1、自适应网络课程学习导航系统I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 ASP+ACCESS 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
2、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ABSTRACTWith the development of information technology, the web-based education platform has been a direction of modern education. According to the problems existing at present, the paper gives an overall ana
3、lysis and introduction of Internet courseware system. At the same time, it gives all the procession of developing the subsystem using ASP+ACCESS technology. Through the strong ability of ASP+ACCESS technology, it realizes online studying adaptively. The system designs and realizes different navigati
4、on strategies such as module navigation, searching navigation, knowledge classifying navigation and helping navigation. These strategies have different functions. Searching knowledge navigation and knowledge classifying navigation are mainly based on the relations of the knowledge and IIthen supplie
5、s different knowledge to users. So that it improves users learning efficiency and study enthusiasm to a certain extent. The system is also realized using the course example “C programming”.The paper mainly introduces the developments context, system analysis, database design, the system design and i
6、mplementation.Key words ASP; ACCESS ; wed-based education; navigation; adaptiveIII目 录1 绪 论 .11.1 课题背景 .11.1.1 网络课程学习导航系统的现状 .11.1.2 网络课程学习对导航系统的新要求 .21.2 本课题的研究意义 .31.3 相关技术介绍 .31.3.1 浏览器/服务器模型 .31.3.2 ASP 技术的介绍 .41.3.3 ADO 访库技术介绍 .42 系统分析 .52.1 系统的可行性研究 .52.2 系统需求分析 .62.2.1 用户需求分析 .62.2.2 系统设计目标分析
7、.62.3 用户模型的介绍 .72.4 系统导航功能模块介绍 .82.4.1 模块导航介绍 .92.4.2 检索导航介绍 .92.4.3 帮助导航介绍 .102.4.4 分类导航介绍 .102.4.5 自适应学习状态导航介绍 .102.5 小结 .113 数据库设计 .123.1 数据库的需求分析 .123.2 后台数据库的配置 .123.3 数据库表结构设计 .123.4 E-R 模型 .164 系统详细设计与实现 .184.1 系统工作原理介绍 .18IV4.2 系统数据流图 .194.3 系统的实现算法 .204.3.1 户信息初始化算法 .204.3.2 检索导航算法 .214.3.3
8、 知识点关联导航 算法 .224.3.4 网络课程知识点显示算法 .234.5 前端页面的设计与实现 .244.5.1 系统公用页面 .254.5.2 用户注册页面 .264.5.3 分类导航模块 .274.5.4 检索导航模块 .284.5.5 推荐学习导航与热点学习导航模块 .294.5.6 讨论区页面 .305 结束语 .32参考文献 .33致谢 .34附 录 .3511 绪 论1.1 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
9、。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
10、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。1.1.1 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
11、：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
12、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。1.1.2 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
13、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
14、：(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
15、 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；3(3)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
16、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。1.2 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；
17、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
18、个方面提供了相应的理论指导和实现方法。1.3 相关技术介绍1.3.1 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
19、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。1.3.2 ASP 技术的介绍ASP (Active Server Pages)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
20、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。1.3.3 ADO 访库技术介绍ADO(ActiveX Data Objects)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
21、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、JScrip t 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、SQL Server、Oracle、Info rmix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“Microsoft access“,在数据来源名称中
22、输入 DSN 名,并选定服务器和数据库 10。52 系统分析2.1 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 2.1 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 2.1 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
