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基于JavaWeb的軟件開發(fā)綜合實訓(xùn)平臺的功能設(shè)計與實現(xiàn)論文
軟件開發(fā)綜合實訓(xùn)平臺是高校近些年來實施CDIO項目教學(xué)的重要組成部分，本文介紹了軟件開發(fā)綜合實訓(xùn)平臺的功能設(shè)計與實現(xiàn)過程。
本系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，使用Java語言編寫，利用計算機運算速度快、存儲信息容量大、處理邏輯問題強、功能強大的優(yōu)勢，利用本系統(tǒng)從管理的需求出發(fā)，幫助教師實現(xiàn)實訓(xùn)信息化管理，激勵學(xué)生按時完成任務(wù)，起到督促學(xué)生學(xué)習(xí)的作用，培養(yǎng)學(xué)生守時、惜時的觀念。
目前，國家大力推進創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)，并啟動了“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，目的都是為了打造創(chuàng)新實踐型工程人才。
在高校中，實踐教學(xué)是培養(yǎng)和提升學(xué)生工程實踐能力的重要一環(huán)，如何充分利用此環(huán)節(jié)，發(fā)揮實踐教學(xué)的作用，讓學(xué)生真正的融入企業(yè)真實的工程流程，需要研發(fā)出適應(yīng)學(xué)生創(chuàng)新、工程實踐能力培養(yǎng)需求的綜合實訓(xùn)平臺，針對計算機類專業(yè)，打造軟件系統(tǒng)開發(fā)綜合實訓(xùn)平臺，依托我校計算機專業(yè)校企融合，充分利用企業(yè)的有利條件和資源，將真實的IT工程流程融入到實踐教學(xué)中，提升學(xué)生的實踐能力，使其學(xué)而有用、學(xué)以致用。
從而，推進整個計算機類專業(yè)的實踐教學(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踐能力和創(chuàng)新能力，從而具備較強的就業(yè)競爭力。
一、可行性研究
1、 技術(shù)可行性
技術(shù)可行性要對開發(fā)的項目功能、開發(fā)軟件和硬件環(huán)境要求來分析現(xiàn)有技術(shù)是否能實現(xiàn)待開發(fā)的軟件。
本系統(tǒng)是B/S模式，使用Java語言開發(fā)，數(shù)據(jù)庫使用SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫。
2、 經(jīng)濟可行性
經(jīng)濟可行性首先要進行待開發(fā)軟件的成本估算和成本/效益分析，以確定待開發(fā)軟件是否有開發(fā)的價值。
本系統(tǒng)作為軟件開發(fā)綜合實訓(xùn)平臺，可以滿足教師對學(xué)生實訓(xùn)進度的規(guī)劃及掌握，以及學(xué)生對軟件開發(fā)的流程認(rèn)識方面的增強及理解。本系統(tǒng)開發(fā)需求較低，加上成熟的軟硬件環(huán)境，無須多少經(jīng)濟的投入，所以此系統(tǒng)在經(jīng)濟上是可行性的。
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)上運行，可以在Windows Server，Linux，UNIX等操作平臺上運行。Web服務(wù)器為Tomcat 8.0，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器為Microsoft SQL Server 2008，開發(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)是針對實際需求開發(fā)設(shè)計的。解決以往實訓(xùn)過程出現(xiàn)的問題，教師檢查、跟進的效率低;學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性較差，存在依賴性等。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)由教師發(fā)布實訓(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，學(xué)生需要完成每個階段的在線測試，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，也可以利用平臺進行團隊溝通與交流。
在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程實踐能力和團隊協(xié)作能力。利用計算機運算速度快、存儲信息容量大、處理邏輯問題強、功能強大的優(yōu)勢，從管理的需求出發(fā)，幫助教師實現(xiàn)實訓(xùn)信息化管理，以提高工作效率。
三、系統(tǒng)功能模塊設(shè)計
軟件系統(tǒng)開發(fā)綜合實訓(xùn)平臺功能結(jié)構(gòu)圖如圖1所示
軟件系統(tǒng)開發(fā)綜合實訓(xùn)平臺是一個典型的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，在此系統(tǒng)中共有教師和學(xué)生兩類用戶。
1.教師模塊
教師模塊實現(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
實現(xiàn)了添加一級階段、編輯一級階段、添加二級階段、編輯二級階段、添加三級導(dǎo)航、編輯三級導(dǎo)航功能。通過階段管理實現(xiàn)了對前臺學(xué)生菜單的維護，從而實現(xiàn)了對菜單信息的添加、修改和刪除，同時可以在三級導(dǎo)航中發(fā)布消息。
(2)學(xué)生管理功能使用
該功能實現(xiàn)了導(dǎo)入學(xué)生信息，查看階段完成度，開發(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)號進行登錄，并且教師可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)進行管理;查看階段完成度實現(xiàn)查看學(xué)生答題的情況功能;開發(fā)模塊完成度是對學(xué)生實訓(xùn)報告完成情況的查看;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、查看試卷和考試開啟/關(guān)閉。在導(dǎo)入試卷的時候，可以指定試卷所屬階段;實現(xiàn)了各個階段的試題查看，同時，可以對試題進行修改和刪除;可以設(shè)置考試開啟/關(guān)閉用于控制各個階段的考試是否啟用。
2.學(xué)生模塊使用
學(xué)生端實現(xiàn)了項目階段的操作，而且，還可以在線計時測試，并且能夠進行團隊溝通，上傳文件。
(1)項目研發(fā)功能使用
學(xué)生能夠看到教師在后臺添加并開放的階段，能夠?qū)崿F(xiàn)每個階段教師發(fā)布信息的查看，和提交每個階段的任務(wù)。在系統(tǒng)的詳細設(shè)計與實現(xiàn)階段，學(xué)生可以根據(jù)自己項目的需要，添加和維護子階段。而且，在階段中，還可以進行測試，測試過程，時間由系統(tǒng)自動更新計算，打完試卷或計時截至，交卷。
(2)團隊溝通功能使用
學(xué)生登錄該系統(tǒng)，可以實現(xiàn)通過該聊天室進行聊天和學(xué)習(xí)交流。
(3)文件上傳功能使用
學(xué)生可以實現(xiàn)文件上傳，而且可以指定上傳某個一級階段的文件。
四、數(shù)據(jù)庫設(shè)計
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)庫設(shè)計階段，采用專業(yè)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計工具PowerDesigner來進行數(shù)據(jù)庫的設(shè)計及表結(jié)構(gòu)的設(shè)計。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計上，增加了新的文件組，并在新的文件組中添加輔助設(shè)計文件，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陣列上，可以防止因硬件故障造成數(shù)據(jù)的丟失，同時可以提升數(shù)據(jù)庫的讀取性能。
五、功能實現(xiàn)
本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，系統(tǒng)編寫采用MyEclipse2014及Dreamweaver編寫，充分發(fā)揮了B/S架構(gòu)系統(tǒng)使用方便、瘦客戶機的優(yōu)勢。
六、系統(tǒng)測試
本系統(tǒng)基本采用黑盒測試，即不考慮程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和處理過程，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，及能否達到處理整個工作流程的目的，通過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)的完整性。測試結(jié)果如下：
該軟件系統(tǒng)開發(fā)綜合實訓(xùn)平臺在運行過程中，達到了以下的性能目標(biāo)。
1、系統(tǒng)運行期間未出現(xiàn)中斷情況，系統(tǒng)運行可用性良好。
2、所使用的主服務(wù)器能滿足學(xué)生同時登陸的需求，學(xué)生同時訪問的人數(shù)在100人左右，數(shù)據(jù)返回時間在3s以內(nèi)。
3、所使用的主服務(wù)器內(nèi)存在正常范圍內(nèi)。
4、所使用的主存儲的IO未出現(xiàn)異常的情況，所使用的數(shù)據(jù)庫的連接在正常范圍內(nèi)。
5、發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行在正常范圍內(nèi)。
6、數(shù)據(jù)庫日志能正常記錄操作過程。
7、未出現(xiàn)因數(shù)據(jù)庫表空間不足而引發(fā)的故障，未出現(xiàn)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常運行的bug。
七、結(jié)論
本系統(tǒng)是一套B/S結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)綜合實訓(xùn)平臺。通過該系統(tǒng)，發(fā)布實訓(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，學(xué)生需要完成每個階段的在線測試，也可以利用平臺進行團隊溝通與交流。在調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、工程實踐能力和團隊協(xié)作能力，最終實現(xiàn)實訓(xùn)信息化管理。本系統(tǒng)運行穩(wěn)定，操作簡明易懂，計劃在本學(xué)期末的計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實訓(xùn)中投入使用。
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