梁瑞仕++魏錚淑++陳光琳

摘 要：高校智能化在線教學與評測平臺是基于B/S架構(gòu)的教、學、測一體化的WEB系統(tǒng)，主要實現(xiàn)了學生在線學習課程、在線提交作業(yè)、瀏覽多媒體文件、智能記錄學習狀態(tài)、在線評測與考試等功能，以及教師通過后臺進行在線課程管理、在線作業(yè)批閱與評分、自動監(jiān)控學生學習進度和狀態(tài)等功能。系統(tǒng)采用HTML5、CSS3、AJAX、Bootstrap等新穎的前端開發(fā)技術構(gòu)建和設計WEB頁面和交互功能，采用ASP.NET三層架構(gòu)和C#程序語言進行系統(tǒng)邏輯業(yè)務和后臺功能開發(fā)?；谠撔＼浖こ滔档谋究平虒W實踐，此平臺為學生和教師提供了便捷高效的學習和評測方式，促進了師生之間學習過程中的交流與溝通，提升了教學效果。

關鍵詞：在線教學；在線評測；三層架構(gòu)；ASP.NET；Bootstrap

中圖分類號：TP315 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2017）11-0082-03

一、引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應用、信息技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的“教材+黑板+試卷”的課堂模式已經(jīng)難以滿足高校工程學科的教學需要，不利于應用型人才的培養(yǎng)。利用互聯(lián)網(wǎng)和移動終端，快速獲取最新教學資源，掌握更多新知識、新技能，將學習過程在線記錄并進行在線交流與分享，已是當前高校教學的必然需求和發(fā)展趨勢。[1]

基于這種現(xiàn)狀，我們對高校在線教學進行了深入研究和分析，運用前沿的WEB前端開發(fā)技術和后臺服務器端開發(fā)理論，包括HTML5、CSS3、AJAX、Bootstrap等WEB前端技術[2]，ASP.NET三層架構(gòu)[3]，C#程序語言，ADO.NET與LINQ數(shù)據(jù)訪問框架[4]等后臺服務器端開發(fā)技術，構(gòu)建集教、學、測一體化的WEB在線教學與評測平臺，為高校的教學提供一種新的思路和解決方案。

二、ASP.NET三層體系架構(gòu)

三層體系架構(gòu)是指WEB項目開發(fā)的一種項目代碼組織方式，一般包括表現(xiàn)層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。圖1是ASP.NET 三層體系架構(gòu)示意圖。三層架構(gòu)層次清晰，功能上分工明確，需求上互不干涉，每層的主要功能和作用分別如下所述：

（1）表現(xiàn)層（UI）是把各個需求功能展現(xiàn)給用戶，同時接受來自用戶輸入操作的數(shù)據(jù)，再將處理完的結(jié)果顯示給用戶。

（2）業(yè)務邏輯層（BLL）是連接表現(xiàn)層和數(shù)據(jù)訪問層的橋梁。實現(xiàn)業(yè)務邏輯——驗證、計算、業(yè)務規(guī)則等。

（3）數(shù)據(jù)訪問層（DAL）主要是對用戶輸入進來的數(shù)據(jù)進行處理，體現(xiàn)是增刪改等操作，同時將業(yè)務層處理的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫。

本項目采用ASP.NET三層架構(gòu)進行開發(fā)，在Visual Studio IDE中根據(jù)三層不同的功能分別創(chuàng)建了多個工程項目，極大地便利了開發(fā)過程及后期的維護。圖2是本項目在Visual Studio 2013中的解決方案視圖。

三、系統(tǒng)分析

1.平臺設計

本平臺分為四大模塊，分別包括基本數(shù)據(jù)維護模塊、基本業(yè)務模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、信息查詢模塊。

2.系統(tǒng)功能需求

根據(jù)系統(tǒng)需求分析，系統(tǒng)的角色應該包括學生用戶、教師用戶、管理員三種角色。圖3是本項目的系統(tǒng)用例圖。

3.學生功能需求

根據(jù)對學生用戶的需求進行分析，學生用戶用例包括訂閱課程、課程學習、查看學習狀況、討論區(qū)提問、我的答案、我的筆記、提交作業(yè)、在線考試等功能。圖4是學生角色的用例圖。

學生用戶只有加入該門課程學習才可以擁有觀看課程視頻、查看課程教學PPT的功能，同時學生有瀏覽學習狀況的功能，可以進一步了解自己的學習情況。為了了解自己的學習效果學生還可以在線參加考試，此功能更能幫助學生清晰地掌握自己的學習情況。本系統(tǒng)提供討論區(qū)的開放功能，方便學生與教師、學生與學生的溝通，及時解決學生在學習過程中出現(xiàn)的問題。

4.教師功能需求

根據(jù)對教師用戶的需求進行分析，教師用戶用例包括新增課程功能、修改課程內(nèi)容、管理上傳資料，查看學生學習狀況、討論回復、查看作業(yè)等，教師可以根據(jù)自己的需求開課程供給學生學習，新開課程后可以上傳跟課程相關的視頻或者演示文件，也可以上傳作業(yè)的內(nèi)容以便學生在線提交作業(yè)。學生提交作業(yè)后，教師可在相應的作業(yè)功能區(qū)查看學生的作業(yè)提交情況并對其進行評分。教師可以在線編輯測試題目，在規(guī)定的時間內(nèi)提供給學生在線測試自己的學習情況，同時也可以對測試題目進行編輯，測試時間結(jié)束后，教師可以在線查閱學生的試卷和給出適當?shù)姆謹?shù)。教師有權(quán)限查看學生的學習狀況，更進一步了解學生的學習動態(tài)。圖5是教師角色的用例圖。

四、系統(tǒng)設計

在該系統(tǒng)中，需要用相關數(shù)據(jù)庫來存儲用戶相關數(shù)據(jù)信息，使用到的數(shù)據(jù)庫主要有 SQL Server 2012。用實體-關系圖（Entity- Relation Diagram，E-R 圖）進行數(shù)據(jù)庫設計，該設計模型提供屬性、實體性和實體型，用來描述相關概念模型。[5]圖6是本系統(tǒng)的高層E-R圖。

各個實體之間的關系有一對一、一對多、多對多三種。一對一實體關系是指實體間的關系是一對一；一對多是指第一個關系實體中從屬于第二個實體，然后第二個實體塔又包括第一個實體；多對多是指實體間的關系為多對多。

根據(jù)實體-關系概念，對學生用戶、教師用戶及用戶所操作的功能，在各個實體和實體間設計實體-關系圖，在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建數(shù)據(jù)表。

數(shù)據(jù)庫表包括用戶登錄表、權(quán)限表、學生筆記表、課程表、課程章節(jié)表、課程評論表、課程分數(shù)表、課程子節(jié)表、課程視頻表、課程文件資源表、用戶關注表、學生作業(yè)表、學習狀況表等等。圖7是本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫部分表結(jié)構(gòu)示意圖。

五、WEB程序的具體實現(xiàn)

前臺WebUI與后臺數(shù)據(jù)庫間的交互：使用JQuery、AJAX和一般處理程序（ashx）的方法，將客戶端用戶提交的參數(shù)值以“Post”的方式回傳到服務器，服務器驗證邏輯或與數(shù)據(jù)庫交互后返回給客戶端的瀏覽器，最終以HTML形式呈現(xiàn)給用戶。

課程多媒體視頻的播放：PC端Web程序使用了HTML5技術來實現(xiàn)Flash視頻的播放。使用輕量級的