JSP 操作系统教学网站设计与开发（论文+源码）_Nueve

摘　要

通过操作系统教学网站的建设，完成了对于操作系统课程的远程化授课。可以使学生不受时间空间的限制，通过网络对于这门课程进行学习。建立起了基于B/C的网络化教学系统。本网站采用当前最流行的JSP网络编程技术，可以实现数据的高效、动态、交互访问，具有强大的Server/Client交互能力。本文中所做的主要工作：介绍Win2000 +JSP(J2DK+TOMCAT)系统并且嵌入 JAVABEAN的一般原理；阐述整个操作系统教学网站的概要设计，系统结构及工作原理；分析了系统实现中的特殊性、难点和重点；详细设计实现学院介绍、教学资源、课程表、课堂教学、在线答疑、其他课程、课件下载、留言反馈、站内搜索、公告专栏、友情链接、校园风景、新闻中心、栏目导航等程序模块； 各个模块的具体实现，且分析并解决实现中的若干技术问题；建立完整的实验网站，进行测试并分析结果。

关键字 ：   JAVABEAN    JSP   网络教学   JAVASCRIPT   JDBC  

Abstract

Through the operating system teaching website construction, completed long-distance has taught regarding the operating system curriculum, was allowed to cause the student without the time space limit, and carried on the study through the network regarding this curriculum. Established based on the B/C network teaching system. This website uses the current most popular JSP network programming technology, may realize the data to be highly effective, dynamically, alternately visits, and has the formidable Server/Client interactive ability. In this article does main work: Introduced Win2000 +JSP (J2DK+TOMCAT) the system and to insert JAVABEAN the general principle; Elaborates the entire operating system teaching website outline design, the system structure and the principle of work; Has analyzed in the system realization particularity, the difficulty and key; The detailed design realization institute introduced, in the teaching resources, the class schedule, the classroom instruction, the on-line Q/A, other curricula, class downloading, the message feedback, the station search, program module and so on announcement column, friendship link, campus scenery, news center, column navigation; Each module concrete realization, also in analysis and solution realization certain technical questions; The establishment integrity experimental website, carries on the test and the analysis result.

Key words:  JAVABEAN    JSP    Network teaching    JAVASCRIPT    JDBC

目　录

摘　要

Abstract

目　录

引　言

第1章  JSP简介

1.1 JSP与本系统的开发

1.2 对于ASP，PHP，JSP进行比较

1.3 利用JDBC访问数据库

第2章 网站需求分析

2.1与传统教学的比较

2.2网站的流程

第3章 网站概要设计

3.1综合管理系统结构

3.2后台管理系统结构

3.3网站建设模式

第4章 数据库设计

4.1数据库分析

4.2数据库实体关系设计

4.3系统数据字典

第5章 网站详细设计

5.1登陆模块的设计

5.2课堂教学模块的设计

5.3留言反馈模块设计

5.4数据库的连接

第6章 网站功能的实现

6.1登陆版块的实现

6.2主要信息版块的实现

6.2.1教学资源版块的实现

6.2.2课程表版块的实现

6.2.3其他课程版块的实现

6.3课堂教学版块的实现

6.4课件下载版块的实现

6.5留言反馈版块的实现

第7章 网站的安全性

第8章 系统开发难点与技巧

结　论

参考文献

附　录

谢　辞

引　言

Internet是目前世界上最大的计算机互联网络，它遍布全球，将世界各地各种规模的网络连接成一个整体。我们的教学也有了很大得发展与改革。现代信息技术是网络教学的技术标志，而教学活动，对人才的培养则是网络教学的根本。网络教学的问题不仅仅是技术问题，其本质问题仍是教学问题，是培养人的问题。是现代信息技术条件或环境下培养人的问题。对这些带有根本性问题的把握，就必须以科学的思想为指导，在分析研究学生实际情况本着实事求是得精神，对网络教学做探索、借鉴、创新等工作。尤其要把创新放在主要地位。认真学习国外的经验，并要结合本学校、本课程、学生的实际，加以改造应用。坚持技术标准的统一与教学思想和风格的多样化相结合。而不是技术标准的多样化，教学思想和模式的单一化。要克服那种机械的、形而上学地看待网络教学的认识，把网络教学仅看成脱离课堂、学校、教师，一切依靠网络所进行的学习（教学）“E—Learning”。其实，这是网络教学的一种方式，或是说网络教学应用的领域之一。“E—Learning”作为课堂教学活动得有效补充，应该受到大家得重视[4]。

       网络教学在教学中所扮演得角色越来越明确：一方面，计算机网络为学习者提供学习资料、工具和创设学习情景，让他们操作、探索，为提高学习者的兴趣，调动他们的积极性和主动性，培养其创造能力营造了良好的信息化环境。另一方面，计算机网络有丰富的教学信息资源，它既可以做到在不割裂学科系统知识的情况下，以多媒体的方式表现知识和经验；又可以对学科的系统知识进行延伸性链接，对不同学科所涉及的同一对象给予多角度、多层面的反映。为学习者掌握系统知识提供了书本无法比拟的信息化环境。计算机网络既能提升学习者主体地位，提高其学习兴趣，培养其主动探索问题、解决问题的能力和技能；又能使他们学习和掌握系统的科学知识。既可以使学习者学习系统知识，又可以使他们在学习过程中学会学习。既调动学习者的主动性，又充分发挥了教师的主导作用。

网络在教学中的应用必然受多种教学理论的影响，也必然要形成多元化或多种风格的发展格局。在现代科学技术的飞速发展的时代，单一的教学观，单一的教学模式显然已不适应社会发展的需要。自上个世纪50年代以来，“各种教学改革探索，风起云涌。产生了许多新的教学体系。但是，谁也包打不了天下，只有大家联合起来，才能迎接时代的挑战。”其实，国外的学者也清楚地认识到这个问题：“把建构主义这种培养学习者处理‘问题’能力和技能的模式，推广至一切教学领域是不适宜的。”（Walter Dick 1991）。 如果网络教学仅推崇某一个教学思想或模式，并认为它适用于一切类型的教学，那就是一种误解。

“资源学习观”关注的是非学校课堂时空间的学习现象，聚焦于借助网络进行的灵活的、多样化的学习活动；“建构主义观”关注的是特定教学任务的完成，聚焦于学习者借助网络完成分析问题、取得资料、解决问题等活动；“传递信息观”关注的是学校课堂教学中的教学问题，聚焦于辅助教师的工作；“信息支持观”关注的是计算机网络与各种教学思想和模式的结合等等[4]。

现存的几种网络教学模式，如“问题”解决学习模式、探究学习模式、协作学习模式、讲授——发现教学模式和自学模式等都有各自不同的教学任务、目标、内容甚至教学对象，它们都有自己突出的特点和擅长发挥作用的领域。但哪一个模式都不能包打天下。因此网络化教学要走多元化发展道路。

作为体会比较深刻的大学学习，我深深地感觉到大学生有更位自由的成长空间。主要的课程一定要学进去，学透，否则对于以后自己主动地学习打下一个非常扎实地基础。大学的每一门课程都是很紧张的，无论是课时还是课后地练习与实践。所以我在学习地过程中迫切地希望能够有这样一个更加灵活，更加方便的空间，来供我们进行自主学习。它可以是多方面地，全方位地，从课件下载，在线答疑，课堂教学到留言反馈，自我测试，再到相关网站的友情链接，以及新闻中心的设置。不仅加深了我们对于本门课程的学习理解，而且也开阔了我们的眼界，很好的培养了我们自主学习的精神。也位很多学有余力的同学提供了很好的进一步发展钻研的空间。作为老师课堂教学的有力补充，该系统具备了很多的特点。它是实时实地的，学生可以登陆这个覆盖全球的互联网，随时随地进行学习。同时系统还为学生提供了许多自我检测的功能，可以及时查漏补缺，对于以后的学习打下一个坚实的基础。学生还可以通过搜索查询关于本学科的最新动态，紧跟学科发展的步伐。与老师进行不受时间地点的限制的交流。

操作系统是计算机科学与技术专业一门十分重要的专业基础课，建设一个操作系统的教学网站是十分必要的。

第1章  JSP简介

1.1 JSP与本系统的开发

JSP是由Sun Microsystems公司倡导，许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准。是结合markup(HTML或XML)和JAVA代码来处理的一种动态页面。第一页第一次被调用的时候，通过JSP引擎自动编译成Servlet。然后执行，以后每次调用时，执行编译过的Servlet。Web应用的功能可以分为多个明确定义公共接口的组件，通过JSP将它们结合再一起。在选择本系统的开发语言时，作了非常全面的思考[2]。

1JSP的应用前景

一般企业采用JSP建设大型的分布系统；PHP快速简洁，而且同JSP一样具有跨平台的特性；ASP和.NET只能在windows上运行，ASP与PHP比起来差不多，不过没有PHP那么多的函数，所以遇到复杂疑点的就要做组件，此外也不如PHP安全高效，而且最重要的是：ASP已经被微软抛弃，停止技术更新了，属于是正在死亡的技术，而PHP正日新月异的发展着，前途很广。.NET基本上有着与JSP相同的功能和目的。将来，统帅网络编程的肯定时JSP和.NET。而PHP则时两者最有力的竞争对手和黑马。

2JSP技术

（1）将内容的生成和显示进行分离

用JSP技术，Web页面开发人员可以使用HTML或者XML标识来设计和格式化最终页面，并使用JSP标识或者小脚本来生成页面上的动态内容（内容是根据请求变化的，例如请求账户信息或者特定的一瓶酒的价格等）。生成内容的逻辑被封装在标识和JavaBeans组件中，并且捆绑在脚本中，所有的脚本在服务器端运行。由于核心逻辑被封装在标识和JavaBeans中，所以Web管理人员和页面设计者，能够编辑和使用JSP页面，而不影响内容的生成。在服务器端，JSP引擎解释JSP标识和脚本，生成所请求的内容（例如，通过访问JavaBeans组件，使用JDBC技术访问数据库或者包含文件），并且将结果以HTML（或者XML）页面的形式发送回浏览器。这既有助于作者保护自己的代码，又能保证任何基于HTML的Web浏览器的完全可用性[10]。

（2）可重用组件

绝大多数JSP页面依赖于可重用的、跨平台的组件（JavaBeans或者Enterprise JavaBeans组件）来执行应用程序所要求的复杂的处理。开发人员能够共享和交换执行普通操作的组件，或者使得这些组件为更多的使用者和客户团体所使用。基于组件的方法加速了总体开发过程，并且使得各种组织在他们现有的技能和优化结果的开发努力中得到平衡。

（3）采用标识

Web页面开发人员不会都是熟悉脚本语言的编程人员。JSP技术封装了许多功能，这些功能是在易用的、与JSP相关的XML标识中进行动态内容生成所需要的。标准的JSP标识能够访问和实例化JavaBeans组件，设置或者检索组件属性，下载Applet，以及执行用其他方法更难于编码和耗时的功能。

（4）适应平台

几乎所有平台都支持Java，JSP＋JavaBeans几乎可以在所有平台下通行无阻。从一个平台移植到另外一个平台，JSP和JavaBeans甚至不用重新编译，因为Java字节码都是标准的与平台无关的。

（5）数据库连接

Java中连接数据库的技术是JDBC，Java程序通过JDBC驱动程序与数据库相连，执行查询、提取数据等操作。Sun公司还开发了JDBC－ODBC bridge，利用此技术Java程序可以访问带有ODBC驱动程序的数据库，目前大多数数据库系统都带有ODBC驱动程序，所以Java程序能访问诸如Oracle、Sybase、MS SQL Server和MS Access等数据库。

（6）JSP的扩展性

通过开发标识库，JSP技术可以进一步扩展。第三方开发人员和其他员可以为常用功能创建自己的标识库。这使得Web页面开发人员能够使用熟悉的工和如同标识一样的执行特定功能的构件来进行工作。

（7） JSP技术的整合性

JSP技术很容易整合到多种应用体系结构中，以利用现存的工具和技巧并且能扩展到支持企业级的分布式应用中。作为采用Java技术家族的一部分，以及Java 2（企业版体系结构）的一个组成部分，JSP技术能够支持高度复杂的基于Web的应用。由于JSP页面的内置脚本语言是基于Java的，而且所有的JSP页面都被编译成为Java Servlets，所以JSP页面具有Java技术的所有好处，包括健壮的存储管理和安全性。作为Java平台的一部分，JSP拥有Java编程语言“一次编写，各处运行”的特点。

（8）JSP的应用模型

利用JSP技术，动态信息由JSP页面来表现，JSP页面由安装在Web服务器或者使用JSP的应用服务器上的JSP引擎执行。JSP引擎接受客户端对JSP页面的请求，并且生成JSP页面作为对客户端的响应。

（9）JAVA的扩展

JSP页面通常被编译成为JAVA SERVLET，这是一个标准的Java扩展。页面开发人员能够访问全部的Java应用环境，以利用Java技术的扩展性和可移植性。当JSP页面第一次被调用时，如果它还不存在，就会被编译成为一个JAVA SERVLET 类，并且存储在服务器的内存中。这就使得在接下来的对该页面的调用中，服务器会有非常快的响应（这避免了CGI－BIN为每个HTTP请求生成一个新的进程的问题）。

（10）JSP的灵活性

JSP页面可以包含在多种不同的应用体系结构或者模型中，可以用于由于同协议、组件和格式所组成的联合体中。基于JSP的动态信息发布技术是一个开放的、可扩展的建立动态Web页面的标准。不论采用什么创建工具，开发人员都可以使用JSP页面来创建可移植的Web应用，在不同的Web应用服务器上运行[10]。

1.2 对于ASP，PHP，JSP进行比较

ASP(Active Server Pages)是一个WEB服务器端的开发环境， 利用它可以产生和运行动态的、交互的、高性能的WEB服务应用程序。ASP采用脚本语言VB Script（Java script）作为自己的开发语言。

PHP是一种跨平台的服务器端的嵌入式脚本语言。 它大量地借用C,Java和Perl语言的语法, 并耦合PHP自己的特性,使WEB开发者能够快速地写出动态生成页面.它支持目前绝大多数数据库。还有一点，PHP是完全免费的，可以从PHP官方站点(http://www.php.net)自由下载。而且可以不受限制地获得源码，甚至可以从中加进自己需要的特色。

JSP 是Sun公司推出的新一代站点开发语言，他完全解决了目前ASP,PHP的一个通病－－脚本级执行（据说PHP4 也已经在Zend 的支持下，实现编译运行）。Sun 公司借助自己在Java 上的不凡造诣，将Java 从Java 应用程序 和 Java Applet 之外，又有新的硕果，就是Jsp－－Java Server Page。Jsp 可以在Serverlet和JavaBean的支持下，完成功能强大的站点程序[8]。

三者都提供在 HTML 代码中混合某种程序代码、由语言引擎解释执行程序代码的能力。但JSP代码被编译成 Servlet 并由 Java 虚拟机解释执行，这种编译操作仅在对 JSP 页面的第一次请求时发生。在 ASP 、PHP、JSP 环境下， HTML 代码主要负责描述信息的显示样式，而程序代码则用来描述处理逻辑。普通的 HTML 页面只依赖于 Web 服务器，而 ASP 、PHP、JSP 页面需要附加的语言引擎分析和执行程序代码。程序代码的执行结果被重新嵌入到 HTML 代码中，然后一起发送给浏览器。 ASP 、PHP、 JSP三者都是面向 Web 服务器的技术，客户端浏览器不需要任何附加的软件支持。JSP技术很容易整合到多种应用体系结构中，以利用现存的工具和技巧，并且扩展到能够支持企业级的分布式应用。作为采用Java技术家族的一部分，以及Java 2（企业版体系结构）的一个组成部分，JSP技术能够支持高度复杂的基于Web的应用。 由于JSP页面的内置脚本语言是基于Java编程语言的，而且所有的JSP页面都被编译成为Java Servlet，JSP页面就具有Java技术的所有好处，包括健壮的存储管理和安全性。之所以没有选择时下比较流行的PHP或是ASP，主要是因为作为一个毕业设计最重要的是学会开发的方法，而不是单纯的学会某一门语言，简单的说就是用什么语言开发最简单，最能达到锻炼的目的就用什么语言。

第2章 网站需求分析

2.1与传统教学的比较

操作系统的教学网站目前的针对对象是教师和学生。以前，我们的教学主要是通过面对面的讲授。这样，有很多优势：教师可以与学生直接交流。但是也有许多不尽人意的地方：课堂教学很大程度上受到时间和空间的限制。浪费了教学资源同时对于学生的进一步的学习具有一定的局限性[2]。

远程教育是以开放的、灵活的、终身的教育发展为目标，它是传统教育的延续发展，同时，也是对传统教育的巨大变革，打破了传统教育的局限，具有传统教育所不可比拟的优点：

1 开放性

所谓开放，是指目标开放-即学校向学习的对象开放；教育资源-即教学课程开放；教育方式-即管理的方式开放；教育场所和时间开放。

2 灵活性

远程教育的灵活性表现在：

（1）能满足受教育者个性化的要求，给受教育者以更大的自主权受教育者可以根据自己选择的方式去学习以提高学习效率从而使被动的学习变成主动的接受。在远程教育中，受教育者对个人的学习进度负责，学习评价着眼于学习的进度而不是论其考试成绩的成败，受教育者的学习要求受教育者、教师的配合，以便学习的内容符合工作的要求。受教育者的学习以自学为主，学校更多的是提供学习的条件和服务，传统教学?以教师为中心"、"以课堂为中心"逐步为"以学生为中心"，"以自主学习为中心"所替代。

（2）程教育覆盖面广、传播手段灵活多样，教育资源和学习不受时空限制，可以随时、随地为受教育者提供教育服务。

（3）远程教育可以实现多家高等教育单位的多种形式的合作，实现优势互补，充分发挥高等教育的作用。

3 大众普及性

这个优点是建立在前两个优点的基础上的：正是因为远程教育的开放性，才有可能为不同基础、不同经历的受教育者提供受教育的机会；同时，亦是由于远程教育的灵活性，才能为不同背景、不同职业的受教育者接受继续教育提供了可能。因此远程教育具有大众普及性的特点。

4学习的终身性

知识本身是需要即时更新的，掌握知识的人的知识也是需要即时更新的，从而使学习成为一个贯穿终身的持续性的活动。在当今社会，为适应市场经济的运行要求，在职人员必须适应资源社会化、配置市场化和使用价值化的要求，"创新人才是资本"成为一种基本的观念，新知识、新技术在当今社会环境中扩散速度很快，快速的扩散必然导致对知识、技术的更新要求也加快，从而又促使新的东西产生。由于知识的更新速度的加快、半衰期的缩短，在职人员必须不断的为自己补充新的知识，接受新的信息，才能赶上职业要求的变化，西方学者Dhanarajan认为，现代化的教育必须训练人们的创造力，能够适应迅速变化的工作环境，教育机构将根据社会的需要、学习者的要求和本地的实际情况提供灵活多样的课程。远程教育利用网络实现了这方面的要求。

5社会资源共享性

教育部长陈至立在《面向21世纪教育振兴计划》一文中指出："现代远程教育工程"，是在我国的教育资源短缺的条件下办好大教育的战略措施。

2.2网站的流程

通过浏览网站，在获取网站上提供的信息资源，并且利用网站提供的各项辅助学习的服务。使用该网站，使学习十分方便。比较网站教学与课堂实际教学相比较。整个网站功能很多， 大体的流程如图2-1与图2-2所示[4]。

操作系统教学网站的建设成功的实现了作为课堂教学有力补充的功能。有效的吸引了学生的学习热情。为学生的学习提供了有利的条件。节省了大量的时间，因为它是一个操作系统学习资源的集合，随着不断的更新，使学生有了更多的学习的空间与兴趣。节省了金钱，计算机的书本是相当贵的，有了网上课件下载，使得许多学生有了一个廉价而有效的学习空间。还有在线答疑使学生只要有一台电脑，可以上网，就可以随时随地向老师进行提问，没有任何的限制[2]。

总体来说：操作系统教学网站主要实现的功能模块有如下几个：课程介绍、教学资源、课程表、课堂教学、在线答疑、其他课程、课件下载、留言反馈、自我测试、成绩管理、站内搜索、公告专栏、友情链接、校园风景、新闻中心、烂目导航等程序模块。 上述功能为最基本的功能，必须实现。

第3章 网站概要设计

3.1综合管理系统结构

根据网站的需求分析说明，对操作系统教学网站进行模块化设计。其中包括一些静态的页面主要通过超链接实现包括：学院介绍，教学资源，课程表，其他课程等。使学生对于学校的概况以及网站的教学资源有一个比较完全的了解[2]。

设计了课堂教学这一模块，使学生可以像在课堂上一样，浏览幻灯片，接受学习知指导，进行课程学习，并且可以进行课堂练习，进行自我检测学习效果，查漏补缺。

课件下载是一个非常有用的版块，有条件的学生可以将其下载在电脑上，用于自己平时的学习。成为老师课上教学的有效补充。

留言反馈是了解学生的意见与建议的一个非常有效的途径。同时也是教师与学生交流的平台，学生可以向老师提出关于学习方面的问题，老师也可以对于这些问题进行解答。使教师和学生有了更多交流的机会与空间。

自我测试是学生检测自己学习成果的模块。

成绩管理是一个非常复杂的模块，分为多级管理员与用户。有登陆检测，取回密码，注销帐户。对于不同权限的用户进入不同的界面，进行成绩的管理。

其他的版块是网站中最常见的功能，如：友情链接，校园风景，栏目导航等。

网站前台结构图如图3-1所示。

3.2后台管理系统结构

针对网站的多种资源，需要及时进行更新，才可以保持网站的有用性。所以需要后台管理员进行资源的更新。由于新闻中心的新闻采取的方法是超链接，所以只要及时更新链接就可以了。对于其他模块的信息进行后台的更新。以及在线答疑模块，对多余的时间过长的疑问与解答，进行整理删除。

图6-1 登陆界面

图6-3 教学资源教师简介

图6-4 操作系统课程表

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