基于ASP的教学网站的方案设计书文档格式.docx
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随着巨额资金的投入，一批批校园网络如雨后春笋初具规模。
网络化教育的第一个直接效果是促进信息化教育。
如何充分发挥校园中网络的功能，促进教育教学的大发展是摆在教育工作者面前一个急需解决的课题，于是教学网站、学科网站的研究便孕育而生[4]。
综上所述，信息化教育迫切需要构建高效的教学网站。
1.2教学网站的现状
教育本是综合运用各类媒体、手段、方法达到预期目的的社会行为，具有整体性。
现代教育模式比起那种“以教师为中心”的传统教学模式而言，更多的讲求的是“教师为主导、学生为主体”和“自主性学习”，从而学生能从自身的层次出发，自主地去学习知识。
进入20世纪90年代以后，以Internet为代表的计算机网络的飞速发展及现代教育理论的不断成熟，对教育形态带来了巨大变革。
网络教育，在线学习，开放学习等兴起并不断走向规范化。
世界经合组织的研究表明，到2000年世界有7000万人通过远程教育方式进行学习。
我国自1998年9月开始现在远程教育的试点工作。
教育部首先批准四所高校作为现代远程教育的首批试点院校，截止目前已有200多所，网络教育的覆盖已达全国34个省自治区，本文从基于ASP的技术对教学网站设计的提出。
1.3教学网站构建的理论基础
1.3.1现代教育学的理论
现代教学理论强调在整个教学过程中由教师担任教学的组织者、指导者、帮助者和促进者，充分利用情景、协作等要素发挥学生的主动性、主体性和创造性，最终达到学生对知识的意义建构。
在教学中强调教师和学生、学生和学生的相互作用：
教材所提供的知识不再只是教师传授的内容，应该是学生积极的意义建构；
媒体也不再只是帮助教师传授知识的手段，而是作为学生主动学习、协作式探索学习的认知工具[5][6]。
1.3.2教学设计理论
我们通过网站指导教师教学的过程中同样需要利用教学设计的理论和方法作为理论基础。
教学设计是运用系统方法分析教学问题，确定教学目标，建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程以达到优化教学效果的目的。
（1）教学设计的一般模式
综合分析了不同教学情景与应用水平的教学设计过程模式，何克抗提出了“主导一主体”双主的教学模式。
“主体一主导”教学设计模式从方法和步骤上来说，是以教为主与以学为主的教学设计方法和步骤的综合，但其指导思想却与上述两种教学设计有本质的不同，双主教学设计强调既要发挥教师在教学中的主导作用，又要体现学生在学习过程中的主体地位[7]。
（2）教学设计的基本要素
教学系统由学生、教师、教学内容、教学方法和教学媒体构成，教学设计则是对教学系统的优化设计。
它们的基本要素是四个：
学习者分析、教学目标、教学策略、教学评价[8]。
在具体化构建教学设计过程的模式中，既要保证“学习者、目标、教学策略、评价”四要素的一致性，使各要素相辅相成，产生整体效应，又要认识到教学过程是一个动态过程。
在利用模式进行教学时，应根据不同的实际情况，创造性地进行教学设计工作[9]。
（3）教学设计理论对设计与开发教学网站的启示
信息化教学设计软件秉承加涅的教学设计思想，认为教学设计就是设计一系列的教学事件，这些教学事件作为学生学习的外部条件能有效地促进学习。
为了设计这些教学事件，信息化教学设计软件系统需要提供一系列的教学事件。
其具体流程是：
首先，对知识进行分类，并且对知识进行表征，通过知识表征建立系统参数；
然后系统根据参数运用一定的教学处理规则来生成教学策略、模式和教学建议。
这些都是教学设计自动化理论的基本思想和实现技术。
在本系统软件的设计和开发过程中，梅瑞尔的教学处理理论（ITT理论）、
瑞格鲁斯的成分显示理论（CDT理论）成为设计和开发的基本理论。
1.3.3信息科学的理论
信息科学是以信息为主要研究对象，以信息的运动规律和应用方法为主要研究内容，以计算机等技术为主要研究工具，以扩展人类的信息功能为主要目标的一门新兴的综合性学科。
信息科学的研究内容包括：
阐明信息的概念和本质；
探讨信息的度量和变换；
研究信息的提取方法；
澄清信息的传递规律；
探明信息的处理机制；
探究信息的再生理论；
阐明信息的调节原则：
完善信息的组织理论[]。
教学网站的建设和维护就是对信息进行采集、加工、处理、传递和控制的过程，它需要新兴的信息科学的有效指导。
1.4论文研究的主要内容
1.4.1论文研究主要内容
（1）教学网站的构建理论；
（2）教学网站的构建技术；
（3）教学网站设计；
（4）题库中试卷的组卷算法；
1.4.2论文的组织结构
第l部分绪论部分通过对教学网站发展现状的分析，结合教学网站的特点，阐述了开发教学网站的目的及意义。
总结了研究的主要内容和取得的成果。
从现代教与学的理论基础角度出发阐述了教学设计的一般模式、基本要素、教学设计自动化理论，从而明确了教学网站构建的理论基础。
第2部分在分析了教学网站构建的理论的基础上，阐述了教学网站构建的技术支持，包括：
ASP技术、网络数据库技术。
详细地对关键技术进行了说明。
提出了基于ASP技术的教学网站的设计。
第3部分论文研究工作中的重点、难点部分。
教学测试是检验教学效果的主要手段。
通过试题库组卷在线考试的方式来完成对学生的测试。
采用基于真随机数的自动组卷的算法实现组卷工作。
先根据期望的难度等级来组卷，如不符合该难度再重新组卷的麻烦，节省了时间。
第4部分是教学网站的设计部分。
对两站主要功能进行了总结说明。
是论文的主要研究部分。
2教学网站构建的技术支持
2.1ASP技术
ASP是ActiveServerPage的缩写，意为“活动服务器网页”。
ASP是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种应用,它可以与数据库和其它程序进行交互，是一种简单、方便的编程工具。
ASP的网页文件的格式是.asp，现在常用于各种动态网站中。
ASP是一种服务器端脚本编写环境，可以用来创建和运行动态网页或web应用程序。
ASP网页可以包含HTML标记、普通文本、脚本命令以及COM组件等。
利用ASP可以向网页中添加交互式内容（如在线表单），也可以创建使用HTML网页作为用户界面的web应用程序。
与HTML相比，ASP网页具有以下特点：
（1）利用ASP可以实现突破静态网页的一些功能限制，实现动态网页技术；
（2）ASP文件是包含在HTML代码所组成的文件中的，易于修改和测试；
（3）服务器上的ASP解释程序会在服务器端制定ASP程序，并将结果以HTML格式传送到客户端浏览器上，因此使用各种浏览器都可以正常浏览ASP所产生的网页；
（4）ASP提供了一些内置对象，使用这些对象可以使服务器端脚本功能更强。
例如可以从web浏览器中获取用户通过HTML表单提交的信息，并在脚本中对这些信息进行处理，然后向web浏览器发送信息；
（5）ASP可以使用服务器端ActiveX组建来执行各种各样的任务，例如存取数据库、发现哦那个Email或访问文件系统等。
（6）由于服务器是将ASP程序执行的结果以HTML格式传回客户端浏览器，因此使用者不会看到ASP所编写的原始程序代码，可放置ASP程序代码被窃取。
2.2网络数据库技术
自从数据库系统出现以来，人们从来没停止过对数据库访问的要求。
而随着Internet动态技术的发展，人们又提出在网络环境下使用数据库的问题。
许多数据库语言对诸如C或Fortran语言都提供了开发接口，这使得用户便于使用但却需要开发人员对特定的开发平台有丰富的经验。
如何在不同的平台下方便地访问不同的网络数据库系统，这正是要讨论的问题。
WWW浏览器是通向WWW的一个工具，它同时也提供了通向数据库的图形用户界面。
2.2.1数据库系统
数据库系统的简单结构如图2.1所示。
图中的数据库是数据的汇集，它以一定的组织形式存于存储介质上。
数据库管理系统（DBMS）是管理数据库的软件，它实现数据库系统的各种功能。
应用以数据库为基础的各种应用程序，应用程序必须通过DBMS访问数据库。
数据库是共享的，需要有人进行数据库的规划、设计、协调、维护和管理等工作，负责这些工作的人员或集体称为数据库管理员（DatabaseAdministrator）。
应用程序、数据库管理系统、数据库和数据库管理员构成数据库系统。
图2.1数据库系统
2.2.2数据库设计
数据库应用指选择合适的DBMS，设计、建立、维护和管理数据库系统为用户服务。
与软件一样，数据库也有一个生命周期，它包含下列阶段：
（1）数据库系统的规划
包括系统的应用范围和功能的确认、应用环境的分析、DBMS及其支撑环境的选择和配置、人员的配备和培训，以及投资估算和效益分析等活动。
（2）数据库设计
数据库设计的基本任务。
（3）数据库的建立
根据数据库设计的结果，定义数据模型，规定访问权限，设置完整性约束，同时对新建立的数据库还必须进行必要的测试和调整，以保证其符合设计的要求。
（4）数据库运行、管理和维护
（5）数据库的扩充和重构
当一个单位的组成、结构、功能发生变化时其对应的数据模型也须作相应改变。
数据库经过一段时期运行后，其扩充和重构是不可避免的。
数据库设计是数据库生存周期中一个重要的阶段，一般分为四步：
需求分析：
设计一个数据库，首先是对资料的收集和分析。
概念设计：
在需求分析的基础上，用概念数据模型，表示数据及其相互闻的联系，画出E--R图。
该过程与DBMS无关。
逻辑设计：
该过程将概念数据模型转换成以DBMS的逻辑数据模型表示的逻辑模型。
物理设计：
设计数据库的内模式，即文件结构、各种存取路径、存储空间的分配、记录的存储格式等。
3关键算法研究
3.1组卷相关算法
教学测试中试题抽取的基本依据是所选择的测试试题必须与学生所学习的知识点的教学目标相匹配。
抽取试题的算法有多种，组卷质量好或坏，能如实地反映出学生对知识技能的掌握程度以及教师的教学水平。
因此，抽题成卷后，要根据学生答题情况，应用试卷测评手段，根据各项质量指标全面评价试卷。
智能组卷的设计目标是在线考试系统自动化或半自动化地生成一份用于考试的试卷，由于用户在组卷时会对试卷提出多方面的要求，如总题量、难度、题型、章节比例、重点章节比例、知识覆盖面等，要在一个有限的题库中找出相应的试题同时最大程度的满足用户多方面的要求组成公平性、科学性、合理性的试卷并非易事。
3.1.1常用的组卷算法
遗传算法在发展的初期称为简单遗传算法（SimpleGA，SGA）。
1962年Holland教授首次提出了GA算法的思想，从而吸引了大批的研究者，迅速推广到优化、搜索、机器学习等方面，并奠定了理论基础。
它是一种模拟生物进化过程和自然遗传机制的过程搜索最优解的算法。
它提供了一种与传统技术截然不同的求解问题的方法，其基本过程是：
产生一个与问题相关的潜在解的种群，设计一些从旧解产生新解的变化算子，并应用选择机制保留那些最好的解到当前代。
但遗传算法有：
如早熟、局部搜索能力弱等缺点。
随机选取法即随机从试题库中提取试题，其优点是：
算法结构简单、运行速度快；
缺点是：
由于约束条件少，组卷中试题重复率、相似率高，试卷的总体难度难以把握，尤其是题库量较小时。
对于整个组卷过程来说组卷成功率低，即使组卷成功，花费时间也令人难以忍受。
好的组卷算法应该结构简单、节省时间、成功率高，尽量降低重复率、避免花费时间长。
当然，每一种算法都有其优劣性，但并不是优点越多、评价越高的算法，就越适用，而应该在实际应用时，根据所需要解决的问题来采用合适的算法。
因此，在系统中采用基于真随机数的自动组卷算法。
3.1.2组卷策略的基本要求
一个良好的组卷策略通常必须满足如下两个基本约束：
（1）能提供灵活的组卷控制接口。
以尽可能的满足不同出卷人的评价目标需求。
（2）由组卷策略逻辑生成的试卷在应用中要经得起教育测量理论的检验．简单的说就是试卷的测试结果应该基本呈正态分布。
4基于ASP技术的教学网站的设计
4.1系统分析
4.1.1需求分析
人类已经进入了网络时代，网络技术的发展为远程教育提供了一片崭新的天地，一种新的远程教育形式——网上教学也随之出现，它是一种以网络为基础的远程教学系统，通过计算机网络扩展至社会的每一个角落，以至于每个人都可以不受时间、空间和地点的限制而自由学习，以较低的付出得到高质量的教育，而且这种教育形式克服了传统远程教育缺乏交流和交互的缺点。
它提供丰富的知识库与信息库，能够激发学习者的学习兴趣，从而达到让学习者主动构建知识的目的，实现自己获取知识、自我更新甚至创新知识的理想目标。
网上教学已经成为培养人才、促进科研和教育事业发展的重要途径。
随着网络的不断发展和普及、网上教学必将在教育科研的各个方面发挥越来越重要的作用。
所设计的基于ASP技术的TLS（TeachingOilLineSystem）系统主要功能包括：
（1）学生管理：
学生登录、学生注册、找回密码。
（2）校院概况：
校院介绍、友情链接、与我联系。
（3）网上课堂：
课程列表（学习目的、参阅资料、参阅书目、学习提纲）。
（4）远程教学：
课件点播、交流与讲座、网上直播。
（5）公告栏：
公告信息。
（6）教师登录：
校院概况管理、学生档案管理、专业管理、课程管理、学习资料库管理、远程教学管理、网络考试管理、公告栏管理。
4.1.2实现目标
TLS系统主要实现如下目标：
（1）适用于Internet国际互联网络、Intranet内部网络环境下基于网站的网络教学。
（2）提供丰富的知识库与信息库。
（3）可直播或点播教学内容。
（4）学生和教师用计算机和网络完成教学授课全过程，达到课堂现场教学同样的效果。
4.2系统设计
4.2.1系统结构图
本系统共分9大部分功能模块。
系统结构如图4.1所示：
图4.1网上教学系统结构图
4.2.2数据库设计
网上教学系统采用SQLServer数据库，数据库名称为WebTeaching。
数据库WebTeaching包含以下表：
学生信息表（Tab_student）、教师信息表（Tab_Teacher）、校院信息表（Tab_Profile）、专业信息表（Tab_Profession）、课程信息表（Tab_Lesson）、课程类别表（Tab_Type）、主题信息表（Tab_Topic）、回复主题信息表（Tab_Reply）、网上点播信息表（Tab_Chair）、公告信息表（Tab_Placard）、学习资料信息表（Tab_Library）、参阅资料信息表（Tab_Document）、网上直播信息表（Tab_DirectPlay）、试卷名称表（Tab_testpaper）、试题信息表（Tab_questions）、考生成绩信息表（Tab_stuResult）。
（1）学生信息表：
存储学生的基本信息，其中字段ID是在学生注册时，系统自动生成的学生证号码，是学生身份的惟一标识。
表Tab_student如表4.1所示。
表4.1表Tab_student的结构
字段名
数据类型
说明
ID
char（20）
学生证号
Birthday
datetime（8）
出生日期
Name
char（10）
用户名
Question
char（50）
密码问题
PWD
密码
Answer
密码答案
Sex
char
（2）
性别
Profession
int（6）
专业编号
（2）教师信息表：
用于存储教师登录信息。
该系统的教师相当于管理员。
表Tab_Teacher如表4.2所示。
表4.2表Tab_Teacher的结构
int（4）
教师编号
UserName
Purview
权限
（3）校院信息表：
用来存储学校的基本信息。
表Tab_Profile如表4.3所示。
表4.3表Tab_Profile的结构
Address
char（100）
Introduce
text（16）
Tel
Shiziduiwu
Post．code
char（6）
Map
Email
住址
（4）专业信息表：
用来存储学校所设的专业信息。
表Tab_Profession如表4.4所示。
表4.4表Tab_Profession的结构
专业名称
（5）课程信息表：
存储每个专业所包含的课程信息。
表Tab_Lesson如表4.5所示。
表4.5表Tab_Lesson的结构
课程编号
OfProfession
所属专业编号
课程名称
Syllabus
学习提纲
LessonType
课程类别编号
StudyGoal
学习目的
Booklist
chat（100）
参阅书目
（6）课程类别表：
用来存储课程的类别信息。
表Tab_Type如表4.6所示。
表4.6表Tab_Type的结构
类别编号
TypeName
（7）主题信息表：
用来存储论坛的主题信息。
表Tab_Topic如表4.7所示。
表4.7表Tab_Topic的结构
主题编号
nchar（50）
电子邮件
Title
ncbar（225）
主题
Oicq
Oicq号码
Content
ntext（16）
主题内容
HomePage
主页
CreateTime
smalldatetime（4）
创建主题时间
Hit
Int（4）
点击次数
Author
作者
Reply
回复次数
Face
nchar（15）
表情
ReplyTime
回复时间
（8）回复主题信息表：
用来存储每个主题所对应的回复信息。
表Tab_Reply如表4.8所示。
表4.8表Tab_Reply的结构
回复编号
TopiclD
所属主题编号
回复内容
Cre．ateTime
回复主题时间
richar（15）
Qicq号码
（9）公告信息表：
存储公告信息。
表Tab_Placard如表4.9所示。
表4.9表Tab_Placard的结构
公告编号
Subject
公告主题
Person
发布人
DDate
Smalldatetime（4）
发布时间
Text（16）
公告内容
（10）学习资料信息表：
存储各种类型的资料信息，URL字段用于存储资料的网址。
表Tab_Library如表4.10所示。
表4.10表Tab_Library的结构
资料编号
char（80）
资料主题
URL
资料存放的网址
Typo
资料类型
Ondate
添加资料的日期
（11）参阅资料信息表：
存储Word编写的资料文件，相当于学校的资料室。
表Tab_Document如表4.11所示。
表4.11表Tab_Document的结构
LessonID
所属课程编号
Char（100）
资料名称
DocPath
资料存放的本地路径
（12）网上直播信息表：
存储一个最新的视频剪辑。
表
升级会员 