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从 java applet到现代Web应用程序的过渡
https://doi.org/10.3991/ijet.v13i10.9452
Xuchun Chen
Chongqing Technology and Business University, Chongqing, China
摘要:随着素质教育、综合教育等教学理念的普及，高校越来越重视学生的艺术教学和艺术修养。此外，计算机技术的快速发展及其在许多领域的广泛渗透，促进了艺术教学管理模式向规范化、系统化发展。为此，设计了一个基于JAVA技术的高校美术教学管理系统。系统以JAVA为主要编程语言，以eclipse为开发工具，以开源的SSH为基本框架。采用MVC模式设计Struts体系结构，保证系统的数据处理能力，使用SQL作为后台数据库，保证数据的完整性和系统的存储效率。经过测试，系统达到了预期的要求，改变了传统的大学美术教学模式，丰富了美术教学的维度。此外，该系统拓展了高校教师艺术教学工作的思路，也满足了大学生艺术培训的迫切需求。
关键字:JAVA技术;美术教学;SQL数据库;MVC
- 介绍
随着对素质教育和通识教育认识的加深，高校美术教育教学越来越受到重视[1-3]。与此同时，计算机技术的飞速发展和在许多领域的渗透，使高校艺术教育管理的发展朝着科学规范管理的目标迈进[4-6]。在美术教学过程中，会产生大量的管理历史文献和多媒体文献，这些都是日常工作中手工处理所需要的劳动。此外，大多数音乐艺术教育方向在课程管理和学生档案管理方面还处于实验阶段，很少有学校采用科学的教育教学管理模式[7-9]。为了使艺术教育学院的教学管理更加系统化、规范化，有必要构建艺术教育教学管理体系，通过网络通信、计算机和管理知识为艺术教育教学决策和管理提供支持和实现美术教育教学信息化目标的关键途径。
- 相关理论与技术
2.1 B/S模式系统架构
在B/S架构上，浏览器属于网络的分布式通信服务器和客户端。用户可以通过浏览器向服务器发送请求，服务器负责解析来自浏览器的请求，然后将信息返回给浏览器[10-12]。就B/S体系结构而言，简化了客户端工作。在此基础上，只需安装浏览器和系统即可进行软件开发和维护。在服务器方面，大大提高了系统开发和维护的效率。
2.2 Java 2平台(企业版)
Java2平台是Sun公司推出的一套技术指南，旨在解决企业后端使用信息产品的兼容性问题[13-15]。J2EE的具体优势体现在以下几个方面。首先，通过B/S模型的应用，该体系结构可以减少用户客户端面临的需求，客户端只能基于浏览器访问后端应用。第二，为用户提供一个可移植、独立、稳定、多用户的企业级研发平台。J2EE的使用简化了应用程序的部署过程，大大提高了研发效率。
SSH框架以轻量级框架命名，因为它在启动和运行时不会消耗太多资源。还可以认为轻量级是架构依赖于容器的程度。如果依赖项更小，那么它必然是轻量级的[16-18]。应用这种软件体系结构的优点在于它们的耦合性更少，而且更灵活。图1显示了使用SSH的流程图。
图1. SSH框架的系统流程图
2.3 mvc模式
Smalltalk-80GUI库在20世纪80年代引入了MVC架构模型。服务层和表示层是分开的，MVC模型的适用性和可重用性在许多WAP和WEB中都非常突出[19-20]。上述特点显著降低了MVC在开发和维护用户界面方面的技术含量，明显缩短了研发时间。业务逻辑层和表示层的分离还使得修改和维护基于struts的Web应用程序变得更加容易。MVC由于具有上述优点，在交互系统的设计中得到了广泛的应用，尤其是在复杂应用的研发中。
- 需求分析
3.1 系统的目标
本系统的目的是开发网络音乐欣赏教学，以改进传统枯燥的教学模式，提高教学效果和质量。此外，可以充分利用网络载体进行个性化教学。通过网络调查，学生可以更自由地享受音乐，从而减轻教育负担，降低教育成本。
3.2 系统服务概览
本系统具有以下服务功能:
1. 用户管理:教师和学生都是本系统的用户，两者之间的互动将直观地反映系统的功能。
2. 课程管理:发布和管理教师的课程开发。
3.资源上传下载:下载与课程相关的课件及资料。
4. 系统公告:考试、工作、学习公告。
5. 在线测试:结合网络，教师将发布测试和作业。
6. 在线交流:教师和学生可以通过网络进行交流。
3.3 系统功能模块分析
管理员子系统具体包括四个主要功能模块:教学、资源、公告和用户管理。
教师子系统主要包括三个功能模块:课堂、教学和课程项目管理。具体功能包括在线答疑、综合测评、信息发布等。
学生子系统主要包括以下功能模块:签到、浏览公告、在线讨论。相应的功能主要包括成绩查询、公告查看和在线学习。其中，网络学习主要包括三个模块:音乐理论基础课程教学、中外现代音乐作品教学、中外器乐作品鉴赏教学。
为了使系统的功能更加易懂、清晰，用例图对功能模块进行了说明。图2是管理员子系统的用例图。
图2.管理员参与的用例图
4系统设计
4.1功能模块设计
在功能需求分析的基础上，将系统划分为七大功能模块，更有效地应用和管理网络教学资源，使音乐教学模式更加完善和科学。为满足用户的需求设置了各类用户功能和权限，如图三。
图3.系统功能图
系统用户管理模块的设计。该模块具有用户注册、用户信息查看、修改和注销等四大功能。教师和学生只能查看用户信息，而管理员可以访问所有功能。一般来说，用户注册是通过批量导入信息来完成的。对于少量需要完善的信息，系统管理员可以在较小的范围内手工修改。对于系统中已过期无效的信息，管理员可以及时清理并注销。用户管理模块的具体流程图如图四。
图4.用户管理模块的流程图
公告管理模块设计。该模块主要包括发布、删除、查看和修改公告等功能，分为学习公告和系统公告。学习公告由教师发布，系统公告由广告部发布。此外，管理员还可以对公告执行删除和修改等操作。教师负责发布学习公告，具体包括作业安排、课时调整等内容。学生可以留言查看信息，教师可以修改、查看和发布学习公告。同时，对于一些可疑信息或过期信息，管理员也可以删除。
资源管理模块设计。该模块具有数据上传、维护、检查数据库等功能。首先，美术教师上传各种学习资料，等待系统管理员的初步审核，管理员根据上传的资料是否符合实际教学要求来判断是否保存。保存好这些材料后，学生可以根据自己的学习需求自由地查看和下载系统中的资源。
该模块还具有极其关键的功能，即试卷的撰写和考试数据库的管理。音乐鉴赏部分包括音乐理论基础、中国现代音乐作品和乐器作品。在该系统中，每门课程都建立了相应的考试数据库，包括名词解释和选择。教师可以通过手工或自动的形式组成一份完整的试卷。教师应明确试题数量，结合随机抽取和需求，形成完整的试卷。老师负责设置分数。此时，通过应用程序界面，学生可以查看完整的试卷，并完成测试活动。
教学管理模块设计。该模块用于网络教学安全管理。在学期开始时，管理员会根据班级和学生的数量合理安排老师和时间。学生和教师用户可以查看课程安排。如果需要调整，教师可以反馈给管理员，管理员根据具体的考核情况，对教学安排再次进行变更和二次发布。
课程管理模块设计。课程计划作为教学计划的基本原型，以指导课程实践为目的，用来描述课程项目的过程。对于项目课程，它分阶段组织，并在所有阶段提供参考交付文件，作为项目验收的基础。教师可以制定评价策略和课程计划，为课程发展提供指导。特别地，它涉及到以下许多模块，即逻辑检查、评分、分组和项目组进度查看。
在线通讯模块设计。该模块主要用于解决学生在网络学习中遇到的各种问题。该模块可分为两个模块。一种是学生可以浏览班级的所有成员，并通过选择部分或其中一个成员与页面进行单独的交流活动。二是学生结合主题给出自己的观点。之后，主题将在网上交流页面上呈现，教师将实时查看并提出意见。此外，学生也可以就这个问题提出自己的观点。同时，在开展学习活动时，学生可以就学习中遇到的问题进行交流，探索自己感兴趣的话题。通过生动活泼的教学活动来调节紧张的学习气氛。
综合评价模块设计。它默认定义项目性能，并通过相应的计算公式计算项目性能。通过该模块的应用，改变了传统的教师评分方法。同时，将学生小组内评价和自我评价活动的结果作为重要的评分项目之一加入到评分中，使评分结果更加公平。
4.2 数据库的设计
在该平台的开发过程中，需要对数据库结构进行更科学的设计，以保证数据的完整性，使数据能够更有效地存储。在为此进行设计时，我们需要使用数据结构来确保所有数据库表分布的准确性。如果数据结构正确，程序就会变得更简单。作为后端数据库系统，SQL Server 2000是为21个用户表设计的。表1中提供了相应的角色权限表。
表1.角色权限列表
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系统角色权限(角色权限列表) |
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系统角色权限 |
角色权限列表 |
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字段名称 |
字段描述 |
数据类型 |
空/非空 |
系统默认 |
约束条件 |
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rf_id |
序列号 |
Bigint |
非空 |
主键 |
|
|
rf_role_id |
角色编号 |
Bigint |
非空 |
外键 |
|
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rf_right_code |
访问号码 |
Varchar(50) |
非空 |
外键 |
|
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补充说明 |
|||||
数据库的结构要求满足信息的输入和输出要求。用户需求包括信息浏览、信息查询和信息更新。为了为以后的设计打下基础，此时需要详细的数据，即数据结构的信息收集和处理。
在上述数据表的设计过程中，如果与多个外键关联的信息有关，则可以结合存储信息类型的差异对数据库表进行分类工作。图5显示了与系统数据库对应的E-R 图。
图5.系统数据库的E-R图
4.3 网络配置设计
图6.系统配置图
当系统配置J2EE的三层B/S架构时，需要对硬件进行投资，如增加机房和管理机来满足配置需求。此外，还需要通过网络进行连接，在公共网络中进行访问。图6是对应的网络配置比例图。
5系统实现及测试
5.1系统主要模块的实现
在系统中，最重要的是资源管理模块。结合本模块，学生可以查询班级需求信息，检查考试题目和作业。教师可以在教学管理模块中查询本学期所有的教学任务和目标，然后根据资源管理模块上传所需的材料和课件。学生在顺利进入系统后，可以方便地查看资料，从而实现自主学习能力的培养。图7是对应的登录页面。
图7.大学美术教育教学管理系统登录界面图
本模块部分关键代码如下:
java.text.SimpleDateFormat sdf = new java.text.SimpleDateFormat('yyyyMMdd');
String fname = sdf.format(new java.util.Date());
String upath = config.getServletContext().getRealPath('/upload/'); upath = upath '\\' fname;
FolderMaker fm = new FolderMaker();
boolean bmk = fm.CreateFolder(upath);
String a = request.getServletPath();
upath = upath.replaceAll('\\\\'，'\\\\\\\\');
upath = upath.replaceAll('/'，'//');
if(upath.indexOf('/')gt;-1){
upath = upath '//'; }else{
upath = upath '\\\\'; }
5.2系统测试
测试主要包括以下几个方面:一是单元测试，测试关键项目和源代码，检查程序模块能否实现指定的功能;二是集成测试，主要进行与软件体系结构设计相关的装配测试;三是确认测试，确认软件是否符合规范、要求和软件配置;四是结合其他系统组件，在实际操作过程中完成系统软件测试。表2显示了集成测试的结果和用例。
表2.艺术教学管理系统的测试用例和结果
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资料编号：[3021]
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