课堂教学环境信息化支撑平台的设计与实现

发布时间：2017-04-13 07:01

  本文关键词：课堂教学环境信息化支撑平台的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题来源于东南大学电教中心,为提升多媒体教室管理水平提出设计开发一套课堂教学环境信息化支撑平台。要求拥有一套适合不同场景的教室设备管理机制,包括设备运维管理、教室设备的全生命周期跟踪、设备状态实时采集以及动态权限管理等；并根据数字化校园业务系统开发环境和统一接口的要求,实现统一用户认证接口的对接；同时,制定标准通信协议,完成服务器与教室中的网络刷卡器、网络摄像头及网络中控服务器的对接,建立一套通用的通信模式,实现数据的可靠传输。本论文为课堂教学环境信息化支撑平台的服务器端的设计及实现。论文根据需求,详细分析了各个功能模块的业务流程,基于Web应用开发平台J2EE,采用B/S三层体系框架,并借助SpringMVC、Hibernate、Bootstrap等技术设计系统架构,对课堂教学环境信息化支撑平台做出了整体规划,实现了需求分析的所有功能模块；依据数据库设计三范式原则,设计各个实体以及建立各实体之间的对应关系,完成数据库的概念结构设计和逻辑结构设计,并重点研究了Mysql数据库的优化,从大数据表、索引以及SQL语句三个方面优化数据库：同时引入基于角色的访问控制RBAC的动态权限分配模型,解决了用户权限的动态分配问题。论文重点研究了网络通信的相关知识以及服务器和客户端的通信过程,分别制定了应用服务器软件与教室中的网络刷卡器、网络摄像头及网络中控服务器的通信协议,建立了一套通用的通信模式,实现了刷卡信息采集、图片采集以及教室设备运行情况的远程监管等功能。论文还针对图片压缩算法进行了理论研究,通过对课堂教学环境信息化支撑平台实际情况与特点的分析,最终选择了具有抗锯齿、计算量小的非边缘自适应算法—双线性插值算法进行图片压缩处理,大大减少了图片存储空间,解决了存储空间有限的问题。最后,搭建了课堂教学环境信息化支撑平台服务器端与客户端系统运行环境,并通过对系统的单元测试、模块测试以及各个通信终端的测试,验证了系统基本达到设计需求。
【关键词】：课堂教学环境信息化支撑平台 JavaEE B/S Mysql数据库 数据传输协议
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP311.52
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-15
• 1.1 研究背景11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.3 论文研究目的与内容13
• 1.4 论文组织结构13-15
• 第二章 课堂教学环境信息化支撑平台总体设计15-27
• 2.1 系统需求分析15-21
• 2.1.1 整体功能需求分析15
• 2.1.2 设备运维管理模块需求分析15-17
• 2.1.3 设备管理模块需求分析17-19
• 2.1.4 现场监督模块需求分析19-20
• 2.1.5 用户管理模块需求分析20-21
• 2.1.6 性能需求21
• 2.2 系统设计相关技术选择21-23
• 2.2.1 开发平台J2EE21
• 2.2.2 Java技术简介21
• 2.2.3 Spring/Hibernate技术简介及特点21-23
• 2.2.4 Jsp技术简介及特点23
• 2.2.5 UML面向对象技术23
• 2.3 系统总体架构设计23-25
• 2.4 可行性研究25
• 2.5 本章小结25-27
• 第三章 课堂教学环境信息化支撑平台的数据库设计27-37
• 3.1 Mysql数据库系统27-28
• 3.2 数据库设计原则28
• 3.3 数据库概念结构设计28-29
• 3.4 数据库逻辑结构设计29-31
• 3.5 数据库的优化31-34
• 3.5.1 大数据表优化31-32
• 3.5.2 索引优化32-33
• 3.5.3 SQL语句优化33-34
• 3.6 数据库的连接34
• 3.7 本章小结34-37
• 第四章 课堂教学环境信息化支撑平台通信模块的设计与实现37-53
• 4.1 课堂教学环境信息化支撑平台与网络摄像头的通信37-41
• 4.1.1 HTTP协议简介37
• 4.1.2 通信协议的制定37-39
• 4.1.3 通信模块的实现39-41
• 4.2 图像压缩技术41-45
• 4.2.1 图像压缩算法选择41-42
• 4.2.2 线性插值算法的实现原理42-43
• 4.2.3 线性插值算法的实现43-45
• 4.3 课堂教学环境信息化支撑平台与网络刷卡器的通信45-50
• 4.3.1 TCP/I P协议简介45-46
• 4.3.2 通信协议的设计46-47
• 4.3.3 通信模块的软件实现47-50
• 4.4 课堂教学环境信息化支撑平台与网络中控服务器的通信50-52
• 4.4.1 通信协议的设计50-51
• 4.4.2 通信模块的软件实现51-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 课堂教学环境信息化支撑平台的实现与测试53-77
• 5.1 用户管理模块的实现53-55
• 5.1.1 Spring Security框架介绍53
• 5.1.2 用户管理模块的实现53-55
• 5.2 统一身份认证对接的实现55-57
• 5.2.1 统一身份认证技术介绍55-56
• 5.2.2 统一身份认证对接的实现56-57
• 5.3 设备运维管理模块的实现57-61
• 5.3.1 故障登记的功能实现57-58
• 5.3.2 设备维修的功能实现58-59
• 5.3.3 设备维护的功能实现59-61
• 5.4 设备管理模块实现61-65
• 5.4.1 设备建账的功能实现61-62
• 5.4.2 设备调配的功能实现62-63
• 5.4.3 设备报废的功能实现63-65
• 5.5 现场监督模块实现65-66
• 5.6 系统测试66-76
• 5.6.1 Junit简介66
• 5.6.2 用Junit对系统进行单元测试66-68
• 5.6.3 系统模块测试68-70
• 5.6.4 系统与网络刷卡器通信模块测试70-72
• 5.6.5 系统与网络中控服务器通信模块测试72-75
• 5.6.6 系统与网络摄像头通信模块测试75-76
• 5.7 本章小结76-77
• 第六章 总结与展望77-79
• 参考文献79-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文83

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本文编号：303029