王艷娜,周欣悅

（1.滄州醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，061001;2.滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，061001）

基于ASP.NET的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

王艷娜1,周欣悅2

（1.滄州醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，061001;2.滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，061001）

針對傳統(tǒng)教學(xué)的局限性，本網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)以先進的建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，采用了協(xié)同學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、交流促進的教學(xué)模式。本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基于B/S三層體系架構(gòu)，采用ASP.NET網(wǎng)絡(luò)開發(fā)技術(shù)和Microsoft SQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行開發(fā)，最終完成了網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)的實踐，并應(yīng)用于實際的網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)之中，收到了較好效果。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)；UML；ASP.NET

0 引言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足當前的教育需求，作為一種新型的教學(xué)手段，網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)充分融合了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，突破時間和地域的限制，和傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，具備以下的優(yōu)點：(1)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，使在教學(xué)過程中處于被動地位的學(xué)習(xí)者成為積極主動的參與者。(2)利用計算機技術(shù)，實現(xiàn)教學(xué)多樣化的表達方式。(3)改變當前教育資源配置不合理的現(xiàn)狀，實現(xiàn)教育資源共享。(4)利用網(wǎng)絡(luò)特點，實現(xiàn)師生間的及時溝通。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)是人們利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)來搭建的一個虛擬的教學(xué)環(huán)境，教師和學(xué)生利用這個虛擬環(huán)境進行學(xué)習(xí)，使學(xué)生更容易發(fā)揮他們的主動性和創(chuàng)造性進行學(xué)習(xí)。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，各國都在大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)主要存在如下問題：(1)只是簡單的資料上傳，教學(xué)活動形式單一。(2)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)課程建設(shè)功能簡單，缺乏多媒體技術(shù)支持。(3)教學(xué)模式單一，教學(xué)效果不理想(4)缺乏有效地監(jiān)控機制。

1 系統(tǒng)的技術(shù)支持

本網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)以先進的建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，基于B/ S三層體系結(jié)構(gòu)，采用UML實現(xiàn)系統(tǒng)建模，利用ASP.NET和Microsoft SQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)進行開發(fā)。

B/S三層體系結(jié)構(gòu)中包括三層：表示層(Presentation)、功能層(Business Logic)、數(shù)據(jù)服務(wù)層(Data Service)。B/S結(jié)構(gòu)中的客戶機上只需要安裝必須的服務(wù)軟件，把大量的工作交給服務(wù)器去完成，簡化了客戶機的工作，減少了使用人的勞動量。通過瀏覽器，用戶將數(shù)據(jù)以超文本的形式向Web服務(wù)器提出訪問數(shù)據(jù)庫的請求，其他的操作，如訪問數(shù)據(jù)庫和執(zhí)行某種應(yīng)用程序都將在服務(wù)器上完成。

系統(tǒng)采用UML可視化建模語言，UML有兩套建模機制，靜態(tài)建模機制和動態(tài)建模機制。其中，靜態(tài)建模機制包括用例圖、類圖、對象圖、包圖、組件圖和配置圖；動態(tài)建模機制包括狀態(tài)圖、序列圖、協(xié)作圖、活動圖。

ASP.NET基于組件和模塊化，每一個頁、對象和HTML元素都是一個運行的組件對象。在開發(fā)語言上，ASP.NET拋棄了VBSCRIPT和JSCRIPT，而使用.NET Framework所支持的VB.NET，C#.NET等語言做為開發(fā)語言，這些語言生成的網(wǎng)頁在后臺被轉(zhuǎn)換成了類并編譯成了一個DLL[3]。

以SQL Server為基礎(chǔ)建立的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，系統(tǒng)界面友好、操作簡捷，計算、分析、檢索功能非常強大，可以保證系統(tǒng)及時進行縱向和橫向業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)采集，按照不同要求生成統(tǒng)計報表，為業(yè)務(wù)活動全面分析提供有力保障。

2 開發(fā)過程

2.1 需求分析

根據(jù)教學(xué)過程的設(shè)計和教學(xué)對象的特點，本網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)劃分為管理員、教師和學(xué)生三個不同的用戶，并對他們進行不同的權(quán)限劃分。

系統(tǒng)管理員負責整個系統(tǒng)的管理，包括教師用戶的注冊、課程的設(shè)立、教學(xué)資源的管理、公告的管理等；

教師負責學(xué)生的注冊和課程的建設(shè)和管理工作。教師空間主要功能有：對選擇本課程的學(xué)生管理、網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)管理、作業(yè)系統(tǒng)管理、考試系統(tǒng)管理、針對于本課程的網(wǎng)絡(luò)答疑等；

學(xué)生登錄后可以學(xué)習(xí)課程，提交作業(yè)，對課程提問，進行考試等。

式中:cp=1 005 J·kg-1·K-1表示干空氣的定壓比熱;ρ為干空氣密度;在高原地區(qū)取平均密度0.85g/cm3;CH為熱力輸送系數(shù);V0為地面10 m風(fēng)速;Ta為2 m氣溫;Ts為地表溫度。

用戶登錄進入的界面根據(jù)權(quán)限的不同而有區(qū)別，從而保證系統(tǒng)的安全，同時，也方便使用者進行各種操作。

本系統(tǒng)分為四個功能模塊：管理員模塊、教師模塊、學(xué)生模塊、系統(tǒng)互動管理模塊。系統(tǒng)功能如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)功能模塊

2.2體系結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)采用基于Web的三層架構(gòu)的B/S結(jié)構(gòu)，分別為客戶管理層、應(yīng)用服務(wù)層和數(shù)據(jù)庫資源層。

客戶管理層是用戶的輸入和輸出界面。教師或者學(xué)生使用瀏覽器對Web服務(wù)器進行訪問，對服務(wù)器信息進行管理或者訪問。用戶在客戶端只需配置必須的客戶端軟件，就可以瀏覽服務(wù)器上的信息。

應(yīng)用服務(wù)層是介于客戶層和數(shù)據(jù)庫資源層之間。接受用戶的信息和生成動態(tài)網(wǎng)頁，處理用戶使用中各種課程管理，判斷用戶的使用權(quán)限和資源訪問等問題。

數(shù)據(jù)庫資源層對教學(xué)信息和教學(xué)資源進行管理存儲。因此，可以減少數(shù)據(jù)傳輸量，提高數(shù)據(jù)的訪問性能和數(shù)據(jù)安全性。

2.3系統(tǒng)建模

圖2 考試管理系統(tǒng)序列圖

2.4數(shù)據(jù)表的設(shè)計

用戶信息表主要包括系統(tǒng)管理員信息表、教師信息表和學(xué)生信息表。

系統(tǒng)管理員信息表：ID、用戶名、密碼、性別、年齡、郵箱等。

教師信息表：ID、用戶名、密碼、性別、任課專業(yè)、所授科目、任課班級、郵箱等。

學(xué)生信息表：ID、用戶名、密碼、學(xué)號、姓名、性別、年齡、籍貫、專業(yè)、班級、是否在線、是否在學(xué)等。

試卷表：存儲試卷的基本信息，包括試卷編號、試卷科目編號、試卷名稱、試卷總分、試卷時長、難度、試卷的創(chuàng)始人、試卷創(chuàng)建時間等。

試卷信息表：具體一套試卷的基本信息，包括試卷編號、試卷名稱、試題題型、試題內(nèi)容、備選答案、試題分值、試題總分、試題考試開始時間、考試結(jié)束時間、考生ID、考生考試時間等。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1登錄模塊

登錄模塊的任務(wù)，是使用HTML技術(shù)完成登錄界面，用戶在登錄界面輸入用戶名和密碼，系統(tǒng)就會在數(shù)據(jù)庫的用戶登錄表中查詢是否有與輸入的用戶名和密碼匹配的記錄。如果有，就會根據(jù)該用戶的類別登錄到相應(yīng)的操作頁面下；如果沒有，則顯示錯誤提示信息，并要求用戶重新登錄。技術(shù)實現(xiàn)是用戶輸入提交后，填寫內(nèi)容傳輸給action屬性制定的服務(wù)器，服務(wù)器通過C#進行處理，如果用戶名和密碼都是admin，此用戶是合法用戶，否則登錄不予通過。

為了更好的系統(tǒng)用戶管理，本系統(tǒng)不允許教師和學(xué)生自由注冊。教師由管理員進行注冊，而學(xué)生由授課教師注冊。只有成功注冊后，才允許登錄。

3.2在線考試模塊

教師考試的目的是使教師和學(xué)生主體了解通過一定時間的學(xué)習(xí)，學(xué)生對知識的掌握程度。

(1) 選擇試卷

在線考試模塊分為隨機組卷和手動組卷兩類。

新建TestChoose窗體，設(shè)置兩個按鈕選項“隨機組卷”、“手動組卷”，分別連接兩個窗體Random和Manual。在組卷窗體中連接SQL數(shù)據(jù)庫，根據(jù)提前設(shè)置好的Number參數(shù)選擇章節(jié)的內(nèi)容自由組卷。

(2)試題庫管理

教師負責對試題庫的日常管理工作，包括試題的導(dǎo)入、刪除和修改工作。建立Item窗體，利用HTML建立“維護”和“查看”兩個鏈接。維護鏈接到Update窗體，利用DataTable中的insert、update和delete函數(shù)實現(xiàn)試題導(dǎo)入、刪除和修改。模塊使用ItemView以表格的形式查看所有的試題選項。試題在數(shù)據(jù)庫中以每章的名字命名，以方便維護和管理。

(3)考試界面

學(xué)生進入選擇組卷答題后，進入考試界面。在頁面上方顯示考試剩余時間、考生姓名、學(xué)號和交卷按鈕，下方是試題的信息，包括試題和選項。建立TestFace窗體，考生信息來自Admin，根據(jù)time函數(shù)反應(yīng)出的時間，直到交卷或者計時為0。鏈接mark函數(shù)，與數(shù)據(jù)庫參數(shù)記錄對照，得出最后成績。自主測試主要是通過考試讓學(xué)生了解自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。TestResult窗體中顯示考試結(jié)果：考試分數(shù)、試題數(shù)量、正確試題數(shù)、錯誤試題數(shù)、已達試題、未答試題。

4 結(jié)束語

文中討論了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，并且在實際教學(xué)中得到了較好的實現(xiàn)。系統(tǒng)簡單易學(xué)，內(nèi)容豐富，彌補了傳統(tǒng)教學(xué)死板的教學(xué)模式，減輕的教師重復(fù)工作量，大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。能夠滿足日常教學(xué)工作的需要。應(yīng)用ASP.NET技術(shù)，整合HTML和SQL數(shù)據(jù)庫技術(shù)，代碼簡單，開發(fā)成本低，得到了廣大師生的認可。

[1] 倪麗娟,周麗霞.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式研究[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2009,(6):69～70.

[2] 趙小軍.基于B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機與現(xiàn)代化,2010,(2):8～10.

[3] 苗連強,胡會萍.基于ASP.NET和AJAX技術(shù)的煤礦安全管理信息系統(tǒng)的設(shè)計[J].煤礦安全,2010,16(7):90-92.

[4] 王愛寧.SQL Server數(shù)據(jù)庫應(yīng)用探析[J].煤炭技術(shù),2010,15(5):235-236.

王艷娜（1980.5），女，計算機技術(shù)碩士研究生，滄州醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校，講師，長期從事計算機教育和科研工作。

周欣悅（1981.4），男，講師，滄州職業(yè)技術(shù)學(xué)院機電實訓(xùn)中心。

Design And Implementation Of ASP.NET-Based Network Teaching System

Wang Yanna1,Zhou Xinyue2
(1.Cangzhou Medical College,061001;2.Cangzhou Technical College,061001)

In view of the limitations of the traditional teaching,the network teaching system that instructed by constructivist theory,uses the mode of collaborative learning,independent learning and communication-teaching.It completes the system with the uses of B/S three-tier architecture,ASP.NET technology and SQL Server as its background database.The system also applies to the actual network teaching and receives good results.

Network teaching system;UML;ASP.NET

課題項目：河北省滄州市教育科學(xué)研究“十二五”規(guī)劃立項課題（項目編號：201305006）