劉賀濱 侯超鈞

摘 ?要： 本文針對高校師生作業(yè)的管理需求，開發(fā)了基于Spring Boot框架與MySQL數(shù)據(jù)庫的作業(yè)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)有教師端、學(xué)生端和管理員端，教師端提供課程建立，作業(yè)發(fā)布與網(wǎng)上批改、作業(yè)打包下載等功能，學(xué)生端提供作業(yè)查看，作業(yè)附件下載，作業(yè)上傳和作業(yè)分?jǐn)?shù)查看等功能，管理員端提供用戶管理和課程管理等功能。系統(tǒng)前端基于Bootstrap框架并結(jié)合JavaScript和jQuery進行開發(fā)，系統(tǒng)后端采用Spring Boot架構(gòu)整合開發(fā)，使用結(jié)果表明能有效提高作業(yè)管理效率，可為其他高校的作業(yè)管理系統(tǒng)的設(shè)計提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：?Spring Boot;MySQL;作業(yè)管理系統(tǒng)

中圖分類號： TP311.52????文獻標(biāo)識碼：?A????DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.09.012

本文著錄格式：劉賀濱，侯超鈞.?基于Java EE在線作業(yè)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 軟件，2019，40（9）：55-58

Design and Implementation of Online Assignment Management System Based on Java EE

LIU He-bin， HOU Chao-jun^*

（College of Computational Science， Zhongkai University of Agriculture and Engineering， Guangzhou 510225，?China）

【Abstract】： This paper is aim to fulfill the demand from the homework management in university. The assignment management system based on Spring Boot framework and MySQL database is developed. The system is composed of teacher platform， student platform， and administrator platform. In particular， the teacher platform provides functional such as publishing a course， publishing an assignment， packaging a download assignment， and scoring assignments. The student platform provides functional such as applying for a course， downloading a job attachment， uploading an assignment， and viewing an assignment score. The administrator platform provides functional such as adding， deleting users， and deleting courses. The front-end client is developed via the Bootstrap framework together with JavaScript and jQuery. The back-end is implemented with Spring Boot architecture. The system presented an effectively improvement of the efficiency of assignment management， and provided useful reference for the other universities.

【Key words】： Spring boot; MySQL; Assignment management system

0??引言

在學(xué)校日常教學(xué)活動中，管理學(xué)生作業(yè)是必不可少的一個環(huán)節(jié)。在現(xiàn)有教育技術(shù)模式下，使用網(wǎng)絡(luò)提交電子版作業(yè)已經(jīng)相當(dāng)普及，學(xué)生不再需要把紙質(zhì)的作業(yè)遞交給老師批改^[1]。不少高校都開始使用課程中心或作業(yè)管理系統(tǒng)來提供學(xué)生作業(yè)管理^[2-3]，如我校由上海卓越睿星數(shù)碼科技有限公司開發(fā)的課程中心，但普遍存在一些問題，如只提供了簡單的作業(yè)發(fā)布與上傳功能，沒有給予老師完善的網(wǎng)上作業(yè)批改功能，其中批改反饋不靈活、成績錄入和統(tǒng)計不方便、較少提供作業(yè)批量下載功能、學(xué)生在線答疑交流等方面不完善，沒有充分考慮教師對電子作業(yè)批改和反饋等實際需求^[4]。

本文開發(fā)一個作業(yè)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)分為教師端，學(xué)生端和管理員端，實現(xiàn)了課程管理，學(xué)生管理，作業(yè)管理，自定義考試和課程討論等功能。軟件界面靈活，操作簡單。系統(tǒng)采用Java EE技術(shù)和MySQL數(shù)據(jù)庫，運用Spring Boot + MyBaits進行項目開發(fā)，其中，前端采用Bootstrap框架實現(xiàn)Web頁面設(shè)計，運用jQuery框架庫來簡化JavaScript編碼設(shè)計，提高編程效率，采用Ajax用于實時異步交互數(shù)據(jù)，提高了用戶的操作友好。

1??系統(tǒng)設(shè)計

1.1系統(tǒng)框架設(shè)計

本系統(tǒng)架構(gòu)分為視圖UI層，控制器層（Controller層）、業(yè)務(wù)層、數(shù)據(jù)持久層以及邏輯組件層。學(xué)生提交作業(yè)時，在瀏覽器發(fā)起一個業(yè)務(wù)請求，經(jīng)過Controller層對請求進行處理，將作業(yè)的URL保存至MySQL中。教師下載作業(yè)時，在瀏覽器發(fā)起一個業(yè)務(wù)請求，Controller層讀取該作業(yè)對應(yīng)學(xué)生提交作業(yè)的URL并打包下載對應(yīng)的文件。系統(tǒng)相應(yīng)流程圖如圖1所示。

1.2技術(shù)實現(xiàn)

系統(tǒng)后臺采用Java EE技術(shù)，Spring Boot框架和MyBatis整合實現(xiàn)，前端采用Bootstrap框架與HTML5+CSS3+jQuery技術(shù)實現(xiàn)Web頁面設(shè)計，以IntelliJ IDEA為后臺開發(fā)工具，?MySQL為后臺數(shù)據(jù)庫，使用Ajax進行實時數(shù)據(jù)異步更新。

（1）Spring Boot框架

Spring框架被稱為“配置煉獄”，開發(fā)者會花費大量時間去理解和編寫各種配置文件。為此，Spring Boot采用“約定優(yōu)先配置”的思想，把Spring框架中許多原本由開發(fā)者編寫的配置文件自動生成默認(rèn)配置文件^[5]。開發(fā)者在Spring Boot規(guī)定的默認(rèn)配置下開發(fā)，可專心開發(fā)業(yè)務(wù)邏輯，使開發(fā)效率更高^[6]。

（2）MyBatis框架

MyBatis是一款優(yōu)秀的持久層框架，支持定制化SQL、存儲過程以及高級映射，避免了JDBC代碼和手動設(shè)置參數(shù)以及獲取結(jié)果集^[7]，可使用XML或者注解用于配置和原始映射，通過其內(nèi)部方法將一個Java接口和普通Java對象映射成數(shù)據(jù)庫中的一個記錄，大大提升了軟件開發(fā)效率。

（3）Thymeleaf

Thymeleaf是一個基于XML/XHTML/HTML5模板引擎，能極大地便利前端與后端程序員之間工作交接。前端程序員在瀏覽器查看HTML，則是有瀏覽器解析的結(jié)果;后端程序員在服務(wù)器端訪問頁面，Thymeleaf標(biāo)簽會更換其中的靜態(tài)數(shù)據(jù)，展示帶著數(shù)據(jù)的動態(tài)頁面。此外，Spring Boot對Thymeleaf也有非常好的集成，只需簡單配置相應(yīng)的包，則可進行頁面開發(fā)。

（4）MySQL

MySQL是Web應(yīng)用開發(fā)中常用的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)^[8]。MySQL使用了標(biāo)準(zhǔn)SQL語言形式，支持混合多種編程語言，同時支持大型數(shù)據(jù)庫，可存儲超過上萬條記錄的數(shù)據(jù)倉庫。

（5）Bootstrap

Bootstrap框架是一組用于網(wǎng)站和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序開發(fā)的HTML、CSS和JavaScript框架，提供了相當(dāng)豐富的組件，可以快速地開發(fā)網(wǎng)站的前端界面，通過柵格系統(tǒng)與table表格等組件，可以讓界面的布局設(shè)計更加簡便^[9]。

（6）數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本文采用ER圖來涉及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，通過ER圖表示實體類型、屬性和聯(lián)系，用以描述作業(yè)管理系統(tǒng)的概念模型^[10-11]。圖2是對系統(tǒng)設(shè)計的E-R圖，對應(yīng)有10個實體，分別是管理員、學(xué)生、教師、課程、學(xué)生選課表、學(xué)生考試成績表、學(xué)生作業(yè)成績表、教師任課表、試卷、作業(yè)等實體。

2??系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)分教師端、學(xué)生端和管理員端。教師端提供學(xué)生管理、作業(yè)管理和考試管理等功能，學(xué)生端提供學(xué)生完成作業(yè)和參加考試等功能，教師和學(xué)生可以通過本系統(tǒng)可以進行在線互相交流，學(xué)生能通過與老師和同學(xué)之間的交流及時解決在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，有效提高教學(xué)效果。

2.1教師端

教師端有如下七大功能，教師端用例圖如圖3所示。

（1）課程定義功能

教師可以建立多門授課課程，每門課程需要定義相應(yīng)課程代碼、課程名稱、課程性質(zhì)、課程簡介、課程學(xué)時和課程學(xué)分等基本信息。

（2）學(xué)生管理功能

課程新建后，教師可根據(jù)課程性質(zhì)進行學(xué)生選課管理。如果課程是必修課，老師需要設(shè)定其授課的專業(yè)班級，將該專業(yè)的班級學(xué)生統(tǒng)一歸入該課程;如果課程是選修課，老師可以通過手動信息錄入與Excel批量導(dǎo)入兩種方式設(shè)置授課學(xué)生。對于批量導(dǎo)入，系統(tǒng)提供Excel導(dǎo)入模板，教師根據(jù)要求在Excel文件中準(zhǔn)備好學(xué)生名單信息即可。

（3）作業(yè)發(fā)布功能

教師可以在課程中發(fā)布作業(yè)，可以輸入作業(yè)要求，并附加該作業(yè)所需的圖片資源與文件材料等，并設(shè)置參與作業(yè)的學(xué)生班級。教師可以設(shè)定作業(yè)發(fā)布時間與結(jié)束提交時間，可以對過期提交的作業(yè)進行設(shè)置，如，是否允許學(xué)生補交，補交作業(yè)可以設(shè)置扣減分?jǐn)?shù)等。參與該課程的學(xué)生都會收到作業(yè)通知。對于超過期限且不容許遲交的作業(yè)，學(xué)生將無法提交，需要老師重新設(shè)置該學(xué)生的提交。

（4）作業(yè)下載功能

以課程的其中一次作業(yè)為單位，提供收集參與該課程的學(xué)生作業(yè)的功能，對逾期未提交作業(yè)的學(xué)生統(tǒng)一發(fā)出通知。教師可以查看每次作業(yè)的收集情況，可以修改學(xué)生提交作業(yè)的時間，對某次作業(yè)，可以對指定學(xué)生提交的作業(yè)進行統(tǒng)一打包下載。

（5）作業(yè)批改功能

老師對作業(yè)進行批閱之后，可以給作業(yè)打分，并能反饋意見給該同學(xué)，對達不到要求作業(yè)可以退回學(xué)生。還提供老師自定義批改評語，方便教師作業(yè)批改。同時，老師可以發(fā)布優(yōu)秀作業(yè)，供學(xué)生參考借鑒。

（6）試卷發(fā)布功能

每個課程均可發(fā)布單元考試，考試類型均為選擇題形式，教師可以選擇不同的章節(jié)與知識點來組卷，并設(shè)置選擇題的組題個數(shù)，定義考試時間、截至?xí)r間等信息。教師可以在網(wǎng)頁界面錄入題庫，也可以使用Excel模板導(dǎo)入，導(dǎo)入的試題可以設(shè)置其所屬的章節(jié)與知識點。

2.2學(xué)生端

學(xué)生端有如下五個功能，學(xué)生端用例圖如圖4所示。

（1）作業(yè)通知功能

提示學(xué)生查看未完成作業(yè)，讓學(xué)生能準(zhǔn)時完成作業(yè)。學(xué)生提交完作業(yè)后，學(xué)生可以查看教師批改的作業(yè)分?jǐn)?shù)與批改評語，如果作業(yè)被教師退回，可以重新提交作業(yè)。學(xué)生可以在網(wǎng)站上查看老師選出的優(yōu)秀作業(yè)，通過學(xué)習(xí)優(yōu)秀作業(yè)，促進學(xué)生之間互相學(xué)習(xí)與交流。

（2）作業(yè)提交功能

提供了附件上傳的方式，學(xué)生可以添加圖片和附件，作業(yè)發(fā)布時設(shè)定了提交期限，超過提交期限且不允許遲交的作業(yè)，學(xué)生將無法提交。對于設(shè)置了允許遲交的作業(yè)，學(xué)生提交后，系統(tǒng)會做出相應(yīng)記錄，并設(shè)置相應(yīng)的扣分項。

（3）考試參與功能

學(xué)生需要參加課程發(fā)布的考試，要在規(guī)定時間內(nèi)完成。超出試卷的截止時間，學(xué)生該次考試的分?jǐn)?shù)為0分，考試試題都是選擇題，考試提交后能直接顯示分?jǐn)?shù)?？荚嚦煽冇上到y(tǒng)自動打分，學(xué)生提交考試答案后，可查看到考試分?jǐn)?shù)。

（4）交流功能

學(xué)生之間、學(xué)生和教師之間均可通過交流區(qū)進行交流，主要通過發(fā)帖的方式進行，其他人都可以對帖子進行回復(fù)或增加評論。

2.3管理員端

管理員端具有管理權(quán)限和檢索功能，管理員端用例圖如圖5所示。

（1）用戶管理功能

管理員一般為學(xué)校的教務(wù)員，具有對用戶和課

程管理的權(quán)限，能夠?qū)τ脩暨M行管理，如管理教師與學(xué)生的個人信息，可以批量導(dǎo)入學(xué)生賬號。

（2）課程管理功能

管理員可以通過教師、班級或課程來搜索學(xué)生信息，可查看同一個班級的學(xué)生，可查看選修了某一個課程的所有學(xué)生。可以對課程相關(guān)信息進行設(shè)置與修改。

2.4系統(tǒng)界面

圖6是教師端作業(yè)管理的界面。左邊是系統(tǒng)的導(dǎo)航欄，里面是系統(tǒng)功能的導(dǎo)航。在教師作業(yè)管理界面，教師可以查看自己發(fā)布的所有作業(yè)。在作業(yè)信息顯示部分，“操作”欄有“下載作業(yè)”按鈕，點擊后邊“下載作業(yè)”按鈕，系統(tǒng)會下載打包成壓縮包的形式的學(xué)生提交的所有作業(yè)。

教師把學(xué)生提交的作業(yè)批閱之后，可以在作業(yè)打分界面給作業(yè)打分，作業(yè)打分界面如圖7所示。在作業(yè)打分界面，可以看到學(xué)生提交的作業(yè)。教師在最后一欄點擊“評分”按鈕，系統(tǒng)回彈出分?jǐn)?shù)輸入框，輸入相應(yīng)分?jǐn)?shù)，便可為該作業(yè)打分，再次點擊該按鈕可修改分?jǐn)?shù)，打分結(jié)果實時更新在該界面。

圖8是學(xué)生端作業(yè)查看的界面。左邊是系統(tǒng)的導(dǎo)航欄，里面是各種功能的導(dǎo)航。在學(xué)生作業(yè)管理界面，學(xué)生能夠下載老師上傳的附件，當(dāng)作業(yè)完成時，學(xué)生能將作業(yè)上傳。在作業(yè)上傳管理界面，“操作”欄中有兩個按鈕，分別為“下載附件”和“上傳作業(yè)”。點擊前一個按鈕即可下載附件，點擊后一個按鈕選中作業(yè)即可上傳。

3??結(jié)束語

作業(yè)管理系統(tǒng)是根據(jù)我校教師和學(xué)生的作業(yè)管理需求，以及現(xiàn)有作業(yè)管理系統(tǒng)的一些問題，從易用性和高效性的角度去設(shè)計和開發(fā)。系統(tǒng)的主要目的是方便教師發(fā)布作業(yè)，下載作業(yè)和作業(yè)打分，同時方便學(xué)生查看作業(yè)，提交作業(yè)和查看作業(yè)分?jǐn)?shù)。本系統(tǒng)在開發(fā)中，使用了目前流行的Spring Boot、MyBatis和BootStrap等開源框架，提供給仲愷的教師和學(xué)生一個方便快捷的作業(yè)管理平臺，同時本系

統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)也作為其他高校學(xué)生作業(yè)管理系統(tǒng)的改進提供一個有益參考。

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