开题报告--信息技术教学网站（学生子系统）的设计与实现.doc

毕业设计（论文）开题报告论文题目： 信息技术教学网站（学生子系统） 的设计与实现 学生姓名： 学 号： 系（院）： 专 业： 指导教师： 开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及教研室审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3学生查阅资料的参考文献应不少于3篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。毕 业 设 计（论文）开 题 报 告1本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势11 本课题的研究意义一般的超媒体教学系统有理想的教学环境，容易激发学生的学习兴趣和学习主动性，但由于不了解学习对象及其学习的进度，很难做到有针对性的指导，不能保证达到预定的学习目标。智能化教学平台正好弥补了一般超媒体教学系统的不足，它将网络教学与人工智能技术结合起来，相互取长补短，实现性能互补，以有机方式构建一个全新的智能超媒体教学平台。本网站建立在第三代远程教育系统模型（The 3th Generation Distance Learning Model ，简称 3GDL）的理论基础之上2，以网络作为载体，综合了现代教育理论和技术、人工智能（专家系统、数据挖掘、数据仓库）、教育心理学、人机工程学等多门学科的知识，在经过系统中智能学习引擎的数据分析处理后，利用计算机模拟教学专家的思维，对学生实施开放式的交互教学的过程。教学网站研究的主要意义在于能借助网络教学的优势，使老师以最省时省力的方式组织教学材料，通过网络从视觉、听觉、文本等多角度把相应的学习内容以最佳的方式展现给特定的学生，使老师能因材施教，使学生能按需学习。智能化教学平台在减轻教师教学工作量的基础上，可以大幅度提高教师授课质量以及学生学习的效率，节约日益紧张的教学资源；同时充分发挥计算机强大的数据存储、分析、处理的能力，在教师每教完一门课程后，自动生成一整套的网上教学文档（包括教学课件、作业记录、答疑记录、题库、学习记录、成绩报表等），并根据对师生双方的教学行为的分析处理自动提供教学指导，从而在现有的网络教学方面寻找一条新路，使整个教学过程更具有智能化。12 内外相关课题的研究现状121 国际发展概况145目前，Internet远程教学已经成为国内外网络研究和应用的热门课题之一。在国际上，Internet远程教学发展的重点主要集中在两个方面：远程教学技术标准的制定和远程教学软件的开发。尤其在远程教学软件方面，西方很多国家投入了大量的人力物力，并成功地建立了一些教学网点，例如：美国的Califormia Virtual University ，E-Tutor ，英国的 The Open University 等。他们的主要特点是： 多网校联合机制 课程制定和课件编写规范化 良好的管理运行机制 这些举措为学习者提供了丰富的各类学科资源、完备的服务和管理设施，从而带来了显著的社会效益。在智能教学软件上，自从70年代Corbomell研制成功了第一个ICAI（Intelligent Computer Aided Instruction ,智能化计算机辅助教学）系统（SCHOOL教学系统）1，用来教授南美地理后，ICAI的研究一直受到国内外专家的关注，不同风格的ICAI系统相继问世。ICAI早期的研究集中在专业知识的表示方面；70后期AI技术被用来构造表示学生状态的学生模型和体现教师教学方法及风格的教师模型；80年代，教学策略问题开始受到重视。ICAI系统的研究主要集中在如何应用人工智能技术确切地表示学生模型和教师模型上，以使教学系统具有更高层的应答敏感和全局观念；进入90年代以后，合作教学模式、认知学生模型的构造成为ICAI新的发展方向。1991年，Lesgold和Katz开发了SHERLOCK系统。另外，由于对专家系统外壳（ExpertSystem Shell）的研究日益受到重视，ICAI在这方面也取得了一些成果，如著名的PIXIE系统。除此之外，已有人提出了智能超媒体教学系统的概念，将智能应用于网络教学。当前，智能网络教学系统的研制和开发在国外已成为人工智能和多媒体教育应用领域中一个重要的前沿课题。122 国内发展概况123我国的Internet远程教学起步较晚，是在1994年CERNET（“中国教育和科研计算机网络”）建成后才开展的。在高等教育方面，国家教育部于1998年正式批准了清华、北邮、浙大、湖大为首批开发远程教学的试点学校；1999年初，国务院发布面向二十一世纪振兴行动计划，其中明确提出：实施“现代远程教育工程”，形成开放式教育网络，构建终身学习体系；2000年，国家教育部连续批准了人民大学等26所高校开展现代远程教育试点。这一系列举措，表明国家对Internet远程教育事业的重视，Internet远程教育的发展必将成为未来教育的焦点。目前，国内已有一部分应用得较好的远程CAI3，如清华大学的清华网络学堂;上海交通大学的远程教育中心;同济大学的现代远程教学网等。客观的说，目前我国的远程教学还处于起始阶段，还存在如下三个主要问题： 缺乏系统的理论指导 未能充分体现教育资源的共享和利用 远程教育质量难以保证而从教学角度来看，我国在远程教育软件上拯待研究的课题主要有以下三个方面：标准化、智能化和协作化。尤其是在智能化方面，我国的教学软件起步相对较晚，虽然利用人工智能技术所开发的“智能组卷”、“智能题库”、“智能测试”、“智能翻译”等软件系统对我国ICAI的发展起到了一定的促进作业，但与国外一些发达国家相比，差距仍然很大。毕 业 设 计（论文）开 题 报 告2本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施本课题是教学网站的研究与构架，意在构建一个B/S模式的教学网站，最终形成一个以课程为中心，集作业、答疑、交流、考试、管理于一体的具有开放的、交互的网上学习及教学平台。其核心框架模型如图1：图2.1 系统核心框架模型2.1系统模块根据此模型，本系统将具备如下功能模块：2.1.1用户注册/登陆模块u 用户注册用户注册将实现教师注册及学生注册的功能。系统管理员由后台直接添加，不给予注册。u 用户登陆系统根据用户身份、学号/工号、密码验证其是否为合法用户。用户身份包括系统管理员、教师、学生三种类型。2.1.2 数据自动导入模块本系统支持从其他数据源获取数据，从而最大限度的利用原有数据。此模块将实现如下数据的导入功能：班级基本信息导入教师基本信息导入学生基本信息导入2.1.3 权限管理模块此模块将设置特权教师、普通教师、学生所具有的权限，控制系统运行状态。2.1.4 公告管理模块发布/管理系统新闻公告。2.1.5 系统帮助模块提供用户在线使用帮助2.2 教师模块由徐远涛同学来设计完成2.3学生模块2.3.1 课件学习模块相应课程课件的学习和下载。2.3.2 作业提交模块作业的提交(上传)/查看等功能。2.3.3 答疑模块学习过程中所遇到问题的发布/回答。该功能类似BBS系统。2.3.4 交流工具站内短信交流电子邮件交流2.3.5 考试模块选择题的在线考试系统2.3.6 基本信息管理模块学生基本信息的管理2.3.7 教学内容预定模块 学生对自己感兴趣的教学部分进行预定以上模块的系统结构框图如下图2教学网站用户注册/登录模块系统管理员模块教师模块学生模块数据导入模块公告管理模块系统帮助模块系统权限管理作业提交模块答疑模块考试模块基本信息管理课件学习模块在线交流模块由徐远涛完成教学预定模块 2.4 数据流图： 2.4.1 顶层流图 2.1.2 用户注册2.1.3 用户登录2.1.2 管理员2.1.2 学生2.5 本课题设计重点与难点及其解决措施：u 难点1 网站的架构和版面设计解决方式：参考网上教学网站，网站构架和图形界面设计的书籍u 难点2 数据库的设计和创建解决方式：根据软件工程和数据库原理设计数据库和表使其达到较高的范式u 难点3 系统接口的生成解决方式：整体参考运用Web Service技术进行开发u 难点4 数据自动导入功能的实现解决方式：参考SQL-Server 2000中的DTS技术3本课题拟采用的研究手段（途径）和可行性分析3.1 开发技术及工具的选择：本系统将用.NET技术进行开发，开发中将用到以下主要工具：Microsoft visio 2003系统设计Microsoft Visual Studio.NET 2003工程管理、代码编写及调试Dreamweaver MX 2004静态页面的设计Fireworks MX 2004图片处理SQL-Server 2000建立系统的后台数据库3.2 开发环境：硬件： CPU: Intel Pentium 2.0 内存：512M硬盘：40G软件： Windows XP + IIS 5.1 + .NET Framework1.1 SQL Server 20003.3 可行性分析：本系统可以从以下几个角度对其可行性进行分析：u 技术可行性本系统使用.NET技术进行开发，.NET Framework1.1框架作为微软公司已经比较成熟的产品，现在有越来越多的企业及技术人员选择它来作为开发平台。因此，在技术上.NET是完全可以胜任这个平台的开发。u 经济可行性由于本项目的特殊性，无需投入额外的设备购买及人员培训费用，所以在经济上本系统的开发是可行的。按上述两方面进行可行性分析、研究后，我们认为该项目在技术上是可行的，在经济上是可合理的，可以进行开发。3.4 参考文献：1吴继耘，个性化智能导航远程教学系统的研究与实现，天津大学硕士论文。2王东初，个性化自主学习智能导航系统的设计与实现，北京航空航天大学硕士论文3舒蓓， 基于Web的个性化教学管理环境的研究与实现，上海交通大学硕士论文4肖芬，基于XML的个性化远程教学系统的研究，广西大学硕士论文5王晓春， 远程教育中个性化教学的设计与实现，东北大学硕士学位论文6 刘强，二十一世纪的教学方式：基于Web的教学，计算机教育与教学论坛7 李英壮，黄宝贵，张晓景，于广辉. 大连理工大学网上教学支持系统的开发与实现大连理工大学网络中心8 申瑞民，王加俊，丁大宇，“WebClassroom”, 一个基于Web的实时交互式教学环境，上海交通大学计算机系 9 刘升俭、郑仲，基于Web技术构建校园网上多媒体教学平台,西安陆军学院10 吉逸、金胜昔，基于Web的远程教学系统的设计与实现，东南大学计算机科学与工程系11 Ollie Cornes Chris Goode. ASP.NET入门经典 清华大学出版社2002(3)12 Richard Anderson Brian Francis. ASP.NET高级编程 清华大学出版社2002(1)13胡国强. 数据挖掘在远程教育决策支持系统的运用. 14 孙厚钊.多媒体网络教学浅析. /20031125/3094858.shtml钟志贤，徐洪建.建构主义教学思想揽要15王洪志，王学军.Internet上的个性化信息服务16方亮，金晶. 在虚拟教室中电子白板系统的实现. 计算机与现代化.2000（1）：56-6017