（教育技术学专业论文）网络教学支持系统交互管理模块的设计与实现.pdf

内蒙古师范大学硕士学位论文 中文摘要 进入2 1 世纪，随着经济全球化和高新技术的快速发展，人类社会正 全而进入一个全新的知识经济和信息化的时代。信息技术和网络技术的 发展正以惊人的速度改变着人们的工作、学习和生活方式，同时，也正 在引起教育领域的一场深刻变革。网络教学作为一种新的教学手段，充 分利用了最新的计算机技术和网络技术，使教学能够跨越时间、空间的 限制，具有极大的灵活性和交互性，越来越受到世界各国的教育机构的 重视。我国高校在教育信息化基础设施建设的基础上，也纷纷开展网络 教学，应用先进的信息技术改革传统的教学方式，应对新时代的挑战。 目前我国高校的教学多以传统课堂教学为主，存在着一定的局限性。 学生在课程学习中，其学习方式、教师的教学方式以及师生间、学生与 学生间缺乏交流等因素严重地影响了学生的学习兴趣及学习效果。网络 技术应用于教学可改善上述影响学生学习的因素，网络教学的实施需要 建设网络教学支持系统，而交互是网络教学支持系统的最重要的功能， 科学合理地设计交互是提高网络学习者学习质量的前提保障。鉴于实际 的教学需要，作者设计并开发了网络教学交互管理系统。整个系统设计 紧紧围绕以学习者为中心，以教学交互理论为基础，以软件工程思想为 指导，集成了当前流行的多种网络交互技术，开发的目的是为师生之间 架起一座沟通的桥梁，为学生之间的相互交流提供一个通用的网络化交 流平台。 本论文共分为七个部分：第一部分是绪论，介绍了本研究的背景、研 究的问题的界定和研究的目的；第二部分是相关理论，阐述了木研究依 据的相关理论。第三部分是相关技术，从技术角度论述了本系统开发的 技术基础，介绍了h t m l 、v b s c r i p t 和a s p 等使用到的技术；第四部分是 系统总体设计，分析了系统的各功能模块，确定了系统开发的架构和技 术方案，进行了数据库的逻辑设计和数据库的物理设计；第五部分是系 统详细设计，详细介绍系统的初始化，系统的页面设计，并对各模块进 行详细的设计，绘制业务流程图和数据流图；第六部分是系统部分功能 模块的技术实现，首先从技术的层面阐述了系统实现涉及的关键问题的 内蒙古师范大学硕士学位论文 解决方案，然后介绍了系统的部分功能界面：第七部分对项目课题进行 了小结，并指出了存在问题和展望了未来的工作二 关键词：网络教学，学习支持系统，交互设计 内蒙古师范大学硕士学位论文一 a b s t r a c t e n t e r21t hc e n t u r y , a l o n gw i t ht h ee c o n o m i c a lg l o b a l i z a t i o na n df a s t d e v e l o p m e n to ft h en e wa n dh i g ht e c h n o l o g y , h u m a ns o c i e t yi se n t e r i n ga p i e c e o fb r a n d n e w k n o w l e d g ee c o n o m y a n dt h et i m e so ft h e i n f o r m a t i o n i z a t i o ni na na l l r o u n d w a y i ti sc h a n g i n gp e o p l ew o r k i n g 。 m e t h o d s ，l e a r n i n ga n dl i f e s t y l ea ta na l a r m i n gr a t eo fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y a n dn e t w o r kt e c h n o l o g yd e v e l o p m e n t a tt h es a m et i m e ，i ti s c a u s i n ga p r o f o u n dc h a n g ei nt h ef i e l do f e d u c a t i o n w e b b a s e di n s t r u c t i o nh a sb e c o m e an e wt r e n df o rt h et e a c h i n gn e t w o r ko ft a k i n gf u l la d v a n t a g eo ft h el a t e s t c o m p u t e rt e c h n o l o g ya n d n e t w o r kt e c h n o l o g y , m o r ea n dm o r eh i g h e r e d u c a t i o ni n s t i t u t i o n sa l lo v e rt h ew o r l dh a v ep a i dc l o s ea t t e n t i o nt oi t u n i v e r s i t i e sa n dc o l l e g e sa th o m eh a v ed e v e l o p e dw e b - b a s e de d u c a t i o nb a s e d o nt h eo n s t r u c t i o no ft h ei n f r a s t r u c t u r eo fe d u c a t i o n a li n f o r m a t i o n l i z a t i o n , a p p l y i n gt h e ，a d v a n c e di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yt ot r a n s f o r mt h et r a d i t i o n a l w a yo ft e a c h i n gt of a c et h ec h a l l e n g eo f t h en e we r a n o w , o u rc o u n t r yu n i v e r s i t y su n d e r g r a d u a t ec o u r s et e a c h i n ga r em a n yb y t h et r a d i t i o nc l a s s r o o mi n s t r u c t i o np r i m a r i l y , i th a st h ec e r t a i nl i m i t a t i o n t h e s t u d e n ts t u d i e si nt h ec u r r i c u l u m ，i t ss t u d yw a y , t e a c h e r st e a c h i n gw a ya sw e l l a st h ec o m m u n i c a t i o n sl a c k e db e t w e e nt e a c h e r sa n ds t u d e n t so rt h es t u d e n t a n dt h es t u d e n tf a c t o ra n ds o o ne x c h a n g es e r i o u s l yh a sa f f e c t e ds t u d e n t s s t u d yi n t e r e s ta n dt h es t u d ye f f e c t n e t w o r kt e c h n o l o g ya p p l i e si nt h et e a c h i n g m a yi m p r o v et h e f a c t o rw h i c ht h ea b o v ei n f l u e n c es t u d e n ts t u d i e s i n t e r r a t i o ni st h em o s ti m p o r t a n tf u n c t i o ni nw e b - b a s e dl e a r n i n gs u p p o r t s y s t e m i ti sp r e r e q u i s i t ef o ri m p r o v i n gt h eq u a l i t yo ft h en e t w o r kl e a r n e r s s t u d y t o d e s i g n i n t e r r a t i o ni nw e b b a s e d l e a r n i n gs u p p o r ts y s t e m s c i e n t i f i c a l l ya n dr a t i o n a l l y w h e r e a st h e r e a lt e a c h i n gn e e d s ，t h ea u t h o r d e s i g n sa n dd e v e l o p st h ei n t e r r a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mi nw e b - b a s e d i n s t r u c t i o n t h ew h o l es y s t e mr e g a r d sl e a r n e r sa st h ec e n t r ef i r m l y , f o u n d e s o nt h et e a c h s t u d yi n t e r a c t i v et h e o r y , g u i d e sb ys o f t w a r ep r o j e c t ，i n t e g r a t e s 内蒙古师范大学硕士学位论文 m a n yk i n d so fp r e s e n ta n dp o p u l a rm u t u a lt e c h n o l o g yo nn e t w o r k i ta i m sa t e r e c t i n g ab r i d g ef o rac o m m u n i c a t i o nb e t w e e nt e a c h e r sa n ds t u d e n t s ，a n d o f f e r i n g 五c u r r e n c yi n t e r r a t i o nm a n a g e m e n tp l a t f o r mo fn e t w o r kf o rt h e e x c h a n g ea n di n t e r a c t i v i t yb e t w e e ns t u d e n t s ， t h et h e s i sh a ss e v e np a r t s ：t h ef i r s tp a r ti st h ei n t r o d u c t i o n ，w h i c h i n t r o d u c e st h eb a c k g r o u d 、a n dp u r p o s eo ft h er e s e a c h t h es e c o n dp a r ti st h e r e l e v a n tt h e o r i e s ，e x p l a i n e st h et h e o r e t i c a lf o u n d a t i o nt h a tt h i sr e s e a r c hi s c o r r e l a t e dw i t h t h et h i r dp a r ti st h er e l e v a n tt e c h n o l o g y , d e s c r i b e st h e t e c h n o l o g i c a lb a s e so ft h er e s e a r c h 舶mt h et e c h n o l o g i c a la n g l e 。i n t r o d u c e s t h et e c h n o l o g yo fh t m l 、v b s c r i p ta n da s p ，e r e t h ef o u r t hp a r ti st h e o v e r a l ld e s i g n m e n t a n a l y s i s e se v e r yf u n c t i o nm o d u l eo ft h es y s t e m ，c o n f i r m s t h ef r a m e w o r kt o s y s t e m d e v e l o pa n dc a r r i e d o nt h el o g i c a ld e s i g na n d p h y s i c a ld e s i g no ft h ed a t a b a s e t h ef i f l ap a r ti st h ed e t a i ld e s i g n ，i n t r o d u c e s s y s t e m a t i ci n i t i a l i z i t i o ni nd e t a i l ，t h ed e s i g n m e n to fs y s t e m p a g e ，a n dc a r r yo n t h ed e t a i l e dd e s i g nt oe v e r ym o d u l e ，d r a wf l o wd i a g r a mo ft h eb u s i n e s sa n d d a t a f l o wt op u r s u e t h es i x t hp a r ti st h er e a l i z a t i o ni nt e c h n o l o g yo fs o m e f u n c t i o n ，t h ea u t h o ri n t r o d u c e st h ei m p l e m e n t i n gs c h e m eo ft h ek e yq u e s t i o n a tt h ea s p e c to ft e c h n o l o g ya n ds o m eo ft h eu s e ri n t e r f a c e i nt h el a s tp a r t ，t h e a u t h o rs u m m a r i z e st h ec o n t e n to ft h et h e s i sa n dt h ew h o l ew r i t i n gc o u r s ea n d p u t sf o r w a r ds o m ei d e a sf o rt h ef o l l o w - u p w o r k k e yw o r d s ：w e b b a s e di n s t r u c t i o n ，l e a r n i n gs u p p o r t ss y s t e m ， i n t e r a c t i o nd e s i g n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含本人为获得内蒙古师范大学或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在 论文中作了明确的说明并表示感谢 签名：纽坐颦日期：a 讼年乒月必 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解内蒙古师范大学有关保留、使用学位 论文的规定：内蒙古师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容 和纸质论文的内容相一致。 萎萎一骺也篙。泐懒 签名：删奔 导师签名：埘6 甜缝 e l 期：a 嘏年i - 月猡日 第一章绪论 ( 一) 研究背景 一、绪论 以互联网为核心的信息技术的发展不仅改变着人们的工作和生活方式，同时正在 改变教育和学习方式。有越来越多的人关注和探讨“信息技术 、“终身学习 、“学 习化社会 、“网络教育 等论题。面对时代的变迁，高等教育如何转变教学理念、革 新教学方式以应对挑战是教育改革中亟待解决的问题。 目前，有两股强大的力量推动着传统大学的变革：终身学习的需求和互联网技术 的革新。现代教育观念的重大突破之一是由教育走向了学习。建立一个以全民学习、 终身学习为特征，以学习型教育机构、学习型企业、学习型社区为主体的学习型社会 己经成为当今世界教育改革和发展的共同趋势。各国均将现代国民教育体系和终身教 育体系的建立作为应对未来社会发展的一项重要策略- o 终身学习和学习型社会从观念变为现实，需要满足许多条件。学习者自身需要具 备终身学习的动机和能力：教学机构需要为学习者提供恰当的学习内容、发送技术和 学习指导等等，保证学习的发生。传统的大学课堂讲座模式己经不能满足信息化社会 的学习需求，网络技术的进步刚好为学生提供了动态、灵活的学习环境和强大的学习 工具，使学生可以从持续扩展的信息海洋中汲取知识。 面对变革的挑战，世界各国的大学和研究机构都十分重视采用计算机通信技术促 进学习，对网络教育的发展给予了前所未有的关注。网络教育是指在网络环境下，以 现代教育思想和学习理论为指导，为教育者和学习者提供一种基于网络的教与学的环 境，用数字化技术传递教学内容，充分发挥网络的各种功能，利用其丰富的教育资源 优势，开展以学习者为中心的非面授教育活动。 网络教学是网络教育的具体实现形式之一，是学校和网络学院的常见教学方式。 通过开展网络教学，创造数字化教学环境，能够促进教育观念、教学内容和方法的改革， 提高教育教学质量和效益，提高学习者的学习能力和在信息社会中的生存和发展能 力。随着因特网的飞速发展和校园网建设的不断完善，网络教学在高等教育现代化建 设中正发挥着越来越重要的作用。 内蒙古师范大学硕士学位论文 ( 二) 研究问题的提出 由于有越来越多的学校采用网络教学的形式辅助课堂教学甚至替代课堂教学，许 多学者开始关注网络交互的重要性。人们普遍认为交互是决定网络教学成功与否的关 键因素，交互是影响网络学习者满意程度、高水平学习成就和高水平学习动机的重要 指标( c c a n d a c ec h o u ，2 0 0 2 ) 。 传统学习环境下的学习交互往往是指学习者在学习过程中，通过媒体与教师或同 学及其他人之间的互相交流。而在网络环境下，学习交互是指：个体在网络环境下； 为了完成学习任务或建立社会关系而与系统、他人或自己进行的双向通信的过程。可 以从两个方而理解该定义，一方面，网络学习交互是一个双向的信息传送过程。这个 过程可以理解为一个实体到另一个实体的传播循环，所谓实体可以是教师、学习者、 计算机系统以及其他一切可以接受和收发信息的事物。而且只有当这个传播循环闭 合，我们才认为交互真正完成了。另一方面，网络交互过程包含两种产出：内容学习 和激发情感。内容学习是学习者对其意义结构进行扩展、调整和重组：激发情感是通 过对媒体环境的满意程度和交互对象的观点采择而引发的学习动机和态度的变化口1 。 。在传统课堂教学过程中，交互在很大程度上受时空的限制，一般局限在学习者所 在的学校或是学习者所在的班级，交互对象也仅仅是所接触到的教师和学生。在网绍 环境下，交互具有很大的开放性，具体表现有：第一，交互时间的开放性，网络学习 交互打破了传统课堂时间的限制，网络学习者在进行学习的过程中，既可以与教师也 可以与学生进行实时的交互，又可以进行非实时的交互；第二，交互空间的开放性， 网络技术不但缩短了人与人之间的距离，而且使整个世界的学习资源实现了共享，因 此网络学习者可以与任何一个进行网络学习的学习者交互，最大限度地实现学习资源 的共享。 网络教学如何实施? 一个有效的途径是建设网上教学支持系统，网上教学支持 系统是网络教学系统的重要子系统。构建网上教学支持系统的目的是给网络学习者一 个良好的教学平台，为网络教学的实施提供支持。在网络教学的实施中，支持教学活 动的教学平台集成了网络教学所需的各种应用子模块和工具，成为网络教学的技术基 础。其中，交互管理模块是一切交互进行的前提，为学习者的交互提供交流环境和支 持工具。为保障网络教学的顺利实施，应根据网络教育的实际需要，构筑功能完善易 于使用的交互管理模块。 ， 目前的网络学习支持系统来看，大多重视学习内容的呈现，而忽略网络学习者学 2 第一章绪论 习交互的设计或者在交互设计上不够合理。在网络教学支持系统中缺乏合理的设计的 交互不仅会严重影响网络学习的效果，还会使网络学习者的网络学习无法进行下去， 最后导致网络学习韵失败。在此，作者对于网络教学支持系统的交互模块进行了设计 和开发，希望能够应用到网络教学当中，给网络学习以者学习支持。 ( 三) 研究范围的界定 在高校网络教学的实践中，网络技术与教学的整合存在多种层次。不同学者对网 络与教学的整合层次有不同的划分方式，提出了不同的整合模式。这些模型都描述了 网络教学应用的完整连续的发展谱系，从完全不应用网络开始，到通过网络呈现少量 资源，直到课程的全部内容完全通过网络发布，体现了网络技术与传统课堂教学的不 同整合程度嘲。 我国高等教育实践中网络教学的组织形式多样。既有面向全国专门开展开放与远 程教育的高等学校，如中央广播电视大学：也有大批经教育部批准的全日制普通高校 为校外学生开办现代远程网络教学试点，即各高校的网络教育学院：随着大学校园网 络基础设施建设的完善，还有越来越多的普通高校将网络技术应用于学校的日常教学 中。 在大学中，为在校生提供在线与传统课堂教学的混合学习已经成为将因特网作为 教学工具中最流行的方式。这类在线活动和传统课堂教学的混合物通常被称为 w e b e n h a n c e dl e a r n i n g ”。本研究主要关注全日制普通高校为校内学生提供的用以辅 助面授课堂的网络教学。 “交互是一个内涵非常丰富的术语一，“通常被用于描述各种相互作用的实践 。 本文中的“交互 指在教育领域中发生的具有教育意义和规律的交互，即“在学习过 程中，以学习者对学习内容产生正确意义建构为目的，学习者与学习环境之间的相互 交流与相互作用h 1 。 从交互对象上看，可分为学生与学习内容的交互、学生和教师的交互、学生和学 生的交互( m o o r e 1 9 8 9 ；转引自丁兴富，2 0 0 2 p 2 0 0 ) 以及学习者与学习界面之间的交互。 教师在网络环境中必须促进上述各种交互的发生。其中，高质量的师生交互行为能够 创建一个有效的网络学习环境，是其他形式交互发生的基础：贝茨按交互发生的范围 将交互分为个别化交互和社会性交互。个别化交互指学习者与学习资源之间的模拟的 交互。社会性交互包括学习者与教师、学习者之间、学习者与其他人进行的任何有关 学习问题的人际交互，社会性交互既可以“面对面”发生，也可以借助技术手段以模 3 内蒙古师范大学硕士学位论文 拟“面对面 的形式发生。本研究主要对学生和教师以及学生和学生的社会性交互提 供支持。 根据交互的时效性，基于计算机媒介通信中的交互活动可以分为同步交互和异步 交互。其中异步交互指信息传播者与信息接受者在沟通时不同步出现，即在不同时间、 不同地点进行同一任务的协商学习，比如网页浏览、传输电子邮件、专题新闻组、b b s 公告牌、w e b 专题论坛等都是这种方式。根据交互信息的传播媒体或系统之间的区别， 可以将交互分为文本交互、音频交互和视频交互。本开发主要通过提供教学公告、答 疑讨论、短消息等交互功能模块支持异步文本交互的发生r ( 四) 研究目的 本研究的是设计和开发网络教学支持系统中的交互模块，可以利用网络技术的优 势弥补传统课堂教学过程中交互受到时空限制的不足，为师生之间进行答疑、讨论等 信息交流提供一个虚拟课堂；可以通过系统的学习活动跟踪记录功能，记录学生在系 统上的活动，如讨论答疑次数和内容，学习日志等信息。教师根据这些信息，很容易 掌握学生在一段时间内的学习情况，了解到他们的学习进度和学习困难，据此提供合 理建议。学生也可以通过这些信息了解自己的学习状态，接收教师有针对性的导学建 议，感受到学习集体的存在和教师的持续关注，这些对学习者的学习和心理都大有裨 益。 4 第二章相关理论一 ( 一) 相关教育理论 二、相关理论 1 维果斯基的社会学习理论 维果斯基( v y g o t s k y ) 认为，个体的学习是在一定的历史、社会文化背景下进行的， 社会可以为个体的学习发展起到重要的支持和促进作用。2 0 世纪7 0 年代，维果斯基 的心理发展理论传入西方，与建构主义思潮融会，产生了“社会建构主义 嘲。社会 建构主义认为：“个人知识是在社会文化的环境下建构的一，“所建构知识的意义虽然 是主观的，但不是随意建构的，而是在与别人协商的过程中不断地加以调整和修正” 嘲。社会学习理论强调社会交互，认为社会交互是社会学习的关键成分，学习者的认 知水平通过社会交互得以发展。 2 班杜拉的社会认知理论 2 0 世纪7 0 年代，美国著名心理学家班杜拉( b a n d u r a ) 结合行为主义与社会学习 的概念，提出社会认知理论。容中逵口1 对班杜拉的社会认知理论进行了总结，认为“该 理论由一般学习理论、观察学习理论和自我效能学习理论三大主要部分构成一。其中 “一般学习理论最主要的内容是交互决定论( r e c i p r o c a ld e t e r m i n i s m ) ，强调个体 ( p e r s o n ) 、环境( e n v i r o n m e n t ) 和行为( b e h a v i o r ) - - - 个因素之间相互影响、存在持续的 双向的相互作用；“观察学习理论巩( 0 b s e r v a t i o n a ll e a r n i n g ) 也被称为“替代学习 ( v i c a r i o u sl e a r n i n g ) 。班杜拉认为人类学习有两种基本途径，一种是以个体直接 经验为基础而发生的学习，另一种是以人类普遍经验为基础的学习。观察学习发生在 社会环境中，通过观察他人的行为表现习得知识、规则、策略、技能及态度等。 3 。良好教学实践的七项原则。 齐克林和甘森旧( c h i c k e r i n g , a & g a m s o n , 乙( 1 9 8 7 ) ) 提出了“大学教育良好实践的七项 原则 ( s e v e np r i n c i p l e sf o rg o o dp r a c t i c ei nu n d e r g r a d u a t ee d u c a t i o n ) ，包括鼓励师生 联系、鼓励学生问的协作、鼓励积极学习、迅速提供反馈、强调完成任务的时间安排、 对学生有较高期望以及尊重个体差异与学习方式。交互是教育实践七项原则的核心要 素。在这七项原则中，与交互相关的要素有三项：鼓励师生联系、鼓励学生间的协作 和迅速提供反馈。 4 穆尔关于远程教与学的三种基本相互作用理论和交互距离理论 5 内蒙古师范大学硕士学位论文 穆尔m ( m o o r e ，m g ( 1 9 8 9 ) ) 提出了远程教与学的三种基本相互作用的理论，即学 生和教育资源学科内容的相互作用、学生与教师的相互作用，以及学生与学生的相互 作用。远程教育工作者的最高境界是同时有效地实现所有上述三类相互作用( 转引自丁 兴富，2 0 0 2 ，p 2 0 4 ) 。“穆尔还发展了一种远程教和学的独立学习理论n 们( m o o r e ， m g k e a r s l e y ，g ( 1 9 9 6 ) ：转引自丁兴富，2 0 0 2 ，p 2 1 1 ) ，为远程教育开展提供了理论基础， “其核心是交互距离和学生自治一。 交互距离定义为教学对话和教学结构这两个变量的函数。对话变量是描述教育系 统中师生间进行交流，相互响应的程度，而结构变量则描述教学计划、课程设计适应 学生个别需要和条件的针对性程度，即教学计划结构和教学对话是影响交互距离的决 定性因素。如果_ 个教育系统所具备的师生双向交流通信环境越好，这个系统对话变 量的值就越大。学习的独立性又是交互距离和自治这两个变量的函数。如果学生进行 个别学习，没有师生双向通信，课程设计结构灵活，学生拥有决定教育目标、学习方 法和考核方法的自主权，则属于高度独立学习的模型；如果学生在教师的全面控制下， 有丰富的师生双向人际交流，而课程设计结构不灵活，则属于极不独立的学习模型1 。 交互距离和学习自主性就是影响学习独立性的两个决定因素，交互影响距离越大，学 习者的自主学习性就越大。 师生影响的最佳交互距离不是交互距离越小越好，也不是越大越好，在不同的情 况下，学生所能发挥的最佳学习自主性是不同的，因而所适应的交互距离是不同的。对 普通高校而言，在教学过程中，教师和学生正处一地，交互距离小，因而师生之间的距 离需要通过改变教学计划结构和提供恰当的双向通信与对话来进行适当的调节，而同 样，每个不同个性的学生在不同的情况下，所适应的交互距离也是不一样的。成功的传 统教育也必须为学习者提供良好的学习支持材料和交互功能多样化的对话媒体来调 节对话，从而调节交互影响距离。 在网络平台的设计、开发过程中，交互距离理论可以给我们如下指导： 1 要方便交互的发生。网络教学平台在设计时，无论是在整体结构的设计上还 是在具体功能模块的设计上，都要方便交互的发生，让学习者可以方便获取学习资源， 可以方便得到助学者的指导，可以方便和其它学习者协作交流。 2 注意发挥学习者的自主性。对知识和技能的获取，归根结底是通过学习者自 身的意义建构完成的，学习的过程要成为一个驱动学习者不断思考、不断探究的过程， 要充分发挥学习者的自主性。传统的课堂学习恰恰容易忽略这一点，在网络教学支持 系统设计时要为学习者的自主学习提供可用的工具。 6 第二章相关理论 ( 二) 软件工程思想 软件工程是- i - 旨在研究计算机软件开发与维护的普遍原理和技术的工程学科， 它的研究范围涉及到技术方法、软件工具、科学管理等诸多方面。实践证明：在软件 的设计和开发过程中，运用软件工程的方法，可以提高软件开发的成功率，能够显著 减少软件开发和维护中的问题。 1 软件工程的途径 在软件开发与维护的实践过程中，体现软件工程基本原理的途径是生命周期方法 学。生命周期方法学就是从时间的角度对软件设计开发和维护的复杂问题进行分解， 把软件生命的漫长周期依次划分为若干个阶段，每个阶段都有相对独立的任务，然后 逐步完成每个阶段的任务。一般来说，软件生命周期由软件定义( 也称系统定性分析) 、 软件开发和软件维护三个阶段组成。其中，软件定义划分为问题定义、可行性研究和 需求分析三个子阶段，软件开发分为总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测 试四个子阶段。 采用生命周期方法开发软件时，从对任务的抽象逻辑分析开始，一个阶段，一个 阶段地进行开发。前一个阶段任务的完成是开始进行后一个阶段工作的前提和基础， 后一阶段任务的完成通常是使前一阶段提出的解法更进一步具体化，加进了更多的实 现细节。总之，生命周期方法学的关键就是系统地有条不紊地从抽象的逻辑概念逐步 发展到具体的物理实现。 2 系统的开发模型 本软件开发使用的是瀑布模型，使用瀑布模型可以引导开发人员采用规范的方 法，它规定了每个阶段必须提交的文档，并要经质量验证，这样可以尽早发现错误， 降低排除故障所需的成本。按瀑布模型设计的软件有较为完整的文档，易于维护，能 显著地降低维护成本。 交互管理系统的设计和开发是一项较为庞大的系统工程，应以软件工程的思想和 方法为指导进行设计和开发。软件工程理论对本系统开发的指导，主要体现在有助于 理清思路，建立较为科学的结构和开发制作流程方面。 7 内蒙古师范大学硕士学位论文 ( 一) h t m l 语言 三、相关技术 h t m l 是h y p e r t e x tm a r k u pl a n g u a g e 超文本链接标识语言的简称，它是2 0 世纪 9 0 年代从s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a lm a r k u pl a n g u a g e ) 中挑选的一种w 曲语言， 它是组织多媒体文档的重要语言，可用来编写w e b 网页，实现文档的编排、列表的 创建、链接的建立、声音影视片断的插入等，h t m l 使用预先定义的标签来描述网页 中的元素，h t m l 编写的网页仅仅是静态的页面，不能提供动态的信息，需要嵌入其 它网络编程语言实现内容的动态化表现。 h t m l 标签的s t y l e 属性可以控制标签的显示格式和效果，包括字体、文本颜色、 对齐方式、边框和边距等，但这些标记不能满足更多的文档样式需求。c a s c a d i n gs t y l e s h e e t s ( c s s ) 提供了一个更好的样式维护标准，除了直接定义标签的呈现样式外，用户 可以自主定义各种样式c l a s s ，一种c l a s s 便是一种样式类别，用户自主定义的样式类 别放在c s s 文件中，在h t m l 页面中通过 标签链接所应用的样式c s s 文件， 在标签中指定c l a s s 属性，便可以使用文件中定义的各种样式。一个网站的所有页面 可以公用一个或多个c s s 文件，这样可以统一整个网站的页面风格。使用 块划 分页面结构，用c s s 来实现页面布局可以将页面内容和设计分隔开来， 标签表 明的是页面中的某一内容块，通过其i d 属性或c l a s s 属性与相关的c s s 样式相关联， 实现页面布局和美化。 ( 二) a s p 技术 a s p ( a c t i v es e r v e rp a g e s ) 是由微软开发的服务器脚本编写环境，通过a s p 可 以结合h t m l 网页、a s p 指令和a c t i v e x 组件建立动态、交互且高效的w e b 服务器 应用程序。a s p 本身并不是一种脚本语言，它只是提供了一种使镶嵌在h t m l 网页 中的脚本程序得以运行的环境，它是以扩展名a s p 的纯文本形式存在于w r e b 服务器 上的，a s p 程序中可以包含纯文本、h t m l 标签以及脚本命令 a s p 包含了大量内嵌对象和a c t i v e x 组件，可以利用这些对象和组件拓展a s p 8 第三章相关技术 的功能。r e s p o n s e 和r e q u e s t 是a s p 内嵌对象中最常用的两种，r e s p o n s e 对象是用 来控制发送给用户的信息，包括直接发送信息给浏览器、重定向浏览器到另一个u r l 或设置c o o k i e 的值。r e q u e s t 对象是用来访问任何基于h t t p 请求传递的信息，包括 使用p o s t 或g e t 方法传递的h t m l 表单参数、c o o k i e 和用户认证，用户可以使用 r e q u e s t 对象检索客户端浏览器传递给服务器的值。a s p 使用a p p l i c a t i o n 对象在给定 的应用程序的所有用户之间共享信息；s e r v e r 对象提供对服务器上的方法和属性的访 问；s e s s i o n 对象存储特定用户会话所需的信息，当用户在应用程序的w e b 页之间跳 转时，存储在s e s s i o n 对象中的变量将不会丢失，而是在整个用户会话中一直存在下： 去。 a d o ( a c t i v e xd a t a b a s eo b j e c t s ) 是a s p 内置的a c t i v e x 服务器组件，它是一组 优化的访问数据库的专用对象集，为a s p 提供完整的站点数据库访问解决方案t a d o 通过在w e b 服务器上设定o d b c ，可建立与多种数据库，如s q ls e r v e r 、o r a c l e 和a c c e s s 等的连接；可以把它与a s p 结合起来，建立提供数据库信息的网页内容， 在网页画面执行s q l 命令，用户在浏览器页面中输入、更新和删除w e b 服务器信息， 由服务器对w e b 数据库进行相应的操作。，- a d o 中包含许多对象，其中c o n n e c t i o n 对 象和r e c o r d s e t 对象主要用于控制数据库存取，要建立一次数据库存储首先要创建一 个c o n n e c t i o n 对象，然后用基于这个c o n n e c t i o n 对象的r e c o r d s e t 对象来完成对数据 库的操作。a d o 还可使用v b s c r i p t , j a v a s c f i p t 语言来控制数据库的访问，并生成查 询结果的输出页面。利用开发基于数据库驱动的w e b 应用程序。 ( 三) v b s c r i p t 语言 v b s c r i p t 是a s p 的默认语言，它是v b 的一个子集，它将灵活的s c r i p t 应用于 更广泛的领域，包括m i c r o s o f ti n t e m e te x p l o r e r 中的w e b 客户机s c r i p t 和m i c r o s o f t i n t e m e ti n f o r m a t i o ns e r v e r 中的w e b 服务器s c r i p t 。v b s c r i p t 使用a c t i v e xs c r i p t 与宿 主应用程序对话，浏览器和其他宿主应用程序不再需要每个s c r i p t 部件的特殊集成代 码，一a c t i v e xs c r i p t 使宿主可以编译s c r i p t 、获取和调用入口点及管理开发者可用的命 名空间：在v b s c r i p 中，所有的变量都是v a r i a n t 类型，v a r i a n t 是一种特殊的数据类 型，根据使用的方式，它可以包含不同类别的信息。v a r i a n t 用于数字上下文中时作 为数字处理，用于字符串上下文中时作为字符串处理，v a r i a n t 可以进一步区分数值 信息的特定含义，例如使用数值信息表示日期或时间。v a r i a n t 包含的数值信息类型 9 内蒙古师范大学硕士学位论文 称为子类型。大多数情况卞，可将所需的数据放迸v a r i a n t 中，而v a r i a n t 也会按照最 适用于其包含的数据的方式进行操作；在v b s c r i p 中，声明变量的。种方式是使用 d i m 语句、p u b l i c 语句和p r i v a t e 语句在s c r i p t 中显示声明变量。另一种方式是直接在 s c r i p t 中使用变量名这一简单方式隐式声明变量。这种方式存在隐患，最好使用o p t i o n e x p l i c i t 语句显示声明所有变量。 ( 四) c s 和b s 结构 c s 结构，即c l i e n t s e r v e r ( 客户机服务器) 结构。此结构把数据库内容放在远程 的服务器上，而在客户机上安装相应软件。c s 软件一般采用两层结构，由两部分构 成，前端是客户机，即用户界面( c l i e n 0 结合了表示与业务逻辑，接受用户的请求，并 向数据库服务提出请求，通常是一个p c 机；后端是服务器，即数据管理( s e r v e r ) 将数 据提交给客户端，客户端将数据进行计算并将结果呈现给用户。还要提供完善的安全 保护及对数据的完整性处理等操作，并允许多个客户同时访问同一个数据库。在这种 结构中，服务器的硬件必须具有足够的处理能力，这样才能满足各客户的要求。 b s 结构，即b r o w s e r s e r v e r ( 浏览器服务器) 结构，就是只安装维护一个服务器 ( s e r v e r ) ，而客户端采用浏览器( b r o w s e r ) 运行软件。它是随着i n t e m e t 技术的兴起， 对c s 结构的一种变化和改进。主要是利用了不断成熟的w w w 浏览器技术，结合 浏览器的多种s c r i p t 语言( v b s c r i p t 、j a v a s c r i p ) 和a c t i v e x 技术，用通用浏览器就 实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新 的软件系统构造技术。在b s 体系结构系统中，用户通过浏览器向分布在网络上的许 多服务器发出请求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用户所需信息返回到浏览器。 而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成、对数据库的访问和应用程序 的执行等工作全部由w e bs e r v e r 完成。 在客户端数量不是很大的情况下，c s ( c l i e n t s e r v e r ) 模式是一个成熟的运行环 境，具有很好的可靠性和保密性。但随着业务规模的不断扩大，客户端数量的增加与 区域范围的延伸，c s 结构会显得力不从心。而b s 模式因为i j 端只需浏览器，工作 量不会因客户端的增加而急剧上升，不会影响系统的可靠性。 1 0 第四章系统总体设计 ( 一) 系统功能设计 四、系统总体设计 本研究的目的是设计和开发例络教字文行糸统父且模块。系统在和传统的课堂教 学相结合基础上，满足老师和学生教与学的需求，为网络教学提供全过程的支持。系 统的主要用户是