基于ASP.NET的网上教学系统的设计与实现

摘要在网络教学的实施中,支持教学活动的教学平台集成了网络教学所需的各种应用子系统和工具。虽然国内外已经研发了许多网络教学平台软件,但是从软件的功能与应用效果来看仍然处于探索阶段。

为了满足信息时代的教学需要,本文研究并设计了一个系统。探讨了传统教学管理模式的不足,分析了基于 WEB 的网上教学管理系统所具有的优点。深入地研究了该系统所涉及的 WEB 技术平台体系结构、WEB 数据库技术、系统实现的关键技术和方法。对基于 WEB 的网上教学系统的总体方案进行了研究和设计。从网络教学的实际需求出发,设计了网络教学系统所应具备的主要功能。

 

关键词:教学系统;ASP;系统实现;

 

1 课题研究的背景

在当前我国的大中专学校教育教学改革过程中,如何体现学生的主观能动性,培养学生自主学习的能力,培养学生的创新能力;教师在课堂教学中强调思路和方法,强调对学生学习能力的培养,强调如何提升学生的学习兴趣,强调如何提高个人能力去解决问题,已成为大家所关注的要点。网络教学是一种开放式的教学方式,它充分的利用了互联网和多媒体技术,将教育学知识和计算机科学知识充分结合,而形成的最有生命力的网络化教学。如何将网络教学资源形成有力的教学支撑环境;开发教学管理系统,提高教学管理水平。已经成为大中专院校在教学管理及校园网络建设中的迫切需要解决的问题。

2研究的现状

2.1 国外的教学管理系统发展现状

八十年代以来,西方发达国家的学校和研究机构纷纷进行了网络教学的研究工作,并取得了许多研究成果。例如,英国在 1989 年设立的 CTIComputer in Teaching Initiative)工程,其目标就是通过计算机、多媒体与网络通信技术的结合实现对所有学科从教学模式、教学内容到教学组织形式的彻底变革,以达到提高学习质量与教学效率的目的。

进入九十年代以后,国外发达国家的网络教学获得了迅速的发展。例如在美国,约有 80 所大学都有自己的网络教学系统,他们有自己的高带宽的专用网络,完全满足了高质量的实时媒体的传送和交互。

2.2 国内校园信息化建设中的教学管理系统发展现状

目前国内学校校园网络建设发展不平衡,在教学管理信息系统方面同时并存三种模式。第一种模式是面向单个职能部门的事务处理方式。这些系统基本上是属于单机版的,如国家教育部统一开发的用于管理成教学生学籍的学生学籍管理系统和教材管理系统等。他们的系统主要多是教务/学籍管理等静态系统,不能解决教学过程和教学质量的动态管理等问题;第二种模式是局域网管理模式,可以实现本部门的数据共享,如建立在局域网上的教务信息管理系统,数据集中在教务部门服务器上。

3. ASP.NET 的应用系统开发技术

3.1 常见的网络程序设计语言

3.1.1 ASP

运用 ASP 可将 VBscriptjavascript 等脚本语言嵌入到 HTML 中,便可快速完成网站的应用程序,无需编译,可在服务器端直接执行。容易编写,使用普通的文本编辑器编写,如记事本就可以完成。由脚本在服务器上而不是客户端运行,这样大提高了用户与服务器之间的交互的速度。

3.1.2 PHP

PHP Rasmus Lerdorf 1994 年提出来的。后来功能不断完善,形成了今天流行的 PHP3 的雏形。PHP 程序可以运行在 UNIXLinux 或者 Windows 操作系统下,对客户端浏览器也没有特殊要求。

3.1.3 JSP

JSP 的全称是 Java Server Pages,它是由太阳微系统公司(Sun Microsystems Inc)提出,多家公司合作建立的一种动态网页技术。 JSP 可以运行在几乎所有的服务器系统上,当然,需要安装 JSP 服务器引擎软件。

3.2 ASP.NET 概述

ASP.NET 是由活动服务器页面发展而来。ASP.NET 利用 common language runtime 和服务框架网络应用程序提供了一个可靠的、自动化的、可扩展的主机环境。

ASP.NET使用基于构件的Microsft .NET框架配制模板,因此它获得了如XCOPY配制、构件并行配制、基于 XML 配制等优点。ASP.NET 另一个主要优点是,它支持应用程序的实时更新。在应用程序中,HTTP 请求是通过 HTTP 模块的一个管道路由的,最终到达请求处理程序。HTTP 模块和请求处理程序是一些实现特殊接口的受控类,而这些接口是由 ASP.NET 定义的。

3.3 ASP NET 体系结构以及提供的功能

(1) Web 窗体

Web窗体它提供了窗体设计器、编辑器、控件和调试功能,这些功能结合在一起,将使您能够为浏览器和 Web 客户端设备快速地生成基于服务器的可编程用户界面。

(2)服务器控件

ASP.NET 服务器控件映射 HTML 中的一些相应元素,提供了强有力的服务器端编程能力。服务器控件在服务器端运行。

(3) Web 服务

它允许程序开发者通过编程使服务通过 Internet或局域网共享给其他程序开发者。

 (4)缓存

程序开发者通过减少从 Web 服务器和数据库服务器处理加载的次数来改善应用程序的性能。

(5)配置

由于这些 XML 文件是 ASCII 文本文件,您可以读取和修改这些文件。

(6)状态管理

ASPNET 提供了内部状态管理功能,它使您能够保存和管理应用程序特定、会话特定和开发人员定义的信息。此信息可以独立于页面上的任何控件。

3.4 ASP.NET 的优势

(1)兼容性

ASP.NET ASP 兼容。 ASP.NET 文件以新的扩展名出现,即.ASPX,因此,很容易辨认出新老文件。

(2)移植性

而在 ASP.NET 中,可以向目标服务器直接复制组件,当需要更新时,重新复制一个即可。ASP.NET 会自动逐步用新的组件替换旧的组件。

(3)语言的改进

ASP.NET一大激动人心的新特性就是再也不存在脚本了。ASP.NET 己不再支持VBScirpt,转而全面 Visual Basic,它仍然支持 JScript,但同时增加了类型。

(4)分离程序代码和网页内容

ASP 中网页显示的 HTML 标记和程序代码混杂在一起,给人以杂乱无章的感觉。在 ASP.NET 中引入了全新的 HTML 编程模型,包括全新的服务器端控件、标单的事件驱动、数据绑定等,将程序代码与 UI 接口清楚的分开。ASP.NET 通过两种模型来解决上面的问题。第一种方法是代码内联模型,第二种方法是后台编码(code-behind )模型。

(5)多语言支持

ASP.NET 支持多种语言,它的缺省语言是 Visual BasicVisual BasicASP.NET 全部用成熟的 VB 语言来编写。不过,VB 有了一些改动。如:不再有Set&Let,不再有缺省属性,Arguments须通过缺省设置来实现BYVAL,,Integer 32 位,Long 64 位等。

(6)服务器处理

为把一个普通的 HTML 控件变成一个服务器控件,只需将 runat="server',作为一个特性添加到代码中。控件在服务器上运行,将允许我们使用 ID 特性来直接识别它。

(7)部署

每个 ASP.NET 应用程序都是自包含的,其中包括了配置文件和组件。在..NET Framework 中,无需在注册组件,只需将它们复制到目标位置即可。

3.5 ASP.NET 的运行机制

当用户通过浏览器发出一个对*.aspx 文件的请求时(HTTP:Request), Web 服务器响应该 HTTP 请求,调用 ASP.NET 引擎(aspnet_ isapi.dll),将其解析成源程序代码,由 CLR 编译器编译为一致的 IL 格式,再由 JIT 编译器编译成机器代码,并将其当成“类(DLL 文件)”来处理,此后,当再有对此页面的请求时,由于 ASPX页面己经被编译过,所以,CLR 会直接执行编译过的代码,最后由 Web 服务器生成标准的 HTML 页面传送给客户浏览器(HTTP:Response)

3.6ASP. NET 的网页架构特点

ASP. NET 将以往“Web 应用程序”的范畴加以扩充,如融入 Web Service 的概念、改善组件管理的不便、制作可重复使用的控件等,基本上有下列几类文件

ASP.NET 文件(*.aspx) 强化后的 Global. asax 文件,新增为 16 种事件过程   包含文件(*.inc *.aspx)或“Code Behind”文件 应用程序配置(web.config)文件,可让 Web 开发者一次指定整个 Web应用程序的配置,节省一个个设置的时间

4系统功能设计与分析

4.1 系统需求分析

需求分析是软件生命周期中重要的一步,也是起决定性的一步。

4.1.1 功能需求

1)教学管理系统以课程教学为中心,围绕课程,实现课程教学大纲、课程教案、教学进度计划、实验安排、学习资源的资源信息的网上发布、查询、浏览和更新。

2)用户管理机制。

3)教与学的交互性。

4)学生作业管理。

5)学习水平测试。

6)教学督导。学生可以上网进行网上评教,由教务处对评教结果统计、分析,并适时反馈给教师,使教学质量得到有力监控。

4.1.2 性能需求

1)实用性。

2)可扩展性。

3)安全性。

4)易维护性。

5)使用便捷性。

4.2 教学管理系统平台的选择

4.2.1 系统平台的选择

SQL Server 2000 是一个后台数据库管理系统,它功能强大、操作简便,日益为官大数据可用户所喜爱,越来越多的开发工具提供了与 SQL Server 2000 的接口。了解和掌握 SQL Server 的功能,对于一个数据库开发管理人员来说非常必要。SQL Server 2000 Microsoft 公司推出 SQL Server 数据库管理系统的最新版本。SQL Server 2000 全面扩展了 SQL Server 7.0 的性能及可靠性和易用性,使它成为一个出色的数据平台,可用于大型联机事务处理、数据仓库,以及电子商务等。SQL Server 2000 XML HTTP 提供充分的支持,提供分割装载和确保时间的特性,提供先进的管理和协调机制,可以自动管理线程任务,降低总体开销。

4.2.2 开发工具的选择

我们决定采用了.NET 平台和 ASP.NET 技术开发教学管理系统,编程语言选用 Visual Basic,数据库管理系统选用 Microsoft SQL Server 20000

4.3 教学管理系统的系统功能设计

4.3.1 系统用户分析

系统中的用户类型可以分为三种:系统管理员、教师、学生。各类用户在客户端执行一定的功能来完成教学和管理任务,其分工是以不同的登录身份来实现的。图 4-1 表示了这种教学模式。

 

基于以上的教学模式,系统分别为每种用户定义了严格的权限。系统管理员:具有最高权限,可以管理系统中其他所有人员的用户密码及权限,管理员是一名由学校领导指定的特殊身份的教师,对整个系统起到管理分类的作用。

教师:可以进行所教授课程的教学资源发布、作业通知发布、课程试题管理、成绩评判的权限,可以修改自己的用户名、密码,具备使用其他子系统的权限。

学生:学生首先登录注册页面,取得合法用户名和密码后,按相应的用户名及密码进入系统进行学习和交流,可以对密码和个人信息进行修改。

4.3.2 系统功能设计

1、登录控制

系统管理员是由学校领导指定的具有特殊身份的有一定计算机专长的教师,他(她)具有最高的管理权限。管理员、教师、学生登录时均需要输入用户名和密码。

2、系统管理

帐户注册机制:系统保留了多个系统管理员帐号;教师帐号由管理员创建;学生的帐号由学生学号产生,学生注册时用户名和密码可进行修改,改后帐号立即生效,且可从学生个人信息处修改。

帐号维护机制:系统管理员可以创建教师用户、删除教师用户、修改教师信息。

教师可以修改自身的部分资料。

2)课程管理

课程资源管理包括:课程简介、任课教师信息、教学大纲、教学进度安排、实验安排、PPT 课件等。根据用户权限不同,用户进入系统后,所呈现的课程资源相关页面内容也不一样:

    1.系统管理员

    浏览课程资源或信息;修改和删除课程简介、任课教师信息、教学大纲、教

学进度安排、实验安排;添加和删除 PPT 教学课件;管理课程计划、公告和留言。

    2.教师

    浏览课程资源或信息;添加和删除本人授课的课程简介、教学大纲、教学进

度安排、本课程的 PPT 课件;添加和删除课程通知、作业通知和课程留言。

    3.学生

    浏览和下载课程资源或信息;浏览课程通知和课程留言,签写课程留言。

3)班级管理

    对教学班级信息进行管理和编排,与课程管理类似。

3、聊天室

目前流行的网上聊天室一般有如下三种方式:文本交流、白板的图形方式及语音聊天。鉴于后两者的技术实现较为复杂,该系统只实现了第一种方式。实现用户查看留言,签写留言,回复他人留言;管理员或教师回复、添加和删除留言。

4、作业管理

该部分实现了师生之间作业信息的交互。

 

结束语

为了满足信息时代的教学需要,本文研究并设计了一个基于 WEB 的网上教学

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