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智能书写系统-教学资源管理系统的软件设计与实现

论文编号:lw201802222110459313 所属栏目:软件工程硕士论文 发布日期:2018年02月25日 论文作者:www.51lunwen.com
摘要:本文是软件工程硕士论文,软件工程是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。它涉及到程序设计语言,数据库,软件开发工具,系统平台,标准,设计模式等方面。(以上内容来自百度百科)今天无忧论文网为大家推荐一篇软件工程硕士论文,供大家参考。

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义
互联网技术的快速发展使生活更加便捷,人类开始迈入了数字化和科技化的智能世界,产业信息化、管理现代化已经成为各个行业发展的重要课题[1]。教育是影响着国家发展的关键领域,随着改革开放和市场经济的发展,国家越来越富裕,相关部门为教育业的发展投入了大量的人力与物力,教育得到了国家的大力扶持与社会各界的高度重视。特别是十八大以来,我国基础教育“三通两平台”建设得到快速推进和全面落实,以先进的信息技术助推基础教育质量提升成为必然趋势,多媒体教室作为教育业的基础设施,其建设与应用的重要性不言而喻。以前传统的黑板粉尘多、擦除不干净,影响教学效果的同时也在危害着老师与学生的健康。在传统黑板之后出现了多媒体教学,多媒体教学是计算机与投影仪的结合,教师做好 word、ppt 等课件后在计算机上播放,教师反复穿梭于黑板与电脑之间,严重影响着师生的思维连续性。随着科学技术的不断提高,出现了交互式电子白板与投影结合的教学模式,但这种模式设计复杂、使用繁琐、字迹呆板、批注空间有限,导致使用效率低下。目前在学校中推广的智能书写系统解决了以上的问题,在教学上既能实现无污染的教学,又能实现传统黑板所具有的功能,而且还增添了各类文档、影像等电子教学资源展示与批注的功能。智能书写系统突破了传统多媒体教学的局限性,充分提升教学体验,但在教学资源管理方面仍然存在一些欠缺。智能书写系统是单机系统,各个系统之间无法通信,教师在课堂上的板书、资料批注、教学课件只是保存在本地硬盘中,没有被统一收集与管理,而且教室中的计算机使用人数众多,导致本地硬盘中保存的教学资源极易丢失。目前大数据在各个领域广泛应用,教师在课堂上的教学信息也是非常宝贵的数据,可以把教学资源统一上传到服务器进行管理,作为数据资源基础进行大数据分析,然后将分析结果反馈到教师手中,教师在教学上扬长避短,调整教学策略,在完善教师知识的同时也提高了教学水平。通过对教学资源的管理与评价,可以极大地促进教学质量的提高。
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1.2 国内外研究现状
智能书写系统基于交互式电子白板研发而成,在国外交互式电子白板的基础上对教学模式与功能进行了改进,因此本节主要介绍国内外交互式电子白板产生的教学资源的管理现状。上世纪 90 年代,英国、加拿大、美国等国家大力推广交互式电子白板,希望通过交互式电子白板帮助提高全国教学水平[2],与此同时国外也开始研究教学资源管理系统,随着计算机硬件技术与网络技术的发展,西方国家的大学和社会部门开始通过计算机网络进行教学资源数字化的建设。目前,国外的教学资源管理系统已经成熟,特别是在国外高校中已经开始广泛使用。在国外,教学资源管理系统朝着网络化的方向发展,在丰富原有的教学模式的同时使教学更加便捷与方便,如:教师在虚拟课堂中教授课程,课程通过互联网传输到学生持有的终端,学生通过在线视频学习课程;同时教师教授的课程保存在云端,学生可以通过视频点播回顾课程。学生在学习中遇到的问题记录到网上留言板中,教师在线讲解学生提出的问题。由上可见,在教学资源管理方面,西方国家有着丰富的经验。在我国教学资源管理的发展起步较迟。一部分原因是我国教学设备发展晚于国外,教学基础设施经历了从传统黑板到多媒体教室,后来又出现了交互式电子白板,并且国内对交互式电子白板的研究仍然停留在如何更好实现交互式电子白板的功能,研究哪种模式更适合我国学生的学习习惯,哪些功能能更好地提高教学水平,而对交互式电子白板体系的构建还未做深入的研究,交互式电子白板产生的教学资源还未统一管理与利用[3]。国内交互式电子白板已经大量应用于学校,但是国内交互式电子白板仍然是单机系统,无法通过网络收集教师的课堂笔记、资料批注、教学课件等教学数据。另外,学校教务处等管理部门收集教师的教学数据仍然按照以前抽查听课的办法,需要用纸和笔记录与汇总,评教方法繁琐效率低,不能把交互式电子白板信息数字化的优势发挥出来,各个独立的交互式电子白板缺乏统一的管理与协调,目前国内缺乏对交互式电子白板产生的教学资源进行统一管理的系统。
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第二章 系统相关技术介绍

智能书写系统-教学资源管理系统所涉及的理论基础及相关技术有很多,其中主要有 C#语言、windows 文件共享技术、FFmpeg 公开库、SQLServer2008 数据库等,本系统采用面向对象的设计思想。本章将对上述主要相关技术做详细的介绍。

2.1 C#语言
C#是一种面向对象的语言,专门为.net 程序框架创造,属于微软公司自己的开发语言。C#从语言上讲属于 C 系统家族,是 C++的后续版,一惯沿用了 C++的思想,例如面像对像编程[12];但 C#又与 C++有所不同,C#中去除了一些相对来说复杂的技术,比如指针技术;另外加入了一些提高开发效率的功能,比如内存自动回收的功能[14]。C#语言有如下特点:(1)面向对象。C#沿用了 C++语言面向对象的思想。(2)分布式。C#语言编写的程序支持将处理过程分布在客户机和服务器上。(3)程序健壮。C#去掉了指针,降低了编程错误的概率,另外 C#加入了内存管理机制,具有内存自动回收功能,错误检查机制也非常完善。
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2.2 windows 文件共享技术
文件共享是用户把自己电脑中存放的文件共享到网络中,同时本用户也可访问别的用户共享的文件,共享的文件仍然存储在用户本地计算机中。自己的文件共享到局域网中时为文件设置文件共享权限,共享文件格式支持文档、图片、视频、压缩包、设备等。共享的应用环境主要分为工作组和域。在工作组中的共享只需要设置权限等操作就可以实现共享。域环境下的共享分为单独的文件服务器共享与分布式文件系统共享,前者利用文件服务器可以把所有的文档及资料整合到一台机器上,只要给每一个人分配相应的权限就可以控制,所有共享文件都存在该机器上;后者利用分布式文件系统实现共享,共享的文件分布在局域网内部的各个共享机器上,针对每个共享文件和漫游用户配置不同的权限[18]。利用 windows 的共享文件技术可以简单实现文件在局域网内传输,在文件发送端把所需要共享的文件设置相关权限共享到局域网中,在文件接收端可以通过脚本或程序自动下载共享的文件到本地磁盘,实现了文件传输,windows 文件共享技术支持各种文件类型,可以在局域网范围内的应用程序中使用[25]。
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第三章 系统分析.............9
3.1 需求分析 ............ 9
3.1.1 功能性需求分析 ........... 9
3.1.2 非功能性需求分析 ..... 14
3.2 可行性分析 ...... 15
3.2.1 经济可行性 ...... 15
3.2.2 技术可行性 ...... 15
3.3 本章小结 .......... 16
第四章 系统设计...........17
4.1 功能设计的目标及原则 ........ 17
4.1.1 系统设计的目标 .......... 17
4.1.2 系统设计的原则 ......... 17
4.2 系统架构设计 ............. 17
4.3 系统功能设计 ............. 19
4.4 系统详细设计 ............. 22
4.5 数据库设计 ...... 27
4.6 本章小结 .......... 30
第五章 系统实现及测试..........31
5.1 客户端功能实现 ......... 31
5.2 服务器功能实现 ......... 40
5.3 系统测试 ........... 44
65.4 本章小结 ........... 46

第五章 系统实现及测试

以上章节已经对教学资源管理系统进行了分析与设计,本章将对系统实现与系统测试做详细介绍。教学资源管理系统客户端实现包括客户端的设置、客户端用户登录、客户端用户管理、客户端资源管理、客户端资源转码。教学资源管理系统服务器实现包括服务器文件同步、接收上传资源与发送下载资源。系统测试包括系统测试环境、系统功能测试与系统性能测试。

5.1 客户端功能实现
用户在登录系统之前,要保证客户端与服务器在同一个局域网下,先设置服务器的 IP 与 Port,同时设置转码后的文件与下载文件的存放位置,此处要注意此文件目录需要足够的空间存放文件,用户在登录系统后也可以修改文件目录的设置(智能书写系统与下文图片中的智能书写展示系统相同)。用户设置完成后即可登录系统,登录系统时要填写用户名与密码,此处的用户名与密码是系统管理员在添加用户时填写的用户名与密码,如果忘记密码必须告知系统管理员,只有系统管理员有权限对此用户信息进行修改。点击“登录”按钮登录系统,用户名与密码正确会进入主界面,否则会有提示框提示错误,点击“退出”按钮退出本系统。
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总结

本文根据智能书写系统目前的使用现状,对学校教学资源缺乏管理的需求进行了具体分析,结合 C#技术、FFmpeg 公开库、windows 文件共享功能、SQLServer2008数据库进行了教学资源管理系统的架构设计与功能模块详细设计,完成了系统的实现。本系统的使用避免了教学资源的丢失,解决了学校教学资源的管理繁琐问题,极大地提高了教学效率,同时对教学评价提供了便利。智能书写系统-教学资源管理系统的创新之处主要有以下几点:
(1)系统实现了音