1、摘 要本文分析了国内外网络教学应用的实际情况，认为目前我国网上教学应用虽然取得了一定的发展，但在技术实现、设计思路、系统实现等方面仍存在着一些问题，这些从不同角度影响了网上教学的质量和效率。基于以上的认识，文章在对网上教学系统建设需求进行分析的基础上，通过网上教学系统这一实例的设计与实现，具体阐述如何设计系统数据库结构，以及如何最终设计实现系统的功能模块。最后总结了目前网上教学中的缺陷与不足，并对其发展提出了一些建议与期望。关键词：网上教学系统；asp；软件项目管理；功能模块1目 录目 录 .1第 1 章 绪论 .11.1 课题背景 11.2 选题目的 31.3 设计指导思想 3第 2 章 项
2、目开发管理 .42.1 项目管理方法 42.2 开发周期划分 52.3 开发过程中的几 项制品 62.3.1 项目需求分析 62.3.2 项目需求变更分析 82.3.3 系统解决方案设计 92.3.4 系统构架 102.3.5 系统开发环境 12第 3 章 数据库结构设计 .133.1 数据库系统简介 133.2 数据库的连接实现 133.3 数据库设计 153.4 数据库界面 17第 4 章 系统设计与实现 .224.1 系统设计与实现原则 224.2 网站首页 234.3 系统工作流程分析 244.3 在线教学模块设计与实现 244.3.1 工作流程分析 244.3.2 数据库设计与实现
3、264.3.3 实现中的问题分析 264.4 系统测试 32结 语 .32参考文献 .341第 1 章 绪论1.1 课题背景网上教学是一种新兴的教学模式。随着网络技术的发展，这种模式越来越被人们所接受，各大院校也都已经将其作为自身教学建设的一个重要内容，尤其是在非典期间它的优势就更加彰显出来了。网上教学之所以具有广大的开发应用前景，分析原因主要由以下两个方面的因素所决定：1.广泛的社会需求。如今社会竞争越来越激烈，工作岗位对每一个人自身的知识水平、文化素养的要求正在逐步提高。越来越多的人迫切需要再学习、再培训，而时间、地点等诸多因素的不便往往困扰着他们。同时，在校生由于面临教学方式的变化，教学
4、内容的增多，自身条件和兴趣点的差异， 也迫切需要一种新的教学模式来满足他们的需求。2.网络正快速进入人们的日常工作、学习和生活中，通过网络来获取知识己经成为一种很自然的方式。网络教学与传统教学模式相比，具有超越时间、超越空间的优势。它可以充分发挥网络信息资源的优势，随时随地帮助学生解答疑问，获取所需知识，增加了教学的实时性。而且它还是一种简单、高效的教学模式，被越来越多的人所认可。目前，世界各国都十分重视网络教学的发展，纷纷将其列入政府的教育发展规划中，力争在未来人才的培养中处于领先地位。美国是当今世界网络教育规模最大的国家。在美国，网络大学开设的学历、学位课程达到 4.9 万门，基本覆盖了美
5、国高等学校的所有学科和专业，44%的美国高校向全社会提供网络教育，至少有 200 万美国人接受网上课程教育。早在 1996 年克林顿政府就宣布要把教育广泛架构在 Internet 上，2000 年以前把每一间教室和每一个图书馆，都联到 Internet 上。1998 年美国更是投入 510 亿美元的巨额预算用于实施该计划，旨在使每个公民都能利用信息技术进行终身学习。迄今为止，网络教育己经成为美国人才教育与培训中不可或缺的组成部分。据 2004 年 Registered Rep 和波士顿金融协会对 52000 多投资专业人员所做的调查表明:约 60%的金融顾问和投资专业人员正在寻求某种形式的金融
6、服务证书，其中近 50%的人员将通过在线学习的方式获取注册理财师证书。在英国，政府在 1998 年就以立法形式规定，在政府投入的教育经费中 6%必须作为学校专款专用的计算机购置费，以保证英国中小学都能连接 Internet 网。1997年，提出了“全国学习网”计划:将英国 3. 2 万所中小学全部联网，使 45 万名中小2学教师和 900 多万名学生都有机会接触和利用最先进的信息技术。同时，要求全国大专院校、图书馆、博物馆和研究机构都要和“全国学习网”联通，使该网成为继续教育、职业培训的渠道，达到创建网络化“知识社会”的目的。据报道，最近英国正预备投入大批资金致力于英联邦共同体国家虚拟大学的建
7、设。在日本，邮政省和文部省用 400 亿日元的资金，在中小学校彼此之间以及与社会各机构之间建立大容量光纤通信网络，并连接 Internet。政府从 2000 年开始，把教师的培训“信息设备操作”课程列为教师培训学分制的计算机考核范围中。在新加坡，政府制定了计划，在 1997 至 2002 年的 MIT 总体教育信息化规划中，投资 20 亿新元用来购置电脑、为学校建立全面的网络、开发软件及教材和教师培训等。我国在 1998 年 9 月由教育部批准清华大学、湖南大学、浙江大学、北京邮电大学作为现代远程教育首批试点高校，开始了真正意义上的网络远程教育。目前全国网络教育 68 所试点院校所开设的专业已
8、达到 9 大类 153 个专业，在学人数近 250 万人。网络学生的构成已逐步扩大到白领、工薪族、需要申请双学历的在校大学生、教师、军人等多层次多元化群体。这些试点院校通过设立专门教学机构进行网络教学，加大对网络教学的宣传力度和资金投入，与国内外社会各界进行广泛合作，取得了很好的效果。经过近几年的发展，我国的网络教学已经初具规模。除了经国家批准的 68 家教育试点高校之外;经 Google 搜索引擎在网上搜索，在“网上教育”目录下，共列出网上教育公司 62 家，网上教学门户站点 89 个，各类远程培训和职业教育机构 46 家，网上教学管理系统 115 个。但是，从目前国内各教育机构和公司已经建
9、成的教学网站情况来看，仍存在以下几方面问题:1.从使用角度来讲，大多数网络教学系统偏重了教师的教学、教学内容的设计及课件制作的水平，而忽略了网上学习环境的建设和学习实践活动的设计。在学生的自学过程中，缺乏协作学习的设计，及教师的学习指导和建议。2.实现的角度来讲，虽然多数网站使用了服务器端技术，如 ASP, PHP,SAPI, Perl等，但是在稳定性，简易性，安全性方面仍存在或多或少的问题。3.能整合角度来讲，各个网站虽都具有各自的特色，但是从整体角度上缺乏一个规范或标准，面临着系统平台的重复开发所造成的浪费，以及网络教学应用效益不高所带来的困扰。本文通过一个基于 J2EE 技术构建的网络教
10、学系统的设计与实现，探讨了网络教学系统在 B/S 结构和 Internet 环境下的实现方法。介绍了网络教学系统中的数据库设计，详细设计了教学系统的基本功能，并对部分系统进行了编码实现。在实现过程中重点介绍了遇到的实际问题及其解决措施。31.2 选题目的要构建一个网络教学系统实际上是一件复杂的事情，它不但需要有一定的技术支持，而且还要具备相关知识的储备。从技术掌握到人性化设计，从设计理念到实施手段，从资源的计划到资源的管理，这些都需要在课题实施过程中加以认真考虑。同时，这些内容也都体现出了软件项目实施与管理理念中的一些共性问题。因此从课题的着手阶段起，作者就采用了软件项目管理中的项目实施方法，
11、同时结合课题的具体情况，制定了项目开发计划。项目选用了迭代式开发。在进行项目需求分析、用况分析，以及使用MicrosoftPR 和 ECT 项目管理软件进行辅助开发的基础上，确定了系统构架和工作流程，并将整个开发过程划分为 3 个周期，逐步完成系统的设计与实现。1.3 设计指导思想以现代教育技术理论为指导，以现代软件开发技术和理念为手段，以教学应用需求为依据，以教学资源为基础，构建一个初步的基于 J2EE 系统，并能够应用到学院的校园网建设中，形成一个有特色、技术网络教学应用有实用价值的网络教学系统，为以后网络教学系统的进一步开发打下良好的基础。4第 2 章 项目开发管理现代软件项目开发管理是
12、实施现代软件项目的重要理论和实践依据。在现代软件项目中，项目竞争的压力，投资的利润与风险，客户的多元化以及快速更新的技术，种种因素结合起来，都为软件开发过程中的管理工作带来了巨大的挑战。为了适应软件项目开发的特点和市场的需求，人们在总结现代大型软件项目的成功经验和失败教训的基础上，吸取了传统的管理手段与技术实践中有益的部分，将其运用到新的改进的软件过程管理中，形成了现代软件项目管理方法。就其作用来讲，现代软件项目管理方法在分析了大量软件项目实施的过程的基础上，对软件开发的过程进行了分解，对复杂问题，如项目的风险度控制、资源的管理等量化和细化，提出了一些标准，这些都极大提高了软件开发的可操作性、
13、可控制性，增加了项目成功的几率。在网上教学系统的构建过程中，作者将所研究开发的课题整体作为一个软件项目进行实施，在此过程中运用了现代软件项目管理的一些开发与管理理念，发现这样做可以很好的利用各种资源，灵活控制项目开发进程，降低了项目的总体风险度，并且对于项目的整体开发思路和项目的进度情况可以做到一清二楚。2.1 项目管理方法项目选用现代软件开发过程管理方法一一迭代式开发方法管理整个项目的开发过程。迭代式开发是现代软件开发过程管理方法，它要求在开发过程中首先建立一个系统的初步模型，然后，在以后的开发过程中不断完善系统的需求管理，系统核心构架的设计，以及系统功能的开发与评估，直到达到软件用户与项目
14、实施者预期实现的目标。它强调整体的系统开发，而非个体的实现，这样可以降低项目的整体风险。52.2 开发周期划分根据迭代式开发管理方法，首先对项目的开发周期进行了划分。本项目共划分为 3 个周期，第一个开发周期:使用 2 个星期的时间完成系统的初步模型构建 ;第二个开发周期:使用 2 个星期的时间实现系统的二次开发，完善系统功能 :第三个开发周期:1个星期，主要用来进行系统的测试和修改，并进一步完善系统。ID姓名系别修改 删除nmn管理员课件教师 学生管理制作 查询IDID 权限名称姓名系别名称 大小 上传时间1nm mm1图 2.1 系统 E-R 图6名称2.3 开发过程中的几项制品在软件迭代
15、式开发过程中，项目的开发通常分为几个开发周期来完成。每一个生命周期都包括工程阶段和生产阶段，他们在不同阶段内通常要产生不同的制品。这些制品概括起来主要分为 5 个制品集:管理集、需求集、设计集、实现集和实施集。表 2-1 系统信息登录系统 选课系统 网络课程播放系统信息资源管理系统报错系统 系统维护 程序下载输入用户名、密码、确认信息学历、年级、课程 课程用户名、密码 非法输入系统管理员口令程序选择参数处理查询数据库、发回信息到客户端数据库中的文件课程的视频、传输到客户端调用资源管理程序调用Error.jsp进入服务器登陆数据库发送到服务器下载响应的程序安装软件输出登陆成功或登陆失败信息显示与
16、输入内容相应的课程播放视频相应资源信息相应错误提示文档从应用的角度来讲，这些制品是开发一个大型项目中必不可少的要素。有些用来进行项目的可行性研究，有些用来指导具体的开发过程，有些用来进行系统维护，还有一些是为系统部署和今后改进工作提供帮助的。现选择本项目开发过程中的产生几个关键性制品做一详细介绍。2.3.1 项目需求分析项目需求分析是开发一个项目的前提和基础，它的完成质量直接关系到最终产品的质量和价值。下面的需求分析是在项目开发的第一个周期内所作的。此时项目主要是为实现功能7网上课程点播而开发的。1.系统各组成部分的相关功能简介登录系统:用于对用户或系统管理员进行身份确认。选课系统:根据用户的
17、选择显示或调用相应的课程。网络课程播放系统:接受客户端的请求，从服务器端数据库中下传指定课程的视频文件;信息资源管理系统:用于查询客户个人信息，添加或删除课程信息，管理数据库中的视频文件;报错系统:遇到非法操作或系统内部出现问题时报告相应的出错信息 ;系统维护:用于系统管理员日常的数据维护，以及当系统出现异常时或用户遇到问题时提供技术支持;程序下载系统:提供维持系统正常运行所需要的程序下载。2.系统用例模型、图 2.2 系统用例图用户系统管理员登录系统 身份认证网络课程播放系统程序下载系统选课系统管理 信息资源管理系统系统维护8功能系统名称2.3.2 项目需求变更分析在项目开发的第二个周期中，
18、项目的需求发生了变更，已经不再是完成单纯的课程点播功能，还要结合目前的网络教学应用情况，开发出一个较为完整的网络教学系统。因此从系统功能的角度来讲，从系统的完整性来讲，从系统的通用性，可扩展性，可移植性和可操作性来讲，就需要重新变更我们原有的需求分析结果。1. 功能需求表 2-2 网上教学系统功能表输入 处理 输出网络教学应用系统 用户选择信息1. 打开相关页面2. 打开注册页面，调用数据库中用户表信息3. 通过用户登陆信息，调用相关数据，帮助用户管理自己的相关信息输出所选择系统的页面和数据表中的信息在线教学系统在线课程选择、查找信息用户登录信息用户提问与解答信息授课教师查找信息1. 调用相应
19、课程、视频传输到客户端2. 完成用户身份验证并记录相关信息3. 查询在线用户表，返回客户端4. 记录解答过程中的问题与答案5. 完成客户端的信息查询，将相应结果返回客户端6. 根据教师登记的身份，显示相应信息7. 帮助教师完成课程的添加、修改与删除8. 对用户不同的输出显示不同的结果显示与输入内容相应的课程；播放选定课程的视频；输出与用户信息相关的页面；显示在线用户信息；显示答疑情况；显示系统中所有登记教师的信息；显示登陆教师的信息与其提交的课程的情况。9续表 2-2 网上教学系统功能表系统名称 输入 处理 输出教师资源管理系统资源的查找信息用户的操作信息用户登录信息1. 根据用户的操作信息完
20、成相关的数据库表的调用以及操作，并将结果准确返回客户端页面2. 完成用户身份验证3. 帮助用户完成资源信息的添加显示用户所要查找、修改、删除的信息；显示相关的系统操作页面2.系统各模块的功能简介系统主要包括以下 4 个部分：在线教学系统为主要教学平台。教学资源管理系统，可以为在线学生提供教学资源的查询与下载，为授课老师提交网络课程视频文件与课件提供操作平台。学习交流系统，可以帮助在线学生通过论坛、留言、在线交流等网络交流形式及时的交换学习心得，相互提高对知识点的把握程度。辅助系统，主要为用户提供技术支持，为系统管理员提供管理系统的平台。2.3.3 系统解决方案设计该系统解决方案是在项目开发第二
21、个周期内完成的。它与第一周期内的解决方案在工作原理和技术运用上是一致的，都采用了 C/S 模式和 ASP 的多层应用模式。1. C/S 模式简介C/S （ Client/Server）结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到 Client 端和 Server 端来实现，降低了系统的通讯开销。目前大多数应用软件系统都是Client/Server 形式的两层结构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的 Web 应用发展，Web 和 Client/Server 应用都可以进行同样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑组件；因此，内部
22、的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统，通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。这也就是目前应用系统的发展方向。传统的 CS 体系结构虽然采用的是开放模式，但这只是系统开发一级的开放性，在特定的应用中无论是 Client 端还是 Server 端都还需要特定的软件支持。由于没能提供用户真正期望的开放环境，C/S 结构的软件需要针对不同的操作系统系统开发不同版本的软件， 加之产品的更新换代十分快，已经很难适应百台电脑以上局域网用户同时使用。而且代价高， 效率低。 102.系统解决方案系统通过采用以上两种技术手段，可以基本解决系统的实现问题。其解决方案为：用户在浏览器一端通过调用 A
23、SP 页面，将应用请求传递到应用服务器。系统接收到请求后，先对其中的程序段进行编译，由 java 虚拟机进行执行。在执行过程中它可能需要访问其他的 Servlet 程序或相关的 JavaBean，或根据需要对数据库中数据进行操作，调用资源服务器中的相关内容，然后将最终执行结果以 ASP 页面的形式返回给用户，从而实现系统的相关功能。2.3.4 系统构架该系统构架是在开发过程中的第二个周期内完成的。在设计与实现一个系统时，系统构架往往作为主要的设计元素要先行确定下来，这也现代项目管理的一条基本原则。这样做的目的是降低项目的风险系数，为以后的开发工作提供一个较为可靠的基础，因为只有构架合理的系统才
24、可能获得最终的成功，同时它也才有可能为整个实施过程提供基本依据。网络教学系统是一个建立在 Internet 环境中的综合平台，因此在进行系统构架过程中，作者从网络角度，从服务器端系统构成的角度，对系统的构架进行了设计。1.系统网络构架在 Internet 环境中，系统是由各应用子网内部的子系统构成的。而各应用子系统本身可以使用系统平台，也可以根据自己的情况设计通用的系统平台。网间可进行资源的共享与相互查询。同时，各应用子系统在子网中有着完整的构成。系统与系统之间有着相同的服务器配置：主 WEB 服务器、数据库服务器、视频服务器、素材服务器、文件服务器。系统在应用过程中，数据是通过以下几个层面进
25、行传输的:用户通过客户端提供的基于 WEB 的用户界面来访问系统，系统根据用户的请求，通过反馈相应的数据改变用户显示界面，达到为不同用户提供不同服务的目的;当用户提出需要时，系统通过接收用户提供的信息数据，作出判断，进行相应处理，将处理结果返回用户端。同时，对用户的异常操作进行处理；在用户与系统进行交互期间，存储在信息层中的资源信息以及数据库中的数据为其提供了强大的数据支持。11客户端层业务层 信息层图 2.3 系统多层应用模型2.系统构架在构建整个系统时，一项重要的工作就是根据需求分析和系统的解决方案来确定系统的总体构架。作为网络教学系统来讲，其设计目的就是为教学双方搭建一个实用的教学平台，
26、在此平台上可以进行教学交流和资源的共享。因为系统采用 B/S 模式，系统的最终目标实现要靠服务器端的系统设计来完成。它的构架不但决定了系统的完善程度，而且也决定了系统的最终性能。系统所要实现的功能被系统构架划分为 4 个主要功能模块，并且在每一模块中又对其做了更细致的描述。基于 WEB 的用户界面功能：1.接收处理返回用户数据2.网络教学管理3.教学资源管理4.系统维护用途：网上，远程教学，信息资源共享教学资源（课程，课件，软件，教学素材，文档） ，数据库表122.3.5 系统开发环境软件过程中，环境(包含软件工具的选择)是与执行相关的一项管理集制品。正确选择、配置好开发环境，不仅有利于系统的
27、实现，而且也有利于以后的产品部署。环境的配置通常要在明确系统解决方案后进行。在本系统的构建中，选择了如下软件工具作为开发环境配置：开发环境 1操作系统：Windows 2000/XP/win7 或 Linux编译环境：Dreamwaver、access 等图片设计及动画设计：Adobe Photoshop CS4、Macromedia flash 8设计条件 2人手一台 pc 机，用于上网查找资料，调试相关的程序代码。2.应用服务器要通过 ASP 技术实现服务器端的程序调用，还要为其配置用来支持 JSP 的应用服务器。目前可使用的应用服务器有多种，系统采用的是 Resin-3.0.0-beta
28、.Resin 是一个免费的 ASP 引擎，和 Tomcat 功能一样，但该软件具有安装简捷，部署方便的优点。在线教学 学习交流教学资源管理 辅助管理授课教师信息查询网上答疑课程点播论坛网站管理帮助系统意见与建议资源提交资源管理留言版在线交流信息查询图 2.4 系统构架图网上教学应用系统133.数据库系统通常情况下，每个系统都需要数据库系统的支持，它可以用来帮助系统进行日常数据的维护与管理。本系统使用 access 数据库系统，它是由 IBM 公司开发的，功能强大，同时内嵌有 JDBC，支持 ASP 对它的访问。软件开发过程中的制品是项目的重要组成部分，它们中的每一项都有自己特殊的作用，是保证整
29、个项目顺利实施和快速部署的重要依据。以上制品只是软件项目开发过程制品中的几个，它们在开发过程中可以通过开发文档进行管理和保存。对于一个复杂的大型软件项目来讲，维护好这些文档是一项很重要的工作。它不但可以为当前的开发团队提供帮助，而且还可以为以后的版本改进，客户应用提供可靠的依据。第 3 章 数据库结构设计3.1 数据库系统简介随着计算机技术在现代社会各领域的广泛应用，数据库技术的作用也越来越举足轻重。大到银行、通信、航空、气象等领域，小到商场、超市，凡是与数据打交道的地方，都要依靠数据库技术进行管理。当前市场上出现的数据库系统多种多样，常见的有：DB2,Oracle, SQL Server ,
30、 MySQL, PostgreSQL, Access 等。本系统的开发使用了 Access 数据库系统。它具有操作简便、安全性高、并行性好等特点。3.2 数据库的连接实现在 DW 中通过如下代码实现与数据库的连接:Set Rs = Server.CreateObject( “ADODB.Recordset“ )sql=“select top 4 Zx_Title,id from Zx_Dzja Order by id “14rs.open sql,conn,1,1if not rs.EOF thendo while not rs.EOF%target=“_blank“实验指导15alert(“ history.back();“Response.EndEnd SubDim RowCountRowCount = 8 每页显示的记录条数set rs=server.createobject(“adodb.recordset“)sql=“select ID,Zx_Kcsj_Title,Zx_Kcsj_UPdate from Zx_Kcsj Order By id desc“ rs.open sql,conn,1,1%课 程 设 计 管 理28序号标 题日期操 作0% “修改 “删除%RowCount = RowCount - 1Rs.MoveNextLoop
