在线交互学习系统

摘要随着现代信息技术的迅猛发展，网络技术在教育中的应用日益广泛和深入，特Internet真正成为现实，同时也为各大中小学教育开辟了广阔的前景。利用网络进行远程教育已经成为了教育发展的一个方向，基于网络的教学相对于传统的教学而言，一方面师生可以突破时空的界限，大大的节省了教育资源，而且师生间可以实现互动，反馈和交流都比传统的广播电视教学方便，有效率，另一方面，丰富的网络教学、学习资源给师生提供了有利的学习支持，因此，有着广阔的应用前景。C/S架构和VS2005平台，采用C#MicrosoftSQLServer数据库技术进行开发。主要实现问题发布、成果汇报、在线交流等等。关键词:在线交互学习系统；在线学习；发布；交流AbstractWiththerapiddevelopmentofmoderninformationtechnology,networktechnologyapplicationineducationisincreasinglywideanddeep,especiallytheInternetcampusnetworkstandardsforeachbigprimaryandsecondaryschooleducation,provideabundantresources,makeonlinelearningreallybecomereality,butalsoforeachbigprimaryandsecondaryschooleducationopenedupbroadprospects.Usingthenetworkeducationhasbecomearemoteeducationdevelopmentofadirection,basedonthenetworkteachingcomparedwithtraditionalteachingspeaking,ontheonehand,teachersandstudentsmaybreakspatio-temporalbounds, greatlysaveseducationresources,andinteractionbetweenteachersandstudentscanrealize,feedbackandcommunicationthantraditionalradioandtelevisionteachingconvenient,efficient,ontheotherhand,networkteaching,learningresourcestoprovidethegoodteachersandstudentslearningsupport,therefore,havebroadapplicationprospects.ThissystembasedonC/SstructureandVS2005platform,usingC#technologyandMicrosoftSQLServerdatabasetechnologydevelopedin2005.Mainrealizationrelease,achievementreport,onlinecommunication,etc.Keywords：Onlineinteractivelearningsystem;Onlinelearning;Release;exchange1.绪论在线交互学习系统的现状和意义随着现代信息技术的迅猛发展，网络技术在教育中的应用日益广泛和深入，特Internet真正成为现实，同时也为各大中小学教育开辟了广阔的前景。陈至立部长在全国信“通”工程，以信息化带动教育的现代化，努力实现基础教育跨越式的发展。19世纪在英国诞生以来,已经历了三个阶段：第一阶段以文字、印(如函授教育)电视、电话等为主并辅以文字教材的多种媒体组合，以广播电视作为主要传播手段(如电视大学)；第三阶段以计算机多媒体和网络作为主要技术手段、以数字化信息作为主要传播媒体，以因特网作为主要传播手段(如网络学校),真正实现了“师生双,但由于缺乏适当的通信手段,学生与教师的交流基本上是单向的，反馈也是滞后的。我国教育部将远程教育的第三阶段称之为现代远程教育。师生分离、非面对面组织的教学活动，它是一种跨学校、跨地区的教育体制和[3]，它的特点是：学生与教师分离；采用特定的传输系统和传播媒体进行教学；信息的传输方式多种多样；学习的场所和形式灵活多变。与面授教育相比远距离教育的优势在于它可以突破时空的限制；提供更多的学习机会扩大教学规模；提高教学质量；降低教学的成本。基于远程教育的特点和优势，许多有识之士已经认识到发展远程教育的重要意义和广阔前景 [13]。本系统研究内容本课题的主要任务是设计并实现一个小型的在线交互学习系统，使之能够为教教师名称，小组组长，还有课题具体的一些内容，学生可以阅读到这些内容，了解课题的学习目标。教师还可以根据课题的每部分具体内容发布出相应的问题，学生收到问题后通过进行自学、交流等方式进行探索，并在得到结论后可以通过系统将结果反馈给老师。系统还会有一个在线交流平台供大家学习交流使用，聊天窗口会定时更新。相关要求如下：符合教学管理规定，满足网上教学的需要，界面美观，操作直观、方便。相关数据库（表）3NF，具有数据库维护功能。系统应具备一定的安全性。与维护，并进行系统的开发总结。说明书的撰写。在线交互学习系统需求分析需求概述根据对教学过程的实际调查了解，在整个教学过程中，主要涉及到教师的教学和学生的学习两个方面，对老师而言，他可以发布问题、阅读学生讨论成果和跟同学进行在线交流。学生可以根据自己的需要完成自学、与老师和其他同学讨论、向老师回报讨论结果等功能。在整个系统中通过学习计划的有效管理，教师方便准确下达学习任务，学生对并能帮助学生答疑解惑；利用问题发布系统，学生可以了解最新的学习目标等；各系统功能分开，但又相互关联，而数据完全共享，教师根据自己的职责范围，运用相应的系统完成日常教学工作，学生进行知识的学习，达到了师生互动的效果。系统开发目标基于上述对系统开发背景的描述和对系统需求的描述，在线学习管理系统的设计应达到以下的目标：局限性。受时间和地点的限制，可实现持续教育和终生教育。二、其它目标实用性：要为网上教学提供方便。操作简单：本系统应该适用于不同水平的使用者，包括教师和学生，同时系统不应太复杂和烦琐，因此要求系统的操作尽可能简单易行。功能需求在本次设计中，主要涉及到两种类型用户对该系统的使用，即学生、组长和教师。这三种用户根据不同的用户姓名和密码登陆。通过登陆，学生、组长和教师将获得不同的权限：课题发布：学生在课题发布界面可以查看目前正在进行的课题名称；教师则可以通过课题发布界面发布新的课题和任命课题组长。教师可以通过问题发布界面发布新的问题以及查看学生组长汇报的问题讨论结果。成果汇报：学生可以在成果汇报界面查看组长对相应问题的成果汇报内容；组长可以在该界面将学生的讨论结果汇报给教师；教师可以在该界面查看学生组长的成果汇报内容。在线交流：学生、教师、组长均在该界面进行课题的学习、交流。性能需求网络环境下的多用户系统。信息主要存储在服务器端的数据库中，由各用户在规定的权限下在各自的客户端上录入、修改、删除相关的内容，各用户还可进行查询、调用，达到信息共享。数据的完整性和准确性。录入数据采用表格方式，限制录入数据类型及取值范围以保证数据的完整性及准确性。系统应具有部分反悔修改功能，系统备有的修改功能均可反悔。数据安全性。本系统采用二级安全保障。第一级：依赖于网络本身对用户使用权限的规定。在网络中，通过各项协议，使得用户权限已经有了限制，包括页面浏览、数据发送等一系列规则的限定，使得位于网络的信息内容有了天然的第一级保障。第二级：在程序模块中通过使用密码控制功能对用户使用权限加以限制。开发模式的选择B/S实用性强：为网上教学提供方便。操作简单：本系统应该适用于不同水平的使用者，包括教师和学生，同时系统不应太复杂和烦琐，因此要求系统的操作尽可能简单易行。B/S式成为可能。下面简单介绍下B/S系统构架：B/SBrower/Server的缩写，客户机上只要安装一个浏览器（Browser，如InternetExplorer，服务器安装Oracle，Sybase,InformixSQLServerWebServer同数据库进行数据交互。B/S2.1系统，有部分程序通过组件（上传组件）访问数据库和文件系统。页面页面上传组件页面文件系统数据库图2-1B/S结构系统工作原理图在线交互学习系统的设计主要是使用Web浏览器风格的界面来进行数据检索Web友好访问的所有类型数据的界面，系统应该为用户提供一个公共的外部接口。在线交互学习系统的设计在于所有用户把这个系统看作一系列相互连接的网Internet上的计算机用浏览器进行访问。用户通过选择链接或在基于Web的表单上输入信息与WebInternetWeb服务器上的应用程序代理，这个代理的任务是把数据请求映射到对服务器的应用程序查询。应用服务器为请求提供服务，然后代理把返回的信息转变为一个网页，这Web服务器以显示给最终用户。B/SWWW浏览器实现，极少部分事务逻辑在前端实现，所有的客户端只有浏览器，网络管理人员只需要做硬件维护。在线交互学习系统的设计系统总体结构设计本课题设计的在线交互学习系统是利用Asp和Access技术来构建一个基于因特Windows2000/XPInternet3B/S结构，各类教学资源在服务器一端，采AccessWebWeb页面形式通过浏览器反馈给学生。在线交流模块。功能模块设计课题发布模块.这个模块主要是提供给教师发布课题和学生了解课题，为静态内容。系统按各教师可以在该模块发布新的课题，修改已有课题，任命课题组长；学生可以通过该模块查看现有课题的内容。密码修改模块教师和学生可以通过这一模块修改自己的密码，保护自己的账号安全。问题发布及成果汇报模块这个模块同时包含了教师发布问题和组长汇报成果两项功能，教师通过这一模块可以发布出新的问题，修改现有的问题，查看学生组长的汇报成果；学生组长可以通过这一模块汇报学生学习讨论所得到的相应答案；普通学生则可以查看到教师发布的问题内容和组长汇报的内容。在线交流网络课程的学习不同于一般的单机课件的学习，主要的一点在于学习环境的不同，它为学习者的学习交流、协作创造了条件，这是网络学习的一个优势。在线交流主要是学生呵学生、教师和学生进行交流学习，就知识本身或相关话题的讨论。解决和整理。一方面可以提高学习的积极性，提高讨论的有效性，也可以减少师生之间情感的距离。系统后台数据库设计数据库设计概述数据库系统的出现使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据提高了数据的利用性和相容性，提高了决策的可靠性。目前，数据库已经成为现代信息系统不可分割的重要组成部分。数据库技术也是计算机领域中发展最快的技术之一。数据库设计是把现实世界的实体模型与需求转换成数据库的模型的过程，它是建立数据库应用系统的核心问题。数据库及其应用的性能都建立在良好的数据库设计的基础之上，数据库的数据是一切操作的基础，如果数据库设计不好，那么其它一切用于提高数据库性能的方法收效都是有限的。数据库设计的关键是如何使设计的数据库能合理地存储用户的数据，方便用户进行数据处理。设计数据库必须遵循一定的规则，在关系型数据库中，这种规则就是范式，范式是符合某一种级别的关系模式的集合。一般我们设计数据库遵循第三范式。即：节约了存储空间，同时加快了增、删、改的速度。概念结构设计概念结构设计是数据库设计的核心。概念结构独立于数据库的逻辑结构，也独立于所使用的具体的数据库管理系统。概念模型（E-R模型）的组成元素有：实体、属性、联系，E-R模型用E-R图表示。实体是用户工作环境中所涉及的事务，属性是对实体特征的描述。注在矩形框内。用菱形表示实体间的联系，菱形框内写上联系名，用无向边把菱形分别与有关实体相连接，在无向边旁标上联系的类型。关键属性，关键属性项加下划线。(4)在程序中实现对他们的完整性和一致性控制。该系统E-R图如下所示用户ID用户ID用户身份用户名称用户密码3-1用户实体图IDID课题组长名称课题名称课题内容教师名称3-2课题实体图IDID问题学生汇报问题名称教师名称问题内容3-3问题实体图教师发布教师发布发布课题问题查看回答学生3-4实体联系图物理结构设计数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构，它依赖于给定的计算机系统。为一个给定的逻辑数据模型选取一个最符合应用要求的物理结构的过程，就是数据库物理结构设计。该系统数据表如下所示。（1）用户表allusers3-1用户表字段名称数据类型（字段大小）默认值说明username文本（50）无用户名字pwd文本（50）无用户密码cxId（主键）文本（50）自动编号（长整型）无无用户身份（2）problem字段名称表3-2课题表数据类型（字段大小）默认值说明problemname文本（50） 无课题名称teachername文本（50） 无教师名字supervisor文本（50） 无组长名字problemcontentId（主键）文本（254） 自动编号（长整型） 课题内容(3)问题表question字段名称表3-3问题表数据类型（字段大小）默认值说明questionname文本（50） 无问题名称teachername文本（50） 无教师名字questionontent文本（254） 无问题内容answerId（主键）文本（254） 无自动编号（长整型） 无学生汇报内容在线交互学习系统的实现开发工具选择MicrosoftSQLServerC#VisualStudio2005作为主要的开发SQLServer2005数据库无缝连接。VisualStudio.NET平台简介VisualStudio.NETASPWebXMLWebservicesVisualBasic.NETVisualC++.NETVisualC#.NET和VisualJ#.NET全都使用相同的集成开发环境(IDE)，该环境允许它们共享工具并有助于创建混合语言解决方案。另外，这些语言利用了.NETFramework的功能，此框架提供对简化ASPWeb应用程序和XMLWebservices开发的关键技术的访问。语言简介C#编程语言是由微软公司的AndersHejlsberg和ScottWillamette领导的开发小组专门为.NET平台设计的语言，它可以使程序员移植到.NET上。这种移植对于广C#C，C++Java发展而来，它采用了这C#C#IDE，程C#IDEIDE迅速建立一个应用程序的过程称为快速反映开发。SQLServer2005简介SQLServer2005IT析、监控预测等多种复杂管理需求，推动企业管理信息化建设和业务发展；同时，SQLServer2005Internet数据业务互联，为您带来新的商业应用机遇。由于大大减少了应用程序宕机时间，提高了系统的可伸缩性和性能，并加以更严格的安全控制，SQLServer2005在支持现实中最苛刻的企业级系统要求的道路上，迈出了极大的一步。SQLServer是微软服务器家族中重要的一部分，通过微软服务器系列产品共有的Engineeringstrategy所实现的增强的管理性和集成性，客户可以有效降低总体拥有成本并从更快的开发部署时间中受益。各功能模块的实现登录模块登录模块是系统的第一个模块，它要实现用户登录功能，同时为了区分不同用户的权限，在验证了用户名和密码后，登录模块还需要进行身份比对，将教师、组长、学生转入不同的页面，以此来区分他们之间的权限，具体方式如下：当用户输入用户名和密码，点击登录按钮后，程序通过数据库先对用户名、密查询用户身份，将用户转入与其权限相对应的页面，实现代码如下：sql = "select * from allusers where username='" + TextBox2.Text.ToString().Trim()+ "' and pwd='" TextBox1.Text.ToString().Trim()+"'";该代码实现从数据库中比对用户名和密码。if(Session["role"].ToString()=="教师"){Response.Redirect("manage1.aspx");}if(Session["role"].ToString()=="组长"){Response.Redirect("manage2.aspx");}if(Session["role"].ToString()=="学生"){Response.Redirect("manage3.aspx");}该段代码实现将不同身份的用户转入不同页面密码修改模块用户登录后可以进入密码修改模块进行密码修改，在密码界面中输入两次新密若一致，则程序将该用户的新密码写入数据库。sql="updatealluserssetpwd='"+this.TextBox2.Text+"'whereusername='"+Session["username"].ToString()+

以上代码实现新密码的写入功能。课题发布模块教师可以通过该模块发布新的课题，若是以学生或者组长身份登录则只能查看已有课题的内容。教师填写完课程信息后，点击按钮，程序将信息存入数据库；学生和教师查看课程时，则从数据库中提取出相应信息并以表格的方式显示出来。sql="insertinto课题管理(课程名称,教师,组长,课程内容)values('"+this.TextBox1.Text.Trim()+"','"+this.TextBox2.Text+"','"+this.DropDownList1.Text+"','"+this.TextBox4.Text+"')"以上代码实现课题管理的录入功能。问题发布及成果汇报模块教师可以在该模块发布新的问题，组长可以在该模块进行成果汇报，学生可以查看已有问题的信息内容。通过使其进入不同的页面，达到教师只能发布新问题和查看成果汇报内容，而不能直接修改成果汇报内容；组长则可以进行汇报但不能发布新的问题和修改已有问题；学生只能查看的效果。在发布新问题界面教师可以设置组长，设置后会将相应的学生身份改为组长，在修改组长或者删除课题后，原组长的身份将被还原为学生。result=newClass1().hsgexucute(sql);sql="updatealluserssetcx='组长'whereusername='"+this.DropDownList1.Text+result=newClass1().hsgexucute(sql);sql="updatealluserssetcx='学生'whereusername='"+Request.Form["TextBox5"]+"'";以上代码实现组长修改后，老组长和新组长身份变更。在线交流模块学生和教师均可在登录后进入该模块，该模块用于学生、教师间的学习交流，1页面的方式，使聊天面板定时更新，达到实时交流的效果。string message1 = Application["message"].ToString() + Convert.ToString(Session["role"])+" " Convert.ToString(Session["username"])+"说：+talk+"<br>";Application.Lock();Application["message"]=message1;Application.UnLock();以上段代码实现内容发送功能。<metahttp-equiv="REFRESH"content="1,display.aspx"/>以上代码实现定时刷新功能系统运行与测试测试方式：分别以教师账号“张三”；组长账号“张小花”；学生账号“张一”登录系统。测试结果：均成功登录，并且在系统左上方显示出用户身份和名称，系统左边显示出与身份对应的功能列表，如下图：图5.1登录模块测试测试方式：以教师账号“张三”登录系统，使用修改密码功能将密码修改为888，然后退出系统，使用密码888登录。测试结果：用户名或密码不正确”，测试成功。测试方式：以教师账号“张三”登录系统，进入课程管理界面，发布新课题，课程题目为C#.NET之后分别用教师、组长、学生身份登录，查看该页面，然后再登入“李二”账号，查看身份是否变为组长。测试结果：二”账号身份变为组长，如下图：图5.2课程管理模块测试测试方式：测试结果：问题发布、问题汇报、问题查看均成功，如下图：图5.3问题发布及成果汇报模块测试测试方式：以教师账号“张三”，组长账号“张小花”，学生账号“李三”一起登录系统，进入在线交流模块，分别进行发言，查看相互间是否能查看到完整的发言内容。测试结果：不同账号间均成功在在线交流模块查看到相互之间的发言，如下图：图5.4在线交流模块测试结论在线交互学习系统是一个正在兴起的应用领域,,网络信息化教学的作用正逐步被人们所重视,和多媒体技术的进步,网络信息化教学系统还会有更多的发展空间。本次毕业设计到此已经顺利结束，在整个设计的过程中，可谓酸甜苦辣样样皆有，每时每刻都让我有新的体验，新的感受，新的收获，现在回想起过去的点点滴,我学到了很多。在大学这几年内我学习了很多的课程及编程语言，但始终处于理论知识的掌握阶段，并没有真正应用于实践，所以对知识的掌握还不够全面和熟练。通过这次设计我感觉到编程经验是在实践过程中不断积累起来的。回想这几个月是艰苦的几个月，也是收获的几个月。我不仅系C#技术，而最重要的是树立了正确的意识，积累了经验。通过这次设计我发现工作过程中遇到困难的时候要学会换一个角度去思考这个问题。在设计的过程中，遇到过很多的问题，有时候一个问题要调试好久，这些问题有一些是技术上的，还有一些是方法上的，还有一些是策略上的，对于不同的问题要采用不同的解决方案，这个解决方案行不通的要换另一个方案来解决，从另一个不同的角度去审视这个问题，一定可以得到一些全新的认识，我觉得很有收获的第三点就是不论做什么是要有不怕困难的精神，要有持之以恒的毅力，无论做什么事情都不可能一那么就永远成功不了，永远也不可能达到自己的目标。总体说来，在这次长达一个学期的毕业设计中，我学到了很多在课堂内学不到的知识。整个开发的过程对我来说是一次能力真正提高的过程；是将