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计算机
系统、设计、
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ASP049网上作业提交系统,计算机,系统、设计、
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2005届毕业设计说明书自适应网络课程学习导航系统院系、部计算机科学与技术系学生姓名缪安娜指导教师王平职称讲师专业计算机科学与技术专业班级计本014班完成时间2005528I摘要现代信息技术的发展,使得基于WEB技术的网络教育平台成为现代教育技术改革与发展的方向。本文就根据现已存在的问题，对网络课程学习系统做了全面的分析和整体的介绍。介绍了ASPACCESS技术开发该系统的子系统的整个过程，即自适应网络课程学习导航系统。该系统主要利用了ASP强大的网络数据库访问技术，实现了网络学习的自适应性。系统设计并实现了模块导航、知识点检索导航、知识点关联导航和帮助导航等多种导航。这些导航各自发挥了不同的作用与功能。知识点检索导航和知识点关联导航主要根据知识点之间的联系，动态的显示给用户不同的知识点内容。这在一定程度上，提高了用户的学习效率和学习积极性。并以C语言为实例进行了系统实现。论文主要介绍了本课题的开发背景、系统分析、数据库设计和系统的设计与实现。关键词ASP；ACCESS；网络教育；导航；自适应性ABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFINFORMATIONTECHNOLOGY,THEWEBBASEDEDUCATIONPLATFORMHASBEENADIRECTIONOFMODERNEDUCATIONACCORDINGTOTHEPROBLEMSEXISTINGATPRESENT,THEPAPERGIVESANOVERALLANALYSISANDINTRODUCTIONOFINTERNETCOURSEWARESYSTEMATTHESAMETIME,ITGIVESALLTHEPROCESSIONOFDEVELOPINGTHESUBSYSTEMUSINGASPACCESSTECHNOLOGYTHROUGHTHESTRONGABILITYOFASPACCESSTECHNOLOGY,ITREALIZESONLINESTUDYINGADAPTIVELYTHESYSTEMDESIGNSANDREALIZESDIFFERENTNAVIGATIONSTRATEGIESSUCHASMODULENAVIGATION,SEARCHINGNAVIGATION,KNOWLEDGECLASSIFYINGNAVIGATIONANDHELPINGNAVIGATIONTHESESTRATEGIESHAVEDIFFERENTFUNCTIONSSEARCHINGKNOWLEDGENAVIGATIONANDKNOWLEDGECLASSIFYINGNAVIGATIONAREMAINLYBASEDONTHERELATIONSOFTHEKNOWLEDGEANDIITHENSUPPLIESDIFFERENTKNOWLEDGETOUSERSSOTHATITIMPROVESUSERSLEARNINGEFFICIENCYANDSTUDYENTHUSIASMTOACERTAINEXTENTTHESYSTEMISALSOREALIZEDUSINGTHECOURSEEXAMPLE“CPROGRAMMING”THEPAPERMAINLYINTRODUCESTHEDEVELOPMENTSCONTEXT,SYSTEMANALYSIS,DATABASEDESIGN,THESYSTEMDESIGNANDIMPLEMENTATIONKEYWORDSASPACCESSWEDBASEDEDUCATIONNAVIGATIONADAPTIVEIII目录1绪论111课题背景1111网络课程学习导航系统的现状1112网络课程学习对导航系统的新要求212本课题的研究意义313相关技术介绍3131浏览器/服务器模型3132ASP技术的介绍4133ADO访库技术介绍42系统分析521系统的可行性研究522系统需求分析6221用户需求分析6222系统设计目标分析623用户模型的介绍724系统导航功能模块介绍8241模块导航介绍9242检索导航介绍9243帮助导航介绍10244分类导航介绍10245自适应学习状态导航介绍1025小结113数据库设计1231数据库的需求分析1232后台数据库的配置1233数据库表结构设计1234ER模型164系统详细设计与实现1841系统工作原理介绍18IV42系统数据流图1943系统的实现算法20431户信息初始化算法20432检索导航算法21433知识点关联导航算法22434网络课程知识点显示算法2345前端页面的设计与实现24451系统公用页面25452用户注册页面26453分类导航模块27454检索导航模块28455推荐学习导航与热点学习导航模块29456讨论区页面305结束语32参考文献33致谢34附录3511绪论11课题背景网络技术以及现代教育技术的发展，国家教育政策的扶持等给网络教育带来了良好的发展契机。作为一种新兴的教育形式，网络教育还处在发展初期，制约网络教育发展的主要因素是网络课程的制作以及学习支持系统的建设。网络最重要的特点是跨越时空的限制。在设施上达到网络技术的要求越来越不是一件困难的事情，这为网络教育的扩张创造了极为便利的条件。从目前的情况来看，试点高校的网络教育已经扩展到全国31个省、自治区、直辖市，并正逐步把覆盖范围扩大到市和县3。网络教育即基于WEB的教学，是利用包含WWW各种特性和资源的超媒体教学程序来创造一种有意义的学习环境，在这种学习环境中学习得到促进和支持。中国的网络教育大致上来讲分为四个阶段远程开放教育阶段（1980年至今）计算机网络和多媒体技术在教学中的应用阶段（1990年至今）WBI阶段（1994年至今）现代远程教育阶段（2000年至今）。我国教育部于1998年12月24日制定、国务院1999年1月13日批转的面向21世纪教育振兴行动计划对远程教育尤其是网络教育的发展作了宏观上的规划，并给予了政策上的支持1。由此看开网络教育在中国正在不断的发展，并得到了国家的有利支持，我相信它的前景是光明的。111网络课程学习导航系统的现状互联网给学习者提供了丰富的超媒体资源，为学习者创造出了一种由他们自行控制的学习环境，如果缺乏导航系统，就会使一些学习者迷航，产生一种无从适从的感觉，从而降低学习的效率，久而久之，会使学习者的信心受到影响。目前有很少一部分课程给出课程单元数、学时数、学习目标，而在以下方面涉及不多没有建立帮助学习者了解学习该课程所需要的知识水平、自己的知识层次、学习进度和学习方法的系统；一门课程的组织是线性的，不是层次状或网状的，也不支持学习单元之间的查询、检索功能，学习单元之间的切换只能靠前进、后退或从头开始实现，不便于跳跃性学习；学习者只能靠记忆来确定自己的学习位置，不能记录学习者的学习路径、学习心得，学习者一旦中断学习进程，只能重新从头开始进入；没有便捷的检索方式来帮助学习者使用网上课程资料，学习者只能中断学习进程；缺少课程学习的帮助系统，2学习者只能按自己的上网知识来进行操作2。由上可看，导航系统的好与坏，严重影响了网络课程学习系统的使用程度与推广程度，同时也影响了系统使用的效率。因此导航系统占了十分重要的地位，并且还有很大的发展空间。112网络课程学习对导航系统的新要求导航系统的主要任务是为学习者准确地确定当前的位置，同时能快速、方便地进入下一个学习内容而不会迷航。所有课程都具备了传统的课程章节的主目录的线性导航系统，部分的导航系统除了常见的线性结构外，更多地加入了非线性的结构。如以知识点为中心的非线性、发散性的导航等等。但随着社会的进步，人们知识水平的不断提高，导航系统也在随之不断的更新与发展。概括来说导航应该包括软件使用导航和课程内容导航。在被调查的网络课程中，基本上都能提供不同程度的课程内容导航，而提供软件使用联机帮助系统的有60，其中只有33的课程提供了较为系统、完整、规范的软件使用联机帮助系统。有53的课程使用了路径导航45。我们认为，导航并不是越细越好，对于界面设计清晰、层次结构简洁的网络课程，用户无需花很大功夫就能够熟悉和掌握。导航应简洁明了，但必要的导航是不可或缺的。由于计算机技术的进步，计算机为时空自由、资源共享、系统开放、便于协作提供了支撑。但是，目前大量的学习导航还是处于静态的水平上，并没有实现动态的个性化的服务。存在主要的问题主要有1不能灵活建构学习内容和学习过程。现有各种导航组织是固定的、线性的，很难做到高层次的学习个性化，学习模式的多样化；2导航缺乏足够智能性，一般的课件导航只是方便用户浏览内容，而很少具有用户行为分析、知识联想、学习推荐等智能导航策略；3缺乏个性化服务，大部分的课件在不同的用户面前呈现的内容是一样的，都是按课程本身的组织方式呈现，没有根据不同用户的学习状况和爱好展示不同的学习内容，也没有根据个体的不同提供对应的服务；针对以上存在的问题，本文认为需要在以下几方面开展研究1个性化学习内容的结构的建构方法。个性化的学习内容结构不仅仅是具有传统的目录结构，而且应该能够根据领域知识结构和学生的认知结构灵活建构；2有效的智能导航策略，它不只提供学习单元的状态提示与内容的漫游功能，还具有用户行为分析、知识联想、学习推荐等多种功能；33教学/学习目标的具体化，系统能为每一个需要用户达到的学习目标设计一定的任务和实施环境并给出相应的测试与评价。只有达到了这些要求，学习系统才能真正担负起“教”与“学”的双重功能，为用户通过电子课件学习提供一个良好的环境。12本课题的研究意义目前网络学习系统大多存在着知识资源的共享、知识的分类与联想、有限的信息提示与欠缺智能导航以及个性化服务等问题，而这些问题又是限制网络课程智能化的关键原因。本文针对这些问题提出相应的解决方案，使网络学习系统不仅成为学生学习以及检索的学习资源，同时充分发挥其“教学”、“引导”、“分析”、“推荐”等功能，以实现学习系统真正的智能化6。具体而言，它主要涉及到以下几个方面充分挖掘领域知识之间的内在联系；知识点内容的灵活组合；基于课程知识概念网络与课程知识点的多种智能导航功能的设计与实现，各导航策略是以表现知识间联系和反映用户需求为宗旨；适应不同用户的个性化服务，能根据不同用户的学习基础、兴趣以及当前的学习状态给出有益的提示和提供相适应的学习内容。本论文就是为了解决或改善这些问题，以更好地满足用户的需求，达到网络教学的真正目的。其研究意义有以下几点1用户模型的设计使得根据用户不同特点提供个性化服务成为可能。2各种智能导航策略充分考虑了用户学习过程中各种需求，体现以人为本的思想和服务宗旨。总之，本课题的研究为学习资源的有效组织、知识表示的规范化、学习行为、学习方法分析、学习导航等各个方面提供了相应的理论指导和实现方法。13相关技术介绍131浏览器/服务器模型WWW是构建在浏览器/服务器（B/S）模型以及HTTP协议的基础上的，其运作模式可以描述为请求处理应答。从浏览器提交的请求通过WEB服务器给应用程序服务器，由它调用相关的网页应用程序进行处理，处理的结果由网页交给WEB服务器，WEB服务器把这个网页作为对请求的应答发还给浏览器。4至于对提交的信息如何处理，就交由网站的开发人员编写相关的网页应用程序来决定反馈到浏览器的内容；如果需要对数据库进行访问，开发人员还可以利用应用程序服务器所提供的接口对其进行访问。网页内容的动态发布是WEB应用程序的主要实现方法，通常这种方法同服务器端提供的WWW服务技术密不可分。一般来说，在INTERNET服务器上可以通过多种途径实现动态内容的发布，最常见的技术包括CGI、ISAPI和ASP等1012。132ASP技术的介绍ASPACTIVESERVERPAGES是未经编译的开放应用软件,它使用户能够利用HTML和ACTIVE强有利的功能创建,功能强大的,与平台无关的WEB应用系统。因此,可以充分利用全球所提供的广泛互联。JAVASCRIP,VBSCRIP都是利用基于浏览器脚本语言,它们的功能很强大的,能让网页丰富多彩。SCRIPT脚本是由一组可以在WEB服务器或客户端浏览器运行的命令组合而成，目前在网页编制上比较流行的脚本语言包括VBSCRIPT,JAVASCRIPT。这些脚本大都是在客户端运行，因此，客户端可以很清楚的取得脚本的内容。所以，就安全性而言，这些客户端的脚本语言的确有危险10。ASP虽然具有脚本语言的方便性，但由于他是在WEB服务器端运行，运行后再将运行结果以HTML格式传送至客户端的浏览器。因此ASP与一般的脚本语言相比，要安全的多。133ADO访库技术介绍ADOACTIVEXDATAOBJECTS是一组优化的访问数据库专用对象集,为ASP提供了完整的站点数据库访问解决方案。它可作用于服务器端,以提供含有数据库信息的主页内容。通过执行SQL命令,让用户在浏览器画面中输入、更新和删除站点服务器的数据库信息。ADO使用内置的RECORDSETS对象作为数据的主要接口。ADO可使用VBSCRIPT、JSCRIPT语言来控制对数据库的访问,以及查询结果的输出显示。ADO可连接多种支持ODBC的数据库,如ACCESS、SQLSERVER、ORACLE、INFORMIX等。在使用时,首先需在控制面板的ODBC中建立相应的DSN数据源名。要选择系统数据源名,指定所用的驱动程序,如“MICROSOFTACCESS“,在数据来源名称中输入DSN名,并选定服务器和数据库10。52系统分析21系统的可行性研究网络课程学习系统是通过计算机使用户与知识之间建立起紧密联系，此系统在技术方面主要是采用现有的软件ASP、DREAMWEAVER、ACESS进行开发和研究的，这些软件早已被广大用户熟悉和了解。这个系统能够满足用户学习知识的效率与轻松容易度，同时导航的自适应性使用户不会在学习的旅途中显的盲目，甚至会迷失方向。大大满足了用户学习的个性化，这些将会吸引大量用户对本系统的兴趣与爱好。并且此系统操作简单，在操作方面都会有各种导航进行提示，比如知识点链接导航、帮助导航、检索导航等，不会使用户不知何处下手，只要是懂得上网和识字的用户都能够对本系统操作的游刃有余。同时我们所开发的自适应网络学习系统，它具有以下特点实用性为网上学习提供了方便；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烦琐，操作简单易行。代码可读性好文中的代码都是利用ASP脚本语言进行编写，简洁易懂。本系统有效的实现了用户在网上学习的功能，图21是本系统应用框架示意图8。系统数据库INTERT上的用户网络学习系统系统服务器INTERT图21系统应用框架图从各方面的初步调查基础上，从建立新的网络课程学习系统的必要性和可能性两6个方面进行具体分析后，得出结论开发新的网络课程学习系统是十分必要和可行的。22系统需求分析221用户需求分析随着信息时代的到来，素质教育的呼声越来越高，教学中普遍强调要把过去的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，学习已经成为教学过程中的主体。同理网络教学的任务是指导用户如何获取信息，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的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。网络学习系统使用户在学习时可以自己制定学习目标，选择学习内容和学习路径，按照自己的意愿去了解和学习课程知识。这有利于用户进行发散思维，有利于用户对学习的兴趣，有利于用户问题解决能力、思维能力的培养，有利于培养新世纪创造性人才。信息迷航现象的出现会给网络学习带来诸多危害，它不仅给用户增加了不必要的认识负担，而且使教学活动效率低下直至停滞不前。因此，减少和消除学习中的信息迷航现象对网上教学至关重要。这就要求网络学习系统既要发挥超媒体的作用和特长，让用户主动地、创造性地进行学习，同时又要减少用户的认识负担。这就需要认真考虑向用户提供引导措施，这个措施就是“导航”6。导航能为网状知识结构中的用户提供即时有效的引导，它是一种避免用户偏离教学目标，引导用户进行有效学习，提高用户效率的策略。导航的具体作用体现在让用户了解当前学习内容在学习过程中、在课程的知识结构体系中所处的位置；让用户能根据学习过的知识、走过的路径，确定下一步的前进方向和路径；让用户在使用网络课程遇到困难时，能寻求到解决困难的方法，找到达到学习目标的最佳学习路径；让用户能快速而简捷地找到所需的信息，并以最佳的路径找到这些信息；让用户能清楚地了解教学内容的结构概况，产生整体性结构。目前，有许多网络课程只是简单地把书本教材的内容稍加改变以超媒体的信息组织结构放在网上，缺少应有的导航策略。导航策略用于网络课程，实际上是教学策略的体现，是一种避免用户偏离教学目标，引导用户进行有效学习，提高学习效率的策略，它是决定网络课程质量的关键因素。222系统设计目标分析自适应网络课程学习系统主要提供了网上学习的平台，其主要功能如下7通过用户注册可以对用户的基本情况和信息有一个初步的了解，同时初始化用户学习状态与用户学习记录。进入系统，系统通过用户记录展现用户学习级别与文章难度相匹配的知识点，从而实现了用户进行网上学习的个性化与自适应性特征，同时通过教学大纲导航，用户可以进行学习自己所要掌握的知识点，并可进行相应的在线测试来了解自己对知识点的掌握程度。通过测试结果改变用户的学习状态与学习记录，对用户的状态进行管理。当用户再次登录时，系统会自动进行更新，实现用户学习的个性化。通过知识点链接导航使用户轻松的在页面之间进行跳转，不至于在浏览过程中迷失方向，从而提高学习效率，促进学习进度。在用户进行某一知识点的学习时，还有相应的知识点分类导航对用户进行指导。这些知识点和用户所学知识具有相同的关键字，它们之间可能存在某些关联与联系。这样便于用户对此类知识的查找，同时也会扩大用户的知识面。通过知识点搜索导航，用户可以直接进行所要学习知识点的查找。当你对所要查找的知识点了解比较少时，你可以进行模糊查找，而你知道的比较详细的话，可以进行精确查找。通过讨论区使用户之间进行实时讨论与交流，便于知识的互相传播，同时调用用户的学习积极性，交接更多学习的朋友。23用户模型的介绍对于网络学习用户来说，他们的年龄、知识层次、学习基础、学习目标、学习方式都有着很大不同，而且具体的用户特征对于网络教学来说是未知的，它不象传统的面对面的课堂教学，教师可以通过观察或与学生交流等多种形式了解学习者的情况而采取相对应的教学策略。所以网络学习用户的不同行为和特征分析对网络用户的学习效率有很大的影响，同时就要要求学习系统具有足够的智能性并能对不同的用户提供自适应学习的条件，这是本课题研究目的之一。用户模型则可以记录所有不同用户的特征以及在学习中的不同学习行为信息。设计用户模型的目的就是为了给用户提供自适应的个性化服务。本系统的用户模型的特点是模型分为动态和静态两部分，两部分相互作用共同完成建构个性化的学习内容和动态导航的任务。用户模型可分为以下四部分，如图22所示8个人信息互动信息学习记录用户模型图22用户模型个人信息是用户登录系统的前提条件，通过对用户个人信息的管理，使系统对用户有个整体的了解，同时根据不同的用户信息来显示不同的知识点学习内容；互动信息的记录，便于导航的正确指引以及实现其个性化的学习目的；用户的学习记录，它用来记录学生的掌握情况，主要目的是为智能导航服务的，为以后的个性化知识导航提供基础。24系统导航功能模块介绍在系统分析的基础上，结合用户的学习特征和学习状态，以及对现有网络课程学习系统的观察，得出本系统的功能模块结构图，此模块共分为三层结构，各结构之间紧密相连，共同建构了自适应网络课程学习导航系统。具体功能模块如图23所示。自适应网络课程学习导航系统模块导航帮助导航检索导航自适应学习状态导航用户登录导航教学大纲学习方法在线测试讨论区学习状态导航推荐学习导航热点学习导航使用帮助信息提示课程特点相关插件要求分类导航主题分类知识点关联9图23系统的功能模块结构图241模块导航介绍模块导航是指由一些标志性短语建立起的超链接，如“教学大纲”、“学习方法”、“讨论区”、“在线测试”等，每个短语连接一个子模块，完成特定的功能，将一系列这样的超链接排列于每个页面的固定位置，以便随时进入各个子模块。还可以设置下拉式列表框，学生可以选择列表内所列内容。模块导航帮助学生进入系统后，对系统结构有一个整体的认识，清晰的模块导航可以帮助学生容易的找到自己所要了解的知识，因此模块导航是本系统设计的基础。模块导航的超链接实现了界面与界面之间的跳转，将各界面之间有效的联系起来，为用户提供了方便。部分模块的简单介绍如下教学大纲模块教学大纲是网络课程学习系统所要进行传教内容的主要提纲，任何一个网络学习系统，都会有自己的教学大纲，这是系统所包含的主要内容也是用户所要学习的主要课程。通过此模块，用户可以根据自己的所需来选择学习内容，达到因人而议的学习目的，而不必局限于课堂上循规蹈矩的教学方案。教学大纲模块中会涉及到一定的关系，如父子关系或是兄弟关系、前提后续的关系等，这些关系主要体现了课程章节的相互联系。学习方法模块学习方法模块是一个静态模块，静态的显示给用户某一课题的学习方法与最佳的学习途径。讨论区模块讨论区模块会在一定程度上调动用户的积极性，同时可以通过讨论区，用户之间可以相互认识，互相学习。有时还可以及时解决在学习过程中遇到的问题与困难。讨论区的设计分为上下两帧来实现，其中上一帧显示当前讨论信息，而下边一帧为接收用户内容的发布区。用户提交谈话内容的时候，上面一帧的谈论信息将会被更新。更新的方法采用让客户端定时刷新的方法。用户登录导航模块用户登录导航模块是用户进入系统的直接入口，它指引用户的注册与登录，模块中的各种信息是对用户进行验证的凭据。登录导航使用户成为注册用户，享受更多的服务。242检索导航介绍检索导航拥有多种检索功能，用户可以根据知识点名称、知识点内容、知识点作者以及编辑姓名进行检索，并且用户还可以根据知识点的分类（具体知识点）进行检索，同时还可以加入关键字，缩小检索范围，更确切的找到用户想要了解的内容。在检索导航中，多种种类的限制使用户在检索时可以进行模糊搜索和精确搜索两种搜索10方案。当用户对所要查找的东西不太了解时，即可进行模糊搜索，相反如果用户对所要查找的东西十分确定，即可进行精确搜索。检索导航在系统中作为一种有效的途径帮助用户搜索各种知识点。在每个页面下都有个知识点搜索，即检索导航，这样方便用户的使用，减少了返回某一特定页面的麻烦。检索导航在任何系统中都占了举足轻重的地位，它是系统不可缺少的功能模块，使用户可以更清楚的了解系统里所包含的内容243帮助导航介绍在任何系统中，同样也都会有一个帮助导航，帮助导航对初次使用本系统的用户有一个指导作用，系统设置有专门学习帮助选项，其中包含对课程特点的介绍、相关插件的要求以及课件的使用特点等。还有一些课件会在适当的位置给出信息提示帮助等。244分类导航介绍分类导航包括主题分类导航和知识点关联导航，主题分类导航主要是根据基础知识、基本概念、程序设计、函数、学习方法进行分类。主题分类的目的是将知识整体化，具体算法和思想概念分类显示，达到所见即所需的目的，同时主题分类的栏目导航中还给出了各知识点的章节分类，给用户的学习提供更多的方便。知识点关联导航是根据知识点标题的关键字进行分类，即当我们添加某些文章时，我们同样添加了这些文章标题的关键字，方便的是，当用户阅览某篇文章时，那么关键字中包含此文章标题内容的文章都将显示在相关知识点关联导航中。知识点关联导航是用户学习过程中不断扩展知识面的有利助手，而主题分类是用户在学习过程中遇到模糊问题查询的有效途径，两者相辅相成，互相帮助，共同达到帮助用户学习的目的。245自适应学习状态导航介绍对每个用户来说，学习状态各不相同，根据用户的学习状态，系统中会显示相应状态的知识点，学习状态分为初级、中级、高级。用户可以在注册时自己选择自己的学习状态，同时在学习过程中，根据用户对所学知识点的测试得分，对用户的学习状态有一个调整。当用户在次登录时，系统将会调用用户表中的状态信息，从而显示用户相应的状态知识点。这种自适应的学习状态导航使用户直接投入到学习中去，避免了许多不必要的查找与选择。当然系统中，还有一些推荐学习知识点和热点学习知识点，这也看用户对知识点的学习兴趣来自行安排，方便了用户的学习过程。11系统根据测试得分与知识点通过域值的比较自动更新知识点理解程度字段内容。然后，该字段值又用于更新知识点学习状态的值。此外，为充分尊重用户自我评价的权利，如用户不想通过知识点的测试但又自认为已掌握该知识便可修改理解程度字段的值，但不可以修改测试得分的值，这样一来既保证了数据的真实一致性，又确保了用户模型的灵活性。这也是自适应学习状态导航的一个优点所在。25小结本章主要分析系统的各个组成部分，并给出了具体的逻辑设计。用户模型主要是简单的介绍了用户的特征与智能学习状态的相关关系。系统导航主要描述了各导航系统的用途，设计方法以及一些相应的策略。该章主要是以全局的整体的角度描述整个系统的功能和框架，它所涉及的理论分析和设计为后面的算法设计和实现打下基础。123数据库设计31数据库的需求分析根据系统需求，可以列出以下数据项和数据结构用户信息管理包括用户名称、密码、注册时间、登录次数、电子邮箱等；用户学习记录包括测试得分、学习状态、理解程度等；学习状态包括学习状态、知识点编号、用户编号等；知识点包括栏目ID、父栏目ID、栏目链接、相关导航等；文章知识包括文章名称、文章内容、作者、关键字等；32后台数据库的配置本系统的开发是在WINDOWSXP下开发的，开发数据库使用的是ACCESSXP。具体配置步骤如下新建几个空数据库，分别取名为BOOB8U8MDB，YSLMV4MDB，BBSMDB。在BOOB8U8MDB中建表ARTICLE,ARTICLECLASS,SPECIAL,STATUS,USERSTUDY等数据库表。在YSLMV4MDB中建表USER,TOPIC,ADMIN等数据库表。在BBSMDB中建表BBS数据库表。完成数据初始化工作，将表中各字段与域值添加进去。由于考虑到程序移植后的路径问题，所以本系统利用SERVER对象的MAPPATH方法，将虚拟路径转化为实际的物理路径。从而进行数据库的连接。这种连接方法的好处就是程序移植到别的服务器上后，不必在设置数据源，马上就可以使用。具体的表结构设计如下描述所示。33数据库表结构设计数据库表结构设计如以下各表所示1413表31USER表（用户信息管理表）列名意义描述数据类型大小可否为空默认值备注USERID用户编号自动编号4主键USERNAME用户昵称文本10USEREMAIL邮箱文本16USERPASSWORD密码文本10LEARNSTATE学习状态文本10SEX性别文本50ADDDATE注册时间时间/日期50LOGINS登录次数数字20OICQQQ数字20LASTLOGIN最后登录时间时间/日期QUESTION密码提问文本50ANSWER问题回答文本50注用户信息管理表记录了用户的各种信息，用户昵称和密码是用户登录时的身份验证机制学习状态描述将为用户提供有效的学习路径，这不仅有利于管理员对用户的管理，同时也利于用户自己的管理与维护。表32STATUS表（学习状态表）列名意义描述数据类型大小可否为空默认值备注USERID用户编号数字4主键CLASSID栏目编号数字4LEARNSTATE学习状态文本10注提示图表是为用户提供一种自适应的学习状态提示信息。表33USERSTUDY用户学习记录表列名意义描述数据类型大小可否为空默认值备注USERID用户编号数字4主键USERNAME用户昵称文本10CLASSID栏目编号数字4SCORES测试得分数字4UNDERSLEVEL理解程度文本10注用户学习记录表记录了用户的一些学习情况，这将成为用户学习状态变化的14前提依据。理解程度记录了用户对知识点的理解难易情况，这有利于管理员对知识点的添加，删除与修改。表34ARTICLE表（文章知识表）列名意义描述数据类型大小可否为空默认值备注ARTILEID文章ID自动编号10主键SPECIALID所属专题ID数字10TITLE文章标题文本10CONTENT文章内容文本AUTHOR作者文本10KEY关键字文本10HITS点击次数数字50UPDATETIME更新时间时间/日期HOT是否是热点文章是/否ONTOP是否固顶是/否CLASSID所属栏目ID数字10DIFFICUTE难度级别文本10TEST测试题文本注文章知识表贯穿了整个系统，文章标题，文章内容，作者，关键字将作为搜索导航的前提条件，同时系统可以在表中搜索文章标题来显示文章内容，热点文章和固顶在系统的相应位置将会有所显示。表35ARTICLECLASS知识点表）列名意义描述数据类型大小可否为空默认值备注CLASSID栏目ID数字10主键PARENTID父栏目ID数字10PARENTPATH栏目路径文本20DEPTH栏目层次数字10ROOTID根栏目ID数字10CHILD子栏目数数字10PREVID同级的上一栏目ID数字10NEXTID同级的下一栏目ID数字10ISELITE是否为推荐栏目是/否SHOWONTOP是否顶部导航显示是/否15注知识点表对各知识点以及知识点之间的关系有了一个系统的统计和管理，同时根据各种ID可以方便的查找个知识点，父知识点和子知识点。从而在系统中形成树型结构与父子结构。这使用户对知识点有一个整体的逻辑概念，此表与文章知识表相互联系从实现文章与知识点的对应。表36SPECIAL（主题分类表）列名意义描述数据类型大小可否为空默认值备注SPECIALID主题编号数字4主键SPECIALNAME主题名称数字4ORDERID排序ID数字4README主题说明文本50注主题分类表是为了在页面中根据不同主题显示具体内容而建立的数据表，数据表中的主题名称将连接各种属于本主题的知识点。方便用户的查找与使用。表37TEMPORARY（中间临时表）列名意义描述数据类型大小可否为空默认值备注USERID用户编号数字4主键CLASSID知识点编号数字4SCORES测试得分数字10注临时表是为了保存用户对知识点学习的一些记录，以便在达到某种要求时来改变用户的学习状态。临时表只是一个暂时性的表，它根据不同用户的学习情况在不断的变化。表38BBS（讨论记录表）列名意义描述数据类型大小可否为空默认值备注BBS_ID讨论文章编号数字4主键TITLE讨论文章主题文本100BODY讨论内容备注LAYER层数数字4PARENT_ID父文章编号数字4CHILD回复文章数数字4HITS点击数数字4USERNAME讨论者昵称文本20SUBMIT_DATE讨论时间日期/时间16注讨论记录表主要是为了保存用户讨论时的一些相关记录。存储了用户的名字，讨论主题，讨论内容以及讨论时间等。同时也方便了用户对讨论内容的读取。34ER模型为了把用户的数据要求清晰明确地表达出来，通常要建立一个概念性的数据模型（也称为信息模型）。概念性数据模型是一种面向问题的数据模型，是按照用户的观点来对数据和信息建模。它描述了从用户角度看到的数据，它反映了用户的现实环境，且与在软件系统中的实现方法无关。最常用的表示概念性数据模型的方法，是实体联系方法（ENTITYRELATIONSHIPAPPROACH）16。这种方法用ER图描述现实世界中的实体，而不涉及这些实体在系统中的实现方法。用这种方法表示的概念性数据模型又称为ER模型。ER模型中包含“实体”，“联系”和“属性”15。在本系统中，用户信息与学习状态信息、学习记录信息之间是一对一联系（11），而用户信息与知识点信息，知识点信息与教学策略信息之间的关系是一对多联系（1N）如图31、32所示。在本系统数据表中用到的主键有用户信息管理表中的USERID字段（用户编号）；知识点表中的CLASSID字段（栏目编号）；文章知识表的ARTICLEID字段（文章编号）；其他表中的主键均为USERID字段（用户编号）；用户学习状态学习记录从属用户编号邮箱密码学习状态用户昵称注册时间密码提问问题回答用户编号学习状态栏目编号学习状态用户编号理解程度测试得分用户昵称栏目编号111图31一对一联系的ER图17知识点用户文章知识获取栏目编号问题回答学习状态栏目层次子栏目数栏目链接地址父栏目编号上一栏目编号下一栏目编号根栏目编号密码邮箱用户昵称密码提问用户编号注册时间文章编号关键字是否固顶难度级别作者文章标题文章内容点击次数1NN1图32一对多联系的ER图参照完整性是保证在主键（被参照表中）和外键之间的关系总是得到维护。对两个相关联的表（主表和从表）进行操作数据的插入和删除的时候，通过参照完整性保证它们之间的数据的一致性。用户自定义完整性，不同的数据库系统根据起数据应用环境的不同，往往还需要一些特殊的约束条件。它反应某一具体应用所涉及的数据必须满足的语义要求。对于用户自定义完整性可以通过数据库设计，也可以通过程序代码来实现。由于程序设计的灵活性和便捷性，在整个系统的调试过程中对于不完善的地方只需对代码进行修改而不用更改数据库，因此在系统中采用了程序代码来实现数据库用户自定义完整性的约束。184系统详细设计与实现41系统工作原理介绍本系统采用B/S结构BROWSER/SERVER,浏览器/服务器结构和基于WEB服务两种模式，是一个适用于INTERNET环境下的模型结构。只要用户能连上INTERNET,便可以在任何时间、任何地点学习课程的内容。系统工作原理图如图41所示用户注册用户信息验证用户登陆个性化学习内容自动生成用户信息知识点树素材概念网导航搜索在线浏览动态更新用户浏览页面及导航提示中间层数据层用户层图41系统工作原理图系统的工作流程包括以下一些关键环节1用户注册。在每一个用户使用该课件之前需要注册，系统会将用户输入的信息记录到用户模型中。2用户登陆。用户输入用户名和密码后，系统验证是否正确并决定用户是否能进入课件进行学习。3个性化学习内容自动生成。根据用户注册时输入的学习特征和学习过程中的学习记录，从用户模型和知识领域模型中读取相应信息合成网页内容。194用户信息管理。其中包括对用户信息的查询和修改，系统会根据修改后的用户信息重新自动合成网页内容。5在线浏览。这是用户学习课件内容的主要方式，浏览中的动作主要是点击网页中的超链接，系统会动态跟踪用户的行为更新网页内容和导航提示。6导航搜索。为帮助用户更快更方便的找到所要了解的知识点，系统根据知识点不同的特征，比如说作者的不同，主题的不同或是关键字的不同等进行搜索，使用户一步到位，直接找到自己所学知识点。以上各个环节相互联系，前后影响。对于用户的每一项操作，系统都会自动读取数据并更新其中用户模型的数据，并将更新后的数据通过课程学习系统网页呈现出来。42系统数据流图数据流图（DATAFLOWDIAGRAM，简称DFD）能精确地在逻辑上描绘系统的功能、输入、输出和数据存储等，摆脱了物理内容，是描绘系统逻辑模型的最主要的工具。经过系统详细调查分析以及用户需求分析，我们得到了新系统的数据流图。如图42用户登录数据流图17用户名和密码用户注册登录成功用户信息管理表用户信息是否用户信息身份验证图42登录数据流图图43学习状态改变数据流图20学习状态在线测试状态信息测试结果状态信息学习状态表用户学习记录表测试结果更新信息更新学习状态图43学习状态改变数据流图43系统的实现算法431用户信息初始化算法通过前面几章的分析，我们已经知道用户信息是个性化学习导航的基础。由用户模型可以了解，个人信息是用户登陆个性化学习系统的入口；用户学习特征则是确定适合用户学习目标的课件网页内容（包括素材的类型和难度）的基础；学习记录则是根据用户的学习进度动态更新提供内容、学习状态提示的必要条件。所以设计好用户信息输入算法对后面的课件智能导航有着重要作用。用户信息是在第一次使用课件注册时输入的。该算法中牵涉的数据有用户数据库中的用户信息管理表、用户特征表、用户学习表。算法主要功能是通过接收用户输入或选择的信息初始化用户模块中有关信息，以下便是该算法16所涉及的数据结构和详细过程。输入1）用户输入的信息，如姓名，密码等。2）用户选择的信息，如用户学习状态等。输出用户模块信息初始化。算法的主要步骤如下1初始化，包括打开数据库USER、建立相关控件与数据库的连接等；2将用户信息管理表、用户状态表各添加一条记录；3读取各文本控件或列表控件中用户输入或选择的信息到各表中对应的字段中；214结束。算法流程图如图44所示开始是否合法写入数据库结束NY用户管理信息表和学习记录表中各加入一条信息用户输入信息图44用户信息初始化算法流程图432检索导航算法在用户登录系统后，用户可以根据知识点搜索进行所要学习知识点的检索。知识点搜索主要是从三方面进行查找，一是根据知识点主题，二是根据知识点类别，三是根据知识点的关键字。三方面的共同限制可以使用户查找到比较精确的知识点。检索导航最重要的步骤就是要知道从何处抽取数据，如何判断检索条件，又是怎样在检索条件的基础上将信息显示给用户。在该导航实现过程中，用到的数据有文章知识表，显示的内容是从文章知识表数据库中调取出来。具体算法如下1用户选取搜索内容，如知识点名称、知识点类别、关键字等，并进行提交；2从提交表单中提取数据，并进行相应判断；3连接数据库，建立记录集，用查询语句对表中数据进行查询；4将结果显示给用户；5结束；算法流程图如图45所示22开始是否满足搜索条件结束YN系统初始化选择搜索主题如知识点名称、知识点内容等选择知识点类别如C语言的特点、常量、变量等在文章知识表中搜索输入关键字显示此文章内容不显示此文章内容图45搜索导航流程图433知识点关联导航算法知识点关联导航是分类导航的一个重要部分，当用户浏览某一知识点时，与此知识点相关的知识点将显示在相关知识点栏目中。这些知识点的相关性是根据它们所拥有的关键字进行判断的。无论用户点击哪一知识点，只要与此知识点具有相同关键字的知识点都会显示在页面上。这种自适应性方便了用户对一些相关知识点的查找与阅读。知识点关联导航的主要步骤如下1用户点击所要阅读的知识点。2建立数据库连接和记录集，在文章知识表中查询与当前文章具有一个或多个相同关键字的文章。233根据具有相同关键字这一条件显示相应文章标题。4将此文章标题链接到相应的文章。5结束。算法流程图如图46所示开始选择某一知识点系统初始化显示其它文章知识点链接丢弃结束显示此知识点内容判断其它知识点与本知识点关键字是否相同NY图46知识点关联导航算法流程图434网络课程知识点显示算法用户登录成功后，页面中各知识点的显示内容是根据用户的学习级别进行判断的，用户学习级别的不同决定了不同的知识点内容。这种根据用户学习情况自适应的显示，有利于用户对知识点的掌握程度，同时随着学习的不断推进，用户可以相应的改变自己的学习级别，来学习更高一级的知识点文章，直到对整个课程的知识点有了深刻的了解与认识。自适应网络课程知识点显示的具体算法如下1用户登录系统。2建立数据库连接，查询数据库，读取用户信息管理表中的学习级别和文章知24识表中的文章难度级别。3根据用户学习级别和文章难度级别进行判断。4在页面中显示用户的学习级别与文章难度级别相同的文章。5结束。算法流程图如图47所示开始系统初始化是否存在比较用户表中的学习级别与文章知识表中的文章难度级别是否相等显示文章标题不显示结束NYYN输入用户名和密码图47自适应网络课程知识点显示算法流程图44前端页面的设计与实现在后台数据库建立与整体设计的基础上，前端页面的设计与开发尤其重要，对于自适应网络课程学习导航系统来说，主要包括的页面模块有用户注册模块、热点学习模块、推荐学习模块、知识点搜索模块、知识点分类导航模块、主题分类导航模块和讨论区模块等7910。在以下小节中，将对各模块做具体介绍。25441系统公用页面在本系统中，将会有一些公用页面，即每个文件或部分文件都会用到的文件，在使用这些文件时，只需要一个包含语句即可，这样大大减少了代码的冗余，同时也使编码简单，减少了许多工作量。主要的公用文件包括SYSCODE_ARTICLEASP文件、CONNASP文件、FUNCTIONASP文件、CONFIGASP文件等。1SYSCODE_ARTICLEASP文件SYSCODE_ARTICLEASP文件是对系统栏目和文章专题与章节的整体管理。此文件中包括文章内容与知识点的如何显示，以及用户的阅读权限，栏目的显示效果，文章的分页效果，最新文章显示函数，推荐文章显示函数，最热点文章显示函数等等。此文件基本上贯穿了整个系统，它包含在各文件中，是系统的主要部分与精髓。2CONNASP文件对于程序中建立数据库连接和关闭数据库连接的操作，最好放在一个包含文件中，这样便于维护和修改。前面一部分为建立数据库连接的语句，其中CONN为建立数据库连接的对象，CONNSTR为数据库连接字符串，它表明了数据库连接的物理路径以及采用的数据库类型，这里采用的是ACCESS数据库。用这种方法连接数据库的目的是防止程序被移植后，数据库的路径出现问题或是还得设置数据源。其他一些公用文件的代码这里将不一一列举。3FUNCTIONASP文件FUNCTIONASP文件是各种函数的集合文件，主要包括了检查EMAIL地址合法性函26数ISVALIDEMAIL,求字符串长度函数STRLENTH,显示错误提示过程WRITEERRMSG，显示本站公告信息过程SHOWANNOUNCE，显示用户登录表单过程SHOWUSERLOGIN，显示知识点搜索表单过程SHOWSEARCHFORM等等。这些函数或过程放在同一个ASP文件里，便于其他ASP文件的调用，同时易于修改和管理。4CONFIGASP文件CONFIGASP文件是各种常量的声明文件，这样做的目的是可以在程序的任何部分使用该常量来代替某一特定的数值，从而方便了编程。例如自适应学习系统“在编程过程中，可以直接使用常量SITENAME来代替字符串“自适应学习系统“。442用户注册页面用户注册界面如图48所示。带号的为用户必须填写的内容，这便于对用户的管理以及用户的安全性。用户注册页面的信息是用户进入系统的有利凭证。该页面涉及的主要ASP文件为USER_REGASP文件。27图48用户注册界面443分类导航模块分类导航的简单设计使用户一目了然，他们带有不同的超链接，不同页面显示不同的主题内容。分类导航提供了两个框架主题分类和知识点分类。两种导航操作起来都比较简单，适合各种层次的用户使用和操作。分类导航的界面如图49、410所示图49主题分类导航界面28图410知识点分类导航模块此主题分类导航模块包含了各种知识点，知识分类清晰可见，主要由SHOWSPECIAL（）函数和SHOWCLASSNAVIGATION（）函数来编译，其中SHOWSPECIAL（）函数用来编译专题栏目，而SHOWCLASSNAVIGATION（）函数用来编译栏目导航。其中涉及到的其它文件还有SYSCODE_ARTICLEASP文件、FUNCTIONASP文件、CONNASP文件。知识点分类导航模块方便了用户的多方面查询，使用户可以在某一知识点下了解到更多的相关知识，得到一举多得的目的，同时能更好的扩充自己的知识面，
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