网络教学平台的设计和实现.docx

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网络教学平台的设计和实现

论文样本，姓名、班级等位置请填写自己真实的内容

浙江工业大学成人教育学院

毕业设计说明书（论文）

论文题目：

精品课程网络教学平台的设计和实现

学生姓名

指导教师

专业班级

教学点

提交日期2013年月日

摘要

开展精品课程建设工作是提高教学质量和实施教学改革的需要，也是我校建设高水平大学的需要。

同时网络教学真正实现了教与学的零距离、全球范围内的资源共享与协作学习、教学管理等功能。

通过该平台，学生能够在不同时间不同地点轻松学习计算机组成原理课程，并进行网上答疑，技术交流等互动。

本平台采用ASP技术构建网页，并与数据库MSAccess有机结合，创建了一个具有交互式动态网页、网页内容动态更新和后台管理等功能的网络教学支持平台。

主要开发工具是DreamveaverMX。

该平台的实现中，我所做的工作有：

（1）网站总体结构和界面设计；

（2）综合管理模块（包括学生管理、年级班级管理和公告管理）及公告浏览；（3）教学文件管理模块；（4）试题管理模块（包括章节管理、题型管理、试题编辑和管理）及在线测试；（5）作业提交及作业批阅管理模块；（6）在线视频上传及播放模块；（7）在线网络教学模块。

该平台经过反复的修改和测试，实现了学生在线学习和教师教学的功能。

关键词：

教学平台，计算机组成原理，网络教学，精品课程

英文摘要如有困难，可以不写

TheDesignandImplementationofNetwork-BasedTeachingPlatformforModelCourse

（TeachingmaterialsandTeston-line）

Abstract

Modelcourseisdevelopedfortheimprovementofteaching,theimplementoftheteachingreform,theneedofthegoalofthehighleveleduniversityaswell.Theinternationaleducationalplatformofcoursesisnotonlycarryouttheclosedistanceofteachingandlearning,thesharingofresourcesandlearning,butalsothesuperviseofteaching.Throughthisplatform,studentscouldstudythecourseofcomputerorganizationprinciplewithoutthelimititionoftimeandplaceandbeinstructedbyteacherson-lineandevencommunicatetechnecalproblems.

ThetechniqueofASPisadopted,combinedwiththeMSAccessofdatabaseandthetoolofDreamveaverMX.Aninteractiveanddynamicwebwhosecontentcanupdatedynamicallybackgroundmanagementisimplemented.

Thefollowingworkaredoneintheimplementationofthisplatform:

（1）thedesignofthegeneralarchitectureandinterfaceofthewebsite;

（2）thecomprehensiveadministrativmodule（includethestudentmanagement,thegradeclassmanagementandplacardmanagement）andplacardtopreview;（3）theteachingdocumentmanagementmodule;（4）testmanagementmodule（includethechaptermanagement,thetypeoftestmanagementandtestcompilationandmanagement）andteston-line;（5）theputtinginandrectifyinghomeworkmanagementmodule;（6）transferringandbroadcastingvideoon-linemodule;（7）networkteachingOn-linemodule.

Theplatformismodifiedandtestedagainandagain,andhasimplementedthefunctionofonlinestudyandteaching.

Keywords：

teachingplantform，principlesofcomputerorganization，networkteaching，

elaboratedcourse

第1章绪论

1.1网络教学平台的建设背景

网络教学平台（NetworkEducationPlatform），又称在线教学平台、教学管理系统等。

一般而言，支持基于Web教学的支撑平台通常由学生学习平台、教师教学平台、教学管理平台三大子平台组成。

在功能上，主要提供系统的课程开发工具（包括对多种类型文件的导入导出并提供相互链接和有机整合等）、全面的学生管理工具（包括对特定学生或某一群体的添加、删除和赋予不同权限等）、强大的交流工具（包括同步的chat和异步的email等）、完善的测验功能（包括问题的创建、答案的反馈和结果的评判等）以及定期的统计功能（主要是对学生成绩的统计）等[1]。

人才培养质量是高等学校的生命线，而课程的质量是这条生命线的核心环节。

课程是直接影响人才培养质量的关键因素，课程建设的水平是教学质量的重要标志。

随着我国成功加入WTO，以及我国经济、社会的不断发展，高等教育大众化和国际化的特征越来越明显，高等学校正面临着越来越大的社会及高校之间的竞争压力，无疑这对高校的课程建设也提出了新的更高要求。

教育部根据高等教育发展的现状和需求，决定实施“质量工程”，而其中第一项内容就是高等学校精品课程建设。

精品课程是高等学校各个学科领域学术质量上乘、教学效果优良、富有个性特色的名师名课，经逐级筛选推荐，最终经专家组评审确定。

精品课程建设是提高教学质量的关键环节之一，也是教育部“质量工程“的重要内容。

开展精品课程建设工作是提高教学质量和实施教学改革的需要，也是我校建设高水平大学的需要。

精品课程要实行网上发布，并以此推动精品课程的可持续发展。

而课程的网络教学平台是申报省级和国家级精品课程必备的教学环境。

这主要由以下几点决定。

（1）精品课程建设的重要目标之一是实现优质教育资源的共享。

网上发布是实现精品课程资源共享的最佳途径。

（2）精品课程需要在竞争中不断更新、不断创造。

精品课程网上发布既有利于接受教育界同行和全社会的监督，同时可以取得反馈信息不断完善自己，这将有利于精品课程实现可持续发展。

（3）以计算机和互联网为核心的信息技术的发展对高等教育课程建设既是严峻的挑战、又是重大的机遇。

网上发布可以充分展示精品课程在应用和整合信息技术方面取得的进展和经验[2]。

精品课程网络教学平台的建设要和校园网建设一起综合考虑。

校园网的建设中重要的是要有一个适合本校实际、管理便捷、使用方便的校园网软件教学平台。

一些商业校园网软件平台往往存在着这样一些问题，如：

不切合学校实际、实用性不强；软件兼容性差，原始数据需要投入大量的人力重新输入；资金投入大；功能无法及时扩充和修改等。

根据学校的需要与实际情况，可以利用ASP的强大功能自行组建校园网教学平台，建设具有自身特点的网络多媒体教学环境。

1.2教学平台实现的目标

目前各高校多媒体教学和网络教学已经普遍开展。

在多媒体教学和网络教学中，如何对大量的教学资源（教师制作的网页课件、音视频课件、Word文档、PPT教案、教学参考资料、测试题、实验辅导及购买的商品化课件和教学参考资料等）进行管理，提供一个公用发布和使用平台，既方便教师教学又便于学生自主学习，既能对全校的多媒体课件进行统一管理，又能允许教师对个人教学资源进行自主管理，是大家都十分关心的问题。

本网站正是要构建一个计算机组成原理课程教学的WEB网站，为学生提供一个良好的学习环境，这是我们设计的课题目标。

能根据登录者的身份（分课程负责人、任课教师、校内课程学习者、一般浏览者）提供不同的服务。

提供课程相关信息，使学生在学习前便能了解所学课程的内容、性质。

实现网络教学、平时作业和其他有关学习资源的上、下载功能。

建立练习题库，供学习者自测练习。

建立在线答疑，为教师辅导以及大家交流学习心得提供良好的工作平台。

在教学的开始阶段，教学目标是确定的。

在学生通过网络查询资料的过程中，不仅存在着与教学相关的教学资源，同时也存在着对教学无意义的信息资源，通常这些无关信息更容易吸引学生、对教学产生干扰，为了避免学生在网上漫无目的地漫游，教师要在其学习过程中适时监控。

例如，赋予学习者以明确的方向，给学习者一个有趣且可行的任务，并提供必要的、能够指导他们完成任务的资源。

同时教师对每一任务目标的完成要在时间上予以限制。

教师不仅要培养学生良好的学习策略，更应重视学生的自我反省调整的策略，尤其是在运用多媒体网络这样现代化的教学手段时，更应如此。

一方面指导学生进行信息加工的策略，另一方面还要培养学生学习和锻炼自己的自我监控能力。

协作学习，完成意义建构。

教师根据学生的自学情况提出讨论题。

学生进入“论坛”发表看法，以达到意义建构。

学生在发表自己的观点时，必须运用相关知识，进行合理组织，有时还需要引经据典，并接受其他同学和教师的咨询。

此时的教师成了学生学习的促进者、组织者，需要及时处理学生讨论中出现的问题，适时进行调控，引导学生协作学习。

1.3建设网络教学平台的意义

课程网络教学平台使学生触网即通，想怎么用就怎么用，为学生释放了更多主动、自由学习的空间。

通过学生使用教学平台学习，学生已从单纯的受教育者变成了学习的主宰者。

学生可以通过资源共享来查询老师提供的参考资料，可以通过网上答疑来延续教室的讨论，可以通过网络来提交作业和参与测试。

充分体现了“以学生为主体，以教师为主导”的教育理念。

而且网络教育教学有如下优势：

（1）真正实现教与学的零距离

1）教师学生与教学资源之间：

零距离（任何位置，打破了国家、学校的限制）、零等待（任何时间）、全球资源共享。

2）教师与学生之间：

零距离（任何位置，打破了国家、学校的限制）、零等待（任何时间，同步与异步交互）、零隔阂（虚拟世界消除隔阂）。

（2）形式多样的交互

1）师生与资源的交互性：

网页的交互性（超文本与超媒体链接，搜索引擎，表单、脚本语言程序、动态网页等）、交互媒体（可控音频与视频、交互动画等）。

2）教师、专家与学生之间的交互：

同步（实时通信：

BBS、QQ、MSN、NetMeeting等）、异步（电子邮件、电子邮件列表、专题新闻组、BBS专题板区、Blog、Web论坛、评估与调查等）。

（3）丰富的数字多媒体与虚拟现实

1）丰富的数字多媒体：

图像、音频、视频、动画、流式媒体。

2）虚拟现实（包括与模拟现实的结合）：

由数字多媒体实现。

1.4网络教学平台在国内外的发展现状及趋势

目前国际性比较流行的网络教学平台有WebCT、Blackboard、Angel、Atutor、eCollege、Eledge、Virtual-U等多种，但WebCT和Blackboard是功能最为完善、最广为使用的两大网络教学平台。

其中，WebCT最初是由加拿大英属哥伦比亚大学资深教师MurrayGoldberg于1997年自行开发的网络教学平台，目前其产品的市场占有率在同类产品中已经位居全球第一。

WebCT可以说是完全基于Web浏览器的网络教学课件开发和管理系统。

在功能方面，除了具备上述网络教学平台提供的基本功能外，主要有以下两个主要特征：

（1）拥有相对强大的教学跟踪功能；

（2）具有独特的选择性发布功能。

而Blackboard是从CourseInfo（CourseInfo是由BlackBoard公司资助、由Cornell大学开发的一个集成性网络教学平台）平台发展而来的，目前已经发展成为两大网络教学平台之一。

相对于WebCT而言，Blackboard对内容组织采用文件夹和子文件夹形式，层次清晰明朗。

国内技术界和教育界在最近几年内也开始致力于引进和开发网络教学平台。

在引进方面，主要是亿邮公司引进并开发中文版的WebCT即eYouCT和CERNET于2003年10月与Blackboard公司共同投资组建赛尔毕博有限公司（CERNET-Blackboard），负责中文版Blackboard的开发和推广。

三人行，必有我师，这一理想的网络学习模式将在人大与南开得以实现。

南开大学软件学院和中国人民大学商学院与赛尔毕博签署合作协议，这两所学校将采用在国外许多大学有丰富成功应用案例的黑板网络教学平台"BlackboardLearningSystem"，此举标志着中国的传统教学真正进入了网络化时代。

业内人士认为，国内知名学校纷纷采用"BlackboardLearningSystem"进行网络教学，预示着网络辅助教育已经从初期的内容开发、管理转向真正发挥网络优势全方位开展自主学习，促进教学效果的阶段。

在网络大环境整体提升的背景下，网络辅助教学在中国已经真正开始启动。

同时，一些本土公司和高校正在积极开发自己的网络教学平台。

比如龙腾多媒体远程教育系统、天空教室网络教学系统等，清华网络学习平台和北京大学网络教学平台等。

但从功能的完备性和系统的稳定性而言，国内的网络教学平台相对于WebCT等大型平台还有相当大的差距[3～4]。

第2章系统开发环境和采用的技术

2.1交互式动态网页实现技术简介

现在网络技术越来越多，那么提供实现系统功能的工具也越来越多，主要技术有CGI、PHP，JSP和ASP，而且它们各有特点。

2.1.1CGI

CGI---CommonGatewayInterface，公用网关接口，是外部程序和WEB服务器之间的标准编程接口。

可以使用不同的程序编写，如VisualBasic、Delphi或C/C++等。

将已经写好的程序放在WEB服务器上运行，再将其运行结果通过WEB服务器传输到客户端的浏览器上。

通过CGI建立WEB页面与脚本程序之间的联系，并且可以利用脚本程序来处理访问者输入的信息并据此作出响应。

但是，这样的编制方式比较困难而且效率低下，因为每一次修改程序都必须重新将CGI程序编译成可执行文件。

最常用于编写CGI技术的语言是Perl（PracticalExtractionandReportLanguage，文字分析报告语言），它具有强大的字符串处理能力，特别适合用于分割处理客户端form提交的数据串；用它来编写的程序后缀为.pl。

CGI调用数据库需要安装DBI---DataBaseInterface，即数据库接口技术。

DBI提供了基于Perl的标准界面连接到各种不同的SQL引擎上。

2.1.2ASP

ASP---ActiveServerPage，动态服务页。

是微软开发的一种类似HTML（HypertextMarkupLanguage超文本标识语言）、Script（脚本）与CGI的结合体，它没有提供自己专门的编程语言，而是允许用户使用包括VBscript，Javascript等在内的许多已有的脚本语言编写ASP的应用程序。

当浏览器浏览ASP网页时,Web服务器就会根据请求生成相应的HTML代码然后再返回给浏览器,这样浏览器端看到的就是动态生成的网页。

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。

在了解了VBscript的基本语法后，只需要清楚各个组件的用途、属性、方法，就可以轻松编写出自己的ASP系统。

ASP的网页文件的格式是.ASP。

ASP与Script（脚本）的编写方式非常类似，它完全不需要重新编译成可执行文件就可以直接运行，再者ASP内置的ADO组件，允许用户通过客户端浏览器存取各种各样的数据库。

ActiveXDataObjects（ADO）是一项容易使用并且可扩展的将数据库访问添加到Web页的技术。

可以使用ADO去编写紧凑简明的脚本以便连接到OpenDatabaseConnectivity（ODBC）兼容的数据库和OLEDB兼容的数据源。

此外，ASP与CGI最大的不同在于对象向导和组件重用，ASP除了内置的Request对象、Response对象、Server对象、Session对象、Application对象、ObjectContext对象等基本对象外，另外可以允许用户以外挂的方式使用ActiveX控件。

当然，ASP本身也提供了多个ActiveX控件供使用，这些组件包括广告轮显组件、文件存取组件、文件连接组件与数据库存取组件等，这些大量扩充且重复使用的组件使ASP的功能远大于CGI。

ASP脚本代码其运行效率比CGI更高、程序编制也比HTML更方便且更有灵活性，程序安全及保密性也远比Script好。

Script脚本是由一组可以在WEB服务器或客户端浏览器运行的命令组合而成，就安全而言，有些危险。

ASP虽然具有脚本语言的方便性，但由于它是在WEB服务器端运行，运行后再将运行结果以HTML格式传送至客户端的浏览器，因此ASP与Script等一般的脚本语言相比，要安全。

ASP吸收了许多流行的技术，如IIS，ActiveX，VBscript，ODBC等，是一种发展较为成熟的网络应用程序开发技术；其核心技术是对组件和对象技术的充分支持。

通过使用ASP的组件和对象技术，用户可以直接使用ActiveX控件，调用对象方法和属性，以简单的方式实现强大的功能。

由于ASP采用的不是编译执行方式而是脚本解释的执行方式，因此程序员可以直接编写和修改asp脚本与不需要进行编译与连接，从而提高了编程的速度的效率。

此外，将用户的请求交给ActiveX的对象来处理是ASP的另外一个优势，这种方式极大地扩展ASP为请求服务的能力。

通过ActiveX对象的调用，ASP可以将一个请求分配给几个分布式的对象同时执行，进行分布式的计算，大大提高了执行效率。

ASP之所以能受到大家的重视与使用的原因，主要在于所产生的执行结果都是标准的HTML格式，而且这些程序是在网络服务端中执行，使用一般的浏览器（如IE或Netscape）都可以正确地获得ASP的“执行”结果，并且将这ASP执行的结果直接在浏览器中“浏览”，不像VBScript或JavaScript是在客户端（Client）的浏览器上执行，若使用VBScript来设计程序，客户端（Client）在IE浏览器中可以显示程序执行的结果，可是，客户端（Client）若使用Netscape浏览器就无法显示VBScript的执行结果。

ASP技术有一个缺陷：

它基本上是局限于微软的操作系统平台之上。

ASP主要工作环境是微软的IIS应用程序结构，又因Activex对象具有平台特性，所以ASP技术不能很容易地实现在跨平台的WEB服务器的工作。

2.1.3PHP

PHP--HypertextPreprocessor，超文本预处理器，PHP也是脚本解释执行的服务方式，因此PHP的结构及工作方式和ASP是一样的。

所不同的是PHP的脚本程序是由类C语言编写的，而ASP脚本是用Vbscript或JavaScript编写的。

PHP和Asp一样具有解释执行、线性服务的优势。

PHP和ASP相比，最大的优势在于PHP可以跨平台，无论是windows系列的操作系统，还是UNIX，Linux都可以使用PHP。

不同平台下开发的PHP脚本程序是完成兼容的，可以轻松地将一个平台下开发的PHP脚本程序拿到另一个平台下使用。

PHP与ASP相比最大的缺点是PHP只是单纯的解释执行器，不支持分布式对象的调用，因此也就是无法实现分布式的计算。

在遇到非常大的请求与迸发的请求非常多的情况，处理起来也会出现困难。

另外PHP是自由软件，没有像ASP一样提供开发和调试的工具。

程序员只能通过运行PHP脚本时解释器报告的调试信息和开发经验来排除错误，难度要比ASP大。

2.1.4JSP

JSP---JavaServerPages,java服务页。

是Sun公司推出的网站开发技术，是将纯Java代码嵌入HTML中实现动态功能的一项技术。

JSP属于是用java语言编写的，并且是基于Java虚拟机运行的。

java从根本上解决了互联网上跨平台、代码交换、以及网络程序安全等诸多问题。

JSP和Asp一样也是脚本解释执行的。

JSP是通过解释执行Java语言编写的脚本来执行一个javaservlet的程序。

JSP与ASP单纯的解释执行不同，第一次访问JSP的脚本时首先需要通过Java编译器将JSP的脚本编译成servlet，然后有Java虚拟机运行编译好的servlet。

和ASP支持用VC和VB开发的ActiveX对象类似，JSP中可以使用Java语言编译写的java类、javaBeans或者EnterprisejavaBeans来进行更为复杂的处理。

这样JSP也可以实现JSP脚本功能的扩展，并通过调用多个分布式对象实现分布式处理。

JSP是一种全新的解决方案，它集合了PHP的跨平台，ASP的分布式对象支持的优点，并将applet的运行从客户端移到服务器端，降低了对客户端的要求[5]。

2.2技术的选取

ASP、PHP和JSP基本上都是把脚本语吉嵌入到HTML文档中。

如果要说它们各自主要的优点，那就是：

ASP学习简单，使用方便；PHP软件免费，运行成本低；JSP多平台文持，转换方便。

ASP由于采用basic语法，只要熟悉basic语言，有点html基础，要学习掌握ASP是很简单的事情,而且技术简单。

jsp由于采用java语法，由于java高度的面向对象和灵活性，所以，比basic稍微要难点，要真正的将Java体系掌握清楚，并不是短时间能很好的做到的。

针对现阶段网页大部分在Windows环境下开发，使用InternetExpolrer浏览器的情况，并通过以上对比以及对系统要求的分析，为了降低系统开发难度，我们采用基于Windows的ASP服务端编程语言来实现系统的功能。

2.3数据库

本系统的后台数据库采用Microsoft公司的MicrosoftAccess2000关系数据库开发工具，数据库能汇集各种信息以供查询、存储和检索。

在数据库方面，Access是一种关系数据库工具，关系数据库是已开发的最通用的数据库之一，ACCESS简单容易使用，具有数据库的一般要求的功能，包含在了OFFICE套件里面，而且对服务器的要求不高，可以满足普通网站的要求，适用于多数用户。

同时使用同一个公司的技术,几种技术的结合能达到资源的最优化,性能最好,稳定性最高。

2.4ASP技术简