基于web的网络教学系统.docx
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基于web的网络教学系统.docx
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武汉工程大学邮电与信息工程学院
毕业设计(论文)
基于web的网络教学系统的设计和实现
DesignandImplementationforWeb-basedTeachingSystem
学生姓名 刘雨沙
学 号 7403120110
专业班级 软件0701
指导教师 周巍
年 月
武汉工程大学邮电与信息工程学院毕业设计(论文)
作者声明
本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,除了文中特别加以标注的地方外,没有任何剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范的行为,也没有侵犯任何其他人或组织的科研成果及专利。
如本毕业设计(论文)引起的法律结果完全由本人承担。
毕业设计(论文)成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。
特此声明。
作者专业:
作者学号:
作者签名:
年 月 日
摘 要
作为远程教学的一种重要形式,和教师、学校利用计算机网络教学的主要手段,网络教学已经成为利用计算机设备和互联网技术,对学生实行信息化教育的现代化教学模式。
网络教学之所以能够取得如此之快的发展,主要是因为它可以共享优秀教育资源和教育方法而且不受时间和空间的约束,学生可以根据自己的水平和时间情况安排自己的学习计划和学习进度,实现传统教育无法做到的“个性化教育”。
为了适应网络教学迅速发展的步伐,本文在基于Web应用的基础上,利用
ASP.NET语言、SqlServer2005数据库等技术,设计并实现了一个基于Web的网络教学系统。
本文的结构框架如下:
第一章,介绍了我国网络教学的规模、模式及其理论、国内外最新研究成果以及网络教学发展的必然趋势。
第二章,就开发工具的选取,和选取这些开发工具的优点进行了分析。
第三章,先从系统架构、安全性和系统主要功能模块上进行了设计,为整个系统奠定了基础。
接着进行了系统流程的设计、数据库建表以及完成数据库的连接,再到各个功能模块的实现,使得一个功能完善的基于Web的网上教学系统逐渐成型。
第四章,对整个系统从学生、教师、管理员三个角度进行了实现,为大家呈现出一个功能强大的网络教学系统。
第五章,主要是针对成型了的本系统进行了分析,罗列了几条关于本系统的特点,总结了自己开发本系统的经验。
关键词:
Web应用;网络教学;ASP.NET
Abstract
Asanimportantmethodsforlong-distance,andthemainmeansofcomputernetworkteachingforteachersandschools,networkteachinghasbecomeameansofinformatizationteachingmodelofusingcomputerdevicesandtheInternettechnologytoteachingstudents.
Howcanthenetworkteachinggetsofastdevelopment,mainlybecauseitcanshareexcellenteducationresourcesandeducationmethodwithoutthslimitoftimeandspace,thestudentscanplanandarrangeownlearningprocessforthemselves,realizethe"personalizededucation".
Inordertoadapttothepaceoftherapiddevelopmentofonlineteaching,thisWeb-basedapplicationsbasedonlanguageuseASP.NET,SqlServer2005databasetechnology,designandimplementationofaWeb-basedonlineteachingsystem.Structuralframeworkofthispaperisasfollows:
1)Thefirstchapterdescribesthesizeofournetworkofteachingandmodesoftheory,athomeandabroadteachingthelatestresearchandnetworkdevelopmenttrend.
2)Thesecondchapterontheselectionofdevelopmenttools,andselectionofthesedevelopmenttoolsisanalyzed.
3)Thischapterdesignedsystemarchitecture,security,andsystemmainfunctionmodules.laidthefoundationfortheentiresystem.Then,asystematicprocessofdesign,databaseconstructionandcompletionofthedatabaseconnectiontable,totherealizationofeachmodule,makingafullyfunctionalWeb-basede-learningsystemisgraduallyforming.
4)Thefourthchapteroftheentiresystemfromstudents,teachers,administratorsshowthethreeangles,foreveryonepresentsapowerfulonlineteachingsystem.
5)Thefifthchapter,mainlyforformingtheanalysisofthesystem,listedafewfeaturesonthesystem,sumsuphisexperienceinthedevelopmentofthesystem.
KeyWords:
basedonWEB;teachingsystem;ASP.NET
目 录
第1章 绪论 1
1.1网络教学的概念 1
1.2我国网络教学的规模 1
1.3网络教学的模式及其理论 2
1.4国内外最新研究成果 3
1.5网络教学的发展 4
1.5.1信息时代背景下的教学方向分析 4
1.5.2网络带给教育的改变 5
1.5.3网络教学的特点 6
1.6本章小结 7
第2章 系统开发工具的介绍 8
2.2WEB应用程序简介 8
2.1.1什么是基于Web的应用程序 8
2.1.2B/S架构的优点 8
2.2ASP.NET开发平台 9
2.2.1ASP.NET简介 9
2.2.2ASP.NET的优点 10
2.3SQLSERVER2005数据库 11
2.3.1SQLSERVER2005简介 11
2.3.2SQLSERVER2005提供的功能 12
2.4ADO.NET数据库连接 13
2.4.1ADO.NET简介 13
2.4.2ADO.NET的作用 13
第3章 基于WEB的网上教学系统的设计 13
3.1系统架构设计 14
3.2安全性设计 15
3.3主要模块的功能设计 16
3.3.1学生功能设计 17
3.3.2教师功能设计 17
3.3.3管理员功能设计 18
3.4系统的流程设计 19
3.5数据库设计 20
3.6本章小结 23
第4章 基于WEB的网络教学系统的实现 24
4.1数据库的连接实现 24
4.2登录的实现 24
4.3学生主要功能实现 27
4.3.1教学资源下载 27
4.3.2讨论交流 27
4.3.3在线测试 29
4.4教师主要功能实现 30
4.4.1课程中心 30
4.4.2自测管理:
31
4.5管理员主要功能实现 33
4.5.1学生(教师)信息管理 33
4.5.2讨论交流管理 34
4.5.3教学资源管理 35
4.6本章小结 35
第5章 总结与展望 36
参考文献 37
致谢 38
第1章 绪论
本章主要介绍了关于我国现阶段网络教学的时代背景,教学模式及其理论,并简要地列出了国内外最新的研究成果。
最后就网络教学的发展前景展开了分析与展望。
1.1网络教学的概念
网络教学是利用已经普及的电脑和宽带网络等硬件环境,依托专业的网络现场教学平台,实现异地、同时、实时、互动教学和学习的新的教学模式,是“实地现场教学”模式的强有力的补充,是教育信息化和网络化的总体趋势和目标。
在网络教学模式下,教师讲课工作像以往一样准备讲课稿(word,ppt,pdf等文件格式),像以往一样按照约定的时间上课。
所不同的是:
上课的地点不再是集中的固定的现实地点,比如培训中心的固定班级,而是单位在这个网络系统平台上开设的固定班级,一个网络班级。
上课的内容仍然是教师备课好的内容,只需要将讲课稿文件“打开”到讲课板上,整个网络班级的学员都能异地看到内容,当然前提是学生在规定的时间登陆到了该班级。
在网络教学模式下,学生完全可以在家里报读你单位开设的课程,免去了劳途奔波,节省了时间和精力,极大的增加了学习的方便性,同时不乏现场教学中的互动和交流。
在网络教学模式下,学校可以集中精力发展教育品牌,招生和授课不再受地点限制,可以拓展整个地区、甚至全国的生源市场。
1.2我国网络教学的规模
就我国而言,从1994年实施“中国教育科研示范工程”从而开始开展网络教学以来,先后批准清华大学、湖南大学、浙江大学、北京邮电大学、中国人民大学等诸多高校开展现代远程教育。
到目前,在高等教育领域,经教育部批准已经有67所高校有权举办网络学院,开展网络教学。
而基础教育阶段,中小学网
39
络教学还处于研究和摸索阶段。
据统计,目前全国面向基础教育的各种网校已达二千多所,他们大都以提供学校课程同步教学和中小学生课外补习为主。
1.3网络教学的模式及其理论
目前网络教学的模式主要分为以教师为中心和以学生为中心的教学模式。
以教师为中心的教学模式在教学理论方面的基础比较复杂,其中美国著名教
育心理学家奥苏贝尔的“学与教”理论是以教师为中心的教学模式的主要理论基础。
奥苏贝尔的“学与教”主要涉及三个方面:
“有意义接受学习”理论、“先行组织者”教学策略和“动机理论”。
以学生为中心的教学模式是上个世纪90年代随着多媒体和网络技术的日益普及而不断发展起来的,随之而产生了建构主义理论。
建构主义也叫结构主义,最早提出者是瑞士的皮亚杰。
建构主义学习理论主张以学生为中心,强调学生是信息加工的主体,是知识意义的主动建构者,认为知识不是由教师灌输的,而是由学习者在一定的情景下通过协作、讨论、交流、互相帮助(包括教师提供的指导与帮助),并借助必要的信息资源主动建构的,所以“情景创设”、“协商会话”、“信息提供”是建构主义学习环境的基本要素,强调教师要成为学生主动建构意义的帮助者、促进者,课堂教学的组织者、指导者,而不是课堂教学的
“主宰”和知识的灌输者。
有的文献中也有提到将认知理论应用到网络教学模式当中。
认知主义理论认为来自环境的刺激是否受到注意或者被加工,主要取决于学习者内部的“心理结构”(“认知结构”)。
学习者在以各种方式进行学习的过程中,总是在不断的修正自己的认知结构,认知主义学习理论促进了计算机辅助教学向智能教学系统的转变。
通过对人类的思维过程和特征进行研究,可以建立起人类认知思维活动的模型。
1.4国内外最新研究成果
目前国内外在网络教学应用研究方面取得了一些成果,如美国ADL(AdvancedDistributedLearningInitiative)制定了一套实现各教育资源跨平台的规范(TheSharableContentObjectReferenceModel,SCORM),通过制定课程结构格式(course structure format,CSF)、课程执行时的环境(runtimeenvironment,RET)以及元资料(Metedata)的规则来实现课程的共享和远程学习,GrazUniversityofTechnology的D.Helic等提出运用基本语义分析模型的虚拟讨论室工具对学习论坛中有价值的学习交流内容进行分类整理成学习资源,以此丰富学习内容,上海电力学院的黄晓鲁博士提出运用有色Petri网系统对网上教学活动进行形式化动态建模。
目前在网络教学评价体系研究方面的成果也非常显著:
《在线学习的认证标准》(E-Learning Certification Standards),它是由以Lynette Gillis博士为主创者的著名教学设计与适用专业委员会建立的认证标准,这是一种被评价专家认为是确定合格最可靠的标准参照法之一,因为它是基于命题专家们的综合判断。
《虚拟学习环境的教育评价框架》(AFrameworkforPedagogicalEvaluationofVirtualLearningEnvironments),它是由英国Wales-Bangor大学的SandyBritain和OlegLiber共同完成的。
该框架从评价策略的角度介绍了两种不同的模型,
Laurillard提出的会话模型(TheConversationalFramework)和控制论模型。
《在线学习质量》(QualityOnTheLine),它是由美国国家教育协会和黑板公司联合发布的基于互联网的远程学习评价标准,这一标准包括:
体系结构、课程开发、教学与学习、课程结构、学生支持系统、教师支持系统、评价与评估系统等七个方面。
从国内方面来看,已有人将WEB挖掘技术应用在网络评价当中。
Han等人提出基于数据立方体的WEB日志挖掘技术,根据WEB服务器日志文件,建立数据立方体(Data Cube),然后对数据立方体进行数据挖掘和联机分析处理
(OLAP)。
基于立方体的WEB日志挖掘要经过预处理、模式识别、模式分析三
个步骤。
1.5网络教学的发展
1.5.1信息时代背景下的教学方向分析
教育是一个产业,其产品的好坏需要社会的检验。
我们不能脱离社会大环境来讨论人才的素质结构及其培养模式。
同样,网络教学是信息时代的产物,对网络教学的讨论也必须从信息时代的特点谈起。
信息时代特点可以概括为以下几点:
1、"知识膨胀",信息量大;
2、知识更新速度快;
3、人才竞争激烈。
信息社会对于教学的要求
1、培养创新人才。
创新人才是指具有发散性思维、批判性思维和创造性思维,即具备高度创新能力的新时代人才,而不应当是只接受知识、只会记忆和背诵前人经验、不善于创新也不敢于创新的知识型人才。
其实,创新是任何时代、任何国度、任何民族"进步的灵魂",在信息时代,由于竞争的激烈,对人才的创新素质的要求显的犹为迫切。
2、培养的人才具有信息能力。
信息能力是信息社会所需人才的最重要的知识结构和能力素质。
社会知识多、信息更新快,学习者必须"有选择地学、不断地学",想从老师那里学点知识以"一劳永逸"已经不可能了。
"授之鱼,不如授之以渔",明智的选择应该让学生学会如何学习,学会如何在信息的海洋中寻觅到自己需要的知识,如何利用各种认知手段以不断获得新知,使自己与时代同步。
3、具备完善的终身教育体系。
信息的高速更新,一方面需要学习者学会认知,另一方面需要社会构建完善、方便的终身教育体系,使人们可以不受时空限制自由的接受教育、进行知识更新。
4、教育大幅度地提高教学质量和教学效益。
同样由于信息之多、更新之快、人才竞争之激烈,对教育除了有人才素质结构的要求以外,还要求其内容科学、方法优化,使学习者可以优质、高效地接受教育。
综上所述,信息时代一方面对教育的产品即人才的素质结构提出了特殊的要求;另一方面对教育的水平及受教育的机会和方便程度也都提出了更高的要求。
因为计算机和网络,步入信息社会,同时,计算机和网络也为信息时代的教
育提供了强有力的支撑。
1.5.2网络带给教育的改变
宽带网络与服务器及多媒体计算机相连,具有以下特点:
1、资源共享
2、享受服务不受时空限制(服务器具备记忆功能且24小时服务、网络四通八达)
3、可快速传输多种媒体信息(宽带网与多媒体计算机合作可以传输各种媒体信息)
4、多向交流(信息的多向传输)
这些特性用于教育以后,可以为教育带来以下好处:
1、教育信息的共享(资源增值)
2、不受时空限制,教育的机会增多,
4、学习更加方便,
5、便于全民教育、终身教育的实现)
6、多媒体多感官刺激效果好、超级连接,
7、沟通便捷,
8、便于合作、协商、求助
所有这些无疑是对信息时代教育的极大支持
首先,网络的信息量大、信息传递便捷、交互性强的特点,有利于开展发现
式和协同式教学,培养学生提出问题解决问题的能力,从而有利于学生创造能力的培养。
其次,网络是信息社会最为有效的信息获取工具,开展网络教学,有利于培养学生利用网络进行信息的获取、分析、加工的能力,从而有利于学生信息能力的培养。
第三,开展网络远程教育,是信息时代最为有效的全民教育和终身教育方式。
最后,网络庞大的信息资源、优越的多媒体功能和多向交互功能为教学质量和效益的提高提供了可能。
我们面临的是一个网络服务日臻完善的时代,面临的是一个教育高度信息化的时代,开展网络教学是时代的需要,是学校教学的必然选择。
1.5.3网络教学的特点
1.校园数字化
随着网络教学的开展,学校将逐步形成依托校园网络的数字化校园环境。
包括教学资源的收集、制作、管理系统,教学管理(包括教学计划、课程安排、学生管理、考试成绩查阅、缓考申请等)系统,电子校园(包括实时授课、点播、答疑、作业提交等系统以及数字图书馆等)等等。
2.教材科学化
根据教学理论和传播理论,充分利用网络的多媒体和超连接的特性,网上教材将趋于多媒体化、非线性化;更为重要的是网络教材更新迅速,能够跟上时代的步伐。
这将有利于学习者的意义建构和教学质量的提高。
3.学生主体化
学生由被动地接受知识变成了认知的主体,从被动地学到主动地学,从生搬硬套、死记硬背地学到带着任务解决实际问题的学习,从按部就班的学习到自定步调自定目标的学习。
有利于学生创新能力和信息能力的培养。
而教师角色将逐步发生变化,由传统课堂教学中的知识讲授者变成信息组织、编制者,成为学生学习的引导者、帮助者、促进者,不是"讲坛上的圣人",而是
学生的亲密朋友、"指路人"。
4.教学组织形式多元化
突破了传统的"班级授课制"这种单一的教学组织形式,使个别化学习、协同学习、课堂教学、远程网络教学等多种形式并存,大大提高了教学质量和教学效益。
5.学生素质合理化
网络教学的开展有利于学习者创新能力和信息能力的培养,使学生素质结构更为科学合理。
6.学校开放化
传统的"学校",是限于围墙的学校。
广播、电视教学已经突破了这一模式,网络教学特别是远程网络教学的开展更彻底改变了"学校"的概念,使学校成为开放、虚拟、社会化的学校。
为全民教育和终身教育提供了条件。
1.6本章小结
本章节主要介绍了网络教学的概念,我国网络教学的规模,网络教学的模式及其理论、国内外在网络教学方向最新的研究成果。
最后着重介绍了网络教学在当今社会大背景下的发展趋势。
第2章 系统开发工具的介绍
本系统的网页主要采用动态网页(Web)技术。
开发语言以ASP.NET技术为代表,后台数据库则采用SQLServer2005,与数据库的连接采用ADO.NET。
本章主要对这几个技术进行了介绍。
2.2 WEB应用程序简介
2.1.1什么是基于Web的应用程序
基于Web的应用程序,顾名思义,即是在网络上运行的,而不是采用传统方法运行的。
换句话说,它是典型的浏览器/服务器架构(Browser/Server,简称
B/S)的产物。
B/S架构能很好地应用在广域网上,成为越来越多的企业的选择。
常见的计数器、留言版、聊天室和论坛BBS等,都是Web应用程序,不过这些应用相对比较简单,而Web应用程序的真正核心主要是对数据库进行处理,管理信息系统(ManagementInformationSystem,简称MIS)就是这种架构最典型的应用。
MIS可以应用于局域网,也可以应用于广域网。
目前基于Internet的MIS系统以其成本低廉、维护简便、覆盖范围广、功能易实现等诸多特性,得到越来越多的应用。
2.1.2B/S架构的优点
(1)这种架构采用Internet上标准的通信协议(通常是TCP/IP协议)作为客户机同服务器通信的协议。
这样可以使位于Internet任意位置的人都能够正常访问服务器。
对于服务器来说,通过相应的Web服务和数据库服务可以对数据进行处理。
对外采用标准的通信协议,以便共享数据。
(2)在服务器上对数据进行处理,就处理的结果生成网页,以方便客户端直接下载。
(3)在客户机上对数据的处理被进一步简化,将浏览器作为客户端的应用程序,以实现对数据的显示。
不再需要为客户端单独编写和安装其他类型的应用程序。
这样,在客户端只需要安装一套内置浏览器的操作系统,如Window98或
Windows2000或直接安装一套浏览器,就可以实现服务器上数据的访问。
而浏览器是现在计算机的标准设备。
客户端
ADO。
NET
ActivityServerPage
HTML文本
JavaScript脚本
VBScript脚本
HTTP请求
HTTP响应
数据库
图2.1 B/S结构图
2.2ASP.NET开发平台
2.2.1ASP.NET简介
ASP.NET是统一的Web应用程序平台,它提供了为建立和部署企业级Web应用程序所必需的服务。
ASP.NET为能够面向任何浏览器或设备的更安全的、更强的可升级性、更稳定的应用程序提供了新的编程模型和基础结构。
ASP.NET是Microsoft.NETFramework的一部分,是一种可以在高度分布的Internet环境中简化应用程序开发的计算环境。
.NETFramework包含公共语言运行库,它提供了各种核心服务,如内存管理、线程管
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- 基于 web 网络 教学 系统