1、Internet技术与应用网络课程资源管理系统的设计方案与开发Internet技术与应用网络课程资源管理系统的设计与开发杨智业，潘战生（华南师范大学网络教育学院，广州510631）摘要：随着Internet的迅速发展，跟Internet技术与应用这一领域有关的网络课程不断涌现出来。如何使这些网络课程能够实现对自身教案资源进行有效的统一管理成了一个迫切需要解决的问题。本研究主要总结了已有的同类型网络课程资源管理系统的优点与缺点，阐释了本研究的重要性和必要性，对网络课程中的资源管理系统的需求进行了分析，给出了关键功能模块的数据流图，介绍了ASP.NET的技术优势，并论述了应用ASP.NET技术开发
2、一个高效、可靠、通用、基于信息资源建设规范的网络课程资源管理系统的方法与技术，以解决同类型网络课程所面临的教案资源管理问题。关键词：网络课程；网站资源管理系统；网站后台技术；网站安全；ASP.NETThe Design and Development of the Resource Management System Based on Internet Technology and Application Web-based Course Yang ZhiYe, Pan ZhanShengSouthChinaNormalUniversityNetworkEducationCollegeGuan
3、gZhou 510631Abstract:With the rapid development of Internet, a lot of web-based courses have been designed and developed. It is always an urgent problem for us to solve that how to manage the resource in these courses efficiently. By analyzing the merits and the limitation of the similar web-based c
4、ourse of Internet Technology and Application, we present a new approach to design. In this paper, we give the main requirements of the web-based course resource management system and provide the data stream charts of the key function modules. Furthermore, we describe the advantage of the ASP.NET and
5、 address the methods and technique of developing a reliable, universal resource management system with high performance using ASP.NET which based on resource building criterion. Finally, we expect to solve the application problems that may exist in other web-based courses with this resource manageme
6、nt system.Key words:Web-based Course,Website Resource Management System,WebsiteBackstage Technology, Website Security, ASP.NET一、研究背景(一)开发意义在信息技术飞速发展的今日，人们越来越感受到自己对Internet相关知识的匮乏，同时希望可以通过学习获得更新更实用的技术，以适应日新月异的社会发展要求。在这样的需求驱使下，一个个Internet技术与应用相关的资源学习网站和网络课程便应运而生了。普遍来说，这些网站和网络课程都有着十分丰富的相关教案资源，短时间内能够满足到
7、学习者迫切的学习需求，但相对不足的是缺少一个对这些教案资源进行科学管理的集成系统。这样一来，不但对于学习者的学习效率的提高有影响，而且对于网站自身的管理和发展都有诸多不利。在这样的情况下，设计并开发一个兼容性好、通用性强、功能符合网络课程和学习者需要的网站资源管理系统是十分必要的。一个良好的资源管理系统，不但可以减少不必要的人力、物力的浪费，并且能够有效地提高学习者的学习效率，让学习者事半功倍。因此，本研究将结合Internet技术与应用网络课程的资源管理需求，设计开发一个高效、可靠、通用的资源管理系统。Internet 技术与应用网络课程是由华南师范大学立项的一个工程，该工程由王咸伟副教授作
8、为总负责人，也是华南师范大学教育信息化建设的重要组成部分之一。本人有幸参加了该工程的研究工作，本文的主要研究内容就是以此为依据的。(二) 国内外相关现状分析1. 国内相关研究现状二十世纪九十年代末，国内的Internet以及校园网均迅速发展。这除了是由于一个世界范围的发展趋势之外，还因为是我国政府一直把发展教育信息化和教育手段现代化作为一项政府行为予以规划管理。在国家教育部推出的面向21世纪教育振兴计划中，以校园网建设为中心的远程教育现已提到了议事日程上。在这样一系列优越的外部条件影响下，越来越多的资源学习网站和网络课程涌现出来。然而国内该领域起步较晚，尽管发展迅猛，但大多数的资源学习网站和网
9、络课程都没有提供一个较为完善的教案资源管理解决方案。以下是一些比较典型的国内网络课程：(1) 浙江师范大学的Internet及其教育应用网络课程这个网络课程的教案内容，教案资源完全由静态的html页面组成，没有提供一个有效的用于网络课程资源利用的管理系统。这样的资源管理方式十分落后，根本不能满足教师的教案需要以及学习者的学习需求。(2) 华南师范大学Frontpage 2002网络课程该网络课程的大部分模块依旧使用静态网页技术，该网络课程对比起上述网络课程主要的优点在于注重学习者的学习需要，应用ASP技术搭建了笔记本功能和系统管理功能。但这些模块功能简单不成系统，只是零散地堆叠在一起，而且最重
10、要的资源中心模块依然用html静态网页实现，缺少一个数据库支撑平台。(3)南京师范大学Internet网络课程该网络课程完全使用ASP编程技术结合数据库来构建，实现了教案资源的动态管理功能。但使用的ASP技术相对落后，其自身的语言缺点导致程序的执行效率低下，可靠性和安全性差。而且整个网络课程只有“文章”一种纯文本学习资源，资源种类匮乏。孙兰.中外网络教育发展现状比较.探索2000年增刊网络课程的网址为网络课程的网址为网络课程的网址为通过上述三个国内典型的网络课程分析可以看出，在这样的环境下，应用更新的技术，设计并开发一个高效、可靠、通用性强、功能较强的网络课程资源管理系统对国内网络课程的发展具
11、有重要的实际意义。2. 国外相关研究现状美国、英国等发达的资本主义国家凭借着雄厚的经济和科研实力，早于二十世纪80年代便已经开始建设Internet。美国更是网络教育的发源地，国家十分重视网络教育，克林顿政府曾宣布要把教育广泛架构在互联网上。尽管其起步早，发展迅速，但由于其教育一早已经产业化，所以要使用这些网络课程一般都要先注册成为会员并且需要支付一定的学习费用。另外，这些国家人口较少，人均资源充足。因此这也导致了国外网络课程的教案资源种类以及运作模式与国内的网络课程大相庭径。它们普遍使用VCR录影带、教案VCD、流媒体、Flash动画配合一定的文字教材来进行网络教育。在一个网络课程里面不仅提
12、供了单一的某一学科内容，而且同时提供了多个学科内容让学习者选择学习。以下是一些比较典型的国外网络课程：(1) Global Education Network该网络课程按照不同科目来划分教案资源。教案资源主要以仿真的Flash动画以及网上流媒体为主，配以PHP编程技术实现课程文字内容的动态发布功能。因为我国人口众多，人均资源不足，而且绝大部分的网络课程属于免费的学习资源，学习者人数无法得到控制。所以在国内的网络课程上使用过多的Flash动画，或者使用流媒体作为主要的网络教案方式是不现实的。由于彼此的网络课程形式不同，所以网络课程的资源管理方法也不具有互相对比的意义了。(2)Programmed
13、 Instruction Course该网络课程跟国内大多数的网络课程性质一样，都是免费的网络课程。它主要使用静态的html页面将课程内容构建起来，整个网络课程仅有的交互便是使用相对落后的CGI（Common Gateway Interface，即公共网关接口）技术实现简单的在线测验功能。通过对国外研究现状的分析可以知道，国外多数的网络课程是收取学习费用的，而这类型的网络课程资源管理需求跟国内的网络课程是不相同的。所以设计开发网络课程的资源管理系统时必须要考虑到我国的国情，开发出一个实用的网络课程资源管理系统。二、功能需求分析(一) 资源管理系统简况根据笔者的调查，通常可以按照资源管理系统的功
14、能齐全度、应用范围及专业程度等方面将其大概分为两大类。1专业平台级资源管理系统这一类型的资源管理系统由专业的软件公司所开发，它们主要为整个学院或学校提供教案资源管理服务，以独立形式而存在。此类型资源管理系统的代表有：豪杰双易网络教案应用系统及国之源城域资源管理和应用系统平台等。它们的优点是显然易见的： 功能齐全，包括用户的分级管理功能、专业的资源管理功能、师生教案及师生交互功能等一系列功能，每个功能下还有多个子功能。孙兰.中外网络教育发展现状比较.探索2000年增刊文中如没有特别说明，国外均指欧美等发达国家网络课程的网址为网络课程的网址为 资源丰富，很多这一类型的资源管理系统出售时已经与资源库
15、整合在一起，方便用户使用。然而，本研究主要是为Internet技术与应用网络课程开发一个资源管理系统，如果使用这一类的资源管理系统主要有以下问题： 该类型资源管理系统售价不菲，对于一个网络课程来说，投入成本太高。 由于其开发公司拥有该资源管理系统的知识产权，因此不能随意地定制该资源管理系统以符合本网络课程的需要。所以这一类型的资源管理系统不适合作为一门网络课程的资源管理系统，但其优点却值得我们学习。2普及应用级资源管理系统这一类型的资源管理系统对比起专业平台级的资源管理系统，它们更多是针对某一资源学习网站以及网络课程而开发的。比如笔者在研究背景中所提及到的南京师范大学Internet网络课程，
16、它所使用的资源管理系统便是一种嵌入式的资源管理系统。该系统直接跟网络课程结合在一起，为该网络课程服务。这类型的资源管理系统的优点有： 自主开发，成本低廉 拥有自主知识产权，系统可按照需求灵活修改。但是，其缺点也是十分明显的： 功能不够完备，与专业平台级资源管理系统相比具有明显的差距 多数使用ASP等相对落后的技术 资源建设不符合国家教育部教育信息技术标准化委员会制订的CELTS-3及CELTS-4.1规范尽管该类型的资源管理系统存在一些缺点，但相对于专业平台级系统来说更适合作为一门网络课程的资源管理系统，所以笔者选择为Internet技术与应用网络课程开发该类型的资源管理系统。通过之前的研究，
17、笔者已经知道该类型资源管理的系统的缺点所在，在设计开发的过程中会取长补短，力求基于一种相对新颖的技术开发出一个功能相对齐全，资源编码符合规范的普及应用级资源管理系统。(二) 网络课程中的资源管理系统需求分析目前，Internet技术与应用网络课程的学习资源已经具有一定规模，开发一个高效、可靠、通用的资源管理系统已经迫在眉睫。笔者考虑到网络课程的需要，同时也考虑到网络课程的信息以及师生之间的教案交流信息其实也是另一种形式的教案资源。所以，在该资源管理系统中特意加入信息服务功能以及讨论区功能，使其功能更全面。该资源管理系统主要功能模块介绍如下：1信息服务功能通过对数据库的读写实现在课程简介和课程公
18、告两个栏目的信息发布、修改和删除，并且能够上传图片，实现自动的图文混排。2用户系统将整个网络课程的用户分为学生、教师和管理员三大类，根据不同的身份给予不同的操作权限。学生拥有访问、查找和下载资源以及在论坛上发帖的权限，并且可以更改自己的个人信息，修改密码等。教师除了拥有学生的全部功能以后，还可以对资源进行发布、编制及删除功能，同时也可以对论坛进行管理。而管理员则是完全的管理身份，不参与教案活动，但是管理员可以管理网络课程上一切的用户及资源，还可以对系统进行设置和维护。3讨论区Web界面的BBS留言版，具有发布、修改、删除以及搜索帖子的功能。当中还有独特的公式编辑器，能够使复杂的数学公式更易于编
19、辑和发布。4资源中心资源中心包括视频媒体、音频媒体、素材库、教案站点、教案资料、电子教案、软件工具库、词典检索以及全站搜索等一系列功能，其中视频媒体、音频媒体、素材库、教案资料、电子教案和软件工具库是提供给学习者下载的，而教案站点、词典检索和全站搜索则是向学习者提供相关学习信息的。5系统管理该项功能则是集成了以上4大项的所有管理功能，提供一个集中的界面，提高系统管理的安全性和科学性。其中分为两个管理子模块，其中一个是给教师身份的用户使用，使其可以拥有一定的权限，对网站以及学生进行管理。而另一个管理子模块则是留给管理员使用的，管理员可以通过它来管理整个网络课程的资源及用户，并且进行系统设置和维护
20、。(三) 关键功能模块的数据流图1.信息服务功能模块的数据流图如图1所示图1 信息服务功能模块数据流图2.用户系统功能模块的数据流图如图2所示图2用户系统能模块数据流图3.讨论区功能模块的数据流图如图3所示图3讨论区功能模块数据流图4.资源中心功能模块的数据流图如图4所示图4 资源中心功能模块数据流图5.系统管理功能模块的数据流图如图5所示图5 系统管理功能模块数据流图三、技术路线这里讨论的技术分析主要是关于网站的后台管理技术，其余有可能涉及的技术就略过不提了。下面从平台支撑环境、编程技术选择和后台数据库这几个主要方面加以叙述。(一) 平台支撑环境分析由于Internet技术与应用网络课程所使
21、用的服务器主要是PC服务器，鉴于Windows系统特性在目前国内十分流行，安装和使用都很便利，所以笔者选择了该系列的操作系统作为网络课程的服务器操作系统。在Windows服务器操作系统中，目前已成为主流的有Windows 2000 Server 与Windows Server 2003两大系列。Windows Server 2003比Windows 2000 Server更专业、更稳定和更安全。在Windows Server 2003当中内置了IIS6.0，它比以往任何一个版本的IIS都更适合用于架设ASP.NET网站，对ASP.NET提供完全支持，不需要额外安装 .Net Framework
22、。但由于要考虑到与Windows Server 2003配套的Microsoft SQL Server 2003才出了一个Beta版本的，而在实际安装的过程中，发现如果在Windows Server 2003下安装SQL Server 2000的话，系统会报错，尽管安装最后都能完成，但两者之间的兼容性却让人大起疑问。考虑到与Windows Server 2003配套的Microsoft SQL Server 2003正式版仍未面世，所以在现阶段笔者还是选择了Windows 2000 Server作为网络课程后台服务器的操作系统。(二) 编程技术选择目前，在Microsoft阵营里，最新的ASP
23、版本便是ASP.NET了。ASP.NET 不是ASP 的简单升级，而是Microsoft 推出的完全崭新的一代Active Server Pages技术。ASP.NET 是微软发展的新的体系结构.NET战略里面的一部分，兼容Windows家族里大部分的服务器操作系统，保证了服务的兼容与稳定。ASP.NET 支持多种语言，例如Visual Basic.NET，Visual C+.NET 和 C# ，而它的缺省语言将是Visual Basic.NET 而不是VBScript，这意味着我们可以摆脱VBScript 的语言限制，代码将是编译后运行的，而不是像ASP和PHP那样的逐行解释然后才执行的模式
24、。采用ASP 技术的时候，比较麻烦的一件事情就是COM 对象需要再在服务器上注册，在ASP.NET 中，这个问题得到了彻底的解决。表1为ASP与ASP.NET的特性比较。表1 ASP与ASP.NET的特性比较ASPASP.NET易用性使用简单，方便。比ASP更简洁可靠性一般良好语言特性使用脚本语言编写程序，非面向对象，不可进行底层开发使用面向对象的C#编程语言，可进行底层程序开发程序运行方式解释执行，编译一行，执行一行先编译，后执行程序纠错性不好，只能提供简单的出错信息，缺乏完善纠错/调试功能良好，提供了完善的纠错/调试体系程序执行效率低高兼容性好，可兼容Windows系列的操作系统比较好，在
25、Windows 2000 Server上需要安装 .Net Framework管理源代码经常跟html语句夹杂在一起，难于管理源代码与页面分离，管理方便总的来说，选用ASP.NET作为编程方式的优势在于：1.与Windows系列操作系统拥有良好的兼容性。2.可以使用Visual C+.NET、Visual Basic.NET、C#等语言来编写基于网络底层的程序。3.具有代码精简、先编译后运行的特点，因此程序的执行效率比ASP和PHP程序都要高。4.保护原有的资源，大部分原有支持ASP程序的服务器稍加改动，便可以支持ASP.NET，同时不影响现有ASP程序的运行。5. 与ASP相比，ASP.NE
26、T开发的程序更具稳定性和可靠性。(三) 后台数据库选择了ASP.NET后，设计以及开发网站的资源管理系统还需要一个管理所有有关数据的数据库。在Microsoft的数据库系列产品里，有Microsoft Access 与 Microsoft SQL Server 这两个数据库软件。Access的主要特点就是小巧，而且移动性强，无需要安装任何额外的软件便可以在服务器上发挥作用，但是这样的特性也导致了Access的效率不高，安全性不强的特点。用户可以通过浏览器来将整个数据库文件下载，这样安全性是Access的一大隐患。更致命的是Access并不能接受多人同时开启数据库，当多用户并发连接的时候将会导致
27、服务器操作系统的IIS服务工作不正常。因此，Access主要应用于小型的MIS系统。SQL Server 2000是微软公司最新版的中大型数据库服务器，它是一个关系式数据库，其性能指标在各方面都有赶超Oracle数据库的势头。在经历了SQL Server 6.5和7.0两个版本的尝试后，微软公司终于开始向中大规模的关键业务领域进发了。另外，SQL Server 2000可以兼顾小、中、大规模的应用，有着远远比Access强大的伸缩性。使用SQL Server 2000更可以将权限与Windows服务器操作系统完全整合，通过权限管理，提高了数据库的安全性与可管理性，也方便了用户使用。(四) 遵循
28、资源建设技术规范我国教育部信息技术标准化委员制订的教育资源建设技术规范CELTS-41.1主要统一了教育资源制作的技术要求以及教育资源属性的描述。笔者将会遵循该规范来对本网络课程资源管理系统进行设计及开发。例如，教育资源属性描述规范中提及到的资源标题、描述、日期、格式等规范属性，笔者将会在本资源管理系统中提供让教师和管理员用户输入这些相应规范属性的功能，以符合CELTS-41.1规范。四、系统设计(一) 总体设计通过对Internet技术与应用网络课程资源管理系统的功能需求分析，并结合系统的具体设计要求，设计出系统的总体架构，如图6所示。本网络课程是与其他人合作完成的，其中带“*”号的内容由本
29、人负责完成。Windows 2000以及Windows 2003均可以对ASP.NET和ASP提供良好支持图6 系统构成根据图6的模块关系，该系统首先由首页开始，并在首页处实现各功能的导航。如果用户想使用本系统的功能，需要首先在主页进行用户注册，一经注册成功，用户便可以使用系统的一系列功能。当中包括“网上讨论”、“资源中心”和“专家答疑”几大功能模块。功能模块之间均可以通过导航条进入。而“系统管理”也是本系统功能的重要组成部分，由于“系统管理”模块的特殊性，一般用户是没有权限进入的。进入该模块则需要一个教师或管理员的身份，教师和系统管理员可以在模块内实现对整个网络课程资源的管理。管理员与教师不
30、同的是，管理员可以对教师用户进行管理，并且能够对整个系统进行设置以及维护，权限比教师用户更高。图13是整个资源管理系统工作流程图。(二) 数据库设计 由于网站资源管理系统中，多个模块涉及到了对服务器硬盘的直接读写，所以在设计数据库的时候特意根据不同权限来设定两种类型的用户，分别是学生和教师，而第三类用户管理员则是服务器操作系统的系统用户，不存在于数据表中，只是拥有修改数据表的系统权限。(三) 功能模块设计1. 用户系统模块该模块的基本功能是实现用户远程注册。用户输入想要注册的用户名和密码，提交之后由系统判断该用户是否已经存在，如果存在，就给出相应信息，如果不存在，就把用户输入的用户名和密码写到
31、数据库中，完成注册。除了注册功能外，该模块还提供对用户信息的修改功能，用户可以修改自己的用户信息，包括用户的真实姓名以及用户密码等。2. 信息服务功能模块任何网站的访客均可以查看到网站发布的课程信息，不需要用户身份的验证。3. 网站BBS讨论区模块该模块需要用户首先通过身份验证，然后如果是学生用户的话，便可以在论坛上面发表自己的帖子，跟其他同学交流。当然，学生用户也可以根据需要修改自己发布的帖子。而教师则除了可以发布帖子之外，还可以管理学生发的帖子。管理员用户则只能管理帖子不能在论坛上发贴。 4. 资源中心模块该模块同样要求用户先通过身份验证，然后就可以使用资源中心中的所有资源。当中包括了视频媒体、音频媒体、素材库、教案站点、教案资料、电子教案、软件工具库、词典检索以及全站搜索等一系列的子栏目。学习者可以在这里方便地找到自己想要的学习资源。图13 系统工作流程图5. 系统管理模块该模块集成了整个系统的管理功能，包括对网站新闻和课程信息两个栏目发布、修改及删除信息，管理网上讨论区，并且可以添加或删除资源中心的资源，还集成了用户的管理功能，管理员可以对教师和学生用户进行用户类型的转变或者是删除用户。(四) 运行环境1硬件环境 服务器 CPU PentiumIII 800Mhz以上，内存256M或以上，宽带接入Internet 客户端 CPU PentiumIII 600Mhz
