（教育技术学专业论文）基于网络的实时答疑系统.pdf

ab s t r a c t .、 a l o n g w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f mo d e r n e d u c a t i o n t e c h n o l o g y w h i c h b a s e s o n t h e k e rn e l o f m u l t i - m e d i a c o m p u t e r a n d n e t w o r k t e c h n o l o g y ,t e a c h i n g o n l i n e h a s b e c o m e m o r e a n d m o r e f a s h i o n a b l e .a s a s u p p l e m e n t a ry f o r t r a d i t i o n a l t e a c h i n g m e t h o d , i t n o t o n l y h a s t h e fu n c t i o n o f t r a d i t i o n a l t e a c h i n g m e t h o d b u t a l s o h a s s o m e c h a r a c t e r i s t i c s u c h a s s h a r i n g t h e t e a c h i n g r e s o u r c e , s e p a r a t i n g t e a c h i n g t i m e a n d s p a c e ,a d v a n t a g e o u s f o r s u i t i n g t e a c h i n g m e t h o d s t o s t u d e n t s a n d e t c . i t b e c a m e a n e f f i c i e n t w a y t o s o l v e t h e c o n t r a d i t i o n s b e t w e e n t h e k n o w l e d g e e x p l o s i o n a n d s t u d y t i m e l i m it e d , lt i s a l s o a n d ff i c i e n t w a y t o s o l v e t h e c o n t r a d i t i o n b e t w e e n s h o t o f t e a c h e r a n d i n c r e a s e m e n t o f l e a me r . i t p r o v e d t h e f u n d a t i o n a n d t e c h n o l o g i c a l g u a r a n t e e t o p u t t h e p o l i c y i n t o p r a c t i c e t h a t e n t i r e n a t i o n i n e d u c a t i o n a n d e d u c a t i o n i n a l l o n e s l i f e .s o i t i s q u i t e w o rt h w h i l e f o r a l l e d u c a t o r s t o c o n s i d e r h o w t o d e v e l o p m o r e a n d b e t t e r n e t w o r k e d t e a c h i n g r e s o u r c e s a n d i t b e c a m e a n i mp o rt a n t mi s s i o n t o t h e m. t h e c o m p e t i t i o n o f t w e n ty - fi r s t c e n t u ry i s t h e c o m p e t i t i o n o f t a l e n t w h i l e t a le n t a r e d e t e mnn e d b y e d u c a t i o n .t h e n e w s t a g e a s k t h e s t u d e n t s w h i c h w e t r a i n e d n o t o n ly h a v e t h e a b i l it y t o d e a l w i t h i n f o r m a t i o n c o m p r e h e n s i v e l y ,b u t a l s o l e a rn h o w t o c o o p e r a t e w i t h o t h e r s ,h o w t o d o t h i n g s a n d h o w t o r e c o g n i z e t h i n g s a n d h o w t o s u r v i v e i n o r d e r t o c u l t i v a t e t h e n e w g e n e r a t i o n w i t h c r e a t iv i ty ,w e m u s t r e f o r m t h e p r e s e n t t e a c h i n g m o d e l s o f c h i n a .t h e p o p u l a r i ty o f m o d e r n e d u c a t i o n a l t e c h n o l o g y w h i c h i s t h e c o m m a n d i n g e l e v a t i o n a n d b r e a c h o f e d u c a t i o n r e f o r m n o t o n l y a ff e c t s t h e p r o c e s s o f o u r c o u n t rys e d u c a t i o n a l i n f o r m a t i z a t i o n r e f o r m b u t a l s o d e t e r m i n e s w h e t h e r w e c o u l d w i n t h e t a l e n t s c o m p e t i t i o n o f t w e t y - f i r s t c e n t u ry . b e i n g a im e d a t t h e s h o t a g e o f c o u r s e t u t o r in o u r c o l l e g e t e a c h i n g , t h e a u t h o r c h o o s e s t h e q u e s t i o n f o r s t u d y b a s e d o n n e e d o f t e a c h i n g . t h i s p a p e r i s a b o u t t h e r e s e a r c h a n d d e v e l o p m e n t o f n e t w o r k a s k i n g a n d a n s w e r i n g s y s t e m f o r c o u r s e . i n t h i s p 叩e r t h e a u t h o r d i s c u s s e d t h e c o m p u t e r b a s e d e d u c a t i o n a n d d i s t a n c e t e a c h i n g s y s t e m , e x p o u n d e d t h e c o u r s e o f s y s t e m d e v e l o p i n g b a s e d o n m a k i n g e n v i r o n m e n t t o d e v e l o p t h e s y s t e m a n d d e s i g n in g a n d e x p l a in i n g s y s t e m f u n c t i o n a n d r e a l i z i n g s y s t e m a n d t e s t i n g t h e s y s t e m ; a n d t h e p a p e r d i s c u s s e d t h e l a t e s t e d u c a t i o n a l i d e o l o g y a n d m e t h o d o l o g y a n d t h e m e t h o d s ,t h e a u t h o r a l s o r e v e a l l e d t h e g e n e r a l m e t h o d t o d e v e l o p t e a c h i n g s o ft w a r e in t h i s p a p e r . p r e f e r e n c e b r i e fl y i n t r o d u c e s t h e p u r p o s e a n d s i 咖f i c a n c e o f s t u d y . c h a p t e r 1 d i s c u s s e s t h e c o m p u t e r b a s e d e d u c a t i o n a n d d i s t a n c e t e a c h i n g a n d p o s e s t h e q u e s t i o n . c h a p t e r 2 d e s i g n s t h e f u n c t i o n o f s y s t e m a n d e x p l a i n s i t d e t a i le d l y . c h a p t e r 3 s e t s u p a s y s t e m p l a t f o r m f o r s o ft w a r e d e v e l o p i n g . c h a p t e r 4 a n a ly z e s a n d r e a l i z e s t h e c r e a t i o n o f d a t a b as e . c h a p t e r 5 e x p o u n d s t h e r e a l i z a t i o n o f s y s t e m f u n c t i o n a n d g i v e s p r o g r a m f o r s p e c i f i c t e c h n i q u e s c h a p t e r 6 i n t r o d u c e s t h e o p e r a t i o n a n d a d j u s t m e n t o f s y s t e m . c h a p t e r 7 s u m m a r i z e s t h e w h o l e p r o c e s s o f t h e d e v e l o p m e n t o f t h e s om e s our c e . s y s t e m. k e y w o r d : ne t wo r k d i s t a n c e t e a c h i n g r e a l t i m e a s k a n d a n s w e r s y s t e m d e s i g n a n d d e v e l o p m e n t o ll青 在着手考虑做这个课题之前，我必须承认自己是这样想的: “ 有那么多优 秀的网上教学软件可以借用， 做它真有必要吗?况且做出来的东西极有可能相 形见拙。 ” 以前经常留连于像清华这样的网上校园， 在徜徉于知识海洋的同时， 不禁为它那强大的功能和优秀的设计而赞叹不己，也忍不住萌生了这样的冲 动: 要是自己也能设计出像样的教学软件该是一件多么了不起的事情， 可常常 由于对自己能力的怀疑而打消了这样的念头。 “ 临渊羡鱼， 不如归而结网” 、 “ 愚 公移山”并不在于移去王、吴二山真有那么重要，而是那种不畏艰难，锲而不 舍的精神给人鼓舞，于是我便开始了这个课题的研究。 信息时代的到来标志着 “ 知识爆炸” 时代的诞生，它对于人们的生活所带 来的冲击是深刻而又深远的，以计算机技术为核心的信息技术 ( i t )的迅猛发 展和广泛应用已经渗透到生活的每一个角落， 我们的生活节奏、 文化结构、思 想理念无不感受到它强大的震摄力，不仅是我们传统的工农业生产、 政治、 经 济、 军事等面临前所未有的挑战， 教育作为我们生活的一个重要组成部分所面 临的形势也异常严峻。 一方面知识更新的速度不断加剧，如今每三年知识就增 加一倍: 另一方面我们学习的时间是有限的。 如何协调解决“ 知识爆炸” 与“ 时 间有限” 这对矛盾，有效提高学习效率变得至关重要而迫切，为教育开拓新的 教学方法和方式变得十分必要， 而以计算机为核心的信息技术也为这种探索提 供了可靠的物质基础。 其一， 计算机的存储容量越来越大， 运行速度越来越快， 数据处理准确可靠; 其二， 通信技术可以 把远距离的教学环境送到每一个学生 面前， 信息技术为教育提供了新的环境和技术手段。当然，对于教育改革的探 索，思想变革永远是第一位的， 人们需要不断的改变和更新教育观念， 在实践 中寻求新的教育、教学模式和方法，甚至是动摇教育体制， 所幸的是有更多的 人己逐渐认识到信息技术在教育领域中的具大潜力， 积极投身到计算机辅助教 育 ( c b e ) 和网 络远程教学的探索和实践中。 因特网和校园网的发展和普及为学生通过网络进行学习创造了良 好的条 件， 这既对学生及时获取知识以及进行交流提供了方便，也对学生熟练掌握计 算机操作技术带来好处。随着 “ 全民教育” 、 “ 终身教育” 政策的逐步实施， 接 受教育的人数与提供教育的场所之间的矛盾会日益突出， 网络教育将会成为解 决这一矛盾的唯一有效选择， 这一趋势的发展势必导致对基于网络的学习或辅 导的软件需求增加。 基于网络的实时答疑系统力求结合教学实际，充分利 用网络的优势和特点，为课程教学和学习提供一个辅导、交流的环境和手段， 同时为教师提供了解、监测学生课外学习的窗口。习惯上，我们的教学辅导、 i 硕士学位论文 m a s t e r s t i i e s i s 答疑，或者采用集中式，或者采用单个的面对面辅导，随着高校体制的改革， 这种传统模式不论是从时间还是空间的角度都己与现实条件产生了不小的矛 盾，毕竟所有的学生在非上课时间在同一时间、同一地点集中的机会会逐渐减 少，因此开通网上实时答疑是现实的需要，也是现代教育技术发展的需要 第一章计算机辅助教育及网络化远程教学概述 1 . 1 引言 随着现代科学技术的不断发展， 计算机在教育领域得到广泛地应用， 并且 迅速成为最有发展前景的教学媒体和教育管理工具，计算机在教育领域的应 用，导致了教学手段、教学方法、教材形式、课堂教学结构等方面发生了深刻 的变化，从而促进了教育思想、教学理论的变革和发展，由此而产生了一系列 相关的基本思想、 基础理论和技术方法在实践中日 积月累， 不断的丰富和完善， 形成一门把教育学知识和计算机科学技术知识相结合的、 新兴的综合学科 计算机辅助教育c b e ( c o m p u t e r b a s e d e d u c a t i o n ) 。当 今， c b e 最有生命力的 便是网络化远程教学，它是利用现代信息技术发展高素质教育的一种教育形 式， 它突破传统的师生面对面的教学模式，打破了时间和空间对教学活动的限 制， 使身处异地的学习者能自 主选择学习内容和学习时间、 自由控制学习进程、 灵活运用学习方法进行学习，与函授和电视大学相比， 显著地增强了教与学两 方面的交互能力， 教学质量显著提高。 狭义地讲， 网络化远程教育也称作在线 教育 ( o n l i n e e d u c a t io n ) ，它是实行全民终身教育的有效形式。 1 .2 计算机辅助教育的产生和发展 1 .2 . 1 计算机辅助教育产生的基础 计算机的诞生和发展奠定了计算机辅助教育的物质基础。 信息时代的到来 以计算机技术的产生和发展为标志，自从第一台电子管计算机诞生以来，电子 电路的集成度越来越高， 操作系统的演进和普及、数据压缩技术的完善、 光存 储和传输手段的突破以及网络技术的突飞猛进， 为计算机在包括教育在内的各 个领域的应用开拓了广阔的空间， 计算机技术、 通讯技术、 多媒体技术以及人 工智能技术等现代化技术的发展为教育的改革和发展提供了新的方法和技术 手段，为计算机辅助教育的兴起奠定了物质基础。 其次，信息社会对教育的需求构成了计算机辅助教育的社会基础。如今， 知识更新的速度越来越快， 知识平均每3 年增加一倍， 这种现象称之为“ 知识 爆炸” 。计算机辅助教育为解决 “ 知识爆炸”与 “ 学习时间有限”之间的矛盾 提供了新的方法。另外 “ 第二文化”的发展也成为计算机辅助教育产生的一个 动因，所谓 “ 第二文化” ，是1 9 8 1 年国际信息处理协会定义的，它指的是人类 阅读和编写计算机资料的能力。 再次， 程序教学理论的产生为计算机辅助教育提供了心理学基础。 机器教 .曰.曰口. 学和程序教学的思想是促使计算机辅助教育形成的直接因素。 2 0 世纪2 0 年代， 美国心理学家 s .p r e s s e y提出 利用机器教学的思 想是计算机辅助教育思想的萌 芽，5 0 年代美国心理学家b .f . s k in n e : 提出学习材料程序化思想，并将其发展 成为 “ 程序教学” 理论，计算机作为存储和处理信息的工具成为实现计算机辅 助教学的理想媒体，进而成为教学的重要工具，从而产生了计算机辅助教育。 1 . 2 . 2 计算机辅助教育的发展 自1 9 5 8 年美国i b m公司设计并研制成功第一台计算机辅助教学系统， 从 而宣告人类开始进入计算机教育应用以来， 计算机辅助教育经历了不同的发展 时期，从技术角度可分为四个阶段: ( 1 ) 形成阶段， 在 1 9 5 8 -1 9 6 5年间，主要 是一些大学和计算机公司在开发、 研究教学软、 硬件，其中有代表性的系统是 i b m公司于 1 9 5 8 年和 1 9 6 1 年研制的计算机辅助教学系统。( 2 ) 实用阶段， 在 1 9 6 5 -1 9 7 5 年间， 更多的机构参与研究， 更多的实用系统投入使用， 诸如数学， 物理、医学、 情报及处理、军事教育等学科均开展了计算机辅助教育。 ( 3 ) 发展 完善阶段，延续到 8 0年代末期，微型机的出现使计算机辅助教育的发展有了 突破性的变化，资金的投入更多，研发的机构更广，广大的教师也由怀疑到接 受，大型的智能化的辅助系统得以发展完善。 ( 4 ) 成熟阶段，处于9 0 年代之后， 多媒体化、网 络化与智能化成为这一时期的显著特点，基于 i n t e r n e t 的教育应 用迅猛发展， 在线教育/ 教学系统应运而生， 虚拟教室、 虚拟校园、 虚拟图书馆 等大量出现。 多媒体技术与网络技术的日益紧密结合代表了计算机辅助教育发展的方 向， 多媒体技术将教学内容按人类联想的方式组织成教学信息， 以文本、 图形、 图像、动画、 视频影像和声音等多种媒体显示教学信息，为学习者提供多样的 外部刺激: 超媒体联想方式的非线性信息组织结构为学习者提供了多种多样的 探索知识的途径; 友好的图形交互界面为学习者提供良 好的参与环境， 有利于 提高学习者的积极性。网络的迅猛发展，正在改变着全人类的学习方式、工作 方式乃至整个生活方式，它为计算机辅助教育的发展提供了无限广阔的空间。 1 . 3 网络教学活动及其特点 1 . 3 . 1 基于网络的教学活动 早期的基于网络的教学活动，其技术基础是微波电视系统， 后来这种单向 的网络教学活动逐步被基于数字卫星广播系统取代， 后者将校园课堂的实时图 像打包成数字视频信号，按网络传输协议 ( i p ) 进行传送，选择电视会议系统 或 p c服务器，利用卫星直接传送 mp e g - 1 视频信号，这种方式中接收方的计 算机必须配备服务器接收卡及 mp e g - 1 解码卡，成本较高。 现代的基于网络的教学活动是基于计算机网络的教学活动， 它通过通讯设 备或线路将不同地点的计算机联接起来并利用相关软件构成一个实时资源共 享系统， 随着i n t e r n e t 技术的发展， 基于网络的教学活动从局域网l a n ( l o c a l a r e a n e t w o r k )向广域网w a n ( wi d e a r e a n e t w o r k )发展，其资源共享达到 一个前所未有的水平， “ 地球村”不再是神话，一个全球开放性的教育系统正 在形成。 1 .3 . 2 网 络教学的特点 从技术角度看，网络教学系统就是把计算机技术、多媒体技术、网络技术 和现代教学方法有机结合起来，不仅让学习者看到文字、图形、影像、声音、 动画等， 而且把分散独立的计算机通过通信设施联结起来， 从而实现资源共享。 与传统的教学模式比较，它具有自身鲜明的特点。 ( 1 ) 交互式的学习环境: 计算机多媒体技术所具有的人机交互功能实现了教 师与学生、 学生与学生以及学生与机器之间的多向交流， 使学生能够更加主动 的参与学习和讨论， 通过分享和被分享学习心得为主动学习打开方便之门，同 时为学生的协作学习提供了广阔的空间， 学生间的讨论和协同完成任务对于培 养他们共同解决问题的能力是非常有益的。 ( 2 ) 丰富的表现形式: 多媒体技术表现的事物是一个有机整体， 它以 较大自 然的方式与人交流， 利用它模拟或再现某些现象时，由于提供了丰富的感性材 料，同时提供了多重感官刺激，从而使人的认知过程接近自 然，能有效提高学 生对科学概念的把握和认知能力。 ( 3 ) 平等的学习 环境: 在网络教学中， 老师与学生更加平等， 学生间在获得 知识的条件上也更加平等，教师在网络教学活动中充分体现其学习的主导作 用，学生则成为实实在在的学习主体，教师利用教学示范、语言对话等功能进 行讲解演示， 学生及时上机练习， 每人的机会均等， 教师通过监控系统及时获 得反馈信息并可对学生进行 “ 手把手” 的辅导， 这样将教学的各环节连成一个 整体，优化了教学结构。 ( 4 ) 丰富的信息容量和形式: 网络上存储有大量的信息， 并可按教学所需将 各种图片、声音、教案及参考文献分类建库，教师可轻松地将这些内容展示在 每个学生面前， 让学生共享这些信息， 这种高效率的教学手段和高密度的教学 方式能大大提高课堂教学效率，同时使学习更加方便。网上资源丰富多彩，图 文并茂， 形声兼备， 五光十色，学习者在链接的指导下就可以轻松自 如地在知 识的海洋中冲浪。 取之不尽、用之不竭的资源，神奇的网络环境对教育个性化 的形成和学生创造性思维的培养， 对实现教学过程要素关系的转变， 对促进教 育从 “ 应试教育”向 “ 素质教育”转轨都将产生重大而深远的影响。 .曰. 1 . 4 远程教学和网络教学系统 1 . 4 . 1 现代远程教育系统的组成 现代远程教育系统由同步远程教学和异步远程教学两种形式组成。 同步式远程教学是利用模拟真实课堂教学方式的双向实时交互网上教学， 当前先进的方法是采用数字视频会议技术， 该系统一般由多媒体授课室、多媒 体听课室及多点控制器和传输网络组成， 它将教师授课内容及教学情景实时送 到远端听课室， 同时学生在远端回答提问或向教师提问， 教师可在授课室看到 听课室全貌， 这是一种以多点控制器 ( mc u ) 为中心的集中式多点结构， 所有 会议终端都必须与 mc u建立通信信道，mc u完成现场音频信号的切换和广 播，它适合于采用电路交换的通信信道而不适合采用包交换的 i p网络，授课 时利用的是多播道通信协议，而反馈子系统采用的是点对点视频会议技术。 电子公告版与聊天室属此类。 异步式远程教学服务是采用基于网络技术的多媒体教学平台，将教学课件 或信息存放在信息服务器中， 学生可以通过网络接入多媒体教学服务器，以点 播方式进行课件下载 ( 如图) :尸 一 一 一 一 一 一 一 一 、 产 一 君梁今孚习 v 萍 1 ! l 择产 教学资源服务器 传输介质 学习者电脑 电子邮件、b b s 、新闻组等形式都属于异步方式。 待别的，应用日趋广泛的v o d ( v i d e o o n d e m a n d )点播系统也属异步方 式，它一般由 节目 提供者、 服务提供者、网络及终端构成，节目 提供者直接与 网络服务器建立联系， 用户申请送到服务器、由服务器分析用户的需求并与用 户建立对话连接， 服务器从节目 提供者处调出节目内容， 通过网络传输到用户。 1 .4 .z 基于网络的教学系统 基于网络的教学系统可分为实时系统和非实时系统。 实时系统的代表是网 络实时教学、 网络实时考试等， 非实时系统包括网络练习测试和通用网络教学 系统。 目 前使用较多的网络实时教学系统是基于计算机会议系统的， 它的结构一 般包括教师、学习者、教学资源服务器、 系统管理者及学习管理系统等几个部 分， 其中教师是系统的主控者， 他决定教学呈现的内容、 教学进度的启动和停 止以及选择不同的教学模式，学习者是该系统的积极参与者和主体， 他们是知 识传授的对象和受体，同时他们的活动又是主动的，通过参与小组讨论，提出 和回答问题使得整个教学活动充满动感和丰富多彩。 网络实时教学系统具有两个显著的特点: 实时交互和协同学习。 实时交互既 包含学习者与教师之间的交互，也包括学习者与媒体 ( 主要是计算机系统) 之 间、学习者与群体之间的交互，学习者通过计算机获得图、文、声、像并茂的 信息， 调动各感官参与， 使大脑形成多 通道、 全方位的信息加工模式， 有利于 培养学习者的思维能力， 有利于教师主导作用的发挥和因材施教， 更有利于调 动学习者的主观能动性。 协同学习指的是学习者在与他人 ( 包括教师和其它学 习者) 相互作用过程中进行学习，在获取知识、培养能力的同时，培养了与他 人合作、 协同工作、 协同探索和协同解决问题的能力， 这不仅符合建构主义学 习理论关于学习过程的解释，同时也符合新时代对人才复合能力的要求，实时 网络教学系统为学习者之间的协同学习提供了可能和时间上的保障， 对于激发 学习动机， 提高学习效果和加强能力的培养都是有益的。 下面给出的是网络实 时教学系统的结构示意图。; 涅喂嘎 计算机会议系统 教学资源服务器教师学生终端 图 .z 1 . 5 课题的提出 网络化发展的直接结果就是信息更新速度越来越快， 人类无限的学习内容 与有限的学习时间之hi的矛盾日 益突出，随着素质教育的实施， “ 全民教育” 、 “ 终身教育” 的落实， 基于网络的教学活动及教学系统将成为学校教育的有效 辅助手段。如今，校园网的建设已成尉然之风，各学校动辄耗资几十上百万， 甚至几百万组建校园网， 硬件建设速度很快，但是目前的网上教学软件发展相 对滞后， 影响了硬件效益的发挥， 比较好的网上教学系统能将教学的各环节( 如 授课、改作业、辅导等)实行完全网络化，但真正能实现的高校还是不多，更 多的学校还是以此作为追求的目 标， 作为教育发展的一个方向，网校也还是作 为正被人们接受的新生事物而存在。因此，有效利用网络资源，充分发挥网络 自身的优势去革新教育教学手段仍是一项艰巨而长远的工作。 “ 基于网络的实时答疑系统”旨 在建立一个实时的交互平台， 为课程教学 或学习的教师、 学生提供一个实时的网上辅导环境， 一方面学生能及时得到教 师关于疑难问题的解答， 另一方面教师也能及时得到关于学生信息的反馈， 这 无疑是在师生之间架起了一座沟通的桥梁，为学生之间的交流提供了一个场 所，从远程教学形式来讲，它既具有同步远程教学的特点，也有异步远程教学 的成份;从网络教学系统而言， 它既是一个实时交互系统，也能实行非实时交 流的功能，同时还兼具学生状况信息的统计功能; 从现实意义看，一方面它对 于落实教学的各环节， 提高教学质量会带来有益的影响， 是传统教学手段的有 益补充和扩展，另一方面， 通过对该系统的开发， 也是对于教师业务能力及水 平的一个提高，为更好地适应新时代对教学的要求打好基础。 以上是关于计算机辅助教育和网络教学的简单介绍以及课题选择的内容， 下面将对 “ 基于网络的实时答疑系统”的设计及实现等逐章论述。 第二章系统设计 本系统是针对高校的教学现状， 为弥补教学辅导的不足而设计的网上课程 实时辅导系统。它具有实时的在线答疑功能、 学生在线讨论功能、疑难问题收 集功能、学生信息查询功能等，既是课堂教学的有益补充， 也是对学生开放式 管理的工具。该系统既可以在校园网 ( 或单独部门的局域网)上运行，也可以 在因特网上运行。 2 . 1 系统的功能结构 从系统使用者的角度来看， 该系统包含两个子系统，即教师用子系统和学 生用子系统， 其中教师和学生分属于不同等级的用户权限范围， 他们共用一个 呈现主页以不同的身份进入各自的功能模块，从而实现各自 不同的功能。 2 . 1 . 1 教师用子系统的 功能模块图 教师用子系统主要为教师使用而设计，它包括教师登录系统以后选择与 学生交流的方式、查看邮箱、查询学生相关信息、解答疑难问题、以及对系统 数据库进行管理，其功能模块图如下: 图 z 2 . 1 .2 学生用子系统的功能模块图 学生用子系统主要为学生使用而设计， 它是指学生用户登录系统以后所 能进行的功能选择以 及系统为学生用户所提供的其他服务， 它包括对学生登录 进行管理、提示学生用户的提问记录、学生用户修改密码、查询回复、留置疑 难问题或者意见与建议、检索疑难问题、 参与在线答疑、查询学生用户自己的 相关信息。其功能模块图如下: 图 2 - 2 2 .2 系统功能分析 2 .2 . 1教师用子系统的功能分析 该子系统为拥有合法身份的教师提供服务， 按照数据库的权限系统将教师 身份分为两类: 普通身份教师和超级身份教师， 其中只有拥有超级教师身份的 教师才能在数据库上进行修改操作， 普通身份的教师可以选择在线答疑、 查看 邮箱、回复留言以解答疑惑以及查询学生信息， 在解答疑惑时，可以根据问题 的普遍程度既可以选择针对提问者个人解答 ( 即将问题的解答发往学生的个人 邮箱) ，也可以将答案进行公告，对于学生中提出的共性问题，常采用后者， 这样能够省时省力，提高效率。 ( 1 ) 系统对教师的登录管理 系统通过对用户信息库添加记 录来对教师进行授权， 只有获得授权的教师 才能以合法的身份进入系统， 在进入数据库管理模块时， 系统通过级别来确定 教师的使用权限， 从而将使用系统的教师分为两类， 普通身份的教师只拥有对 数据库的访问权， 只能调用数据库管理以外的功能模块， 只有拥有超级教师身 份的教师才可以对相关数据库进行修改操作，当然拥有超级身份的教师是少 数， 他们相当于系统管理员的角色， 大多数教师在本系统中都仅仅是一个辅导 员的角色。 ( 2 ) 查看邮箱 教师邮箱是教师收集学生的建议与意见以及疑难问题的窗口， 对于收集到 的问题，教师可在解惑功能模块中，选择将问题的解答发往学生个人的邮箱， 或者根据问题的普遍程度或新颖性将其张贴于公示栏， 这样既可以实现个别问 题个别解答，又可以典型问题大家共享。 ( 3 ) 查询学生信息 教师可在该功能模块中，查询有关学生的信息:包括学生姓名、学号、密 码、 提问记录等有关信息，以便掌握学生的基本情况以 及为课程结束时给定学 生平时成绩提供依据。 ( 4 )解惑 解惑模块是该系统实现课程答疑的核心模块， 在该功能模块中，教师可在 实时交谈中浏览学生提出的所有问 题， 选择作答。 实际上， 该功能是在在线讨 论中得以实现的， 对于学生提出的问题，回答问题的成员不受限制，除老师可 以选择回答外，同学之间也可给出答案，教师通过浏览这些答案，给出修改意 见，既可以实现疑难问题的及时解答功能，又能最大限度地调动同学之间的协 作学习， 有利于学生能力的培养，同时教师还可以就留言箱收集到的典型问题 选择解答，真正实现在线交流，资源共享。 ( 5 ) 数据库管理 对于数据库的管理，主要包括用户信息数据库和留言板数据库等的管理。 因为该系统是一个课程在线答疑系统， 因此就有别于传统的聊天室， 对访问者 的身份有一定的限制， 只有正在学习或选修该门课程的学生或者讲授该门课程 的教师刁 能进入该系统， 这部分学生和教师的身份认证依据用户信息库提供的 数据，具有系统注册记录的学生和教师能够登录系统成功， 普通教师身份的教 师可以进入该系统进行答疑活动， 只有拥有超级教师身份的教师才能够对数据 库进行修改， 这样能有效地防止数据库被非法修改和数据丢失，它是系统功能 得以实现的可靠保证。 2 . 2 . 2 学生用子系统的功能分析 该系统为学生提供登录、修改密码、加入在线讨论、向老师提出意见、建 议或疑难问题留台 、 查询回复以及检索疑难及解答等功能， 学生通过输入用户 号、密码登录系统，即可选择相关功能。 u ) 学生登录 学生登录是要实现学生身份认证功能， 系统规定只有在用户信息数据库中 有记录的学生用户刁 具有合法的登录身份， 刁 可能进入该系统， 学生每次登录 都需要输入自己的用户号 ( 学生真实姓名的拼音缩写)以及密码， 系统将输入 的信息与信息库中的信息进行比较，从而确定学生身份的合法性。 登录成功之后， 系统会为该用户提供一条关于个人提问的记 录信息，因为 访问系统的学生用户都知道， 其提问的质量与他们的平时成绩有关，因此对他 们提示相关信息是必要的。形式为: 您已 经提出了 _ 个问 题， 欢迎继续参与! ( z ) 修改密码 每一位以合法身份的进入系统的学生用户都可以对自己的密码进行修改， 进入修改密码功能模块之后， 系统会提示用户输入旧密码和新密码， 按照系统 的提示逐项输入，最后按确认键，即可完成密码的修改工作。 ( 3 ) 在线讨论 在线讨论是本系统最重要的功能， 学生可以在这个模块中提出问题， 或者 是回答同学提出的问题，参与大家一起讨论，对于澄清学科基本概念，获得相 关问题解答，培养学生的多向思维与协同学习能力，真正实现学生和老师间、 学生与学生之间的多向交流有着重要的作用。 在系统提供的在线讨论的界面中， 学生可以选择在问题栏中提出问题， 也 可以通过搜索来选择查看其它问题的解答，或者加入讨论， 选择其中的问题发 表自己的意见和看法。在其中，不论你是提问还是回答问题，都必须经过深思 熟虑，这对于培养逻辑思维的严密性是有很大帮助的。 ( 4 )留言板 留言板是学生向老师提意见或建议， 或者在老师不在线时，向老师留置疑 难问题的场所， 进入该模块要求输入的内容有用户自己的相关信息和问 题或意 见的内容，按照提示填好相关内容， 之后选择发送或重填留言板，它是实现在 线答疑与非实时辅导相结合的纽带。 ( 5 ) 查询回复与公示栏功能 学生子系统还有其它功能， 在查询回复栏中， 你可以找到老师给你的问题 的解答或指导， 如果问题具有代表性， 你的问题及解答或提示将出现在公示栏 中，这对于问题的澄清和提高学习效率无疑是有帮助的。 第三章搭建工作平台 开发w e b 数据库应用程序的系统平台 有多种， 就编程语言 来讲， 有c , a s p , v i s u a l b a s i c , v i s u a l c , c + + b u i l d e r , j a v a , j s p , p e r t , p h p 等， 数据库系统方面， m s q l, p o s t g r e s q l , s q l s e r v e r , o r a c l e ,m y s q l等。 在这里， 我 们 选 择当 今 最具 活力的 组合:p h p + m y s q l o p h p是一种 h t m l嵌入式脚本语言 ( e m b e d d e d s c r ip t l a n g u a g e ) ， 它要与m y s q l 联合使用来开发网页应用程序， 其中m y s q l 是一种轻便的数据库系统，通过它建立数据库系统，利用 p h p作为访问数据 库的工具， p h p 和m y s q l 之间提供了非常好的a p i 接口， 其工作流程图如下: ，。 。 : 一 争 i m er uc u i , u i 月 一-. 用 户 浏 览 器 . 1 a p a c h e 作为we b服务器 a p a c h e 是世界排名第一的w e b 服务器， 它拥有的市场份额超过百分之五 十。 a p a c h e 具有鲜明的特征: 如支持最新的h t t p / 1 . 1 协议， 支持通用网关接 口 ( c g i ) ，基于文件的配置 ( 提供三个简单的文本配置文件) ，支持虚拟主机 和 h p p t认证以及支持服务器端包含命令 ( s i t ) ，用户跟踪和会话过程等，其 功能非常完善。 3 . 1 . 1 在l i n u x 下安装a p a c h e : 采用a p a c h e 1 .3 .2 2 版本的源代码安装 ( 1 )到h t t p :/ / h t t p d .a p a c h e . o r g / d i s t/ 下载 a p a c h e - 1 . 3 .2 2 .t a r . g z ， 并 将文件放到 适当 的目 录， 如/ u s r / lo c a l/ s r c 目 录 下。 ( 2 )解开文件: l i n u x # t a r z x v f a p a c h e - 1 .3 .2 2 .t a r .g z a p a c h e 目 录下执行编译文件设置: l i n u x # c d a p a c h e - 1 .3 .2 2 l i n u x # ./ c o n fi g u r e -p r e f i x = / u s r / l o c a l / a p a c h e - - e n a b l e - m o d u l e = s o 其中p r e f ix表示自己 确定a p a c h e 的安装目 录。 编译: 硕士学位论文 ma s 1 王 r s t i 庄 s i s li n u x # ma k e ( 5 ) 安装a p a c h e : li n u x # ma k e i n s t a l l 执行完m a k e i n s t a l l 即可将 a p a c h e安装到 u s r / l o c a l 目 录下。 3 . 1 . 2 设置a p a c h e 安装完成后，需要设置三个重要项 目 ( 1 )设置文件根目 录: 配置时指定 / u s r / l o c a l / a p a c h e 为安装目 录， 则将a p a c h e 的主设置文件应 位于/ u s r / l o c a l/ a p a c h e / c o n f / h t t p d .c o n g下，编辑/ u s r / l o c a l / a p a c h e / c o n f / h t t p d . c o n f , d o c u m e n t r o o t 找到项目: d o c u m e n t r o o t / h o m e / h t t p d / h t m l 其中d o c u m e n t r o o t 指定网页的根目 录。 ( 2 ) 设置用户网页目录: 找到 u s e r d i r 项目，设置用户网页目 录名称: u s e r d i r p u b l i c - h t m l 将u s e r d i r 设置成p u b l i c - h t m l 表示用户可以 在自己的目 录( h o m e ) 下面建立一个名为p u b l i c - h t m l 的目 录来存放自 己的网页. ( 3 ) 默认网页名称: 找到d i r e c t o r y i n d e x 指定默认网页的文件名 d i r e c t o r y i n d e x i n d e x .h t m l i n d e x .h t m i n d e x .p h p 表示默认的网页名称i n d e x .h t m l 为如果找不到则找i n d e x .h t m.或者 i n d e x . p h p 3 . 2 安装p h p + my s q l 3 .2 . 1 安装 p h p p h p作为风靡全球的网站后台开发语言 拥有许多个性鲜明的特点:源代码开放， ，使用起来极其方便、灵活。它 所有的 p h p源码都可以免费得到和 使用;基于服务器端运行， 所以其客户端的运行速度不受程序大小的影响: 持包括d b a s e , d b a ,m s g l , f i l e p r o , m