Design and Research of Teaching Resources Management Based on SSH and AJAX
基于SSH和AJAX的教学资源管理系统的设计与研究
摘要——本研究根据高校教学资源的特点，设计了一个高校教学资源管理系统。该系统基于开源SSH框架和Ajax技术，主要包括7个主要功能模块：教学资源库，4个在线子系统（课程，教学，交互式通信和作业），智能自动测试生成和学生考试。该系统的应用已经过测试，能科学分类管理、高效检索以及快速共享和下载等，也充分证明了其可行性。在丰富的体系结构、子系统依赖性、简化编码和Web应用程序开发的高性能方面，基于SSH和AJAX的信息技术与现有教学系统的集成非常简单。该系统有着广泛的应用前景，可应用于开源和企业级J2EE开发工具等领域。
关键词：网络教学；资源管理；Struts；Hibernate；Spring ；MVC ；AJAX
I. 引言
现在许多大学都拥有丰富的教学资源，为学生提供了丰富的知识，这些资源在推动国内外高等教育和社会发展等方面发挥着重要作用。加强资源管理和改善资源利用成为重要问题，这也引起了对如何在大学教育层面加强管理以及如何向社会提供教育贡献问题的认真考虑。随着数字化和信息技术的快速发展，资源变得空前丰富，我们迫切需要一种高效的多种融合的教学资源管理模式来处理上述问题，该模式为终端用户提供了一个友好的界面来访问高效的检索和共享资源。不幸的是，大学的许多在线教学资源仅支持初步资源和基本数字化处理，他们的在线系统仅提供用于查询、下载和信息传递的简单的基于Web的信息，该系统大多没有很好的设计来满足当今成熟的教育管理、丰富的教学资源和奇特的终端用户需求。建立优秀、管理良好的教学、咨询和自学资源势在必行。目前存在一些亟待解决的问题。
例如，很多教学资源只能在本地使用而不能共享，资源利用率极低。同一教育领域的教师不能分享他们的教学资源、想法、教学策略以及方法、课程、技能和经验，他们必须单独为学生组织考试，且无法访问和分析常见数据，因此非常影响其教学质量和教学评估，如课程评估、学生评论和建议。目前许多教育系统缺乏管理标准和基础监督、对教学效果进行实时教育评估。另一个例子是许多资源是多余的，浪费了大量的时间、精力和预算。
大学教学资源管理系统通常支持视频、图片、演示幻灯片、文档等数字资源，该系统实现了传统上的资源目录和资源检索，还为行政人员、讲师和学生提供网络增强的教学资源，该系统通常支持基于本地互联网的高校教学应用。
在这项研究中，我们设计了一个基于SSH和Ajax的教学资源管理系统，旨在从技术上解决我们讨论的问题。 除数字化教学资源库外，该系统还专门为在线教学、学习、交流、测试、广泛的教学管理界面等相关业务模块提供支持。 在丰富的体系结构、子系统依赖性、简化编码和Web应用程序开发的高性能方面，基于SSH和AJAX的信息技术与现有教学系统的集成非常简单。 该系统可用于具有开放源代码和企业级J2EE开发工具，具有广泛的应用前景。 该系统为教学决策提供了智能数据分析模块，并对教学任务进行评估和指导，以提高高等教育系统的教学质量。
II．SSH框架和AJAX技术
在本节中，我们将回顾SSH和Ajax技术。 SSH框架是开发轻量级J2EE企业Web应用程序的解决方案。 开发SSS结构的过程由基于经典MVC模型的Struts实现的，该模型是大多数实现用户界面的软件体系结构。它将给定的软件应用程序划分为三个相互关联的部分，以便将信息的内部表示与信息呈现给用户或从用户接受的方式分开。 关于业务逻辑，控制反转（IoC）可用于增加程序的模块化和业务逻辑处理的可扩展性。 业务传输层框架Spring和对象/关系映射持久层框架hibernate也可以使用。 SSH体系结构分为表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层。 SSH框架和结构图如图1所示。
图1 SSH架构系统结构图
2.1 Struts
Struts架构是一个经典的MVC模型框架，它有三层：视图层（View），控制器层（Controller）和业务模型层（Model），如图2所示。
图2 Struts框架
Struts由一组丰富的标签库（Taglib）、JSP、servlet和一系列交互组成。 在Struts框架中，“view”是由JSP页面生成的应用层，“model”层代表应用的业务逻辑; “控制器”一般用于提供Servlet Action的应用层， 控制器和自定义标签库。 Struts形成了一个松耦合效果层，提高了系统的可重用性、灵活性和可维护性。
2.2 Spring
Spring是一个优秀的J2EE框架，可用于开发复杂的企业应用程序。 Spring是建立在JavaBean的IoC（控制反转）容器之上的，而不是传统的合成代码中的各种组件的编码，大大减少了组件的耦合性。 另外，Spring使用支持Hibernate和面向方面编程（AOP）的数据访问对象（DAO）模块和对象/关系映射（ORM）模块来提供数据访问。
2.3 Hibernate框架
Hibernate是具有Java数据库连接（JDBC）的良好的对象/关系映射框架之一，因此，它被认为是一种轻量级的对象封装，它允许程序员部署面向对象的数据库访问方法。 由于ORM是数据库SQL操作底层的Hibernate进程，因此顶层应用程序无需知道数据库管理系统（DBS）中的数据表结构和访问方法的类型。 如果面向对象的模型在DBS升级或数据结构改变时保持不变，那么只需要修改Hibernate配置和映射文件而不用触及程序代码。 这样，Hibernate增强的应用程序就具有较高的可移植性。
2.4 AJAX 技术
AJAX是一套集成了多种技术的组合工具，主要包括JavaScript、XHTML、CSS、DOM、XML、XSTL、XMLHttpRequest等，它为用户提供了无需刷新的动态数据交换等。与传统Web应用程序不同，AJAX使客户端能够与服务器进行通信，用户能自由请求和回应，它有助于减少大量数据传输并提高客户端的响应速度。 图3显示了AJAX Web模型和传统Web应用模型之间的区别。
图3 AJAX Web模型和传统的Web模型
III．系统结构与设计分析
在这个项目中，我们使用MyEclipse将Struts，Hibernate和Spring技术集成在一起，同时使用Oracle 9i进行数据库管理设置，使用AJAX来升级和修改应用程序，而不会打扰这些技术的具体实现。
3.1系统概况
该项目的无形目标是开发具有先进信息技术的大学教学资源管理系统（TRMS）。该项目的目标是在技术上构建一个安全稳定、信息共享、使用方便、效率高的系统。该系统支持视频、文档、课件、图片和其他资源，负责资源数据分类、检索中的高效下载和快速上传共享，能够为拥有丰富教学资源和大量学习资源的教师和学生提供可获得的权力，还支持高校的网络应用程序。该系统可以被认为是一个实用和教学导向的业务管理过程，它支持教学、学习交流、智能测试生成、考试、综合教学管理和商业应用等多种在线功能。该系统还包含一个子系统，可以对检查结果进行分析，以便立即做出决定、修改评估和指导。该系统还可以发现和排除业务疏漏，以提高教育质量，丰富教学资源并扩大应用范围。具体任务概述如下。
（1）通过有效地检索、分享和下载，倡导并促进资源的充分利用，为学生提供高度的灵活性以鼓励积极的学习，为教师和学生提供高度的知识可及性，为教师提供便利，以维护他们的课程和教材。
（2）建立新的教学环境，让学生消费并提升知识。环境让学生通过知识对话和师生间的交流获得互动式的帮助、咨询和指导。
（3）开发一个基于高等教育专家知识的智能测试生成子系统，该子系统使用高级人工智能从问题库中自动选择问题，并将选定的问题转换为测试以满足大学要求。评估讲师教学绩效的客观性、准确性和可靠性是一个显著特征。
（4）网络增强型考试可转换为传统考试、验证、打印、交付、注册、评估和归档，所有的过程都可能减少人为的主观干预，节省大量的时间、人力、物力和财力，它可以极大地提高考试制度的客观性和公正性。
（5）提供综合统计分析功能，协助教师进行决策，并向计划行政委员会报告未来课程的开发情况。
3.2系统业务流程
大学教学资源管理系统（TRMS）包括四个管理模块：系统管理，教学资源库管理，网络教学管理和网络考试管理，如图2所示。
图2 TRMS中的功能管理模块
IV. 系统集成
4.1整合Spring和Struts进行Action管理
该系统使用Struts来完成业务流程，Struts核心控制器首先拦截用户请求转发给相应的Action处理，Action指向处理用户请求的Spring容器中的Action实例，Action组调用业务逻辑，由于Struts作为一个bean集成在Spring中，它管理着Struts框架的上下文。
为了允许Spring容器管理控制器应用程序，我们采用了IoC Spring增强功能和基于XML的Web以及contextConfigLocation，该类可以用作Web应用程序中的Listener，它会自动查找Spring配置文件：
该文件有助于创建Spring容器，因此，我们在web.xml文件中添加以下代码：
Spring配置文件基于应用程序模块，该模块在启动时请求许多Spring配置文件加载应用程序，需要加载web.xml文件中配置的应用程序：
加载文件中的顺序为：
XML文件中的*通配符代表所有的applicationContext，它指的是在监听，像插件格式的Spring上下文一样，它们可以加载到Struts2中，通过配置文件struts.xml访问Spring上下文环境。如果类操作名称是包名称或类名称，则会生成冗余配置文件，此时，类属性只能是由bean ID提供的Spring容器中定义的类：
当客户端调用资源操作时，请求将被分配给Action资源。但是，系统将其视为Spring容器中的伪类中定义的类属性，Spring容器将搜索资源ID bean并自动创建一个实例。
其中typeService和resourceService类在Action实例中动态组合，他们也是伪类的实例。Spring容器会自动搜索typeService和bean resourceService，直到找到一个Bean，最终完成是在Action文件struts.xml中配置的。在Action中操作业务逻辑之后，它会调用适当的处理方法，例如调用resourceAction（）方法，基于这种方法实现的结果在字符串中引导不同的物理视图，应用程序将切换到不同的JSP页面，并完成Spring和Struts2的集成。
4.2通过Spring和Hibernate实现数据持久层
Spring和Hibernate集成的目标是提供一个高级的、通用的和并发的数据持久机制，我们在Hibernate中应用OR将关系数据库表转换为对象，操作过程步骤在数据传输过程中被视为数据库实体。为了维护Hibernate依赖注入和松散耦合的特性，全局控制被视为一个Spring bean来管理Hibernate，这是访问Spring中的上下文环境所必需的。
MyEclipse中的Hibernate能够以反向软件工程的角度为数据库表生成POJO（Plain Object Java Object）类和相应的映射文件。以表类型作为资源的资源表有助于生成用于在分类型数据存储中建立资源类的详细信息。type类有一个用于类型集合的变量，它描述了与类型对象关联的store Resource对象，它表示两个数据库表之间的一对多关系。Resource类的配置文件是Resource.hbm.xml，主要配置代码是：
类的属性名称是映射对象，表格专用于数据库中的名称，该类的子类是该类的属性，对应于数据库中的字段。ID用于唯一标识对象，这是一个身份属性。
另外，ID中的generator子元素用于指定一个主键，用于自动生成一个增量。 多对一的关系用于指定资源和类型表之间的关系。
当数据库的DAO层操作时，我们使用Spring在DAO层中提供HibernateDaoSupport类管理，并在DAO层中生成资源SourceDAOImpl类，内容是：
这里，Resource类生成教育资源表的实体类，并使用父类中描述的方法通过资源ID进行查询。
在Spring配置文件applicationContext.xml中，创建了DataSource和SessionFactory类，通过依赖注入，将定义良好的SessionFactory类添加到DAO中，相关的注入代码为：
程序的依赖性举例如下，Action取决于业务服务层，这些服务依赖于DAO（数据库访问对象）层，DAO依赖于两个相关的DataSource类：SessionFactory和SessionFactory，Spring可以用来管理这些依赖关系，注射方向正好与方向相反。
4.3 改进的AJAX用户体验
用户注册、数据查询、数据修改和数据删除等系统组件都要用带有未刷新功能的AJAX代码建立。在客户端，AJAX在浏览器和Web服务器之间使用异步数据传输（HTTP请求），因此服务器的Web页面可以请求少量信息，而不是整个页面。通过JavaScript提供的XMLHttpRequest发送请求并得到结果，具体实现过程可以给
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