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1、 THE ELECTRICS AND ELECTRONICS TEACHING SYSTEM DESIGN AND IMPLEMENTATION UNDER THE FLEX+JSP A Master Thesis Submitted to University of Electronic Science and Technology of China Major: Software Engineering Author: Long Guam.jin Advisor: Professor Li Shaorong School: School of Optoelectronic Informat
2、ion ： _ 日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文屮不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 作者签名： _ 日 期 ： 月 & 论文使用授权 本学位论文作者完全 r 解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 的全部或部
3、分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (保密的学位论文在解密后应遵守此规定） 曰期么年 !？月 摘 要 随着我校的不断发展和进步，学院影响力逐步扩大、生源逐年增加、教学任 务日益变得繁重。而教育信息化的趋势和网络技术的不断发展，为学院电工电子 类课程的教学工作，带来了变化和升级的可能。如何有效利用新时代的计算机网 络和信息化手段，完善、丰富并革新传统的电工电子类课程的教学模式，更高效 便捷的解决教学过程中的实际问题，提升教学效果和水平，是本文将要探讨的话 题。为推动学院电工电子系列课程的网络教学与研究，本课题在原有电子教 学课件的基础上，设计制
4、作了基于 Flex 和 JSP 的电工电子系列课程的交互式教学 系统。本互动教学系统涵盖电工学、模拟电子技术以及数字电子技术 等 3 门课程，可适用于我院电子信息类、计算机类、机电类专业的电工电子课程 的教学工作。 本课题采用 Flex 技术体系构建一种成熟高效的快速开发框架，使得开发者可 以快捷方便的创建富互联网应用程序，它提供了多种易用的开发工具包，为开发 者带来了各领域的完整的应用解决方案，可方便的将 Flex 程序部署于多操作系统、 多浏览器的环境下，同时具备各种平台下用户体验的高度一致性。本课题采用 AMF 作为数据传输协议与 JSP 服务器后端进行通讯。 AMF 协议是 Adobe
5、 的一项专有的 二进制数据通讯协议，具备安全、高效、支持广泛等优点。 本课题旨在将上述 Flex 和 AMF 的优点与服务端 JSP 技术及 SQL Server 数据 库等集成在一起，应用软件工程的指导思想，创建一种用户体验友好、模块功能 完善、教学效果良好的电工电子类课程的互动教学系统。 关键字： Flex， AMF, JSP, MSSQL，电子电工，互动教学 ABSTRACT With the continuous development and progress of our college, students influence gradually expanded, increas
6、es every year, teaching became increasingly heavy. Evolving trends and educational information network technology, working for the Institute of electrical and electronic courses teaching, has brought changes and upgrades. The effective use of computer networks and information technology in the new a
7、ge, perfection, enriched and innovations of traditional electrical and electronic courses teaching mode, more efficient in the teaching process of solving practical problems, raise the level of teaching and are topics that will be explored in this article. To promote College of the electrics and ele
8、ctronics network teaching and research in the course of the series, this subject on the basis of the existing e-Learning courseware, designed by Flex and JSP-based electric and electronic interactive teaching system in the course of the series. This interactive system covers the teaching of the Elec
9、trotechnics and the analog electronics as well as 3 of the digital electronic technology course can apply to our electronic information classes, computer classes, teaching of electromechanical specialty electrical and electronic work. This project used Flex technology system building-a mature effici
10、ent of quickly development framework, makes developer can shortcut convenient of created rich Internet application, it provides has multiple easy of development tools package, for developer brings has the area of full of application solution programmer, can convenient of will Flex program deployment
11、 Yu more operating system, and more browser of environment, while have various platform user experience of height consistency. This Keywords： Flex, AMF, JSP, MSSQL, Electronics and Electrotechnics, Interactive teaching 目 录 . I ABSTRACT . I 第一章绪论 . 1 1.1 课题提出背景和意义 . 1 1 丄 1 课题提出的背景 . 1 1.1.2 课题研究的意义
12、. 1 1.2 互动教学理论 . 2 1.2.1 互动教学的含义 . 2 1.2.2 互动教学平台类型 . 4 1.3 教师为主导，学生为主体 的指导思想与互动教学系统 . 5 1.4 基于网络的协作学习与互动教学系统 . 7 1.4.1 基于网络的协作学习理论 . 7 1.4.2 基于网络的协作学习是互动教学系统的主导教学模式 . 8 1.5 国内外互动教学系统的研究及应用状况分析 . 10 1.5.1 教育交互理论与实证研究情况 . 10 1.5.2 互动教学系统对现代教学的支撑 . 11 1.5.3 存在问题的分析 . 12 1.6 课题的研究目标和方法 . 12 1.6.1 课题研究目
13、标 . 12 1.6.2 研究方法 . 13 1.7 论文章节安排 . 13 1.8 本章小结 . 14 第二章基于 FLEX+JSP 的互动教学系统的相关技术 . 15 2.1 互动教学系统的技术体系的选择 . 15 2.2 ADOBE FLEX 技术体系概述 . 16 2.2.1 Adobe Flex 技术体系的组成 . 16 2.2.2 Flex 应用程序的开发流程 . 18 2.3 WEBSERVICE 技术 . 18 2_3.1 WebService 技术介绍 . 18 2.3.2 WebService 的 Java 实现一 Apache Axis 的介绍 . 19 2_3_3 JS
14、P 简介 . 19 2.4 FLEX 与 Axis (JSP)的数据交互 . 20 2.5 本章小结 . 22 第三章互动教学系统的设计 . 23 3.1 互动教学系统的需求分析 . 23 3.1.1 核心需求概述 . 23 3.1.2 系统用户的特点分析 . 24 3.2 互动教学系统的模块划分 . 24 3.3 选用的软件开发模型 . 25 3.4 互动教学系统的设计原则 . 25 3.5 互动教学系统的设计目标 . 27 3.6 系统架构的设计 . 27 3.6.1 开发工具的选择 . 27 3.6.2 体系架构的设计 . 28 3.6.3 数据存取层的设计 . 29 3.6.4 运行环
15、境设计 . 29 3.7 部分主要功能模块的设计 . 30 3.7.1 部分功能模块的业务逻辑设计 . 30 3.7.2 部分主要功能模块的数据库设计 . 33 3.8 本章小结 . 35 第四章互动教学系统的实现 . 36 4.1 系统主要功能丰旲块的实现 . 36 4.1.1 用户登录模块的实现 . 36 4.1.2 电子白板的实现 . 38 4.1.3 互动文本讨论区的实现 . 39 4.1.4 视频交互教学功能的实现 . 40 4.2 互动教学系统的教学应用 . 41 4.2.1 电工电子类课程的网络互动教学的初始设定 . 41 4.2.2模拟电子技术课程的应用截图 . 41 4.2.
16、3 互动教学系统在应用过程中的注意事项 . 41 II 4.3 本章小结 . 44 第五章互动教学系统的测试与分析 . 45 5.1 系统测试 . 45 5.1.1 系统功能测试 . 45 5.1.2 数据库测试 . 47 5.2 系统性能测试与分析 . 47 5.3 系统的性能优化调整 . 51 5.3.1 Web 服务器的性能调优 . 51 5.3.2 Flex 客户端程序性能调优 . 51 5.4 本章小结 . 53 第六章结束语 . 54 6.1 本研究主要完成的工作 . 54 6.2 存在的不足和今后的发展方向 . 54 6_3 本章小结 . 55 至夂 i 射 . 56 参考文献
17、. 57 P 付 M. 59 in 第 一 章 绪 论 1.1 课题提出背景和意义 1.1.1 课题提出的背景 四川机电职业技术学院（以下简称：我院）由攀钢集团有限公司出资举办， 是经四川省人民政府批准的公办普通高等职业技术学院。 2010 年成为省级示范高 职立项建设单位，国家示范性骨千高职院校立项建设单位。我院面临招生规模逐 步扩张、教学任务日趋紧张的情况。在此情形下，学院急需发展了一批优秀的精 品课程，本选题就来源于我院 2010-2011 年度院级教学建设项目，项目名称：电 工电子精品课程建设，项目编号： JXJS20100307。 目前在国内的各地各大专院校中，较常采用的教学模式一般
18、有这主要的两类 : 一种教学模式是完全以任课老师为中心，第二种教学模式则是以学生为中心。以 任课老师为中心的教学模式的最大好处是非常便于任课老师发挥主导作用。不过 其弊病也很明显：教学课堂完全由任课老师主宰，一定程度上不够重视学生的认 知的主体作用，不能很好的培养各种开放性的、创新性的学生的成长。而以学生 为中心的教学模式则特别强调要以听课的学生为主导中心，这要求任课老师要由 知识的灌输传授者变更为 学生自主构造各种学习环境的促进以及帮助者。后者这 样的模式总是忽视掉任课教师的主要引导作用和老师与学生间感性的互动交流在 知识传授和学习过程中的举足轻重的用途，另外也很有可能在自主过程中方向偏 颇
19、而远离教学目标的要求。综合上述情况可知，过去的这两种教学模式是各有千 秋。而本课题则是要试图通过实践教学及理论研究，期望建立一种既可以发挥教 师引导作用，也可发挥学生自主学习的新颖的互动式教学模式，以达成调动知识 传授与知识接受两个方向的积极性、能动性。一言蔽之，它是兼有两种传统教学 模式的优点而摒弃其糟粕，以任课 教师为主导，学生为教学主体。 1.1.2 课题研究的意义 我国教育事业的不断发展，铸就了庞大的教育信息化市场。以 远程、互动、 协作 为典型特征的互动教学系统，正逐渐在成为我国现代教育信息化科研和应 2 用领域的一个重要发展方向，并由此延伸到各种不同层次的教育领域。 随着教学改革的
20、深入和计算机技术与应用的发展，传统的教学模式已经难以 满足现代社会对高职教育的需求，互动教学系统因具有实时交互功能己成为计算 机网络和多媒体技术相结合的新一代教育技术。在此基础上多样化的教学模式被 开发使用并取得了较好成果。 互动教学系统，就是利用现代计算机网络技术进行授课内容的传送载体，充 分利用多媒体技术，在局域网或广域网进行教学活动的管理、安排和实施。它的 优点在于，一是具备良好的交流渠道，可充分促进学生之间、学生与任课教师之 间的交流和沟通，二是学习形式灵活，内容随时可以被访问。这些对于提高一门 课程的教学质量，进学生挖掘更多学习能力是十分必要的。互动教学系统优势是 明显的，发展前景也
21、是不可估量的，值得我们研究、应用和推广，而这也正是本 课题的价值和意义之体现 1。 本课题的理论意义： 1、 应用现代网络及信息传送技术 /多媒体技术，使课堂与网络有机结合，构筑 现代化的电子学习环境，引起学生的学习兴趣，使学生能足不出户即可透过网络 达成与任课教师的互动交互，获取新的知识和能力。 2、网络教育打破了时空的限制，学生可以异地或异步进行自主学习，网络本 身就是一个海量资源库，师生可以快速地找到自己所要的资源，网络也为良好的 沟通交流提供了便利。 本课题的应用价值： 1、本互动教学系统为师生提供了不受时间、地点限制的交互式教学新方式， 互动教学系统网站提供丰富、全面的教学资源。 2
22、、互动教学系统中，教师和学生均可在线，师生可以互相通过文字、声音甚 至视频进行教学讨论。 3、互动教学系统给教师提供的电子白板，可以展示文字、图片、视频等信息 给学生，甚至在线演示 PPT。 1.2 互动教学理论 1.2.1 互动教学的含义 师与生、教与学的互动，是个古老而又年轻的话题。说它古老是因为这个话 3 题已谈论了几千年，说它年轻是因为即使在现代教育中，互动是个绕不开的新鲜 话题，特别令人关注，而且在网络和信息化时代，更是被赋予了很多新的涵义和 内容。 当下，互动教学已经逐渐成为课堂教学改革的一种趋势。互动教学的 互 ， 是交互、交流、相互； 动 是教、受双方的变化或影响。所以， 互动
23、 就是让 教、受双方进行交流、引起变化的经过，是使教师和学生双方相互作用产生积极 结果的一个改变过程。 1、互动教学的含义 交互理论是一个完整的理论体系，它的内涵是多方面的，在此我们只谈它的 核心内涵，即交互（互动）教学。交互教学的概念是：在现代交互教育中，为实 现预定学习目标，学生在自我学习中，与教师、同学和其他人，与各种教学资源， 与计算机和网络等媒体之间，所进行的相互交流与互动作用。从这一概念可见， 相互交流与互动是教学交互的本质特点。现代交互教育就是应用教学互动，实现 在新的教育形式下的相互交流与互动，从而提高教学效果，逼近教学目标 2。 根据互动主体与客体的不同，一般而言互动包含三个
24、层面的方向的概念：学 生与课程的互 动、学生与教师的互动和学生之间的互动。 广大教育学领域的专家们普遍认为，现代的互动教学，相对于传统面对面教 育而言，在师生之间、同学之间因不见面而采用更加方便快捷的网络通讯技术、 多媒体技术等实现它们之间的互动，效率更高，效果更好。 2、交互理论的特殊作用 教学交互的引入，即运用现代化信息技术，实现师与生、教与学的相互交流 与互动，实现把时空相对分离的教师与学生、教学与学习联结起来。所以教学交 互便成为联结师与生、教与学的 立交桥 。 由于教学交互在现代教育领域的应用，才使交互教育的教与学得以顺利实现 , 从而进一步提高教学质量，保证实现教学目标。这是交互理
25、论在现代远程教育中， 对师生理论和教学理论的另一个特殊作用。 教育交互理论在现代教育中的作用，如图 1-1 所示。 3、互动教学的应用 互动教学的应用主要体现在以下几个方面： (1) 应用于多媒体教学资源的学习：多媒体教学资源包括文字教材、音像教 材、网络课程、课件等。学生在学习各种媒体教学资源中，开展与它们之间的交 流与互动。在交流与互动中掌握各种理论、知识和技能，从而实现教学目标。 4 (2) 应用于网络环境下的各种实时教学 ： 实时教学也称同步交互教学。它是 目前应用相当广泛的一种交互形式。实时教学是指学生群体与教师在指定的时间 和一定平台上，就预定的专业开展信息交互。它包括直播课堂、谈
26、话式教学、网 上讨论式教学、优秀电视专业移接和科研、生产场景的仿真嫁接等。实时教学主 要通过网络视频会议系统进行，其信息的传递是实时的，参与者有临场感。其信 息以多种形式传递，简单的问题用 chat 形式进行，复杂的问题通过声音辅以白板 进行，还可以进行远程实时演示等。 图 1-1 交互理论在现代教育中的作用 (3) 应用于现代通信工具支持下的非实时教学：非实时教学也称异步交互教 学。它是师与生在不同地点、不同时间进行的交互。非实时教学包括 BBS、 E-mail 和移动教学等。 (4) 应用于教学的各个环节：教学互动在教学的各个环节，如学前指导、面 授辅导、小组学习、网上专题讨论、电话答题、考前辅导和试卷分析等，都有广 泛应用，师生通过上述各教学环节，进行教学互动。 1.2.2 互动教学平台类型 当下，各类互动教学平台蓬勃发展，种类繁多。常见的