学校编码：10384 分类号 密级 学号：X2013230930 UDC
工 程 硕 士 学 位 论 文
基于 B/S 的在线教学系统的设计与实现
Design and Implementation of Online Teaching System
based on B/S
廖壮欢
指 导 教 师 ：
吴 清 锋 教 授
专 业 名 称 ：
软
件
工
程
论文提交日期：
2 0 1 6 年 0 1 月
论文答辩日期：
2 0 1 6 年 0 3 月
学位授予日期： 2 0 1 6 年 0 6 月
指 导 教 师：
答辩委员会主席：
2016 年 01 月
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声明人（签名）：
年 月 日
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摘要
摘 要
近年来，基于网络发展的新型教育形态正在风靡全球，其快速发展也获得了互联网 巨头和资本市场的青睐。随着用户对碎片化、多样化学习需求的与日俱增，在线教育也 越来越被用户所接受。对培训机构而言，拥有一套科学的在线教学系统可有效的解决传 统教育方式时间与空间的局限问题，提高培训效率，节约教学成本，提高市场竞争力。 基于上述分析，本文结合教育机构的工作实际，设计和开发了在线教学系统。系统 基于 B/S 模式，采用 PHP 语言和 MYSQL 数据库开发。它涵盖了会员管理、课程管理、 费用管理、学习管理和系统设置五个功能模块，重点解决了视频传输、支付接口等难题。 本文以软件工程中的瀑布模型作为设计主线，对在线教学系统的功能需求、非功能 需求、业务需求、系统架构设计、功能设计和数据库设计均做了详细的介绍，并给出了 系统的实现环境、关键功能模块的实现过程和界面设计，最后分别给出了系统功能和性 能的测试结果。 系统的研发和应用，较为明显的改变了培训机构传统教育不能解决的时空限制问题。 目前该系统已得到了很好的使用，达到了预期的效果，充分体现了适用性、可靠性。 关键词：视频；在线教学；PHP厦门大学博硕士论文摘要库
Abstract
Abstract
In recent years, the development of new forms of education based on the network is sweeping the world; its rapid development has also won the favor of the Internet giant and the capital market. With the increasing demand for the fragmentation and diversification of users, online education has been more and more accepted by users. In terms of training institutions, a scientific online teaching system can effectively solve the limitations of traditional education methods in time and space, improve training efficiency, save teaching costs and improve market competitiveness.
Based on this analysis, combined with the actual work of educational institutions, the design and development of online teaching system is described in this dissertation. The teaching system is based on the PHP language and MYSQL database, and it covers the membership management, curriculum management, cost management, learning management and system settings five functional modules, focusing on solving the video transmission, payment interface, etc..
Following the waterfall model in software engineering as the main line, the design and implementation are described in this dissertation, including the functional requirements of online teaching, non-functional requirements, business requirements, system architecture design, functional design and database design are described in detail, and gives the system implementation environment, the code implementation process and interface design, and finally gives the system function and performance test results.
Through the research and development of this project, it more significantly changed the traditional education training institutions can't solve the problem of space and time limit. At present, the system has been well used to achieve the desired effect, and fully reflects the applicability and reliability.
目录
目 录
第一章 绪论 ... 1
1.1 研究背景及意义... 1 1.2 现状及存在问题... 1 1.3 主要研究内容及特色 ... 2 1.4 本文组织结构安排 ... 3第二章
系统的需求分析 ... 4
2.1 系统概述... 4
2.1.1 系统应用背景 ... 4 2.1.2 系统建设目标 ... 4 2.2 系统可行性分析 ... 5 2.3 业务需求描述 ... 5 2.4 系统的功能需求 ... 7 2.4.1 会员管理 ... 7 2.4.2 课程管理 ... 8 2.4.3 费用管理 ... 9 2.4.4 学习管理 ... 10 2.4.5 系统设置 ... 10 2.5 系统的非功能需求... 11
2.6 本章小结... 12
第三章
系统设计 ... 13
3.1 系统总体架构设计... 13
3.1.1 软件层次框架设计 ... 13 3.1.2 网络拓扑结构 ... 14 3.2 功能设计... 14
3.2.1 总体功能模块图 ... 14 3.2.2 会员管理模块 ... 15 3.2.3 课程管理功能模块 ... 16厦门大学博硕士论文摘要库
基于 B/S 的在线教学系统的设计与实现 3.2.4 费用管理 ... 17 3.2.5 学习管理 ... 18 3.2.6 系统设置 ... 19 3.3 系统数据库设计
... 19
3.3.1 系统实体设计 ... 20 3.3.2 系统数据表设计 ... 22 3.4 安全设计 ... 25 3.5 本章小结 ... 25第四章
系统实现 ... 26
4.1 实现环境 ... 26 4.2 系统核心功能模块的实现 ... 26 4.2.1 主界面 ... 26 4.2.2 会员管理模块 ... 27 4.2.3 课程管理模块 ... 30 4.2.4 费用管理模块 ... 33 4.2.5 学习管理模块 ... 34 4.2.6 系统管理模块 ... 37 4.3 本章小结... 43
第五章
系统测试 ... 44
5.1 系统测试环境 ... 44 5.2 测试目标 ... 44 5.2.1 功能性测试目标 ... 44 5.2.2 性能测试目标 ... 45 5.3 功能测试... 45
5.3.1 功能测试用例设计 ... 46 5.3.2 功能测试过程分析 ... 48 5.4 性能测试 ... 49 5.5 本章小结 ... 51第六章
总结与展望 ... 52
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目录 6.1 总结 ... 52 6.2 展望 ... 52
参考文献 ... 54
致 谢 ... 55
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基于 B/S 的在线教学系统的设计与实现
Contents
Chapter 1 Introduction
... 11.1 Research Background and Significance ... 1
1.2 Research Status and Problems ... 1
1.3 Contents and Characteristics ... 2
1.4 Structure Arrangements ... 3
Chapter 2 Requirements Analysis
... 42.1 Business Requirements Description ... 4
2.1.1 System Application Background ... 4
2.1.2System Construction Goal ... 4
2.2 System Feasibility Analysis ... 5
2.3 Business Requirements Description ... 5
2.4 System Non-functional Requirements Analysis ... 7
2.4.1 Member Management ... 7
2.4.2 Course Management ... 8
2.4.3 Cost Management ... 9
2.4.4 Learning Management ... 10
2.4.5 System Configuration ... 10
2.5 System Non-functional Requirements Analysis ... 11
2.6 Summary ... 12
Chapter 3 System Design
... 133.1 System Framework Design ... 13
3.1.1 The design of software framework ... 13
3.1.2 System Network Topology ... 14
3.2 System Functional Design ... 14
3.2.1 Overall System Functional Structure ... 14
3.2.2 Member Management ... 15
3.2.3 Course Management ... 16
3.2.4 Cost Management ... 17
3.2.5 Learning Management ... 18
3.2.6 System Configuration ... 19
3.3 System Database Design ... 19
3.3.1 System Entity Design ... 20
目录
3.3.2 System Data Table Design ... 22
3.4 System Security Design ... 25
3.5 Summary ... 25
Chapter 4 System Implementation
... 264.1 System Implementation Environment ... 26
4.2 Interface Design and Implementation ... 26
4.2.1 System Welcome Screen ... 26
4.2.2 Member Management ... 27
4.2.3 Course Management ... 30
4.2.4 Cost Management ... 33
4.2.5 Learning Management Interface ... 34
4.2.6 System Management Interface ... 37
4.3 Summary ... 43
Chapter 5 System Testing
... 445.1 System Testing Environment ... 44
5.2 System Testing Target ... 44
5.2.1 Functional Test Target... 44
5.2.2 Performance Test Target ... 45
5.3 System Functional Testing... 45
5.3.1 Functional Test Cases Design ... 46
5.3.2 Functional Testing Process Analysis ... 48
5.4 System Performance Testing... 49
5.5 Summary ... 51
Chapter 6 Conclusions and Prospects
... 526.1Conclusions ... 52
6.2Prospects ... 52
Reference ... 54
Acknowledgments ... 55
第一章 绪论
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
互联网时代的到来，人们对教育的信息化要求越来越高。培训机构用传统教学方式 去授课工作效率较低。当学员增加时，传统教学就会跟不上，无法应对新环境的挑战， 也不利于参与市场竞争。拥有一套智能流畅的在线教学系统对传统培训机构而言，可以 有效的提高培训效率，节约运营成本。本文在研究前人在线教学系统的设计与开发的基 础上，结合现在的培训机构业务需求，研究和开发了本在线教学系统[1]。 众所周知，在知识经济时代下，人的能力越高越能适应社会的要求，人们不得不通 过各种途经参与继续教育的学习，但由于各种条件的限制，亲身听老师授课的机会却越 来越小。传统教学基本模式是老师授课，课后辅导，分阶段测试等环节组成，这些环节 并不适应所有的学员的学习口味，基于网络的在线教育模式是传统教学方式的有益补 充。另外，在学习的过程中，每个学员因智商与后天环境的不同，可能对授课内容的理 解程序不尽一致，通过讨论、分享环节，可以加深学员对知识的理解，而传统课堂在学 员互动环节做的还远远不够，不能满足学员间讨论和知识分享的需求，而网络教育却能 很好的解决上述问题[2]。随着互联网的发展，基于 INTERNET 的在线教育也渐渐成为一 种普及的学习渠道，这种学习渠道也被社会越来越接受。 因传统教学模式的局限，较多培训机构也渐渐采取了一些辅助的教学设施，比如投 影仪、LED 电子显示屏、PPT、多媒体教育等，这些教学工具一定程度上有利于激发学 生的学习兴趣，但总体感觉缺乏趣味性，所提供的信息量也较有限，在“教”与“学” 两个因素上，仍然是以“教”为中心，而忽略了“学”的方面。网络教育却是以学生为 中心，哪里不懂听哪里，使学生具有较强的学习主动性，也容易激发学生的学习兴趣[3]。1.2 现状及存在问题
国外互联网发展较快，教育行业的信息化水平比较高，所以，国外信息化发展模式 对国内具有一定的借鉴意义，但由于国外教育模式与国内并不完全相同，尤其是国外教 育灵活度较高，所以国外的在线教学系统并不完全适合国内培训机构[4]。另外，虽然国 外互联网技术较为发达，但它们仍未脱离传统的课堂教学，在线教育仍是现代教育的有厦门大学博硕士论文摘要库
基于 B/S 的在线教学系统的设计与实现 力补充，而且它比较适合个性化的学习。国外比较流行的 Blackboard 是目前国外市场上 唯一一个支持百万级用户的网络教学平台，它拥有整个美国百分之五十的市场占有量。 全球的很多大学，比如众所周知的哈佛、杜克、西北、普林斯大学等，都在使用 Blackboard 的教学平台。另外，全球有超过八十一个国家的两千多所大学也在使用 WebCT，比如 美国的 UC Berkeley 等。 国内在线教育培训行业发展相对国外较慢，但这几年呈现出了井喷的趋势。尤其是 民间创办的在线教育系统发展较快，比如从所周知的新东方教育在线、清华在线、洪恩 在线等[5]。它们不光仍有先进的技术，还拥有独特的教学方式，并被大家越来越接受。 国外教育平台看好中国市场，也纷纷挤身中国。
1.3 主要研究内容及特色
在查阅当前现有在线教学系统的基础上，本文结合现在教育机构的实际业务需求， 设计并实现一套技术和现实均可行的在线教学系统。本文根据培训机构的实际业务需求, 详细设计了会员管理、费用管理、学习管理、学习管理和系统设置五个模块。 围绕系统的研发，论文的主要内容包括： 1．从系统需求分析入手，详细介绍了系统的功能需求和非功能需求。在功能需求 部分，详细列出了会员管理、课程管理、费用管理、学习管理和系统设置五个功能模块 的需求。非功能需求方面，主要从系统易用性、时效性、易维护性、可扩展性和安全性 方面做了介绍[6]。 2．在系统设计上，从系统总体架构设计、功能设计和系统数据库设计三部分来研 究。 3．系统实现环节，首先需要了解系统实现的环境，然后介绍了系统界面。系统界 面应尽可能的美观、简洁、易操作。 4．从系统测试的环境入手，通过描述系统测试目标，然后给出测试用例，并分析 测试的详细过程。 本文较为详细的介绍了在线教学系统的数据库设计、功能和非功能需求、系统架构 设计和功能设计需求。在行文上以软件工程最常见的瀑布模型作为设计的主线，也易于 理解。分别对在线教学系统的功能和非功能需求进行了介绍，在此基础上，对界面设计 和代码做了阐述，最后给出测试结果[7]。 因网络资源具有共享性，本在线教学系统可以为学员提供海量的教学资源，如课件、厦门大学博硕士论文摘要库
第一章 绪论 视频和音频等资料，平台就像是一所大学或大图书馆，学生可以在平台里查阅自己需要 学习的各类知识。因是自助式学习，学员可以依据自己的兴趣进行在线式点播，所以说， 只要学员停留在本平台，就可以不断丰富自己的知识结构，在自由宽松的学习环境中主 动积极的探求真理，可以真正的做到提高教学质量[8]。通过在线交流的环节，过去“苦 学”、“死学”，现在就可以变为“乐学”、“会学”，师生间也可以摆脱时空束缚， 减少较多不必要的沟通环节。当然，这种学习方式对教师的知识面与技能也会有新的挑 战，例如少数老师根本不熟悉网络的使用，还有部分老师连打字都不熟练，让其使用在 线教学系统来进行授课就会有一定的困难，不过随着时代的发展，这并不是主流，网络 教育将会越来越被推广[9]。
1.4 本文组织结构安排
全文由六个部分组成，具体作如下安排： 第一章是本论文的绪论。在绪论部分，主要阐述了在线教学系统的现状，并介绍了 本在线教学系统的意义和背景。 第二章是在线教学系统的需求分析部分。主要介绍了在线教学系统的功能需求和非 功能需求。 第三章是在线教学系统设计部分。在系统设计环节，主要介绍了在线教学系统的框 架设计和每个功能模块，以及数据库设计的内容。 第四章是在线教学系统的实现环节。主要介绍了实现环境和界面。 第五章是在线教学系统测试。在系统测试章节，主要阐述了在线教学系统的功能测 试、性能测试、性能测试结果分析和功能测试结果分析。 第六章是总结与展望部分。总结概述了本文，并对本文写作过程中的问题做出了思 考，对未来做了展望。厦门大学博硕士论文摘要库
基于 B/S 的在线教学系统的设计与实现
第二章 系统的需求分析
需求分析是系统开发的基础。本章从业务需求入手，分析了系统的功能需求 和非功能需求[10]。2.1 系统概述
2.1.1 系统应用背景 2006 年某市教育主管部门批准建立了开心文化教育培训学校，其作为一个专 业民办教育机构，主要的培训对象是青少年，培训内容以青少年校外课程为主。 特别是作为该市的专业数学培训学校之一，自成立以来，该学校承办了全国初中 数学联赛、“希望杯”全国数学邀请赛、“华罗庚金杯”少年数学邀请赛、世界 数学团体锦标赛等大型数学赛事和世界少年奥林匹克竞赛亚洲精英赛等，是“希 望杯”全国数学邀请赛的市级授权点。近年来，该校学员取得了一系列优异的成 绩，如有 4 人获得 2010 年世界数学团体锦标赛的金牌，有 1 人成为了中国参加 2011 年世界少年奥林匹克数学竞赛的 15 名队员之一。尽管该校取得了一定的办学规模， 但该校信息化程度并不高，据了解，目前该校仅有一个学校的官方网站。由于办 公规模的扩大，拥有一套完备的在线教学系统已迫在眉睫。 2.1.2 系统建设目标 在线教学系统的设计总体目标就是促进培训学校的教学信息化，提高办学水 平，具有良好的实用价值[11]。围绕这一总体目标，系统在实际运用中应具有以下 建设原则： 1．实用性和先进性。在线教学系统的开发要兼顾实用性和先进性，重点放在 实用性方面。在线教学系统应该首先符合培训学校的业务流程，满足用户的基本 需求。在此基础上，通过合理的投入，充分利用现有的资源，建设一个比较先进 的系统。尽量延长系统的生命周期。符合常规 Windows 操作环境下用户的使用习 惯[12]。 2．模块化。本系统采用模块化设计，按照不同的业务功能划分功能模块。每 个模块按要求完成各自的任务。在其他模块的正常运行的情况下可进行单个模块 的修改。在设计中尽可能减少传递的模块间数据，以减少相关性，方便程序的设厦门大学博硕士论文摘要库
第二章 系统的需求分析 计开发，并且便于系统以后的维护[13]。 3．安全性和保密性。在复杂的网络环境中，系统应具有对前端用户进行身份 验证与授权管理能力，防止非法用户进入系统并对数据库进行非法操作，造成数 据的泄漏、更改和破坏。 4．整体性和扩展性原则。作为学校在线教学系统中一个相对独立的单元，今 后可能会面临与学校教务系统、财务系统等软硬件的连接。因此在设计时务必要 充分考虑到系统的整体性，更要注重标准接口的设计，方便系统升级，扩展新功 能，延长系统生命周期[14]。
2.2 系统可行性分析
为了进一步论证本系统的目标需求及系统建设实施的可能性，我们对在线教学 系统从技术、经济和管理这三个方面的可行性进行分析。 1.技术可行性。本在线教学系统采用 PHP 程序语言和 MYSQL 数据库设计技术 进行设计开发，重点解决了视频传输、支付接口等难题。PHP 与 MYSQL 数据库语言 搭配，具有较好的合理性，对数据处理也比较快速，系统也比较强大。目前比较 主流的网站，均采用 PHP 与 MYSQL 构架。 2.管理可行性。管理的可行性包括现有人员配备要求、用户的设施和环境的 适应性。该在线教学系统使用简单、操作方便、功能比较全面，系统管理人员一 般具备电脑操作的基本知识和上网知识便可进行系统的管理。 3.经济可行性。该在线教学系统的成本主要投入在软件的开发上，当系统投 入使用后，虽然最初需要增加教学资源的配备，但由于在线教学资源是可以重复 使用的，减轻了教师反复授课的负担，可提高教学资源的利用率，节约教学的成 本。对于系统资源中的一些优质的课程，进行适当的收费，还可以实现盈利的目 的。因此，从系统长期使用的角度来说，它所带来的效益大于系统软件的开发成 本，在经济上完全可行。 通过以上的分析，从管理方面、技术方面和经济方面都具有可行性，故对该 系统进行设计和实现是完全可行的。2.3 业务需求描述
业务程序图是分析和描述系统业务的重要工具。结合实际业务，给出了业务厦门大学博硕士论文摘要库
基于 B/S 的在线教学系统的设计与实现 流程图。 图 2-1 在线教学系统业务流程图 如图 2-1 在线教学系统业务流程图所示，系统需实现会员注册、会员审核、会 员登陆、财务结算、课程发布、课程评分、问答互动、喜欢标记与分享传播等功 能。来访的会员可以登陆后学习课程，也可以不登陆直接在线学习课程，但发布 喜欢标记 注册审核 会员登陆 注册失败 课程修改 布 期待课程发布 分享传播 问答互动 课程评分 退出登陆 课堂笔记 是否登陆 访 客 会员注册 学习免费课程 N 课程发布 布 课程删除 布 费用结算 收费课程学习 N Y Y
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