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基于JavaWeb的軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)論文
軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是高校近些年來(lái)實(shí)施CDIO項(xiàng)目教學(xué)的重要組成部分，本文介紹了軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
本系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，使用Java語(yǔ)言編寫(xiě)，利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)信息容量大、處理邏輯問(wèn)題強(qiáng)、功能強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，利用本系統(tǒng)從管理的需求出發(fā)，幫助教師實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)信息化管理，激勵(lì)學(xué)生按時(shí)完成任務(wù)，起到督促學(xué)生學(xué)習(xí)的作用，培養(yǎng)學(xué)生守時(shí)、惜時(shí)的觀念。
目前，國(guó)家大力推進(jìn)創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)，并啟動(dòng)了“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”，目的都是為了打造創(chuàng)新實(shí)踐型工程人才。
在高校中，實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)和提升學(xué)生工程實(shí)踐能力的重要一環(huán)，如何充分利用此環(huán)節(jié)，發(fā)揮實(shí)踐教學(xué)的作用，讓學(xué)生真正的融入企業(yè)真實(shí)的工程流程，需要研發(fā)出適應(yīng)學(xué)生創(chuàng)新、工程實(shí)踐能力培養(yǎng)需求的綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，針對(duì)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)，打造軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，依托我校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)校企融合，充分利用企業(yè)的有利條件和資源，將真實(shí)的IT工程流程融入到實(shí)踐教學(xué)中，提升學(xué)生的實(shí)踐能力，使其學(xué)而有用、學(xué)以致用。
從而，推進(jìn)整個(gè)計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革，使其形成比較鮮明的辦學(xué)特色，使學(xué)生具有良好的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，從而具備較強(qiáng)的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
一、可行性研究
1、 技術(shù)可行性
技術(shù)可行性要對(duì)開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目功能、開(kāi)發(fā)軟件和硬件環(huán)境要求來(lái)分析現(xiàn)有技術(shù)是否能實(shí)現(xiàn)待開(kāi)發(fā)的軟件。
本系統(tǒng)是B/S模式，使用Java語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)。
2、 經(jīng)濟(jì)可行性
經(jīng)濟(jì)可行性首先要進(jìn)行待開(kāi)發(fā)軟件的成本估算和成本/效益分析，以確定待開(kāi)發(fā)軟件是否有開(kāi)發(fā)的價(jià)值。
本系統(tǒng)作為軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，可以滿(mǎn)足教師對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)進(jìn)度的規(guī)劃及掌握，以及學(xué)生對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的流程認(rèn)識(shí)方面的增強(qiáng)及理解。本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需求較低，加上成熟的軟硬件環(huán)境，無(wú)須多少經(jīng)濟(jì)的投入，所以此系統(tǒng)在經(jīng)濟(jì)上是可行性的。
3、 操作可行性
本系統(tǒng)有較高的可移植性，可以在多種操作系統(tǒng)上運(yùn)行，可以在Windows Server，Linux，UNIX等操作平臺(tái)上運(yùn)行。Web服務(wù)器為T(mén)omcat 8.0，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器為Microsoft SQL Server 2008，開(kāi)發(fā)工具采用的MyEclipse 2014和Dream Weaver。界面美觀、易懂、容易操作、功能齊全。
二、需求分析
本系統(tǒng)是針對(duì)實(shí)際需求開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的。解決以往實(shí)訓(xùn)過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題，教師檢查、跟進(jìn)的效率低;學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性較差，存在依賴(lài)性等。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)由教師發(fā)布實(shí)訓(xùn)信息、試題信息及學(xué)生信息等管理;學(xué)生可以查看信息并提交相應(yīng)的數(shù)據(jù)及文件，同時(shí)，學(xué)生需要完成每個(gè)階段的在線(xiàn)測(cè)試，而且，根據(jù)自己的系統(tǒng)，設(shè)定自己需要完成的功能模塊，也可以利用平臺(tái)進(jìn)行團(tuán)隊(duì)溝通與交流。
在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、存儲(chǔ)信息容量大、處理邏輯問(wèn)題強(qiáng)、功能強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，從管理的需求出發(fā)，幫助教師實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)信息化管理，以提高工作效率。
三、系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示
軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)是一個(gè)典型的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序，在此系統(tǒng)中共有教師和學(xué)生兩類(lèi)用戶(hù)。
1.教師模塊
教師模塊實(shí)現(xiàn)了階段管理、學(xué)生管理、文件管理、試卷管理功能。
(1)階段管理功能使用
實(shí)現(xiàn)了添加一級(jí)階段、編輯一級(jí)階段、添加二級(jí)階段、編輯二級(jí)階段、添加三級(jí)導(dǎo)航、編輯三級(jí)導(dǎo)航功能。通過(guò)階段管理實(shí)現(xiàn)了對(duì)前臺(tái)學(xué)生菜單的維護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)菜單信息的添加、修改和刪除，同時(shí)可以在三級(jí)導(dǎo)航中發(fā)布消息。
(2)學(xué)生管理功能使用
該功能實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)入學(xué)生信息，查看階段完成度，開(kāi)發(fā)模塊完成度、分組。導(dǎo)入學(xué)生信息之后學(xué)生可以用自己學(xué)號(hào)進(jìn)行登錄，并且教師可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行管理;查看階段完成度實(shí)現(xiàn)查看學(xué)生答題的情況功能;開(kāi)發(fā)模塊完成度是對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)報(bào)告完成情況的查看;分組是將學(xué)生以小組形式管理。
(3)文件管理功能使用
教師可以使用文件管理功能查看并下載學(xué)生上傳的文件。
(4)試卷管理功能使用
教師可以導(dǎo)入試卷、查看試卷和考試開(kāi)啟/關(guān)閉。在導(dǎo)入試卷的時(shí)候，可以指定試卷所屬階段;實(shí)現(xiàn)了各個(gè)階段的試題查看，同時(shí)，可以對(duì)試題進(jìn)行修改和刪除;可以設(shè)置考試開(kāi)啟/關(guān)閉用于控制各個(gè)階段的考試是否啟用。
2.學(xué)生模塊使用
學(xué)生端實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目階段的操作，而且，還可以在線(xiàn)計(jì)時(shí)測(cè)試，并且能夠進(jìn)行團(tuán)隊(duì)溝通，上傳文件。
(1)項(xiàng)目研發(fā)功能使用
學(xué)生能夠看到教師在后臺(tái)添加并開(kāi)放的階段，能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)階段教師發(fā)布信息的查看，和提交每個(gè)階段的任務(wù)。在系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)階段，學(xué)生可以根據(jù)自己項(xiàng)目的需要，添加和維護(hù)子階段。而且，在階段中，還可以進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試過(guò)程，時(shí)間由系統(tǒng)自動(dòng)更新計(jì)算，打完試卷或計(jì)時(shí)截至，交卷。
(2)團(tuán)隊(duì)溝通功能使用
學(xué)生登錄該系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)該聊天室進(jìn)行聊天和學(xué)習(xí)交流。
(3)文件上傳功能使用
學(xué)生可以實(shí)現(xiàn)文件上傳，而且可以指定上傳某個(gè)一級(jí)階段的文件。
四、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用SQL SERVER 2008保存并操作數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)階段，采用專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)工具PowerDesigner來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)及表結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)上，增加了新的文件組，并在新的文件組中添加輔助設(shè)計(jì)文件，將主要數(shù)據(jù)文件、日志文件和輔助數(shù)據(jù)文件放在不同的磁盤(pán)陣列上，可以防止因硬件故障造成數(shù)據(jù)的丟失，同時(shí)可以提升數(shù)據(jù)庫(kù)的讀取性能。
五、功能實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，系統(tǒng)編寫(xiě)采用MyEclipse2014及Dreamweaver編寫(xiě)，充分發(fā)揮了B/S架構(gòu)系統(tǒng)使用方便、瘦客戶(hù)機(jī)的優(yōu)勢(shì)。
六、系統(tǒng)測(cè)試
本系統(tǒng)基本采用黑盒測(cè)試，即不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程，僅檢查程序功能能否按照需求分析中所建立的模塊完成相應(yīng)的功能，及能否達(dá)到處理整個(gè)工作流程的目的，通過(guò)檢查程序是否能適當(dāng)?shù)慕邮蛰斎霐?shù)據(jù)產(chǎn)生正確的輸出信息，并且保持外部信息(數(shù)據(jù)庫(kù))的完整性。測(cè)試結(jié)果如下：
該軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)在運(yùn)行過(guò)程中，達(dá)到了以下的性能目標(biāo)。
1、系統(tǒng)運(yùn)行期間未出現(xiàn)中斷情況，系統(tǒng)運(yùn)行可用性良好。
2、所使用的主服務(wù)器能滿(mǎn)足學(xué)生同時(shí)登陸的需求，學(xué)生同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)的人數(shù)在100人左右，數(shù)據(jù)返回時(shí)間在3s以?xún)?nèi)。
3、所使用的主服務(wù)器內(nèi)存在正常范圍內(nèi)。
4、所使用的主存儲(chǔ)的IO未出現(xiàn)異常的情況，所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)的連接在正常范圍內(nèi)。
5、發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的執(zhí)行在正常范圍內(nèi)。
6、數(shù)據(jù)庫(kù)日志能正常記錄操作過(guò)程。
7、未出現(xiàn)因數(shù)據(jù)庫(kù)表空間不足而引發(fā)的故障，未出現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運(yùn)行的bug。
七、結(jié)論
本系統(tǒng)是一套B/S結(jié)構(gòu)的軟件開(kāi)發(fā)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。通過(guò)該系統(tǒng)，發(fā)布實(shí)訓(xùn)信息、試題信息及學(xué)生信息等管理;學(xué)生可以查看信息并提交相應(yīng)的數(shù)據(jù)及文件，同時(shí)，學(xué)生需要完成每個(gè)階段的在線(xiàn)測(cè)試，也可以利用平臺(tái)進(jìn)行團(tuán)隊(duì)溝通與交流。在調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，最終實(shí)現(xiàn)實(shí)訓(xùn)信息化管理。本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡(jiǎn)明易懂，計(jì)劃在本學(xué)期末的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)訓(xùn)中投入使用。
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