1、 本科毕业论文 (科研训练、毕业设计 ) 题 目： 网络教学系统的设计与实现 姓 名： 学 院：软件学院 系： 专 业：软件工程专业 年 级： 学 号： 指导教师： 职称： 年 月 日 共 26 页 第 2 页 网络教学系统的设计与实现 摘要 ： 网络教学是随网络的发展与应用而兴起的，借助网络进行师生非 面对面的教与学的活动。网络教学植根于传统教学 ，而不同于传统教学 .其最大的特点是教学的中心从教师真正转移到学习的主体 学生 .网络教学适应了教学计算化、网络化的发展要求，形成了自己的教学模式和特点，并且向完善的体系化发展。网络教学的技术实现依靠网络技术和相关的多媒体、信息交互技术，同时也形成
2、自己的体系和实现技术。本文提出构建一个具有教学演示、答疑讨论、教学评价等功能一体化的网上教学系统，并详细分析和探讨了各部分的实现，对网络教学有一定的借鉴意义。 关键字 ： 网络教学 教学模式 交互技术 abstract :Network teaching ,developing with the networks development and application,is the no-face-to-face teaching activity between teachers and students by dint of network.It is base on but differ
3、ent of the traditional teaching. The most important factor is that it transfers the teaching center from teachers to students who are the main body.Network teaching forms its own pattern,and developes to the consummational systematism.The technology of Network teaching are network technology,correla
4、tive multimedia and information-mutual technology.At the same time,it forms its own system and technology.This text refer to form a network-teaching system,which making up of demo of teach,doubt discussing,teaching evaluation and ect.It also labors and discusses how it comes true.So it has the use f
5、or reference to network teching. Keywords network teaching teaching pattern mutual technology 共 26 页 第 3 页 目录 第一章 引言 .4 第二章 概述 .4 1 网络教学的定义 . 4 2 网络教学的评价要素 . 4 3 开发遵循网络教学的评价要素的教学系统 . 5 第三章 系统开发平台和主要技术点 .6 1 开发平台 . 6 2 主要技术点 . 6 第四章 系统的总体设计思想 . 12 1 系统的构成 . 12 2 系统的特点 . 12 3 系统的运行模式 . 13 4 系统中采用的数据访问
6、技术 . 14 第五章 详细设计和实现 . 15 1 页面基类 . 15 2 用户界面 . 15 3 部分功能模块的详细设计和实现 . 16 第六章 结论与展望 . 23 1 不足之处 . 23 2 网络教学对未来教育的影响 . 23 致 谢 . 25 参考文献 . 26 共 26 页 第 4 页 第一章 引言 随着信息技术、网络技术和多媒体技术的飞速发展，网上教学逐步成为教育领域的一种发展趋势。它具有传统教学模式无可比拟的优点，创造了一种全新的教学模式，打破了传统教学模式在时空上的限制，采用先进的教学手段和教学方法，可以实现个性化教学。因此，网上教学系统的开发与利用越来越受到世界各国的广泛重
7、视。 网上教学系统 的实现方式有很多种，本系统主要是用 .net来实现的。 MicroSoft .NET的策略是将互联网本身作为构建新一代操作系统的 基础，对互联网和操作系统的设计思想进行合理延伸。这样，开发人员必将创建出摆脱设备硬件束缚的应用程序，以便轻松实现互联网连接。 MicroSoft .NET无疑是当今计算机技术通向计算时代的一个非常重要的里程碑。 本文先总体概述了网络教学的概念、现状，以及现实意义，接着从网络技术出发，介绍了实现本系统的 .net框架技术和 、 c#技术。正文部分主要详细讨论了本系统的功能，总体设计和具体的实现。结论部分主要是提出在实现本系统时遇到的问题以及收获。
8、第二章 概述 1 网络教学的定义 广义上讲，网络 教学是指在过程中运用了网络技术的教学活动。狭义上讲，网络教学是指将网络技术作为构成新型学习生态环境的有机因素，充分体现学习者的主体地位，以探究学习作为主要学习方式的教学活动。这是一个清晰的操作定义。 网络教学是现代信息技术、通讯技术与教育融合的一种新型远距离教学模式，其特性决定了网上的“教”与“学”角色的变化。对于网上的“教”来说，主要是设计、提供灵活的学习环境。这种灵活性允许学习者在自己的学习中扮演一种很积极的角色。网络设计应是积极的，它能使学习者愿意动手而不只是看。网络既为学习者提供一种体验空间，同时也 提供一个接近专家和案例的通道，这些案
9、例可提供有效的经验。对于网络学习者来说，其学习是有目的的、主动的，而不是被动的。学习者以自主学习为主，因此，要有一定的知识基础和经验，要有独立学习和独立思考的能力，还要有坚持不懈和持之以恒的精神。 网络教学是一种互动的、非线性的、合作的学习过程。它运用导航工具，列出需要学习的内容目录，以及一些带实例的参考文献。这些文献都是电子资源，通过网络链接到特定的网址。同时，学习者可以自由上网搜寻，浏览他们所需的一些学习资源。另外，学习者与其他学生、老师和专家可通过电脑网络进行 交流，其中最主要是采用非同时性的小组讨论。学习者通过不同的电子讨论小组对不同的学习内容进行交流，有时甚至可以进行非正式的社会交往
10、。 目前，有两种主要的网络学习模式。一是客体模式，这种模式促进了以教学者为中心的教学指导。另一种是建构模式，它是以学习者为中心的方法。最初时，在客体模式中，网络教学仅简单应用一些教学程序。在这些程序中，重点放在教学者身上，学生很孤立，只能被动地看。早期在线教学用的技术仅简单的自动配合教学过程，创造一些迅速移动的文字屏幕，上面有一些莫名其妙的图像和无意义的屏幕变化。结果是这些程序干扰 了学生，减少学生的学习收获。而早期的研究表明，建构模式能提高效率和显著增加远程教育的有效性。学生对自己的学习更有责任心，并与同学之间交流以学到一些书本和黑板之外的知识。 2 网络教学的评价要素 不论是传统的教学方式
11、还是因应现代信息技术所衍生的网络教学，教师与学生之间都必须借助信息的传递来完成教学活动。内容丰富、结构严谨的教材是实现成功教学不可或缺的因素，同时还要考虑到计算机与互联网技术的特性以及学习者的接受心理等要素。本文主要 共 26 页 第 5 页 从教材的丰富程度、网页界面的可观性、教学内容的可及性以及教与学的互动性等 4 个方 面对网络教学的品质进行考察与研究。 2.1 网络教材的丰富性 教学内容的详实与丰富程度是教学网站设计的关键，空有好的外观、花俏的界面，却没有丰富、吸引人的内容，是不可能取得良好教学质量的。尤其在目前网络相关应用仍以技术人员为主导的情况下，教学网站必然面临教学素材贫乏的窘境
12、。网络教材的丰富性不仅强调课件的数量及其覆盖的学科类别，同时更强调课件本身内容的丰富程度，特别是该门课程对要点、重点、难点的提炼度及其涉及的课外相关知识，而不能是书面教材的翻版。 2.2 界面的可观性 网络教学是通过多媒体呈现把信息传达 给学习者的。设计良好的网页，除了注重丰富的内容外，还应该多运用计算机多媒体的特性，适当辅以声光影响像的呈现，以发挥多媒体教学的优势。 2.3 教学内容的可及性 教学内容的可及性主要从学习的许可权限、信息的链接速度与教学内容的层级安排等三个方面加以考察。 许可权限：传统的教学方式，其可及性大多仅止于某一特定群体，而在网络教学的环境下，教材被呈现在一个开放的网络资
13、源中，因此，网络教学系统若能开放给每一位有意进入该系统的学习者，应该更能发挥网络教学的优势，让更多的人受益。 链接速度：资料编辑必须考虑到信道传输速 度与数据转换速度这两个方面的问题。如果处理得不好，学习者就难以快速获取资料，容易导致学习者学习意愿降低以及满意度减少。 层级安排：网站的连结深度不宜过深，以免学习者迷失于浩瀚的资料中。最理想的连结方式是让学习者在网面中的任何一层、任何一点，都能够兴之所至找到自己所需要的学习议题和返回到相关议题。 2.4 教与学的互动性 网络教学系统中增进互动性的方式主要有： 电子公告栏（ Whiteboard），公布或询问课程关问题，并借助学员间的相互张贴文章，
14、加强学生与学生的互动，达到合作学习的效果； 聊天室（ Chat Room），以教师或助教为主导的方式，与学生相约特定时间上网作意见交流； 电子邮件（ E-Mail），学生、师生间的信息沟通以及大部分作业的主要传送方式。 3 开发遵循 网络教学的评价要素 的教学系统 3.1 丰富生动的网络教材 本系统的网络教材包括三部分，网页教材， flash 教材，还有算法演示下载。具有传统的教材可以在线看，也可以下载看，同时也有 flash 教材，内容详实，丰富，生动。并且设有学习专题，课外知识。从而构成了整个网络教学系统的最基本最重要的部分。 3.2 界面的人性化 网 站的连结深度不宜过深，以免学习者迷失
15、于浩瀚的资料中。 所以本系统的界面做成几个主要框架，用户可以很方便的从一个页面导航到另一个页面。从而提高了学习效率。 3.3 较强的互动性 教学就是教与学。教学的过程中要增加师生之间的交流。所以网站的互动性要强。本系统的互动性体现在几个部分：公告栏，留言板和论坛。这些功能使学生和学生之间，学生和老师之间都能够好好的交流，从而达到了很好的教学效果。 共 26 页 第 6 页 第三章 系统开发平台和主要技术点 1 开发平台 1.1 操作系统的选择 为了使系统具有良好的兼容性。选择了 Windows XP 操作系统 作为系统的运行平台。系统的运行环境是微软的 Windows 98 及 NT4.0 以
16、上的操作系统， Windows 是目前个人微机上使用最普遍的操作系统，它简单易学，人机界而友好，便于教师和学生掌握。 1.2 开发工具的选择 由于该系统比较庞大，为了提高开发效率，采用了基于面向对象的 C#语言和前台可视化网页开发语言 A 的快速开发工具 V 2003. 下面在主要技术点中，将对 .net 进行简要的介绍。 1.3 后台数据库的选择 本系统选择了 MS SQI Server2000 作为后台数据库服务器 。 Microsoft SQL Server 2000使用了 I_业界最先进的数据库构架，它与 Microsoft Windows DNA 2000 平台紧密集成，具有完全的
17、Web 功能。通过对高端硬件平台以及最新网络和存储技术的支持，可以为最大的 Web站点和企业级的应用提供可扩展性和高可靠性。同时， Microsoft SQL Server 2000 提供了重要的安全性方面的增强，保护防火墙内和防火墙外的数据。 Microsoft SQL Server2000 支持强有力的、灵活的、基于角色的安全。 2 主要技术点 2.1 .net 框架介绍 Microsoft .NET Framework 是微软推出的一套下一代开发平台。 .NET 基于开发人员的角度来说它是一个公共平台的类库 (FCL)，包含了近 100 个命名空间（ namespace）的近5000 个
18、类，还包括一个公共语言运行库 (CLR)。因为只要符合 .NET 的公共运行规范 (CLS的语言都可以 使用它提供的强大的类，并编译为微软的中间语言（ MSIL），在其他的应用中就可以当作一个组件来调用。同时享受公共运行库带来的一切好处： 垃圾自动回收 (GC)、实时编译 (JIT)、跨语言互动、跨平台。 .NET 还可比喻是操作系统提供给开发人员的面向对像的 API。 2.2 介绍 ASP.NET 建立在 .NET 框架的编程类之上，它提供了一个 Web 应用程序模型，并且包含使生成 ASP Web 应用程序变得简单的控件集和结构。 ASP.NET 包含封装公共 HTML 用户界面元素（如
19、文本框和下拉菜单）的控件集。但这些控件在 Web 服务器上运行，并以 HTML 的形式将它们的用户界面推送到浏览器。在服务器上，这些控件公开一个面向对象的编程模型，为 Web 开发人员提供了面向对象的编程的丰富性。ASP.NET 还提供结构服务（如会话状态管理和进程回收），进一步减少了开发人员必须编写的代码量并提高了应用程序的可靠性。另外， ASP.NET 使用这些同样的概念使开发人员能够以服务的形式交付软件。使用 XML Web services 功能， ASP.NET 开发人员可以编写自己的业务逻辑并使用 ASP.NET 结构通过 SOAP 交付该服务。 它最大的优点除了是编译执行速度快外
20、，还有是页面和代码分离的编写方式对我们这些惯使 RAD 工具的人来说不啻是个福音。再加上 .net 库提供的支持事件的各种 WEB控件 ，和以前编写网页方式相比可谓是一场革命。随着分布式对象技术的逐渐成熟，多层分布式应用体系结构得到了越来越多的应用。应用系统只有向多层分布式转变，才能最终解决 CLIENT/SERVER 结构存在的问题。在多层架构下，应用可以分布在不同的系统平台上，通过分布式技术实现异构平台间对象的相互通信。将应用系统集成于分布式 共 26 页 第 7 页 系统之上，能极大地提高系统的可扩展性。 2.3 三层体系架构介绍 在过去应用系统开发过程中， CLIENT/SERVER
21、体系结构得到了广泛的应用 。其特点是，应用程序逻辑通常分布在客户和服务器两端，客户 端发出数据资源访问请求，服务器端将结果返回客户端。但 CLIENT/SERVER 结构存在着很多体系结构上的问题，比如：当客户端数目激增时，服务器端的性能会因为负载过重而大大衰减；一旦应用的需求发生变化，客户端和服务器端的应用程序都需要进行修改，给应用维护和升级带来了极大的不便；大量的数据传输增加了网络的负载等等。 所谓三层体系结构，是在客户端与数据库之间加入了一个 “中间层 “，也叫组件层。这里所说的三层体系，不是指物理上的三层，不是简单地放置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有 B/S 应用才是三层体系结构
22、，三层是 指逻辑上的三层，即使这三个层放置到一台机器上。 三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过 COM/DCOM 通讯与中间层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。 在多层分布式应用中，在客户端和服务器之间加入了一层或多层应用服务程序，这种程序称为 “应用服务器 “。开发人员可以将应用的商业逻辑放在中间层应用服务器上，把应用的业务逻辑与用户界面分开。在保证客户端功能的前提下，为用户提供一个简洁的界面。这意味着如果需要修改应用程序代码 ，只需要对中间层应用服务器进行修改，而不用修改成千上万的客户端应用程
23、序。从而使开发人员可以专注于应用系统核心业务逻辑的分析、设计和开发，简化了应用系统的开发、更新和升级工作。结构图如下： 2.4 本系统的三层架构部署 ASP.NET 可以使用 .NET 平台快速方便的部署三层架构。 ASP.NET 革命性的变化是在网页中也使用基于事件的处理，可以指定处理的后台代码文件，可以使用 C#,VB,J#作为后台代码的语言。 .NET 中可以方便的实现组件的装配，后台代码通过命名控件可以方便的使用自己定义的组件。显示层放 在 ASP 页面中，数据库操作和逻辑层用组件来实现，这样就很方便的实现了三层架构。图如下： 共 26 页 第 8 页 第一步：打开 VS.NET，点击
24、文件新建空白解决方案，在弹出的新建项目中选择 Visal C#项目，模板选择 ASP.NET Web 应用程序 .在位置处给本方案命名为 WebUI.如下图所示。 第二步：建数据库访问控件。单击上图的 “ok“。在窗口右边的 “solution explorer“中右击“解决方案 “WebUI“选择 “Add“-“new project“，弹出如下窗口，如图模板选择类库，填写名称，位置 。注意该类库理论上与 WebUI 的工程是没有关系的，所以存储位置可以任意。 共 26 页 第 9 页 第三步：建立逻辑处理层。同第二步，建立另一个控件 Bll 此控件用来调用数据库控件，封装 WebUI 所有的逻辑处理。如下图所示。 第四步：关于引用。因为 Bll 要用到系统的 WEB 控件和刚才建的 DA，所以必须把二者添加引用。右键点击 Bll 的 “add reference“，选择 .NET 的 “System.web.dll“双击选中 共 26 页 第 10 页 然后再点项目的 “DA“双击选中。 第五步：把 WebUI ASP.NET 项目跟逻辑层联系起来，同样使用添加 引用。注意：在 Bll已经引用过 DA，在 WebUI 处只需引用 Bll 就可以了。
