，题型有选择题、判断题、填空题、程序分析题及程序设计题等多种类型。教师可调用试题库生成试卷，对试题类型、数量及试卷本身进行添加、删除等管理，实现网上对学生综合测试。
1.10 职业认证试题库
汇总历年的职业资格认证真题，如：SCJP认证试题、全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试试题等，为学生考取职业认证提供实战环境。
1.11 讨论区
实现老师与学生、学生与学生之间在线交流。老师可以提供一系列课程相关案例或项目，引导学生讨论交流，增加对课程内容的深入理解，提高学习的兴趣。
2 系统关键技术分析
2.1 软件体系结构概述
目前存在Client/Server（客户/服务器）和Brower/Server（浏览器/服务器结构）两种主流网络开发模式。Client/Server模式是以局域网为基础的环境下展开应用，受到地域的限制。Brower/Server模式是通过Internet进行通信，主要由浏览器、Web服务器、数据库服务器三个层次组成，其本质上是一种特殊的客户/服务器结构，因其客户端简化为只讲单一HTML语言的客户软件，因而简化了客户端系统的管理和使用，可以使管理和维护集中在服务器端。在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，代替形形色色的各种应用软件。Web服务器负责接受HTTP查询、修改等请求，然后根据请求条件到数据库服务器获取相关数据，再将结果翻译成HTML和各种页面描述语言，传送回提出请求的浏览器［2-3］。
本系统是以Internet网络为使用平台设计和开发精品课中的各种学习资源，这就决定了网络教学平台是基于Brower/Server架构的。
2.2 系统实现技术
网络教学平台采用Brower/Server架构，实现的技术有ASP（Active Server Pages）、PHP（Hypertext Preprocessor）或JSP（Java Server Pages）。ASP是一个Web服务器端的开发环境，可以产生和运行动态的、高性能的Web服务应用程序，但只能在Windows平台下使用；PHP是一种跨平台服务器端的嵌入式脚本语言，支持目前绝大多数数据库，并使Web开发者能快速地写出动态生成页面；JSP是在Java基础下实现动态页面的开发，解决了目前ASP和PHP的一个通病——脚本级执行，采用了编译后运行方式，大大提高了其执行效率。
在综合考虑稳定性、安全性及与平台无关等众多因素情况下，本系统的实现基于了Java技术，即采用了JSP、Servlet及JavaBean等相关技术。如下图所示：
2.2.1 Java语言
Java是一种跨平台的语言，在任何平台上，只要有JVM（Java Virtual Machine），就能在不同平台上执行同一个Java程序。因为Java源代码不是为一个特殊的平台编译的，而是在编译后生成一种称为字节码（byte code）的特殊格式，这种格式是与平台无关的。
2.2.2 视图
视图用于组织模型的内容，它从模型那里获得数据并指定这些数据如何表现，即用户看到并与之交互的界面。
网络教学平台给用户提供的界面主要是JSP技术实现，再应用Flash、Photoshop及3D等工具实现用户界面的美化和管理。JSP（Java Server Page）是由Sun公司推出的动态网页技术标准，它提供了在HTML代码中混合程序代码，由语言引擎进行解释执行的能力。嵌入JSP中的是成熟强大的Java代码，客户端请求JSP页面时，代码被首先转换成Java源文件，再编译成支持HTTP、FTP等网络协议的Class文件(即Servlet)，并由Java虚拟机执行。这种编译操作仅在对JSP页面的第一次请求时发生，虽然首次调用需要几秒的编译加载时间，但后续请求只需调用服务器端缓存的Servlet就可以了，比每次请求都要解释执行的ASP代码要快。
2.2.3 模型
模型代表应用程序的数据和用于控制访问和修改这些数据的业务规则，包括对业务数据的存取、加工、综合等。当模型发生改变时，它会通知视图，并且为视图提供查询模型相关状态的能力。同时，它也为控制器提供访问封装在模型内部的应用程序功能的能力。
网络教学平台采用JavaBeans技术实现模型的功能，JavaBeans是一种基于Java的软件组件，可用来执行复杂的计算任务，例如：把常用的数据库功能，如打开数据库、关闭数据库、执行查询等都封装在一个JavaBeans中，只需要在每一个相关的JSP文件中声明一下该Bean，并定义它的作用范围，就可直接引用该Bean中的属性、方法。JavaBeans可以很好的实现业务逻辑和前台的分离，使得系统具有更好的健壮性和灵活性。与在线考试数据库中数据表BbsUser对应的一个JavaBeans类示例：
public class BbsUser{
private String username；
public String getUserName(){
return this.userName；
}
public void setUserName(String userName){
this.userName=username；
}
}
2.2.4 控制器
控制器用来管理用户与视图发生的交互，负责用户界面和模型之间的流程控制，它只把用户的信息传递给模型，告诉模型做什么，选择符合要求的视图返回给用户。因此，一个模型可能对应多个视图，一个视图可能对应多个模型。
网络教学平台采用Servlet技术实现控制器功能，Servlet是运行在服务器上的小服务程序，在用户通过网络与服务器建立HTTP连接后，它接收客户端发来的请求并对它们进行处理，然后生成响应的HTML文件，并将它们发送给客户端。Servlet本身就是一个Java类，是运行在请求/响应模式的服务器上的模块，是用Java代码编写的服务器端程序，可以访问Java全部的高级特性，如数据库连接、网络有关的特性、面向对象特性和对多线程处理的内嵌支持等。
2.2.5 数据库
Microsoft SQL Server2000能提供超大型系统所需的数据库服务，可在多个用户之间有效地分配可用资源。它不仅是一个巨大的数据容器，更是一个非常强大的数据处理工具，而且可以很好的与JSP合作，因此是本系统数据库服务器的理想选择。
网络教学平台的课程作业、单元自测、在线考试、职业认证试题库及讨论区等运用SQL Server2000对数据进行管理。
通过工厂类建立Servlet与SQL Server2000数据库连接示例：
public interface ConnectionFactory {
public Connection getConnection();
}
public class DefaultConnectionFactory implements ConnectionFactory{
public Connection getConnection(){
//与数据库的连接代码
}
}
3 结束语
本文对精品课建设中的各种教学资源进行了分析和汇总，提出了运用Java的相关技术设计和开发网络教学平台，可很好地实现用户界面和数据处理的分离，为精品课程中的各种教学资源服务教学提供了安全和稳定的平台。山东省精品课程《Java程序设计》网址：http://jpkc.edubzvc.com.cn/jingpin.htm。
参考文献
［1］ 国家精品课程评估指标(2006)［DB/OL］. http:/ /www.moe.gov.cn/edoas/website18/ level3.jsp?tablename=1196&infoid=19309.
［2］张吉才. Java Web应用开发教程［M］ . 北京：科学出版社，2006.
［3］李超燕. 数据库原理及应用教程［M］ . 科学出版社，2004.
关键词：精品课程；网络教学平台；JSP；Servlet
中图分类号：TP311.52 文献标志码：A
Design and Realization of the Online Learning Platform Based on
Java Superior Class
HE Xiang-guang
(The Vocational College of Bin Zhou，Bin ZhouShandong 256603，China)
Abstract:The online learning platform is an important key role in design of a superior class，which can realize share of teching resource and provide the good environment for applying teching resource to teching.This paper exploited an safe and stable online learning platform based on the discussion of teching resource ，which adopted fashionable Jave thchnology.This platform play an important key role in teching.
Key words: superior；online learing platform；JSP；servlet
教育部《精品课程评审指标》对网络教学环境提出具体要求：“网络教学资源建设已经初具规模，并能经常保持更新，具备运行机制良好的硬件环境，选编、制作了系列软件资源。能满足本课程的教学需要，在教学中确实发挥了作用”［１］。可见，网络教学平台的建设是展示课程设计思想、体现和应用各种教学资源以及保障资源安全的关键，是精品课程充分发挥示范性和辐射推广作用的窗口。我院的《Java程序设计》课程于2008年被评选为山东省精品课程,目前正在努力争创国家级的精品课程。结合该课程的建设过程，谈谈在网络教学平台设计方面的一些体会。
1 系统总体功能分析
如何将建设的精品课程服务于教学，在教学中发挥其作用。以《Java程序设计》课程为例说明。
依据本课程培养目标，分析学生通过本课程的学习应达到的职业能力，要具备这些职业能力，必须灵活定制学生的学习资源，这些资源要以生动丰富多彩的文字、图表、图像、动画、游戏、影片和录像片等各中各样的形式直观地呈现在学生的面前，使学生视听并举，加深、加快感知和理解，为学生创设生动的学习情境。而网络教学平台为资源的展示与应用提供了有力支撑，为学生提供最大限度的自主学习的空间，为学生之间、师生之间及院校之间的交流提供了便利。如下图：
1.1 教学录像
精心录制主讲教师的实时授课过程，供学生观看，以便于学生更好的把握教学内容。
1.2 电子教案
依据课程标准，在了解学生基本情况的基础上，结合教师多年积累的教学经验和形成的教学风格，充分发挥教师个性、特点和才华，编写出具有自身特色的电子教案，以方便学生的预习和复习、教师之间的交流。
1.3 多媒体课件
运用了Powerpoint、Flash及Photoshop等工具开发本课程全部教学内容的多媒体课件，生动形象地展示了各个案例和实训项目。
1.4 虚拟开发
给学生提供虚拟开发环境，将企业真实项目的整个开发流程展现给学生，学生以游戏闯关的形式完成项目开发。
1.5 网络课程
以生动形象的文字及视频、动画等形式展现课程内容中重点、难点。
1.6 视频动画库
以视频、动画等形式展示Java环境的安装、部署，常用开发工具的使用技巧及项目开发的流程等。
1.7 课程作业
教师可在网上发布、批改及删除作业，学生可在线完成作业或下载完成作业，将解答上传。
1.8 单元自测
将每个单元的重点和难点以各种题型展现给学生，供学生自测。
1.9 在线考试
设置试题库，题型有选择题、判断题、填空题、程序分析题及程序设计题等多种类型。教师可调用试题库生成试卷，对试题类型、数量及试卷本身进行添加、删除等管理，实现网上对学生综合测试。
1.10 职业认证试题库
汇总历年的职业资格认证真题，如：SCJP认证试题、全国计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试试题等，为学生考取职业认证提供实战环境。
1.11 讨论区
实现老师与学生、学生与学生之间在线交流。老师可以提供一系列课程相关案例或项目，引导学生讨论交流，增加对课程内容的深入理解，提高学习的兴趣。
2 系统关键技术分析
2.1 软件体系结构概述
目前存在Client/Server（客户/服务器）和Brower/Server（浏览器/服务器结构）两种主流网络开发模式。Client/Server模式是以局域网为基础的环境下展开应用，受到地域的限制。Brower/Server模式是通过Internet进行通信，主要由浏览器、Web服务器、数据库服务器三个层次组成，其本质上是一种特殊的客户/服务器结构，因其客户端简化为只讲单一HTML语言的客户软件，因而简化了客户端系统的管理和使用，可以使管理和维护集中在服务器端。在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，代替形形色色的各种应用软件。Web服务器负责接受HTTP查询、修改等请求，然后根据请求条件到数据库服务器获取相关数据，再将结果翻译成HTML和各种页面描述语言，传送回提出请求的浏览器［2-3］。
本系统是以Internet网络为使用平台设计和开发精品课中的各种学习资源，这就决定了网络教学平台是基于Brower/Server架构的。
2.2 系统实现技术
网络教学平台采用Brower/Server架构，实现的技术有ASP（Active Server Pages）、PHP（Hypertext Preprocessor）或JSP（Java Server Pages）。ASP是一个Web服务器端的开发环境，可以产生和运行动态的、高性能的Web服务应用程序，但只能在Windows平台下使用；PHP是一种跨平台服务器端的嵌入式脚本语言，支持目前绝大多数数据库，并使Web开发者能快速地写出动态生成页面；JSP是在Java基础下实现动态页面的开发，解决了目前ASP和PHP的一个通病——脚本级执行，采用了编译后运行方式，大大提高了其执行效率。
在综合考虑稳定性、安全性及与平台无关等众多因素情况下，本系统的实现基于了Java技术，即采用了JSP、Servlet及JavaBean等相关技术。如下图所示：
2.2.1 Java语言
Java是一种跨平台的语言，在任何平台上，只要有JVM（Java Virtual Machine），就能在不同平台上执行同一个Java程序。因为Java源代码不是为一个特殊的平台编译的，而是在编译后生成一种称为字节码（byte code）的特殊格式，这种格式是与平台无关的。
2.2.2 视图
视图用于组织模型的内容，它从模型那里获得数据并指定这些数据如何表现，即用户看到并与之交互的界面。
网络教学平台给用户提供的界面主要是JSP技术实现，再应用Flash、Photoshop及3D等工具实现用户界面的美化和管理。JSP（Java Server Page）是由Sun公司推出的动态网页技术标准，它提供了在HTML代码中混合程序代码，由语言引擎进行解释执行的能力。嵌入JSP中的是成熟强大的Java代码，客户端请求JSP页面时，代码被首先转换成Java源文件，再编译成支持HTTP、FTP等网络协议的Class文件(即Servlet)，并由Java虚拟机执行。这种编译操作仅在对JSP页面的第一次请求时发生，虽然首次调用需要几秒的编译加载时间，但后续请求只需调用服务器端缓存的Servlet就可以了，比每次请求都要解释执行的ASP代码要快。
2.2.3 模型
模型代表应用程序的数据和用于控制访问和修改这些数据的业务规则，包括对业务数据的存取、加工、综合等。当模型发生改变时，它会通知视图，并且为视图提供查询模型相关状态的能力。同时，它也为控制器提供访问封装在模型内部的应用程序功能的能力。
网络教学平台采用JavaBeans技术实现模型的功能，JavaBeans是一种基于Java的软件组件，可用来执行复杂的计算任务，例如：把常用的数据库功能，如打开数据库、关闭数据库、执行查询等都封装在一个JavaBeans中，只需要在每一个相关的JSP文件中声明一下该Bean，并定义它的作用范围，就可直接引用该Bean中的属性、方法。JavaBeans可以很好的实现业务逻辑和前台的分离，使得系统具有更好的健壮性和灵活性。与在线考试数据库中数据表BbsUser对应的一个JavaBeans类示例：
public class BbsUser{
private String username；
public String getUserName(){
return this.userName；
}
public void setUserName(String userName){
this.userName=username；
}
}
2.2.4 控制器
控制器用来管理用户与视图发生的交互，负责用户界面和模型之间的流程控制，它只把用户的信息传递给模型，告诉模型做什么，选择符合要求的视图返回给用户。因此，一个模型可能对应多个视图，一个视图可能对应多个模型。
网络教学平台采用Servlet技术实现控制器功能，Servlet是运行在服务器上的小服务程序，在用户通过网络与服务器建立HTTP连接后，它接收客户端发来的请求并对它们进行处理，然后生成响应的HTML文件，并将它们发送给客户端。Servlet本身就是一个Java类，是运行在请求/响应模式的服务器上的模块，是用Java代码编写的服务器端程序，可以访问Java全部的高级特性，如数据库连接、网络有关的特性、面向对象特性和对多线程处理的内嵌支持等。
2.2.5 数据库
Microsoft SQL Server2000能提供超大型系统所需的数据库服务，可在多个用户之间有效地分配可用资源。它不仅是一个巨大的数据容器，更是一个非常强大的数据处理工具，而且可以很好的与JSP合作，因此是本系统数据库服务器的理想选择。
网络教学平台的课程作业、单元自测、在线考试、职业认证试题库及讨论区等运用SQL Server2000对数据进行管理。
通过工厂类建立Servlet与SQL Server2000数据库连接示例：
public interface ConnectionFactory {
public Connection getConnection();
}
public class DefaultConnectionFactory implements ConnectionFactory{
public Connection getConnection(){
//与数据库的连接代码
}
}
3 结束语
本文对精品课建设中的各种教学资源进行了分析和汇总，提出了运用Java的相关技术设计和开发网络教学平台，可很好地实现用户界面和数据处理的分离，为精品课程中的各种教学资源服务教学提供了安全和稳定的平台。山东省精品课程《Java程序设计》网址：http://jpkc.edubzvc.com.cn/jingpin.htm。
参考文献
［1］ 国家精品课程评估指标(2006)［DB/OL］. http:/ /www.moe.gov.cn/edoas/website18/ level3.jsp?tablename=1196&infoid=19309.
［2］张吉才. Java Web应用开发教程［M］ . 北京：科学出版社，2006.
［3］李超燕. 数据库原理及应用教程［M］ . 科学出版社，2004.