在线教学系统.doc

1引言21世纪网络科技时代，随着校园网络建设的逐步完善，网络教学已经被越来越多的人们所接受。因此网上教学系统已成为一种时代的必然。现如今计算机教学已成为大多数高校习以为常的教学方式，多媒体教学使人们脱离了传统的黑板和粉笔的教学方式。然而，随着信息时代的到来，素质教育的呼声越来越高，多媒体教学已不能满足人们的需求，许多需要学习某种知识的人们无法在自己邻近的地方找到教授的地方，需要花费大量的时间和金钱才能找到相应的知识，费时费力，效率低下。因此在线教学已成为一种需要。在众多的网络服务中，Web给人耳目一新的感觉，由于其可以进行复杂的数据库操作、很强的交互性以及方便用户使用而备受青睐，他可以将以往不同的开发语言整合到一个平台。利用Web编程可以轻松实现对页面内容的动态控制，根据不同的浏览者，显示不同的页面内容，而浏览者一点也觉察不出来，就像专门制作的页面一样。系统运行有单机版模式，客户机服务器（CS）模式和浏览器服务器（BS）模式。我开发的这套系统应用B/S模式，只要通过浏览器访问到服务器，即可使用该软件。本系统将实现老师的授课资料发布在网上，方便师生间，同学间的相互远程交流。它具体包括三个方面的功能模块分别为管理员、教师和学生。（一） 管理员功能模块：包括用户管理功能和资料管理功能。（二） 教师功能模块：包括在线答疑、作业管理和网上教学等功能。（三） 学生功能模块：包括作业提交、在线答疑、在线学习和在线考试等功能。2 需求分析及可行性分析2.1现状调查网络技术的高速发展，使人类的信息资源实现了高度共享，并从根本上改变了人类进行信息交流的方式，对高等教育的影响也必将是深刻的。从大的方面来说 ，它对高等教育的管理模式、教学模式、财政投入模式等都要带来巨大的影响，从小的方面来说，它可以解决传统课堂教学中存在的很多问题。现如今，计算机辅助教学在我国发展迅速，从高校逐渐进入了中、小学校的课堂教学，已经颇具规模。其中多媒体教室数、计算机辅助教学的科目及每周计算机辅助教学的时数已占总数将近一半。教师使用计算机辅助教学的方式以使用配套教辅课件和自制课件为主，但大多数人认为计算机辅助教学缺乏师生之间必要的交流，仍采取以往的“填鸭式”教学即以教师为中心的教学方式，造成教学效率无法大幅度提升的现状。2.2需求分析在经济高速发展的今天，网络全球化已不再是天方夜谭。素质教育的呼声也越来越高。怎样才能为素质教育服务呢？教育中普遍强调要把过去以教师传授知识为主的教学模式转变为以“学生”为中心的教学模式，即教学是围绕学习为中心来展开，学习已成为教学中的主体，而且相应的在线教学的任务是指导用户如何获取知识，帮助用户解决学习过程中的问题，并帮助用户形成一套有效地学习方法和解决问题的方法，使用户能够在网络学习过程中不断进步和发展。落后的信息教育给学生带来诸多危害，他不仅给学生增添了不必要的负担，而且使教学活动效率低下直至停滞不前。因此增多和加强信息网络的利用能减少和消除学习中的各种弊端，不但能提高学习效率还能适当的减少工作量。这就要求高校的作业提交系统既要发挥媒体的作用和特长，能让用户主动地、创造性的进行学习，同时又减少用户的认识负担。认真考虑向用户提供完善的服务项目，使能提供的各种相关服务都能满足用户的需求。高校在线教学系统能为网状知识结构中的用户提供及时有效的服务，他是能够让老师或学生足不出户，就可相互交流的有效系统，能够引导学生进行有效学习，提高学生效率，在线教学系统的具体作用体现在：让师生能够在交流中进步，成长；让学生能够通过学的知识、走过的路径，确定下一步前进的方向和路径；让学生在作业中遇到困难时，能及时的向老师寻求解决困难的方法，找到达到学习目标的最佳学习路径。所以开发一套在线教学系统让大家相互交流、共同提高是非常急需的。2.3可行性分析可行性分析的任务是明确应用项目开发的必要性和可行性。必要性来自实现开发任务的迫切性，由以上的用户需求分析可知该系统的开发是必要而迫切的。而可行性则取决于实现应用系统的资源和条件。主要从经济、技术和操作三个方面进行分析。(1) 经济的可行性经济的可行性包括对项目所需费用的预算和对项目效益的估算。本系统的开发简单，成本低且效率高。在科技是高速发展的今天，时间就是金钱，人才也不能简单的用金钱来衡量。该系统是一套可以提高教学效率，缩短教学时间的有效软件系统。由于系统能够在未来较长的一段时间内稳定地发挥作用，由此可见在，开发此系统在经济上是完全可行的(2) 技术上的可行性从目前IT也的快速发展来看，网络的全球化已基本实现。在线教学系统是通过计算机与网络使用户与知识之间建立起紧密联系。在技术方面，本系统开发时前台界面和后台数据库所采用的技术在如今已相当成熟，这些技术不论从安全性、可拓展性、适用范围还是稳定性，都是最好的选择。因此该系统的开发在技术上完全可行。(3)操作的可行性随着网络步入千万家，网络教育正逐步被人们所接受，再教育、教学中运用现代化的通信技术，与传统的教育媒体相结合，传递教育信息，实现了教师、媒体、学生的自主交流，使教育最优化目标的实现变得越来越近.计算机的普遍应用，硬件成本的下降，导致计算机购买成本的降低。我开发的这套系统有友好的用户界面、有良好的安全性设置、易操作等特点，这样更使各类用户很快地掌握系统的使用方法，因此在操作上是可行的。这个系统能够满足学生进行网上学习的要求，同时能够利用网络拉近师生之间的距离，在课余时间也能加强师生之间的交流，也方便了教师能够在课堂外对所教学生进行了解，从而带动整体的提升。同时，我开发的在线教学系统，具有以下特点使之能够普及开来：（1） 实用性：为学生网上完成学习、及时作业和教师的作业修改、布置提供了方便；（2） 操作简单：本系统适用于不同的使用者，包括教师和学生，同时系统并不复杂和繁琐，操作简单易行；本系统有效的实现了学生和教师在网上进行交流，相互学习及其他人员的管理功能。2.4可行性分析结论 通过以上分析，在线教学系统无论在经济、技术还是社会环境都是必要而可行的。该系统作为一个平台，实现教师和学生的远程交流，节省了时间，提高教学效率。3 系统分析3.1系统业务分析该在线教学系统具有如下关系业务：登陆：对于第一次登陆该系统的用户输入自己的相关信息及密码，存入后台数据库中，对于不同的用户种类进行不同的业务。用户管理：由于用户在注册的同时可将用户的基本信息存入到数据库中，但不能进行删除，所以管理员需要随时对以退出的用户信息进行删除，节省存储空间。资源管理：教师和同学在上传资料时会将一些必要的学习课、相关视频或完成的作业等信息传到数据库中存储起来，以方便学生学习和教师的批阅，但对于已过时的资料或已经经过老师批改、同学查阅后的作业均需由管理员从数据库中删除。在线答疑：学生需将自己不懂得问题及时向老师提出，而老师也需及时给与回复，进行解答。另外学生与老师之间也需进行一定的交流。在线教学：由于老师与学生是通过网络进行教学，所以老师需将相关的教学内容包括教学视频和学习课件等内容传送到网络上，并保存在数据库中。学生需及时查看或下载学习资料。作业管理：学习一定得知识后。老师需布置一定得课后练习及作业要求，学生进行查看，完成作业后上交老师进行批阅。在线考试：在一定的学习周期后，从数据库后抽取试题进行测试，并由系统中存储的答案进行评分。该系统的业务流程图如31所示:管理员不存在的老师或学生信息过期资源存档存档删除注册信息管理员信息存档图1 管理员业务流程图回答问题上传资料学习资料存档答案存档批改作业教师学生批改后的作业存档上交作业作业提交问题问题存档存档抽取试题试卷答案答题提交答案存档注册信息信息学生信息注册信息信息教师信息存档 图2 业务流程图3.2系统数据流程分析数据流程分析的主要工具是数据流程图。数据流程图是一种能全面的描述信息系统逻辑模型的主要工具，它完全舍去了具体的物质和结构，仅从信息流动的角度来分析业务的处理过程，具有高度的概括性和抽象性。该系统的数据流程图为：（一）0层数据流程图，如下图所示：教师信息处理中心学生学习资料/答案/作业作业/问题学习资料/答案/作业作业/问题图3 0层数据流程图F111F211删除用户信息P用户信息管理员删除过期资料P用户信息过期资料资料信息S1D1D2图 4 0层数据流程图（二）1层数据流程图，如图所示：作业问题答案学习资料答案问题学习资料作业作业要求答疑管理中心P4作业管理中心P3教师上传资料处理P2作业要求学生抽题请求在线考试管理P1S2S3D3D4D5D6D7D8D9成绩图5 1层数据流程图（三）2层数据流程图，如下图所示：学生抽题请求成绩试题学生试卷信息P1.2提交答案P1.1题库管理中心F311图 6 2层数据流程图教师学生登记上传信息P2.1资料下载P2.2学习资料学习资料资料信息F2图 7 2层数据流程图作业要求批改后作业P3.7上传作业P3.6下载作业P3.5下载作业要求学生作业要求作业作业信息P3.2上传作业要求P3.3上传批改后作业P3.4下载作业F4教师批改后作业作业图 8 2层数据流程图问题老师答案P4.3上传问题答案问题P4.1答疑中心答疑信息P4.2下载答案学生F511图9 2层数据流程图3.3数据字典3.3.1数据流数据流编号：D1数据流名称：用户信息简述：用户注册的信息数据流来源：用户数据流去向：数据库数据流组成：用户身份+用户编号+用户密码+用户基本信息数据流量：300张/日，高峰流量：500张/日数据流编号：D2数据流名称：过期资料简述：过期的学习资料和存储的作业信息数据流来源：老师和学生上传的资料和作业数据流去向：数据库数据流组成：教学课件+教学视频+学生作业+疑问及解答+在库试题数据流量：300张/日，高峰流量：500张/日数据流编号：D3数据流名称：学习资料简述：教师上传的教学课件、视频、相关试题及答案数据流来源：教师数据流去向：学生数据流组成：教学课件+教学视频+在库试题数据流量：1000张/日，高峰流量：1500张/日数据流编号：D4数据流名称：作业要求简述：老师布置的作业题目及要求数据流来源：老师数据流去向：学生数据流组成：作业题目+作业要求+交作业的日期数据流量：800张/日，高峰流量：1200张/日数据流编号：D5数据流名称：作业简述：学生做完的作业数据流来源：学生数据流去向：老师数据流组成：作业内容+交作业的日期+学生信息数据流量：800张/日，高峰流量：1200张/日数据流编号：D6数据流名称：答案简述：针对学生提出的疑问所做的解答数据流来源：老师数据流去向：学生数据流组成：问题的内容+解答的内容+反馈的日期数据流量：800张/日，高峰流量：1200张/日数据流编号：D7数据流名称：问题简述：学生提出的疑问数据流来源：学生数据流去向：老师数据流组成：问题的内容+学生的信息+提问的日期数据流量：800张/日，高峰流量：1200张/日数据流编号：D8数据流名称：抽题请求简述：学生向系统提出的抽题请求数据流来源：学生数据流去向：系统数据流组成：试卷编号数据流量：随机数据流编号：D9数据流名称：成绩简述：系统自动评分后的成绩数据流来源：系统 数据流去向：学生数据流组成：成绩数据流量：随机3.3.2处理逻辑处理逻辑编号：P1处理逻辑名称：在线考试处理简述：对于发出抽题请求的学生进行考试处理 输入的数据流：学生的的抽题请求处理：根据数据流“抽题请求”，对学生进行试卷的分配处理，在学生完成后进行评分，并将成绩输出。输出数据流：学生的考试成绩处理频率：随机处理逻辑编号：P2处理逻辑名称：上传资料处理简述：对教师上传的学习资料进行处理输入的数据流：教师上传的学习资料处理：根据数据流“学习资料”将教师上传的学习资料进行分类、存储。输出数据流：处理好的学习资料。处理频率：随机处理逻辑编号：P3处理逻辑名称：作业管理简述：对教师提出的作业要求和学生完成的作业进行处理。输入的数据流：教师的作业要求和学生完成的作业。处理：根据数据流“作业要求”、 “作业”，检索将不同的信息存储到不同的模块中，为输出做准备。输出数据流：输出处理好的作业要求和作业。处理频率：随机处理逻辑编号：P4处理逻辑名称：答疑管理简述：对教师上传的答案和学生上传的问题进行分类处理输入的数据流：教师上传的答案和学生上传的问题。处理：根据数据流“答案”、“问题”，检索将不同的信息存储到不同的模块中，为输出做准备。输出数据流：输出处理完成的学生提出的问题和老师处理好的答案。处理频率：随机3.3.3数据存储数据存储编号：F1数据存储名称：用户信息数据简述：教师、学生和管理员的相关信息数据存储组成：用户编号+用户姓名+用户密码关键字：用户编号+用户密码相关联的处理：P数据存储编号：F2数据存储名称：资料信息数据简述：教师和学生上传的资料的信息数据存储组成：资料编号+内容性质+存储路径关键字：资料编号相关联的处理：P、P2.1、P2.2数据存储编号：F3数据存储名称：试卷信息数据简述：与试卷相关的信息数据存储组成：试卷编号+存储路径关键字：试卷编号相关联的处理：P1.1、P1.2数据存储编号：F4数据存储名称：作业信息数据简述：教师上传的作业要求和学生完成的作业数据存储组成：作业编号+学号+存储路径关键字：作业编号+学号相关联的处理： P3.1、 P3.2、 P3.3、 P3.4、 P3.5、 P3.6 、P3.7数据存储编号：F5数据存储名称：答疑信息数据简述：学生上传的问题和教师的答案数据存储组成：问题编号+学号+存储路径关键字：问题编号相关联的处理：P4.1、 P4.2、 P4.33.3.4外部实体外部实体编号：S1外部实体名称：管理员简述：系统管理员输入数据流：无输出数据流：无外部实体编号：S2外部实体名称：老师简述：在任教师输入数据流：作业+问题输出数据流：作业要求+答案+学习资料外部实体编号：S3外部实体名称：学生简述：在校学生输入数据流：作业要求+答案+学习资料输出数据流：作业+问题4系统详细设计4.1系统功能结构设计根据系统分析可知，在线教学系统可分为管理员、学生和教师三方面的功能，其具体又包括用户管理、资源管理、在线学习、在线答疑等功能模块，该系统的功能结构图如下所示：在线教学系统教师管理员用户管理模块资源管理模块在线答疑模块网上教学模块作业管理模块学生作业提交模块在线答疑模块在线学习模块在线考试模块图 10 功能结构图4.2流程图的处理NO修改或直接登录清除部分信息结束是否存在YES是否注册开始输入用户信息YES添加用户信息NO（1）添加用户处理流程图：图11 添加用户处理（2）上传资料、答案、作业等的处理流程图：NO开始输入资料信息是否正确保存YES结束图12 上传信息处理（3）资料下载处理流程图开始查询资料是否合适下载结束YESNO图13 资料下载处理（4）资料查询处理流程图YES结束开始输入资料信息是否存在显示NO图14 资料查询处理5）管理员删除信息处理流程图开始输入登录信息管理员删除过期信息是否正确删除结束YESYESNONO图15删除信息处理 5数据库设计5.1 E-R图辅助教学系统中所涉及到的实体有管理员、教师、学生、资料信息表、考试信息表、作业信息表、答疑信息表等其属性如下：管理员（管理员编号，管理员姓名，管理员性别，联系方式，密码）；教师（教师编号，姓名，年龄，性别，职称，所在系，联系方式，教授课名称，密码）；学生（学号，姓名，性别，年龄，入学时间，所在专业，联系方式，籍贯，身份证号，密码）；资料信息（资料上传编号，资料名称，上传时间，所属课程，上传老师编号，存储地址）试卷信息（试卷下载编号，试卷名称，上传时间，所属课程，上传老师编号，存储地址）作业信息（作业上传编号，作业名称，上传时间，所属课程，上传作业要求老师编号，上交作业学生学号，存储地址）答疑信息（疑问上传编号，疑问名称，上传时间，所属课程，上传学生学号，答疑老师编号，存储地址）实体之间的联系为：管理：管理员管理教师和学生信息，一个管理员可以管理多个教师和学生信息，是一对多的联系；教授：老师教授学生，一个老师可以教授多个学生，是一对多的联系；其分E-R图如下：管理员管理员编号管理员姓名性别联系方式密码图16 管理员分E-R图身份证号学生籍贯入学时间性别年龄联系方式密码所在专业姓名学生学号图17 学生E-R图教授课程名老师所在系职称年龄性别联系方式密码老师姓名老师编号图18 老师E-R图学生管理管理员教师管理教授MMMNNN总E-R图如下所示：图19 实体E-R图5.2数据库基本表设计(1)管理员信息表的结构，如表5-1所示：字段名数据类型说明GL NumberChar主键，非空，长度为18GL MiMaChar非空，长度为18GL NameVarchar长度为20GL SexVarchar长度为2GL contactChar非空，长度为80表5-1 管理员信息表（3） 教师信息表的结构，如表5-2所示：字段名数据类型说明LS NumberChar主键，非空，长度为18LS MiMaChar非空，长度为18LS NameVarChar长度为20LS SexVarchar长度为2LS AgeSmallint长度为2SubjectsVarchar长度为20LS ContactChar非空，长度为80SdeptChar非空，长度为20ZhiChengVarChar非空，长度为20表5-2 老师信息表（4） 学生信息表的结构，如表4-3所示字段名数据类型说明XS NumberChar主键，非空，长度为18XS NameVarChar长度为20XS SexVarchar长度为2XS AgeSmallint长度为2RuXue TimeDateTime长度为20LS ContactChar非空，长度为80MajorChar非空，长度为20JiGuanChar非空，长度为80XS IDChar非空，长度为18XS MiMaChar长度为20 表5-3 学生信息表(3) 资料信息表的结构，如表54所示：字段名数据类型说明ZL IDChar主键，非空，长度为20NameChar非空，长度为50TimeDatetime长度为20SubjectVarchar长度为50LS NumberVarchar外键,长度为20AddressVarchar长度为50表5-4 资料信息表（5） 试卷信息表的结构，如表55所示：字段名数据类型说明SHJ IDChar主键，非空，长度为4NameChar非空，长度为50TimeDatetime长度为20SubjectVarchar长度为50LS NumberVarchar外键,长度为20AddressVarchar长度为50表55 试卷信息表（6）作业信息表的结构，如表56所示：字段名数据类型说明DY IDChar主键，非空，长度为4NameChar非空，长度为50TimeDatetime长度为20SubjectVarchar长度为50LS NumberVarchar外键,长度为20AddressVarchar长度为50XS NumberChar外键，长度为20表56 作业信息表（7）答疑信息表的结构，如表57所示：字段名数据类型说明DY IDChar主键，非空，长度为4NameChar非空，长度为50TimeDatetime长度为20SubjectVarchar长度为50LS NumberVarchar外键,长度为20AddressVarchar长度为50XS NumberChar外键，长度为20表57 答疑信息表6总结随着知识更新速度的提高，人们需要不断吸取知识以适应现代信息社会的变化，老旧的教学模式已逐渐被淘汰，高效率的教学方法的需要也日趋迫切，加上网络技术的不断完善，使网上教学成为可能，所以人们需要实际的知道性的信息以辅助教学，本系统就是本着这个需求进行构思和设计的。这次系统分析的实习是我了解了多方面的内容。本以为通过这学期的学习管理信息系统和数据库技术，自己的水平有很大提升，