第 20 卷 　第 2 期 2004 年 2 月 　　　　　　　　　　 甘 肃 科 技 Gansu Science and Technology 　　　　　　　　　　　Vol. 20 　No. 2 Feb. 　2003 基于 J 2EE 架构下网络教学平台的设计与实现 杨小萍 ① ,党小超 ② (西北师范大学 数学与信息科学学院 ,甘肃 兰州 　730070) 摘 　要 :分析了在构件网络教学平台过程中用到的几个关键 J2EE 技术 。以中国·联合国计划发展暑 403 项目中网络教学平台的开发为例 ,结合甘肃省经济现状 ,探讨了在 J2EE 环境下如何建立一个网 络教学平台的基本框架 。 关键词 :J2EE ;网络教学 ;教学平台 中图分类号 : G434 　　 1 　引言 近年来中国西部省份教师的补充及教师质量的 提高取得了长足发展 ,但合格教师仍然不足 ,尤其在 农村地区 。中国·联合国发展计划署应用远程教育 和 ICT 技术旨在提高中国西部贫穷地区教师质量 。 作者参与了此项目并针对甘肃省教育 、经济现状开 发了一个基于 J2EE 架构的网络教学平台 。其基本 组织结构是基于省 、县 、乡三级资源中心的组织模 型 。该教学平台可以采用基于卫星传送或网络传送 等多种远程教学方法 。图 1 是系统运行网络结构 图 。 系统开发基于 J2EE 架构技术 ,实现平台无关 性 、具备开放性与继承性 。J2EE 是一个涉及多个层 面的复杂概念 ,系统采用 Browser/ Web Server 、Appli cation Server 和 DB Server 多层结构 ,方便系统的维护 和扩充系统完全 ,提供比 Windows 更安全的 、更能扩 展的应用服务器 ,允许用户可以选择更多的可靠的 , 可扩展的操作系统平台 (如 :AIX ,Solaris ,Linux 等) , 提供更好的扩展接口 Web Service (SOAP/ XML) 到其 它相关系统等 。 同时通过标准和可重用的 J2EE 技术 (如 : JSP , Servlet , EJB 组件等) ,可以快速和安全的部署实施 网络教学远程培训的基础设施 。 2 　实现网络教学平台的几种 J2EE 技术 口(APIs) 和协议构成 ,它对开发基于 Web 的多层应 用提供了功能支持 ,下面对开发本网络教学平台过 程中用到的 J2EE 的几种技术规范进行简单的描述 。 ·JDBC(Java Database Connectivity) : JDBC API 为 访问 不 同 的 数 据 库 提 供 了 一 种 统 一 的 途 径 , 象 ODBC 一样 ,JDBC 对开发者屏蔽了一些细节问题 ,另 外 ,JDCB 对数据库的访问也具有平台无关性 。 ·JNDI (Java Name and Directory Interface) :JNDI API 被用于执行名字和目录服务 。它提供了一致的 模型来存取和操作企业级的资源如 DNS 和 LDAP , 本地文件系统 ,或应用服务器中的对象 。 ·EJB ( Enterprise JavaBean) : J2EE 技术之所以赢 得广泛重视的原因之一就是 EJB 。它们提供了一个 框架来开发和实施分布式商务逻辑 ,由此很显著地 简化了具有可伸缩性和高度复杂的企业级应用的开 发 。EJB 规范定义了 EJB 组件在何时如何与它们的 容器进行交互作用 。容器负责提供公用的服务 ,例 如目录服务 、事务管理 、安全性 、资源缓冲池以及容 错性 。但这里值得注意的是 , EJB 并不是实现 J2EE 的唯一途径 。正是由于 J2EE 的开放性 ,使得有的厂 商能够以一种和 EJB 平行的方式来达到同样的目 的 。 ·RMI(Remote Method Invoke) : 正如其名字所表 示的那样 ,RMI 协议调用远程对象上方法 。它使用 了序列化方式在客户端和服务器端传递数据 。RMI 是一种被 EJB 使用的更底层的协议 。 J2EE 平台由一整套服务 (Services) 、应用程序接 ·JSP(Java Server Pages) :JSP 页面由 HTML 代码 ① 基金项目 :中国·联合国甘肃省 UNDP403 项目 作者简介 :杨小萍 ,女 ,硕士生 ,研究方向为计算机网络 ② 党小超 ,男 ,副教授 ,研究方向为计算机网络 

第 2 期 　　　　　　　　　　　杨小萍等 :基于 J2EE 架构下网络教学平台的设计与实现 96 源等的共享 。系统功能模块被划分为基础信息设 置 、用户权限管理 、教学信息发布 、系统信息查询 。 如图 2 平台功能结构图所示 。 4 　基于 J2EE 的网络教学平台的构建 4. 1 　该平台的特点 开发该平台的过程以“三个层次 、三种用户 、三 条线 、四个模块”作为一个总线垂直的贯穿始终 ,三 个层次即指三层资源中心 ;系统管理员 、教师和学生 为三种用户 ;三条线是针对三类不同用户而言 ,对于 学生是学习线 ,教师是教学线 ,系统管理员是管理 线 ;四个模块前面已提到了 。 4. 2 软件结构的选取 从该教学平台的特点和特征等多方面综合考 虑 ,它不可避免的会涉及到多种操作系统 、硬件 、中 间件产品 ,因此对异构环境的支持特别重要 ,J2EE 能够开发部署在异构环境中的可移植程序 ,正好符 合系统应用需要 。SUN 设计 J2EE 的初衷正是为了 解决两层模式 (client/ server) 的弊端 ,因而 J2EE 的多 层企业级应用模型将两层化模型中的不同层面切分 成许多层 。作者也利用J2EE 典型的四层结构 ,规划 出的平台架构模型如图 3 所示 : 运行在客户端机器上的客户层组件 运行在 J2EE 服务器上的 Web 层组件 运行在 J2EE 服务器上的业务逻辑层组件 运行在 EIS 服务器上的企业信息系统 ( Enter prise information system) 层软件 。 图 2 平台功能结构图 图 1 　系统运行网络结图 和嵌入其中的 Java 代码所组成 。服务器在页面被 客户端所请求以后对这些 Java 代码进行处理 ,然后 将生成的 HTML 页面返回给客户端的浏览器 。 ·Java Servlet : Servlet 是一种小型的 Java 程序 , 它扩展了 Web 服务器的功能 。作为一种服务器端 的应用 ,当被请求时开始执行 ,这和 CGI Perl 脚本很 相似 。Servlet 提供的功能大多与 JSP 类似 ,不过实 现的方式不同 。JSP 通常是大多数 HTML 代码中嵌 入少量的 Java 代码 ,而 servlets 全部由 Java 写成并且 生成 HTML 。 ·XML ( Extensible Markup Language) :XML 是一种 可以用来定义其它标记语言的语言 。它被用来在不 同的商务过程中共享数据 。XML 的发展和 Java 是 相互独立但是 ,它和 Java 具有的相同目标正是平台 独立性 。通过将 Java 和 XML 的组合 ,您可以得到一 个完美的具有平台独立性的解决方案 。 3 　平台的逻辑功能 鉴于本平台的用户多数属于西部穷困落后地 区 ,客户端采用“瘦客户”技术 ,不需要附加额外软 件 ,通过浏览器就能完成所有的操作 。在服务器端 , 系统信息全部保存在数据库中 ,便于维护和管理 。 在平台从逻辑功能上分为四大模块 :教务管理模块 、 教学管理模块 、资源管理模块 、系统管理模块 。教务 管理模块主要包括学籍管理 、成绩管理 、证书管理 、 课表管理 、教案管理和教研数据管理及考勤管理 ,供 系统管理员和授课教师使用 ;教学管理模块主要是 针对教学者而设置的 ,由教学设计 、学科计划 、班级 计划 、教学任务管理和教学计划公布等几个小模块 组成 。 资源管理又包括课程资源 、素材资源和课件资 

2 07　　　　　　　　　　　　　　　　　　　甘 　肃 　科 　技 　　　　　　　　　　　　　　　　第 20 卷 中在省级资源中心 ,用户 (学校和教师) 只是进行单 纯的应用 ,和简单的交互式参与 。分布式指平台上 的资源和管理功能 、权限进行在省 、县 、乡三级资源 中心之间进行分配 ,鼓励学校 、教师参与教学平台的 应用 、管理 ,分配和平衡整个系统的负载 。结合”集 中式”和”分布式”特色 ,满足各级用户的不同需求 , 譬如 ,县级用户条件好 ,管理人员能力强 ,可以在这 些县级搭建县级服务器平台 ,共同参与建设和管理 , 乡级条件差 ,可以让这些用户直接利用中心资源库 进行基本的资源应用 ,使得资源分配更趋合理 。因 此作者开发采用了混合数据库模式 。在具体选用的 数据库上 ,由于采用 J2EE 的软件结构模式 ,可以根 据需要选择任何适合的数据库系统 。省级 、县级资 源中心可有专用服务器 ,而到乡级由于资金限制一 台计算机要扮演客户机 、服务器双重角色 ,考虑到运 行效率问题 ,县级以上可以用 Oracle 作数据库 ,而乡 级作者用 MySQ 作后台数据库 。 4. 5 其它一些相关问题 (1) 学生学习日志管理 平台的乡级学员因为条件限制 ,接收资源可通 过卫星系统或用 CD、Floppy 从县级资源中心去下 载 ,上传即向上级反馈信息时可通过电话线上网或 用 CD、Floppy 携带至县级再上传 。因而本平台要适 合在线和离线两种用户模式 ,这就存在信息发布及 学生反馈信息的实效性问题 。作者为每个学生都创 建一个日志文件 ,对学习过程的跟踪统计 。即使是 离线学生也可以通过将离线信息导入资源数据库中 的日志文件 ,课程教师就可以了解每个学生在某时 间段内使用课程工具 、学习课程内容的次数及时间 , 可以获得各个课程工具和课程内容被访问 、使用情 况的统计信息 ,从而可以有针对性地调整教学 、改进 教学 。 (2) 在线课程编辑与管理 为了使平台可支持上载任何格式 (如 : doc , ppt , html , swf , asf , bmp , gif , mp3 等) 和任何形式的课 程/ 课件 ,可以很方便地集成第三方课程/ 课件 ,平台 对这些课程/ 课件统一管理 。可采用两种方法 ,其一 是采用链接技术 ,给出课程/ 课件的链接地址 ,用户 可以下载后使用 ;其二是作者开发此平台时所采用 VBA (Visual Basic for Applications) 技术 。VBA 是 Mi crosoft 面向最终用户的应用软件编程语言 ,可以在 Office 任何应用程序中嵌入控件 、各种复杂数学公 式 ,教师可以选用任何自己熟悉的制作工具来制作 课件 ,包括在线制作工具 ,其他任何 (下转第 85 页) 图 3 　平台架构模型 4. 3 　服务器的选取 Web 应用服务器 (或简称为应用服务器) 是分布 式中间件软件实施产品 ,其作用相当于一个接口 ,连 接一端的各种类型的客户机 ,以及另一端的各类后 台系统资源 。J2EE 在 Sun 和 IBM 等公司的努力下 逐渐成为工业标准 ,现在大约有几十家 J2EE 应用服 务器提供商 ,App Server 是运行 Java 企业组件的平 台 ,构成了应用软件的主要运行环境 。当前主流的 App Server 是 BEA 公司的 Weblogic Server 和 IBM 公 司的 Websphere 以及免费的 Jboss , Weblogic 的体系 结构更加干净 ,开发和部署更加方便 ,是 Java 企业 软件开发人员首选的开发平台 。Jboss 是免费开源 的 App Server ,作为 J2EE 应用服务器 ,以其 EJB 容器 卓越的性能 、技术的潮流性 、开发部署 J2EE 应用的 方便性赢得了很多 J2EE 开发者的信赖 。其中 ,免安 装 、基于 JMX 构架 、热部署 ( Hot Deploy) 、快速开发 EJB 应用等几项特征与其他商用服务器相比 ,尤为 突出 。JBoss + Tomcat 已经成为一个免费的开源的稳 定的 J2EE 服务器 。因此作者选用 JBOSS 作为系统 开发的中间件服务器 。 4. 4 数据库的选取 数据库连接对动态网站来说是最为重要的部 分 ,Java 中连接数据库的技术是 JDBC (JavaDatabase Connectivity) 。很多数据库系统都带有 JDBC 驱动程 序 ,Java 程序就是通过 JDBC 驱动程序和数据库相 连 ,执行查询 、提取数据等操作 。SUN 公司还开发了 JDBC - ODBC (Open Database Connectivity) 连接桥 ,用 此技术 Java 就可以访问带有 ODBC 驱动程序的数据 库 。 在数据库策略上有集中式数据库模式和分布式 数据库模式 ,集中式指平台上的资源和管理功能集 

第 2 期 　　　　　　　李滋荣 :反井钻机的使用及有关问题的研究 　　　　　　　　　 58 容 ,平时注意了对操作人员的培训和考核 。 (1) 钻进过程中在钻杆中段发生折断 ,事故的 (2) 完善卡杆装置 ,消除机械误动 。一种卡杆 器锁位挡块和手动卡板 ,增加了卡杆的可靠系数 。 2. 2 　钻杆折断 钻杆在作业过程中 ,它的某个钻杆有时会发生 钻杆折断现象 。 2. 2. 1 　原因分析 过对几次钻杆折断事故进行分析研究 ,笔者发 现断裂位置均在钻杆丝扣根部 。仔细观察断面情 况 ,发现明显存在光滑区和粗糙区 ,这符合零件疲劳 破坏失效的特征 ,说明钻杆的折断主要是由于疲劳 破坏所致 。从理论上进行分析也能印证这一点 。据 分析 ,钻杆在工作过程中受到的是非对称循环变应 力 ,这个变应力由正应力和切应力构成 。由于岩石 软硬不均匀 ,其应力幅呈无规则变化状态 。钻杆反 复不断的受到这种复杂变应力作用 ,如果表面有划 伤 、裂纹 、小坑等缺陷 ,其必然会按疲劳破坏的规律 进行生成和发展 ,最后直至彻底断裂 。而丝扣根部 从几何形状来看 ,显然是应力集中区 ,所以 ,钻杆在 此处就容易断裂 。 2. 2. 2 　防范措施 (1) 对丝扣加强保养 、防止损伤 。平时在使用 过程中以及闲置期间均要注意涂上防锈丝扣油 ,严 禁碰坏 ,砸伤 、划伤 。 (2) 加强检查 。发现有裂纹的钻杆要及时淘 汰 。有条件的矿山最好每隔一定周期对所有钻杆进 行一次探伤检查 。 3 　钻杆滑脱 ,折断事故的处理方法 下列介绍几种处理起来比较棘手的情况 : (上接第 70 页) 编辑工具 ,大大缩减课程教师和课程管理员的工作 量 ,提高工作效率 。 5 　小结 该平台为结合甘肃省经济、教学现状 ,为老师和 学生提供一个方便 、实用的教与学的平台 ,老师可利 用网络上现有的信息资源并结合自身丰富的授课经 验 ,对教学内容进行数字化设计 。同时学生可方便 使用基于 Internet 的远程双向同步 、异步交互等教学 系统 ,为甘肃几个贫困县贫困农村社区在职教师开 展高质量的远距离教师培训奠定了基础 。 处理方法有两种 : ①另打一条巷道至断杆处 ,人工将折断的钻杆取 掉 ,然后开动钻机 ,用手辅助使上下的钻杆旋合联接。 ②丢弃折断处以下的钻杆 ,回收以上的钻杆 ,另 选位置 、方位重新掘凿 。 (2) 扩孔过程中 ,钻杆滑落或折断时 ,下部的钻杆 和扩孔器会掉下来 ,其断头所处位置会有两种情况 ,第 一种是断头落在钻孔中 ,第二种是断头落在扩孔中。 ①第一种情况处理方法 :类似 1 条中 ①方法 。 ②第二种情况处理方法 :从下出口人工一段一 段拆除 。具体步骤是 : a 、将上部与主机联接的钻杆卸完 。 b 、取两根钢丝绳 ,分别挂在主机传动接头 、导链 上 ,然后从钻孔中下放下去 。 c 、在下出口架好棚木 ,防止掉落的岩石伤人 。 然后将两根钢丝绳分别用特殊加工的卡子与倒数第 二根 、第一根 (或扩孔器) 联接 。 d 、牵引钢丝绳将钻杆上提至适当位置 (离开地 板即可) ,然后人工用两个特制大扳手 ,拧下第一根 钻杆 (或扩孔器) ,取出后将剩余钻杆下放至地板 。 e 、用同样方式依次一根一根卸完所有钻杆 。 f 、自上而下将钻杆一根一根延接下来 ,与扩孔 器重新联接 ,恢复正规作业 。 4 　结语 实践证明 ,引进反井钻机施工煤仓取得了成功 , 也积累了一定的经验 。对钻机使用中出现的一些特 殊机械事故 ,其原因的分析是准确的 ,其防范措施及 处理方法是切实可行的 。 参考资料 [1 ] 　杨鏖丞 ,孟波. 基于 J2EE 构建 B2B 电子商务平台[J ] . 计算机 应用研究 ,2003 ,20 , (3) :140 - 143 [2 ] 　袁梅冷 ,黄烟波等. J2EE 应用模型中 MVC 软件体系结构的研 究和应用[J ] . 计算机应用研究 , 2003 ,20 , (3) :147 - 149 [3 ] 　王涛 ,陈怀义. 基于 Web 的远程教学平台的设计与实现[J ] . 计 算机应用研究 ,2003 ,20 (7) :102 - 104 [4 ] 　http :/ / www. gzy. com. cn/ cppd/ cyzyglyypt. htm[ EB/ OL ] [5 ] 　http :/ / www. csdn. net/ develop/ article/ 22/ 22186. shtm[ EB/ OL ] [6 ] 　http :/ / www. csai. cn/ sa/ j2ee-index. htm[ EB/ OL ] [5 ] 　JSP 网络开发技术 [ M] ,杨珏 ,卢银娟等. 北京 :人民邮电出版 社 ,2001. [5 ] 　《J2EE 设计开发编程指南》[ M] Rod Johnson 北京 :电子工业出 版社 ,2003 [6 ] 　《J2EE 参考大全》[M] Jim Keogh ,北京 :电子工业出版社 ,2003