基于Web的教学平台设计与实现—学生、老师、课程信息的维护系统

1、 基于Web的教学平台设计与实现学生、老师、课程信息的维护DESING AND IMPLEMENTATION OF TEACHING PLATFORM BASED ON WEB 专 业： 软件工程 姓 名： 祖苗苗 指导教师姓名： 申请学位级别： 学 士 论文提交日期： 2009年6月10日 学位授予单位： 天津科技大学摘 要随着互联网技术的广泛普及和应用，网络技术的不断发展，已逐步的深入到教育教学活动中，这使得远程网络教学真正成为现实。Web教学平台是指师生凭借媒体所进行的非面对面的教育。随着信息时代的到来，人类知识更新的周期越来越短。如何使教学、培训能满足不同地点和不同学习时间人们的需要，

2、传统的面对面教育方式在这方面已经力不从心。在这种情况下，现代Web教学平台应运而生，它的优点在于使学生在时间和空间并不统一的情况下，能与教师进行交流并完成学习任务。计算机辅助教学与Internet技术的有机结合，使基于网络的现代Web教学平台成为现代教育发展的新趋势。网络教学平台主要为老师和学生提供网上教与学的方便，教师可以通过平台发布教案，布置/批改作业，发布公告和答疑解惑。学生可以通过该系统完成自学，向老师提出问题，跟老师和其他同学讨论，查询作业和成绩等。网上教学平台弥补了传统教育的低速低效率的缺陷，使教学过程网络化，创建知识学习的新途径，网上教学平台会推动电子化学习发展与应用!现代信息技

3、术的发展，使得基于WEB技术的网络多媒体教学平台成为现代教育技术改革与发展的方向。关键词： Web； 交互式； 网络教学； Visual C#；ABSTRACTThe long-distance education means that the teachers and the students rely on the media to carry out the no face-to-face education. With the arrival of the information time, the cycle of the human knowledge renews is more

4、 and more short. The traditional face-to-face education way has already lacked the ability to enable the teaching and training to satisfy peoples need at different time and different place. In this situation, the modern long-distance education arises. Its advantage is that the students and the teach

5、ers interact with each other and complete the study task even if the time and the space do not unify. The organic synthesis and the Internet technology causes the modern long-distance education based on the network to be the new tendency of the modern education development. The network teaching plat

6、form mainly provides on the net teaches with study convenient for teachers and students, through which teachers can be issued based system, layout / required to mark exercises and the issuance of the notice and answer doubts. Students can complete the self-study through the system to the teachers to

7、 ask questions, discuss with the teachers and other students, Enquiries operations and results. The network teaching platform has made up the low speed and low efficiency of the traditional education, causes the teaching process network, found new way on knowledge study, and it will promote the deve

8、lopment and application of electronic learning.Key words: Web； Interactive； Network teaching； Visual C#；目 录第一章 引言1第一节 课题背景1第二节 Web教学平台思想4第二章 需求分析7第三章 系统分析13第一节 体系结构13第二节 教学平台逻辑结构17第三节 系统功能模块的划分19第四节 数据库的设计20第四章 系统设计23第一节 数据库连接23第二节 界面设计24第五章 相关技术研究28第一节 开发技术28第二节 C#简介31第六章 系统实现32第一节 登陆功能模块的实现32第二节 添

9、加功能模块的实现34第三节 编辑功能模块的实现37第四节 删除功能模块的实现41结 论参考文献致 谢天津科技大学2009届本科生毕业设计第一章 引言 第一节 课题背景一、研究目的及意义随着网络的不断发展，网络教学平台是一个必不可少的部分，它可与教学设施管理结合实现传统课堂教学与在线教学的充分结合。在网络教育的环境中，可以最大限度地发挥学生的主动性、积极性，既可进行个别教学又可进行协作教学，还可将二者结合起来，形成一种全新的网络教学模式。这种教学模式可以完全按照个人的需要选择教学内容、教学方式、教学时间甚至指导教师，这种教学模式很易激发学生的学习兴趣，并为学生实现探索式、发现式学习创造条件。 因

10、此，开发这样一套管理软件成为很有必要的事情，并且我也在开发这套管理系统当中进一步的巩固自己所学的知识，更深入层次的了解数据库和编程语言，而且可以积累更多的软件编程开发的经验。二、Web教学平台的国内外发展状况现代Web教学平台在世界范围内的发展非常迅速，尤其是在美国，由于计算机网络发展较早，各方面设施比较完善，所以Web教学平台的发展比较迅速。据新华社报道，早在1996年，克林顿总统就提出了“教育技术行动”。行动纲领指出：“到2000年全美中小学电脑都将连上信息高速公路，让每个孩子都能受到21世纪现代技术教育。”教育行动主要包括四个方面：1、每个教室、实验室和图书馆都连接因特网；2、每个学生都

11、能使用电脑；3、每所学校都能获得优秀的课程教学软件；4、鼓励教师使用现代教育技术教学。我国在教育体制、教育方法、教学模式和教育观念上同国外特别是同美国相比，虽然存在着很大的差距，但是我们在有些方面也取得了显著的成绩。1998年9月，教育部批准在清华大学、浙江大学、湖南大学、北京邮电大学等4所普通高校开展现代Web教学平台试点工作，1999年至2000年初，教育部又相继批准北京大学、中央广播电视大学和财政部中华会计函授学校开展现代Web教学平台试点工作，这些院校的工作都取得了较好的成绩。1999年，4所试点高校共招收9000多名网上学生，广播电视大学招收4000名网上学生。经过两年多的实践，试点

12、学校初步摸索出一条网上办学的途径，同时开发了一批网上课程和教学资源，对推进Web教学平台起到了重要作用。例如，湖南大学在计算机和英语专业方面招收3500多名网上学生，并在全省14个地市建立了教学点，在校园网上实施了对在校本科生的网上授课，取得了可喜成绩。试点学校通过试点工作进一步加强了校内开展Web教学平台的组织和人员的力量，建立了开展Web教学平台的专门机构，理顺了校内各部门之间的关系，建立了一套适应网上教育需要的管理制度。三、Web教学平台特点随着Internet以及Web技术的日益发展，远程教育技术目前已经成为网络研究和应用的热点之一。基于网络的全球教育为我们提出了一个现代化计算机辅助教

13、育的崭新模式。World Wide Web是一个全球可共享的巨大资源，利用Web来支持远程教学已经成为现代化高等教育的发展趋势。如何在网络上建立一个有效的教学环境是基于的远程教育所需解决的关键技术之一。在这方面已有许多研究。一般来讲，传统的教学模型是面向课堂的，所有的教学活动在教室中完成。而在网络化的全球教育的概念中，“课堂”不再是传统的本地教室，相反学生和老师可以分布在全球各地。在这样的环境下，“教室”成了一个逻辑上的概念，而不再是提供教学活动的物理空间。换句话说，是一个基于Web的“虚拟教室”(“Web教室”)，分布在全球各地的师生可以在其中象在传统的教室中一样方便的授课学习。学生不仅仅通

14、过静态的浏览来学习，学生和老师间可以有双向的基于多种媒体的交互（如文本、图片以及语音）。另外，通过Internet学生之间还能进行协作学习。 我们认为，基于Web的“虚拟教室”-“Web教室”的提出是解决网络化全球教育的一个可行方案。我们将“Web教室”的定义Web教室是一个基于Web的，具有实时语音支持的交互性虚拟教学环境。它应具备以下特点：（一） 完全基于Web根据远程教育的特点，分布在各地的学生应该能不受地理条件的约束而共享全球的教学资源。而随着Internet的普及和发展，WWW(World wide Web)已经成为一个支持远程教育的理想载体。对每一个学生来说，只要接入了I

15、nternet即可以从任何教育站点获取他所需要的学习信息和资料。我们在Web上建立远程教育系统的另一个好处是，分散在各地的学生端只需用一个浏览器，而不需要安装任何其他客户端软件即可加入课堂学习。（二） 交互性教学过程本身绝不是一个单向的行为，事实上，学生端从教师端获得学习指导，同时他们也向教师反馈以便使教师调整其教学的进度。另外，课堂教学本身就是一个师生交互的过程。从构建主义4的教学理论来看，学习是一个知识构建的过程，学生与学生、学生与教师之间的交互是这个过程中的一个重要环节。在远程教学环境下，学生和教师分散在异地，必须提供灵活的交互机制和工具达到对非实时的“提问-解答”型教学过程和实时的课堂

16、教学过程的有效支持。（三） 多点广播的实时语音除了一般的文本和图示的交流，应该有更多的交流手段来支持教学过程。我们认为，在一个有效的远程教学环境中，视频和语音的交流是十分重要的。但是由于网络带宽的限制，实现有效的同步视频的传输是十分困难的。而目前，随着语音压缩算法的成熟，在Internet上实现高效的同步语音传输已经成为可能。通过语音广播，分在异地的教师和学生可以象在同一个教室中那样，自由的交流。多点广播实时语音，简单的说就是一端的语音可以通过Internet广播到同一Web教室中的其他端。比如，可以在Web教室中讨论一个主题，尽管老师和学生分布在异地，但是这个过程应该和在传统教室中

17、一样自然有效。（四） 为教学活动提供多种支持工具Robert M建议在网络化的教育过程中,“应该象在其他任何的教学环境下一样，提供多样化的教学手段”。所以在Web教室中，应该为教师提供管理组织课程的工具以及管理教室中的学员的工具。在学生端，我们还应提供课程选择和浏览的工具。另外还应该有一个与传统教室中的黑板起同样作用的，可以共享文本、图片和动画等教学资源的工具。在整个网络化的教学过程中，必须提供多种的辅助手段以支持交互式远程教学系统的各项功能，包括提问和回答、交互训练和自主练习以及在整个学习过程中，教师端对学生端的同步指导。42第二节Web教学平台思想一、Web教学平台理论概述研建基

18、于Web的网络教学系统，首先要了解网络教学系统的相关理论，熟悉国内外网络教学的现状，把握其发展趋势。以网络教学的定义为切入点，对网络教学的特点、网络教学模式做了理论阐述;介绍了网络教学系统的构成，并对其资源进行了重点分析。网络教学的概念与特点（一） 概念: 关于“网络教学”这一概念，有以下几种观点网络教学是一种受教育的方式，包括新的沟通机制和人与人之间的交互作用。这些新的沟通机制是指:计算机网络、多媒体、专业内容网站、信息搜索、电子图书馆、远程学习与网上课堂等。网络教学指的是通过互联网进行的教育及相关服务。网络教学提供了学习的随时随地性，从而为终身学习提供了可能;学生在网络教学中是以一种全新的

19、方式进行学习。网络教学能很好地实现某些教育目标，但不能代替传统的课堂教学。综上所述，可以对网络教学给出如下定义:“网络教学是指在网络环境下，以现代教育思想和学习理论为指导，充分发挥网络的教育功能和教育资源优势，向教育者和学习者提供的一种教和学的环境，传递数字化教育信息，开展交互式的同步或异步的教学活动。（二） 特点:网络教学是随着现代信息技术的发展而产生的一种教育方式。网络环境下的教学过程具有许多鲜明的特点教师和学生非面对面，教师通过网络对学生进行指导，学生利用网络同教师咨询。 在线教学材料是来自于网上的浩瀚的资源和由教师按照教学要求组织起来并放置在特定服务器上的网络课程等电子教材。在线学习环

20、境是个虚拟空间，学生可以在任何地方、任何时间获取来自世界各地的不同人士的帮助。这些特点是网络环境下的教学过程所特有的，它们决定了网络教学特有的优势。跨越时空性，它打破了传统教育的时空和地域限制，使学习者可以在没有围墙的学校学习。交互性，网络教育支持教师与学习者、学习者与学习者等多种方式，跨越空间、实时或非实时的交互，学习者可以在不同地点同时进行相互交流。二、系统平台简介随着科学技术的进步，尤其是计算即网络的发展，人类已进入信息社会。随着信息社会的到来，人们的生活方式、思维方式、工作方式，以及教育方式都将随之而改变。网络与教育的结合将彻底改变传统的教育思想、观念、内容、方法，改变传统的人才培养模

21、式，未来的教育技术更多地将依赖于信息技术。信息技术在教育中的应用是教育技术的重要组成部分，信息技术的发展，必将引起教育技术学科领域的重大变化。从目前多媒体网络教学系统技术实现的形式和方法来看，大致可分为两种教学模式。一种是以视频会议系统为主的实时在线式网络教学，它是通过传输音频和视频，将在空间上分离的教师和学生连接在一起，进行实时的，可视的交互式教学；另一种是基于Web技术的非实时自主式网络教学，她是使用先进的交互式Web技术将教学资源组织到相关的Web页面，存放在Web服务器上以B/S方式提供互动的教学服务。现代宽带技术的发展为构建网络多媒体教学平台奠定了相关的硬件基础，同时基于三层结构的W

22、eb数据技术和交互式动态页面技术的发展也为其提供了可靠的软件支撑。因此，构建基于Web技术的网络教学是可行的和必要的。于是我对网络教学系统进行了分析，并设计了基于Web方式的网络教学系统。网络教学系统，采用三层网络运算结构进行设计，提倡分布式计算。其三层分别为：数据层、逻辑层、表示层。其中数据层和逻辑层都在网络服务器上，表示层则为学生和教师所见到的软件界面。从使用者的角度来看，此“网络教学系统”为“教师服务器学生”模式。教师制作课件上传到服务器，学生通过向服务器发出申请，得到课件内容，并进行学习。本系统还提供了“论坛”，为教/学提供互动平台，方便学生提问，也方便教师回答。Web教学平台，目前还

23、没有一个统一的严格定义，它也叫网络教学平台，是一种新型的基于Web的教学工具和教学环境。在Web教学环境下，所有与教学有关的人员，包括学生、教师、教学管理人员都是通过Web教学平台开展业务的。Web教学平台是传统学校的网上虚拟。在远程教育的发展过程中，经历了第一代"函授"和第二代"广播电视"的形式，目前处在第三代Web形式。邮政和广播电视媒体具有"模拟的、不可记忆的、不能交互的、信息不能整和"等特点，使得很多教学行为难以通过邮政和电视来实现或者需要传统的手段才得以实现，所以在第一代和第二代中，没有形成一个相应的远程教学平台。第一代和第

24、二代远程教育只是远程教育的尝试，是部分的远程教育，没有真正形成远程教育的基础技术的支持。随着互联网（尤其是Internet）和Web技术的出现并迅速发展和普及，第三代远程教育（即现代远程教育）出现了。由于Web克服了传统通信方式的缺点，使得借助Web进行教、学和教学管理得以实现，并且可以比传统的学校面授教育更高效更灵活。但是Web不是天生就是可以用来进行教学的，Web只是一种信息传播方式，要利用它来进行教学，还必须借助各种计算机和网络技术开发出一个基于Web的教学平台。认为只要有网络和Web网站就可以办网络学校是一种错误的观念。没有一个优秀的Web教学平台，是不可能保证现代远程教育的质量的，这

25、几年的实践已经证明了这一点。有些网络大学（甚至是名牌大学的网络学院）在没有Web教学平台和Web教学资源的情况下就开始招生办学，结果是教学质量存在严重问题，引起了教育部和社会的关注。目前审批网络大学的前提条件之一就是要有Web教学平台。现在大部分的网络大学都有自己的Web教学平台，但是平台的质量总的来说还有待提高。许多网络学校为了保证教学质量，还采用了相当多的传统的面授教学。因此，Web教学平台是现代远程教育的基石，是现代远程教育质量的生命线。三、Web教学平台建设中应该注意的问题（一） 要转变观念。在Web教学平台的建设中，领导观念的转变尤其重要，它往往决定着成败的关键。首先，领导要转变重网

26、络建设、轻平台建设的观念；有些领导在网络硬件建设上舍得投资，却对软件平台的建设十分吝啬。平台的建设不是目的，平台建设好后，应采取有效的管理措施应用好平台才是目的。例如应该投入一定比例的经费有计划尽快培养一支相适应的教学、平台管理和教学管理人员，应当从分配体制上体现这一新的教学模式下教师和各部分人员的劳动价值。 （二） 要建立统一的Web教学平台。Web教学平台是开展现代远程教育的一个基础性的软件，正如操作系统被微软Windows和其它少数几个产品统一后给我们带来了交流的便利和扩充的方便，Web教学平台的统一可以使我们的优秀的Web教学资源容易的为大家共享，为国家节省不少财富，同时学习

27、中心可以只要一个平台就可以承办各个网络学院的助学服务。我们要打破目前众多平台存在而且互不兼容的局面，这需要政府的干预和市场的成熟。（三） 平台建设要与资源建设同步规划。网络好比公路，平台好比运输工具，资源则好比货物。我们要花大力气优先规划发展一批课程的Web教学资源，主要是网络课件。在当前网络课件比较缺乏的情况下，要切实组织一些简易的Web资源，要加强网络管理，保证一些已经实现的功能能够用于教学。（四） 要扬长避短。Web教学平台比传统的面授教学平台有很多优越性，例如，可以作到教与学时空分离，有利于"工学不误"，实现终身学习和全民教育。但目前还没有充分显示出来。今后尤其要注

28、意发挥Web教学平台在因材施教、合作学习、信息收集和管理等方面的优势。根据要求下一节将进行需求分析。第二章 需求分析一、系统设计思想该Web教学平台系统按照学校Web教学平台的业务流程的不同及业务流程把系统分成前台和后台两个大的部分,再划分成不同的模块。每个模块处理一个业务，如对于登录，由前台的用户登录模块处理，对于Web教学平台的结果，由后台的管理员的Web教学平台管理模块处理，每个模块又都包括一些基本的功能如对信息的添加、修改、删除、信息的查询。开发过程中遵循软件工程学的策略开发一个管理系统的过程，运用原型法，先构建一个初步的原型系统，然后再在这个原型系统上不断修正改进，逐步完善，直到最后

29、形成一个用户满意的系统。由于采用C/S设计模式,系统的客户端和服务端耦合性低，客户端只要通过网络地址就可连接到服务器，发送请求,进行数据读取和存储，客户端的改动不影响服务器，服务器的变动不需要客户端做任何修改。教学平台系统是一个涉及多因素的复杂的问题，它不仅要求对用户、管理员的基本信息的、用户的Web教学平台信息等的管理，还要求能够实现对诸多因素的综合应用。根据调查研究，开发这个系统的架构采用客户端/服务器（C/S）模式。系统采用集成开发环境.NET来开发。服务器端数据库采用SQL SERVER 2000来实现。客户端通过服务器名或IP地址实现与服务器的连接。系统的开发环境选择微软平台,微软平

30、台上的应用无论是在开发上，还是在软件的部署上都非常容易，而且性能优越,一般用户也习惯选择微软操作系统,这样方便用户进行相关操作。二、可行性分析需求分析是软件设计的第一步，是整个软件成功实现的基础，只有真正做好需求分析，才能真正了解客户需要，以指导好下一步的工作，整个软件的实施是建立在需求所分析出的各项功能上的。对于一个实际的项目，需求可分为功能性需求和非功能性需求两部分。接下来针对网上Web教学平台系统的总体需求做一个分析。本系统是Web教学平台者使用的Web教学平台系统，系统归学校统一管理，本系统主要负责组织学生Web教学平台，以及学生查询，学校管理Web教学平台，课程的产生。虽然本系统开发

31、之初是为了用于学校学生Web教学平台，但考虑到学校是学校教室布局的不同，为了使系统有更为广泛的用途，所以在建模时要更注重系统的可复用性。三、功能性需求分析对于登录Web教学平台网站的学生，通过网上Web教学平台系统的学生界面。Ø 学生可以浏览课程相关信息；Ø 学生可以通过浏览器进行网上发布帖子及留言；Ø 学生可以在指定时间范围内修改Web教学平台信息或取消Web教学台；Ø 学生可以查看老师解答回复的帖子和相互交流；对于登录Web教学平台网站的系统管理员，通过网上Web教学平台系统的管理员界面l 可以对网站进行维护（信息的更新，界面的维护等）；l 可以启动

32、Web教学平台功能，并在Web教学平台期间，对Web教学平台制定表时备份、维护和管理；l 3网上教学结束时可以停止Web教学平台；l 4.可以对学生Web教学平台表进行编辑和维护，清除垃圾数据，得到准确数据，导出Web教学平台表；l 5.可以维护课程信息及老师学生信息四、非功能性需求分析非功能性需求是指对系统的可靠性、可用性、性能、可支持性等方面的要求进行另外补充说明。另外有些功能涉及整个系统的，或对多个用例都有要求的功能性需求也可以放在补充说明中。功能性，下面这些功能性方面的要求是多个用例中都要求的：所有的系统错误都要记录在日志中，如果遇到致命错误，系统将自行停机。系统的错误信息包括错误的文

33、本描述、操作系统错误代码（如果有的话）、哪个模块检测到这个错误等。所有的系统错误要保存到错误日志数据库中。可用性要求：系统的用户界面要易于使用。可靠性要求：Ø 系统应该每周7天、每天24小时可用，关机时间不超过4%。Ø 系统的平均无故障时间MTBF（Mean time between failures）要大于300小时。性能要求：Ø 中央数据库（central database）在任何时候都能支持最多2000个并发用户的使用。Ø 网络服务器和重要的网络设备要有断电保护。Ø 网络带宽满足通讯要求。Ø 系统要有必要的异常处理Ø

34、系统提供存取Web教学平台库的功能，且存取时间延迟不超过10秒。Ø 系统中80%的事务处理应该在2分钟内完成。安全性要求：Ø 系统必须防止普通用户登录到管理界面修改或毁坏Web教学平台信息或学校课程信息。Ø 系统必须防止学生Web教学平台信息泄露。五、开放性和扩展性为适应学生网上Web教学平台业务不断发展的需要，整个系统应最大限度地采用符合国际主流标准的计算机网络技术与相关设备，同时要最大限度利用已有的投资和成果，通过合理的近期与远期规划，在充分利用原有软硬件的基础上，通过增加相应软、硬件模块或相应设备等简便方法扩充系统规模，提高系统综合性能。六、可靠性和稳定性要

35、求系统具有抗干扰、抗故障能力。能对违背合理性的数据操作请求予以拒绝，能有效防止病毒和黑客的侵袭；具有较强的数据容错能力，不会因某一条记录的错误而导致数据库破坏，不会因用户的误操作而轻易死机；对新建、删除库存记录等重要的操作应有必要的确认措施，防止因误操作造成破坏性的影响，保证数据的安全；出现系统的软、硬件故障时能尽快恢复等。为此，应采用性能先进、稳定性好的计算机和网络骨干设备、服务器组及存储设备，从而保障系统长时间持续无故障运行。为保障本系统和数据的安全，采用数据库双机容错机制、数据库定期备份、数据安全日志、软件多级保护等安全措施，以减少系统管理人员的工作量和复杂程度，保障系统安全、可靠、稳定

36、地运行。七、大数据量处理要求数据库系统具有对外存储器上的数据的管理能力，包括提供可选的、有效的文件存储结构以及存储数据的有效存储路径，以保证系统有较好的数据处理性能。八、 数据共享性这里所说的共享有两层含义。一是多个用户共享同一份数据，不同用户享受不同的机密性。因此，这就要求系统在提供信息共享的同时，还要实施一定的安全性控制。二是多用户同时存取同一个数据，这就要求系统对共享资源的竞争必须加以严格控制，否则将造成极其严重的后果。因此数据库系统应能提供多用户并发存取数据的控制，保证操作结果的合理性。 九、 操作简便用户界面友好，操作简单方便；应提供方便的检索入口和多种检索方式，保证数据的检全率和检

37、准率；还要便于数据库的维护。十、 技术可行性从高校选课制的实际流程出发，根据现在市场上存在的网络选课系统的开发情况，选择合适的开发工具，完全能够实现选课系统的功能与其必须具有的特征。本系统采用了C/S模式，选择现在流行的.NET开发平台，使用主流的Tomcat网络服务器，其中网页设计使用Dreamweaver MX，选择了Oracle数据库进行数据管理，采用开源的Eclipse进行设计，实现了网上选课系统的基本功能，同时具备选课系统必有的特征。十一、 经济可行性实用性强的系统要求开发成本低，对计算机配置的要求不高，使系统工作在一个合适的环境中，同时也能够让用户体验到人性化操作。本系统正是基于这

38、点开出来的。本系统采对很多高校均有使有价值，通过本系统可大大减轻教务工作人员的时间与工作量，也给学生、教师提供了方便快捷的教学资源活动。开发此系统对计算机硬件和软件配置都不需要特别的需要，且开发周期短。另外系统采用的C/S模式能够实现客户端的低负担，同时能够让客户体验到人性化的操作。所以本选课系统具有经济上的可行性。十二、 系统流程图整个系统部分的流程：系统管理员通过身份验证后进入系统，分配用户名和密码给其他用户。其他用户登陆后实现相应的功能。前台系统的实现根据课程群学习的模式，首先由课程群管理员设置课程、教师具有权限的教师进人系统后可以开设相关课程及添加学习这门课程的学生, 并发布自己的学习

39、资料或者直接引用这门课程已经存在的资源, 形成自己的教学资源。学生登录系统后可以看到属于自己的课程, 可以直接学习自己任课教师所发布的教学资料, 或者参考该课程群中的资源。通过站内短信、邮件、视频等交流工具, 课程群内的学生与学生、教师与教师、教师与学生之间可以随时进行学习交流, 从而完成整个课程群学习流程。其中教师教学流程及学生学习流程图分别如图所示。图2-1教师授课流程图图2-2 学生学习流程图老师登陆系统通过身份验证之后，可以进行一系列操作，包括学生的添加，浏览帖子信息，回复学生的提问，模拟现实世界的教师课堂，与学生进行互动，如过身份验证不合格，则会提醒密码错误，结束登陆。学生登陆网站之

40、后，进入系统首页，选择学生用户登录，等待身份验证，登陆成功之后，进行网上学习及交流互动，如过身份验证不合格，则会提醒密码错误，结束登陆。 整个系统部分的数据流程：系统管理员通过身份验证后进入系统，分配用户名和密码给其他用户。其他用户登陆后实现相应的功能，如图2-3所示。图2-3 登陆界面数据流图第三章 系统分析第一节 体系结构一、Web教学平台的C/S结构 大概是从96年底97年初开始出现Web教学平台，在最初的两三年里，Web教学平台的研究还没有受到重视，Web教学平台所呈现的Web教学资源还主要是网页或PP这样的电子教案，由于受技术和网络带宽的影响，还不能支持流媒体资源。在这个阶段，Web

41、教学平台还主要是教学的辅助手段，Web教学平台还没有考虑网络教务管理等内容。在教学工具上，BBS、CHAT、Email开始用来进行答疑和提交作业。从99年底开始，Web教学平台的研究进入第二阶段。在这个教学阶段，出现了很多的Web教学平台，例如英国Columbia大学计算机系开发的Web CT，加拿大Simon Fraser大学开发的Virtual-U，IBM开发的Learning Space，中央电大系统与TCL合资开发的电大在线，北京师范大学现代教育技术研究所开发的Vclass，以及联想、同方、鹏博士等公司都相继推出了自己的网络教学平台产品，目前起码有数百种Web教学平台。这一阶段，由于许

42、多实力公司看好远程教育这一块而纷纷介入Web教学平台这一市场，使得产品百花齐放，Web教学平台的研究和开发取得较大进展。这一时期的Web教学平台具有以下共同特点：采用C/S（客户/服务器）结构，如图3-1所示，C/S结构被证明是一种很有效的网络应用模式。其中绝大部分Web教学平台是采用C/S结构中的特例B/S（浏览器/服务器）结构。因为在B/S结构中，客户端简化为统一的浏览器，所以用户很容易学会使用，也不需要特别安装和维护客户端，所以B/S结构表现出极大的优越性。  图3-1 Web教学平台的C/S结构二、基于B/S结构的平台高校网络教学系统采用了基于B/S的网络三层体系结构，即表示

43、层、业务层和数据层，如图2所示。它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，在客户端以浏览器的方式进行界面展示，并与用户交互，Web应用服务器负责实现系统的全部功能，接受后处理用户的请求并实现与底层数据库的交互。所以只有极少部分事务逻辑在前端实现，主要事务逻辑都集中在服务器端实现。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就

44、可以使用了。由于客观局限性，用户并没有丰富的 WEB 教学平台使用经验，对于未来要使用的平台轮 廓很模糊，只强调简单的资料积累和浏览，对平台的互动性和自主性不做过高的要求，所以在第一轮时主要设计了资源模块、后台管理模块和学习模块三部分。开发中首先确定了整个平台分三层结构（图3-2），以 B/S 架构方式实现，分别为数据层即数据库服务器、逻辑层即应用服务器 和表示层即客户端，程序和艺术设计分开，提高程序的可读性、可移植性和可伸缩性。平台各模块的所有信息都保存在 SQL Server 数据库中，应用程序通过 ADO.NET 对象访问这些信息。应用程序的逻辑功能主要封装在 Newhwxz 这个组件中

45、， Newhwxz 负责与数据库中的所有数据交互，同时这个组件为了方便对单个的物理数据存储访问，又分为多个对象，如ContentInfo 对象可访问资料库中的信息，PersonInfo 可访问平台中用户资料，AdminManage可以访问后台的管理信息等。每个对象中都有各自定义的方法，如 ContentInfo 对象封装的方法有：GetTitleForCla s s （获取对应栏目的文章标题）、 GetContentInfo （获取文章内容）、 AddContent （添加文章）等，这些方法都设置为 public, 能被表示层直接调用。对于表现逻辑层，必须定义需要表现什么信息，或者返回什么信息

46、给用户，对于每个信息 ，决定需要哪个业务对象处理，或者哪些数据返回给应用程序。如 ShowContent.aspx 页面检索到相应的文章 ID 的文章信息，并返回到客户端。执行这种功能的业务逻辑是 ContentInfo 对象的GetContentInfo 方法，此方法通过 SqlDataReaer 对象将数据绑定到 DataList 服务器控件返回到表示层。图3-2 平台三层结构图C/S （Client/Server）结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。目

47、前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展，Web和Client/Server 应用都可以进行同样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑组件；因此，内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统，通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。这也就是目前应用系统的发展方向。传统的CS体系结构虽然采用的是开放模式，但这只是系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是Client端，还是Server端都还需要特定的软件支持。由于没能提供用户真正期望的开放环境，C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，加之产

48、品的更新换代十分快，已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。而且代价高，效率低。如我院使用的上海超兰公司“案件统计”管理软件就是典型的CS体系结构管理软件。三、B/S的优势与劣势以及特点（一） 应用服务器运行数据负荷较轻。最简单的C/S体系结构的数据库应用由两部分组成，即客户应用程序和数据库服务器程序。二者可分别称为前台程序与后台程序。运行数据库服务器程序的机器，也称为应用服务器。一旦服务器程序被启动，就随时等待响应客户程序发来的请求；客户应用程序运行在用户自己的电脑上，对应于数据库服务器，可称为客户电脑，当需要对数据库中的数据进行任何操作时，客户程序就自动地寻找服务器程序，并向其发出请求

49、，服务器程序根据预定的规则作出应答，送回结果，应用服务器运行数据负荷较轻。（二）数据的储存管理功能较为透明。在数据库应用中，数据的储存管理功能，是由服务器程序和客户应用程序分别独立进行的，前台应用可以违反的规则，并且通常把那些不同的（不管是已知还是未知的）运行数据，在服务器程序中不集中实现，例如访问者的权限，编号可以重复、必须有客户才能建立定单这样的规则。所有这些，对于工作在前台程序上的最终用户，是“透明”的，他们无须过问（通常也无法干涉）背后的过程，就可以完成自己的一切工作。在客户服务器架构的应用中，前台程序不是非常“瘦小”，麻烦的事情都交给了服务器和网络。在C/S体系的下，数据库不能真正成

50、为公共、专业化的仓库，它受到独立的专门管理。（三） C/S架构的劣势是高昂的维护成本且投资大。首先，采用C/S架构，要选择适当的数据库平台来实现数据库数据的真正“统一”，使分布于两地的数据同步完全交由数据库系统去管理，但逻辑上两地的操作者要直接访问同一个数据库才能有效实现，有这样一些问题，如果需要建立“实时”的数据同步，就必须在两地间建立实时的通讯连接，保持两地的数据库服务器在线运行，网络管理工作人员既要对服务器维护管理，又要对客户端维护和管理，这需要高昂的投资和复杂的技术支持，维护成本很高，维护任务量大。其次，传统的C/S结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件，由于产品的更新

51、换代十分快，代价高和低效率已经不适应工作需要。在JAVA这样的跨平台语言出现之后，B/S架构更是猛烈冲击C/S，并对其形成威胁和挑战。CS模式主要由客户应用程序、服务器管理程序和中间件三个部分组成。首先，交互性强是CS固有的一个优点。在CS中，客户端有一套完整应用程序，在出错提示、在线帮助等方面都有强大的功能，并且可以在子程序间自由切换。其次，CS模式提供了更安全的存取模式。由于CS配备的是点对点的结构模式，采用适用于局域网、安全性可以得到可靠的保证。第二节 教学平台逻辑结构Web教学平台将朝着“智能性、开放性、跨平台性、易操作性，学习工具多样化”方向发展，发挥它在"学生自主学习、协

52、作学习和创造性学习方面的优势。智能性。目前的Web教学平台还普遍缺乏智能，不能指导学生学习，所以网络学习成了无老师指导的学生自主学习，学生不清楚当前的学习效果，不清楚下一步如何调整学习方法、学习进度等。不能因材施教，呈现给每个学生的学习内容是完全一样，不能根据学生不同的学习能力、学习基础、年龄等个体差异来采用不同的教学方案，呈现不同的教学内容。比如，有些学生可以反复多举一点简单的实例，有些学生可以多讲一些复杂的例子；有些学生可以多讲案例，有些可以多讲理论，不同年龄、民族、性格的人呈现的页面的颜色、布局可以不同。智能Web教学平台就是嵌入一个虚拟导师（即教师代理）在里面，使得学生在学习过程中好比

53、有一个导师在他身边，这个导师记录了学生以往的学习情况、测验情况、答疑情况，比如，学生每个知识点学习的时间，每个知识点测试的情况、学生反复提的问题是什么等等，然后将这些数据送到服务器，由决策支持模块进行分析，决策支持模块综合这些数据和以往经验作出决策，指导学生下一步该如何学习，是学习新的知识点还是复习旧的知识点，还是重学该知识点但改变教学方式，还是去参加答疑等。这样的基于代理的Web教学平台的逻辑结构如图3-3示。这样的智能Web教学平台，它的教学策略库的策略可以事先输入，既包含教育专家的经验，也包含各课程教师的经验，如课程教师可以事先设定学习路径。系统具有自我学习的特性，它能不断总结经验，丰富和完善教学策略库，修正学习路径。系统也能够通过对学生学习记录的分析，发现网络课件当中的不足，提出对网络课件的修正意见。智能Web教学平台还具有智能输入和智能答疑的功能。智能输入就是指学生可以通过语音输入来笔记、做作业和答疑，从而解决键盘输入的障碍。智能答疑是指系统能从学生的提问中抽取出关键词，然后按照匹配程度的高低从FAQ数据库中找到并显示所有有关问题及其解答，如果学生不满意，还可以将此问题自动Email给该课程教师。智能答疑系统也具有自我学习功能，也就是说，经过长时间的使用，它对问题的解答是越来越准确。 图3-3 基于代理智能教学逻辑结构图智能Web教学平台的实现需要人