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1、引言
1.1 选题背景
教育数字化转型已成为全球教育发展的核心趋势，我国“教育信息化2.0行动计划”明确提出构建网络化、数字化、个性化的教育体系。随着终身学习理念普及，从K12课外辅导到职业技能提升，从高校远程教学到老年教育，不同群体的在线学习需求持续爆发，传统教学模式的时空限制与资源分配不均问题愈发凸显。当前在线教学多依赖简单直播工具或碎片化资源平台，存在教学互动不足、课程体系混乱、学习效果难追踪等问题。教师缺乏高效的备课与学情分析工具，学生面临资源筛选困难、学习过程缺乏监督的困境；教育机构则难以实现教学全流程的规范化管理，优质教学资源难以跨地域共享，制约了教育公平与质量提升。5G、人工智能、大数据技术的成熟，为在线教学的提质升级提供了技术支撑。为破解传统在线教学的痛点，满足教、学、管三方的核心需求，亟需构建集资源整合、互动教学、学情分析、教务管理于一体的在线网络教学平台，实现优质教育资源的高效流转与教学过程的精准管控，助力教育数字化转型落地。
1.2 系统概述
本文研究的网络教学平台基于SSM框架，采用Java技术和MYSQL数据库设计开发。在系统的整个开发过程中，首先对系统进行了需求分析，设计出系统的主要功能模块，包括学生功能模块、教师功能模块以及管理员功能模块三大部分，其次对网站进行总体规划和详细设计，最后对网络教学平台进行了系统测试，包括测试概述，测试内容等，并对测试结果进行了分析和总结，进而得出系统的不足及需要改进的地方，为以后的系统维护和扩展提供了方便。本系统布局合理、色彩搭配和谐、框架结构设计清晰，具有操作简单，界面清晰，管理方便，功能完善等优势，有很高的使用价值。
1.3 主要研究内容
为了帮助用户更好的了解和理解程序的开发流程与相关内容，本文将通过六个章节进行内容阐述。
第一章：描述了系统的开发背景，程序运用于现实生活的目的与意义，以及程序文档的结构安排信息；
第二章：描述了系统的开发环境，包括程序开发涉及到的技术，程序开发使用的数据存储工具等信息；
第三章：描述了系统着手进行开发时，会面临的可行性问题，并对程序功能以及性能要求进行描述；
第四章：描述了系统大功能模块下的功能细分信息，以及存储程序数据的数据库表文件结构的设计信息等；
第五章：描述了系统的功能实现界面的内容，也对程序操作人员操作的部分功能进行了描述；
第六章：描述了系统功能的测试内容，并介绍了系统测试的概念与方法。
2、相关开发技术
2.1 B/S结构
B/S模式也就是浏览器/服务器模式，它的界面部分是在浏览器端展示，而主要工作是由服务器端进行实现的，用户的请求由浏览器端提交给服务器端进行处理，而服务器将处理结果反馈给浏览器端，在浏览器端界面描画给用户查看。采用B/S模式不仅可以避免用户必须安装网络作业提交与批改系统软件才能开发系统或者访问系统的局限性，而且更加便利。
2.2 Java技术
Java是一种跨平台的网页技术，最终实现网页的动态效果，与 JSP技术类似，都是在HTML中混合一些程序的相关代码，运用语言引擎来执行代码，java能够实现与管理员的交互，方便管理员的使用。java技术具有诸多优点，可以忽略所使用的平台，实现仅需一次编写就能够到处运行使用，而且还具有很好的安全性和多平台支持的特性，能够在任何平台的任何环境中进行开发，进行系统部署和环境扩展。它也有属于自己的功能强大的开发工具的支持，并且可以通过很多渠道免费得到，这就为java技术的传播也准备了条件。
2.3 MySQL数据库
MySQL作为最早的开源关系数据库之一，最初是由瑞典的数据库公司 MySQLAB 进行开发维护的，现归甲骨文公司管理。MySQL作为最为流行的开源关系数据库，是Web应用开发者进行Web 应用开发时的首选数据库。MySQL数据库虽然是开发数据库产品，但是在广发MySQL使用者的共同维护下，MySQL本身的性能并不差。MySQL作为传统的关系数据库，与其它传统的关系数据库并无大的差别，在 MySQL数据库中，数据根据数据库使用者的定义被存储于不同的数据库表中，而且用户可以定于不同的数据库来存放不同的数据表，这和目前新兴的非关系数据库数据存储方式有着很大的不同。MySQL数据库中数据的分表分库存储方式能够最大程度的避免数据同步代码的性能损耗，使得数据库的存取速度有了很大提升，而且同时保持了很大的灵活性。
2.4 SSM框架
SSM框架主要由Spring、SpringMVC、MyBatis这三个框架所集成的，是现在比较流行的一种Java开发框架，能够适用于大中型的应用程序的设计和搭建[8]。Spring是前几十年前兴起的一种轻量级的、开源的Java开发框架，使用它可以解决相关的系统对象创建和对象依赖问题，并且也可以将高耦合的系统分解为低耦合的多个功能模块，方便对系统模块进行明确的分工，对功能代码进行理解和修改，这就极大地减轻了设计人员的开发压力[9]。SpringMVC框架是基于Spring框架而被提出的，它以MVC三层架构为核心，对Spring的相关技术进行了整合，主要针对于Web端进行技术架构，通过对相关的请求处理进行细化处理，用来响应用户的使用请求。MyBatis框架是一种开源的Java持久层框架，它改进了手动设置参数和获取结果记录的方式，通过支持对数据库进行存储过程、高级映射等处理，使得数据库的操作更加定制化、透明化，因此降低了数据库访问的复杂性，提高了开发的工作效率。
3、需求分析
3.1 可行性分析
3.1.1 技术可行性
技术的可行性分析主要是针对开发该系统所用到技术进行分析，对于本系统的设计，可以在任何一个地方都进行使用和管理。通过当前我们所学的程序开发和语言介绍利用以上的技术开发该系统是比较合适的。而且我们在使用的数据库也是要保证这个系统的完整性、数据安全性好的条件。
3.1.2 经济可行性
经济可行性主要是决定这个系统是否具有价值存在，是否具有开发意义，如果开发的项目不能够节约物品和资源，反而使用的大量的人力、财力和物力不成正比甚至小于投资成本，那么该项目是不具备开发意义和价值的。在开发本项目的初期，节约成本是最基本的，设计和开发都是由本人一人完成的，并且在开发中使我学习到了很多的知识，也开拓了自己的眼界，在通过可行性分析之后，该项目的利大于弊，所以该项目是具有开发意义和价值的。
3.1.3 操作可行性
系统的开发登录界面它是我们最常见的一种登录窗口来完成的，用户可以使电脑来进行登录并简单的访问不需要做任何的操作。对于此次的系统开发它主要是基于java技术及MySQL数据库来完成，让系统开发更加完美和完善，所以我们开出的系统界面更加人性化，用户使用也更加方便。而且系统在使用过程当中也拥有方便操作、易管理等特点。
3.1.4 时间可行性
就时间而言，因为项目并不是很庞大，所以是可以在时间范围内完成的。但是需要好好把握时间的安排，因为本次毕业设计是单人的，所以需要自我监督和敦促，不能见异思迁，一定要先有一个明确的时间规划表。才能在有限的时间内完成本系统。
3.1.5 法律可行性
本系统所用的技术和资源均是合法的，引用的部分都有注明，参考文献等也是合乎规定的，是属于个人的创作成果，没有涉及到危害他人的知识产权的行为。
3.2 功能需求
此网络教学平台的设计与实现功能分析主要分为管理员功能模块、教师功能模块和学生功能模块三大模块，下面详细介绍这三大模块的主要功能：
（1）管理员：管理员登陆后可对系统进行全面管理，管理员主要功能模块包括个人中心、学生管理、教师管理、课堂信息管理、签到信息管理、教学资源管理以及留言板管理，管理员实现了对系统信息的查看、添加、修改和删除的功能。管理员用例图如图3-1所示。
（2）学生：学生进入本网络教学平台的设计与实现前台可查看系统信息，包括首页、课堂信息、签到信息、教学资源、试卷列表以及留言反馈等，注册登录后主要功能模块包括个人中心、课堂信息管理、课堂加入管理、签到信息管理、签到情况管理、教学资源管理、留言板管理、我的收藏管理以及考试管理。
（3）教师：教师学生登录后主要实现的功能模块包括个人中心、课堂信息管理、课堂加入管理、签到信息管理、签到情况管理、教学资源管理、试题管理、留言板管理、试卷管理、考试管理。
3.3 业务流程分析
在系统中，首先用户需要先在设备上登录系统，如果某用户是第一次使用系统，就必须先进行注册操作，获取自己的账号和密码后，才能进入系统完成后续的操作。详细的用户注册操作流程图如图所示：
已完成注册或已有账号的用户直接进行登录就可以操作功能。详细的用户登录操作流程如图所示：
首先是管理员通过对应输入框输入账号和密码，然后选择相应的身份角色，系统会对输入的账号和密码进行验证。如果账号和密码均无误，系统将会直接进入后台管理页面。如果账号和密码存在一个错误，那么系统将会提示管理员再次输入账号和密码进行再次登录，然后再进行各部分功能管理。管理员端的完整流程图如图所示：
（此处省略………………………………………………）
3.4 性能需求分析
在需求分析中就应该对项目所需服务器性能进行分析，这样才符合正常的分析流程。只谈功能需求不谈性能需求，是一件很严重的事情，可能会导致使用过程中出现一系列不可预测的问题，所以性能需求也是需要考虑的重要项。
下面就是从几个方面来进行系统的性能分析，从每个角度来分析系统性能。
(1)系统数据的容量：从数据角度来分析，每个表和每个数据库，达到的数据量到一定的程度，是否需要分表或者是分库，超过了数据的设定限度，可能会导致数据反映迟钝，容错量增加。
(2)数据精度的要求：需要对需求分析里面数据设定环节，考虑相应的数据精度问题，需要发现数据是常用的精度还是非常用的精度，进而设定不同的数值。数据的精度问题，会直接导致设计的性能问题。
(3)时间响应要求：从用户提交操作，到页面反映，中间有个数据处理的问题，如果数据量大，那么考虑索引问题和分库问题，数据量再大就要考虑增加列式数据库的问题，这些都要根据数据量的增加以及逻辑的严密性来进行判断，才能符合用户的要求，毕竟响应时间太久操作起来也不舒服。
系统的性能需求从业务需求之初就能大致了解到性能需求相关的概念，再从系统性能需求来逐条实现，可以让设计的系统有使用价值。
4、系统概要设计
4.1 系统总体设计
为了清晰展现本系统的整体架构和思路，采用结构图的形式进行表达。该结构图将直观展示系统的各个组成部分及其相互关系，帮助我们更好地理解和设计系统，本网络教学平台的设计与实现主要包括学生功能模块、教师功能模块和管理员功能模块三大部分，系统结构设计如图所示。
4.2 数据库设计
4.2.1 E-R图设计
概念设计是整个数据库设计的关键，在概念设计阶段，由需求分析得到了E-R模型。E-R图是识别功能模型与数据模型间关联关系的，在主题数据库的抽取和规范化的过程中，采用的是简化的E-R图表示方法，从而避免过繁过细的E-R图表示影响规划的直观和可用性。是对现实世界的抽象和概括，是数据库设计人员进行数据可设计的有力工具，能够方便直接地表达应用中的各种语义知识，令一方面它简单、清晰、易于用户理解。
（此处省略………………………………………………）
4.2.2 数据库表设计
设计数据库，也需要按照设计的流程进行，首先还是要根据需求完成实体的确定，分析实体具有的特征，还有对实体间的关联关系进行确定。最后才是使用E-R模型的表示方法，绘制本系统的E-R图。不管是使用亿图软件，还是Visio工具，对于E-R模型的表示符号都一样，通常矩形代表实体，实体间存在的关系用菱形符号表示，实体的属性也就是实体的特征用符号椭圆表示。最后使用直线将矩形，菱形和椭圆等符号连接起来。接下来就开始对本系统的E-R图进行绘制。
（此处省略………………………………………………）
5、系统实现
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