基于Java在线学习平台系统的设计与实现

摘要：文章阐述的平台系统主要包含前台学习和后台管理两大系统。前台学习系统提供给学生使用，主要包括用户登录退出、课程视频的观看、问题留言和课后试题的回答等。后台管理系统主要提供给教师和管理员，教师管理学生、上传课程、回复留言等，管理员审核课程、管理教师等。系统是使用JavaWeb进行开发，采用Java语言实现，运用servlet和javabean技术，并且使用了bootstrap、html、css等Web技术。数据库使用MySQL数据库，Web容器选用Apache的Tomcat。

系统功能完备、操作方便、能够更好地帮助学生进行学习，教师管理学生。

关键词：在线学习；Java；视频观看

中图分类号：TP311 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2023）18-0056-04

0 引言

随着互联网的不断发展，人们看到了网络教育的便捷与高效，开始不断参与其中，并且随着科技的发展，教学系统的功能也变得更加完善，能够满足更多人的需求[1]。由于2020年疫情原因，大多数老师通过线上授课完成对学生的教学，而学生也通过网络在家学习，一个操作简单、帮助学生进行线上教学的系统很有必要。

综合市场需求，互联网与教育的完美结合，为教育机构、企业、教师以及学校提供线上教学管理平台。

长远来看，一个好的在线教学平台可以帮助推动教育事业的发展[2]。因此，本课题通过对教学系统的智慧化设计，帮助学生学习和老师的教学，为提升教育教学水平提供了很大帮助[3]。

1 设计综述及开发工具

1.1 设计综述

本系统采用Java作为开发语言，在实现的过程中时，前端主要运用了bootstrap框架、html、css和JavaS⁃cript，后端技术主要包括servlet、javabean等[4]。

后台实现上根据抽象层级分层细化，抽象成dao、domain、service、servlet、utils、jsp等六层[5]。

Utils层：Utils包中存放了很多工具，包括数据库连接操作、输入过滤操作、加密操作、支付操作等。严格来说，Utils包不是按照抽象层级来划分的，而是按照功能，将一部分公共调用抽出来，使得各个层级都可以调用Utils包中的工具。

dao层：DAO层主要是做数据持久层的工作，负责与数据库进行联络的任务都封装在此，以及有关数据库连接的参数都在Spring的配置文件中进行配置。

domain层：通常用于放置系统中与数据库中的表一一对应起来的JavaBean。

service层：Service层主要负责业务模块的逻辑应用设计。

servlet层：Servlet从tomcat获取分发请求，调用相应的service对象方法实现，主要用于实现动态网页。

jsp层：jsp能够展现页面，由servlet层调用后，将数据输出到浏览器，从而呈现给用户。

1.2 Eclipse

Eclipse是一个基于Java的、开放源码的、可扩展的应用开发平台，它为编程人员提供了一流的Java集成开发环境。在Eclipse 的官方网站中提供了一个Java EE 版的Eclipse IDE。应用Eclipse IDE for JavaEE，既可以创建Java 项目，也可以创建动态Web项目。

本系统通过在Eclipse上创建Javaweb项目，并编译代码后实现在线学习系统。

1.3 Tomcat

Tomcat是一个较为流行的Web服务器，它能够支持JSP并且是免费开源的Servlet容器。当把WAR放到Tomcat的webapps目录下，它会自动地对这个文件进行检测，然后将它解压。Tomcat还是一个开放性的工具，在javaweb系统的开发中必不可少。

1.4 MySQL

MySQL是由瑞典MySQL AB公司开发，是Qracle旗下产品，是最流行的关系型数据管理系统之一，并且MySQL在Web应用方面，是最好的RDBMS应用软件之一。关系数据库能够将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。

2 需求分析

2.1 系统目标

本次教学系统的设计是为了帮助学生更好地在线学习，教师能够有效管理学生，所以界面设计一定要简洁便利，避免不必要的操作，其次是要保证安全性，最后必须确保所有功能能够正常进行[6]。

本文设计的智慧教学系统不仅性能稳定，而且功能完善。学生通过系统可以更加便利地学习，教师则能够实现更直接的教学管理，让在线教育学习更加地生动、高效[7]。教学系统的构建将结合各方用户的需求进行功能模块设计，全面、完善地服务。功能需求分为学生端、教师端和管理员端[8]。

2.2 学生功能需求分析

在学生登录进入系统后，可以进行如下操作：

1） 在线学习：查看课程、在线查看课程视频、查看课程介绍、课程提问、查看布置的作业、做题并由系统给出对错判断[9]。

2） 个人信息管理：查看并修改个人信息、查看学习档案。

3） 资源下载：下载课程视频、下载课件。

4） 查看公告：查看教师发布的公告。

5） 互动交流：在学习视频下进行留言、与老师互动。

2.3 教师功能需求分析

1） 学生管理：添加、删除、修改学生。

2） 资源上传：根据学生的需求，随时进行教学视频的上传[10]。

3） 互动交流：回复学生的提问。

4） 公告管理：进行公告发布或者删除。

5） 课程管理：发布课程。

3.4 管理员功能需求分析

1） 审核：对教师发布的课程进行审核，审核通过后课程才会发布。

2） 课程管理：添加或者删除课程。

3） 公告管理：与教师功能相同，管理员也可以进行公告的发布以及修改。

4） 教师管理：对教师进行添加、修改和删除操作。

3 数据库设计

4 系统设计与实现

4.1 系统的页面结构

1） 前台页面：主要分为网站首页、课程公告界面、学习档案界面、个人信息界面[11]。

前台系统主要是提供学生的在线视频学习以及课后答题，是学生参与学习并与教师产生互动的平台，主要功能有个人信息的修改和查看、查找课件、观看视频、查看公告。

2） 后台界面：管理员：用户管理界面、公告管理界面、课程管理界面。

教师：学生管理界面、课程公告界面、课程管理界面、师生互动交流界面。

ChapterDetail.jsp课程视频详细页面、courseDetail.jsp 课程介绍详细页面、courselist.jsp 课程介绍详细页面、footer.jsp网站底部页面、header.jsp网站顶部页面、Home.jsp 网站主页面、Logs.jsp 学习档案页面、Pass⁃word.jsp 修改密码页面、profile.jsp 个人资料页面、search.jsp 搜索页面[12]。

4.2 个人信息模块

个人信息模块主要用来实现个人信息的查看和修改功能。用户可以在个人资料界面查看个人信息，用户获取个人资料并修改密码。

1） 查找课件：用户可以在系统中搜索并查找相关课件。

2） 观看视频：观看视频模块主要来实现课件视频的下载和留言功能。用户可以在观看视频的页面选择下载功能，有疑问在留言区向教师留言。

3） 查看公告：查看公告模块主要来实现课程公告的查看功能。

4） 教师登录：登录系统进行相应管理，如图8所示。

4.3 学生管理模块

在本模块中，教师可对学生进行管理，包括添加、修改、删除学生并查看学生的资料[13]。

1） 课程管理模块：教师能够上传视频或者删除视频。

2） 留言管理模块：教师能够回复学生的留言提问并选择是否删除留言。

3） 管理员登录：登录系统进行相应管理，如图10所示。

1） 公告管理模块：管理员有权限对教师发布课程公告进行审核，并选择审核通过或者删除。

2） 教师管理模块：管理员可以在后台系统中添加或者删除教师。

3） 视频管理模块：管理员能够对视频进行删除，如图11所示。

5 小结与展望

本文通过对教学系统的智慧化设计，将市场需求、互联网与教育进行完美结合，为教育机构、企业、教师以及学校提供线上教学管理平台。平台帮助学生学习和老师的教学，为提升教育教学水平提供了很大的帮助，长远来看，一个好的在线教学平台可以帮助推动教育事业的发展。

参考文献：

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[7] 张军，赵荣群，周晓军.基于客户-服务器和智能多代理的网络协同式智能教学系统[J].内蒙古民族大学学报（自然科学版），2008，23（6）：613-616.

[8] 祁曼飞，侯冬梅，王万森.基于Web和数据挖掘技术的智能教学系统研究[J].计算机工程与设计，2008，29（17）：4571-4573.

[9] 张晓清，肖建华.基于虚拟现实的WEB智能教学系统研究[J].湖南工程学院学报（自然科学版），2008，18（3）：76-79.

[10] 李宜蔓，徐雪松，李山，等.基于.NET2.0平台实践教学管理系统的设计与实现[J].信息技术与信息化，2008（4）：16-18.

[11] 马文龙，瞿有甜，余文利.多模式智能教学系统教学模式选择自适应策略[J].计算机工程与应用，2008，44（17）：215-218.

[12] 吴彦文，刘伟，张昆明.基于情感识别的智能教学系统研究[J].计算机工程与设计，2008，29（9）：2350-2352.

[13] 郎颖莹，任艳，龚文涛.基于新技术的在线学习平台设计规划[J].数字通信世界，2017（5）：214-215.

【通联编辑：唐一东】