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摘要
网上远程教育的迅速发展,带给人们一种新的学习方式。论文阐述的是一个远程教育的实现---英语酷玩族在线学习网站,学生进入首页可以使用网站提供的快捷通道,如在线学习模块,参加考试模块,上传作业模块,线上交流模块以及调查投票模块。管理员在身份验证成功后进入后台管理主页。后台管理主要分为教程管理,考试管理,提问管理,调查管理,作业管理和视频管理。每个模块将分页显示数据表内容,根据管理员需要对数据进行添加,修改和删除。论文主要介绍了系统开发背景、系统分析、数据库设计和系统的详细设计与实现。
本次设计采用了Macromedia推出的Dreamweaver 8开发环境,采用了B/S结构,选用了VBScript和ASP编程技术,Access数据库,并通过ADO这种新型的数据访问对象模型来对后端的数据库进行各种操作。系统的通用性很好,适合大多数课程学习系统的开发。整个系统界面美观、使用方便,直观友好。
关键词 在线学习,英语, ASP,Dreamweaver 8,Access
ABSTRACT
The distance education is developing rapidly, bringing a new way of learning to people. This article describes such a distance education system as Cool English online study system. Users could login into the database management when he is checked right. The modules like online test, homework upload,onine communication,vote survey and so on are all well provided.Managers of the system are in charge of each of modules used by students. Every part will show information from the database page by page. Managers can manipulate the data easily including activities such as adding, deleting and modifing the responding data. The paper counts the developing background of system, the system analysis, the database design and the detailed design and realizing of the system.
This project works in Dreamweaver 8, adopting B/S as its architecture and VBScript and ASP language as its programming language. This system is also very suitable to the development of other course learning. It operates with databases through ADO, which is the latest data object visiting model. The interface of this project is quite friendly designed and of convenience to use.
Keywords: E-learning, English, Dreamweaver 8 , Access ,ASP
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 引言 1
1.1 开发背景及意义 1
1.2 研究内容 1
第2章 在线学习网站的需求分析 3
2.1 需求概述 3
2.2 系统开发目标 3
2.3 功能性需求 4
2.4 非功能性需求 5
2.5开发工具简介 6
2.5.1 系统架构的选择 6
2.5.2 ASP技术简介 8
2.5.3 VBScript 9
2.5.4 IIS简介 9
2.5.5 系统数据库的选择 9
2.5.6 Dreamweaver 8简介 10
第3章 在线学习网站的总体设计 11
3.1 系统数据流程描述 11
3.2 系统总体结构设计 13
3.3 功能模块设计 14
3.3.1 课堂学习模块 14
3.3.2 作业模块 15
3.3.3 在线交流模块 16
3.3.4 练习测试模块 17
3.3.5 公告模块 17
3.3.6 提问答疑模块 18
第4章 数据库的设计与实现 20
4.1数据库设计思想 20
4.2数据库表ER图 21
4.3数据表结构设计 22
4.4 ASP访问数据库 26
4.4.1 连接数据库 26
4.4.2 ADO查询数据库的使用 27
第5章 在线学习网站的详细设计与实现 28
5.1课堂学习模块 28
5.2 作业模块 30
5.3 练习测试模块 33
5.4 在线交流模块 35
5.5 公告模块 37
5.6 问题答疑模块 39
第6章 结束语 41
致谢 42
参考文献 43
- 43 -
第1章 引言
1.1 开发背景及意义
随着现代信息技术的迅猛发展,网络技术在教育中的应用日益广泛和深入,特别是Internet与校园网的接轨,为各大中小学教育提供了丰富的资源,使在线学习真正成为现实,同时也为各大中小学教育开辟了广阔的前景。陈至立部长在全国信息技术教育工作会议上指出:全国实施“校校通”工程,努力实现教育的跨越式发展。
远程教育自19世纪在英国诞生以来,已经历了三个阶段:第一阶段以文字、印刷教材为主要传播媒体,以邮政作为主要传播手段(如函授教育);第二阶段以广播、电视、电话等为主并辅以文字教材的多种媒体组合,以广播电视作为主要传播手段(如电视大学);第三阶段以计算机多媒体和网络作为主要技术手段、以数字化信息作为主要传播媒体,以因特网作为主要传播手段(如网络学校),真正实现了“师生双向通信交流”。前两个阶段的远程教育对教育的普及与发展曾起到了相当大的作用,但由于缺乏适当的通信手段,学生与教师的交流基本上是单向的,反馈也是滞后的。我国教育部将远程教育的第三阶段称之为现代远程教育。
利用网络进行远程教育已经成为了教育发展的一个方向,基于网络的教学相对于传统的教学而言,一方面师生可以突破时空的界限,大大的节省了教育资源,而且师生间可以实现互动,反馈和交流都比传统的广播电视教学方便,有效率,另一方面,丰富的网络教学、学习资源给师生提供了有利的学习支持,因此,有着广阔的应用前景。
1.2 研究内容
本课题的主要任务是设计并实现一个小型的在线学习网站,使之能够为教师的教学和学生的学习带来方便:对教师而言,能发布教学信息、布置作业、批改作业、评分,并对上课学生名单进行管理,通过讨论组的形式回答学生问题,进行实时讨论;对学生来说,能及时了解教学公告信息,在网上完成作业,提出自己学习过程中遇到的问题,参与实时讨论。
酷玩英语在线学习网站,主要基于ASP技术,使客户端的操作更加灵活生动。由于其用户对象主要是众多的学生和教师,因此酷玩英语在线学习网站的使用性在时间上会比较集中,这就要求系统具备良好的数据处理能力,保证系统能够稳定、高效的运行。显然,以前所谓的单机数据库应用系统和两层数据库都不能满足,因此本系统选择Access数据库服务器来更好的完成用户数据的交互。另外,从功能实现上看,英语资料的上传下载和审查功能的实现尤为重要,在操作上,学生可以根据要求上传相关文件,同时,教师也可以在网上对学生提交的信息进行审查和评语。还有,在信息模块功能的设计上要显得更加灵活,通过区分用户身份的方法设计不同的查询信息。后台管理可以实现公告信息、人员以及文件的管理。这些功能的实现使教师和学生信息交流更加方便、快捷。
相关要求如下:
1. 符合教学管理规定,满足网上教学的需要,界面美观,操作直观、方便。
2. 相关数据库(表)的设计,满足3NF,具有数据库维护功能。
3. 系统应具备一定的安全性。
4. 采用模块化程序设计方案,完成系统的总体规划、分析、设计、实施、运行与维护,并进行系统的开发总结。
5. 完成系统的集成测试和调试,运行正常,能在指定的服务器上演示,提交原程序,并按要求完成毕业设计说明书的撰写。
第2章 在线学习网站的需求分析
2.1 需求概述
根据对教学过程的实际调查了解,在整个教学过程中,主要涉及到教师的教学和学生的学习两个方面,对老师而言,他可以发布教案、布置作业、发布公告,答疑解惑,在线调查,评估和管理学生等,而学生也可以根据自己的需要完成自学、向老师提出问题、与老师和其他同学讨论、查询在线测试成绩,更改个人资料等。
在整个网站中通过学习计划的有效管理,教师方便准确下达学习任务,学生对知识进行全面的巩固、温习;而通过在线答疑和答疑教室,教师能了解学生对知识的掌握情况,并能帮助学生答疑解惑;利用公告栏,学生可以了解一些最新的动态,重要通知等;另外,学生利用考试这个功能模块,起到了促进学习的作用;各功能分开,但又相互关联,而数据完全共享,教师根据自己的职责范围,运用相应的系统完成日常教学工作,学生进行知识的学习,达到了师生互动的效果。
2.2 系统开发目标
一、功能目标
基于上述对系统开发背景的描述和对系统需求的描述,在线学习网站的设计应达到以下的目标:
(1)极大地利用优秀的教师资源和知识资源,从而整体提高教育水平,实现平民教育。
(2)使学生在不同的地理位置上也能与教师进行交流,打破了传统的面对面教育的局限性。
(3)学生可以根据自己的兴趣或学习情况掌握学习进度,自主学习。远程教学不受时间和地点的限制,可实现持续教育和终生教育。
二、其它目标
实用性:要为网上教学提供方便。
操作简单:本系统应该适用于不同水平的使用者,包括教师和学生,同时系统不应太复杂和烦琐,因此要求系统的操作尽可能简单易行。
2.3 功能性需求
功能性是指与一组功能及其指定的性质有关的一组属性,这里的功能是指满足明确或者隐含的需求的那些功能。具体包括:
适合性:与规定任务能否提供一组功能,以及这组功能的适合程度有关的软件属性,例如面向任务系统中由子功能构成的功能是否合适,表容量是否合适等等。
准确性:与能否得到正确或者相符的结果或者效果有关的软件属性。
互操作性:与其他指定系统进行交互的能力有关的软件属性。
依从性:使软件遵循有关的标准约定法规及类似规定的软件属性。
在本次设计中,主要涉及到两种类型用户对该系统的使用,即学生和教师。这两种用户根据不同的用户姓名和密码登陆,经过验证后进入各自的界面。
学生通过身份验证后进入主窗口。系统的主窗口提供了十项功能选择:系统、学习、查询、考试、评估、链接、调查、视频、交流、帮助。
系统:修改学生个人资料或重新登录。
学习:进行教材学习。
查询:学生可以搜索学习资料,找我的同学,并查看自己的学习进程。
考试:通过完成网上在线测试和日常作业,达到达到巩固知识的目的。
评估:老师对学生的寄语帮助学生可以更好地了解其学习的不足之处。
链接: 提供网上丰富的相关学习资源链接,学无止境。
调查: 老师可以随时发起调查,通过学生投票结果更好的了解学生的各种需求。
视频:学生在这里可以获取E课堂内生动的知识信息。
交流:相当于一个聊天室的功能,实现实时的答疑解惑。
帮助:帮助用户更好的了解并使用在线学习系统。
对于教师而言,主要是提供给教师(管理员)一个身份认证和权限认证的功能。在这个模块中系统对登录的用户,当输入账号和密码后,进行身份确认,根据身份的类型转入相应的界面,另外教师可以注册新的学生。系统提供给教师的功能有:教案内容发布、公告发布、聊天室、作业批改、评分、答疑、测试管理、学生管理。
教案管理:其又包括发布教程,教材的修改删除以及章节管理等。
作业管理:用于实现作业的布置,查看学生作业提交情况,下载学生作业等。
在线答疑:相当于一个聊天室的功能,实现实时的答疑解惑。
提问管理:实现非实时的答疑功能。
考试管理:上传题目,以供学生进行测试练习。
调查管理: 发起各种类型的调查,通过调查结果更好的获悉学生的情况。
学生管理:对以上几个功能进行管理,另外可以注册新学生。
公告管理:完成对公告的新增,删除和修改等。
视频管理:实现对视频课件的增加删除功能。
2.4 非功能性需求
非功能性需求是指软件产品为满足用户业务需求而必须具有且除功能需求以外的特性[1]。非功能性需求包括系统的性能、安全性、执行性、可扩充性和对技术和对业务的适应性等。以下对其中的几个指标作简要介绍。
1) 易用性:易用性是与一组规定或者潜在的用户为使用其软件所需做的努力和对这样的使用所作的评价有关的一组属性,可归纳为界面友好性。具体包括:易理解性:与用户为人质逻辑概念即其应用范围所花的努力有关的软件属性;易学习性:与用户为学习软件应用所花的努力有关的软件属性;易操作性:与用户为操作和运行控制所花的努力有关的软件属性。如带首字母筛选功能的下拉列表等。
2) 安全性:即与防止对程序技术局的非授权的故意或者意外访问的能力有关的软件属性。如用户权限,动态口令,数据库字段加密等。它包含保密性、可靠性和完整性三个子特性。保密性指的是数据不能被授权用户以外的任何人访问的能力。可靠性指的是授权用户可以不受阻止的访问数据、与其它软件的兼容的能力和产品的强壮度。完整性指的是安预期目标完成任务的能力。
3) 执行性:执行需求是指产品可以在给定的时间或者特定的精确度来执行某些任务,或者在一段时间内的极端状态值。在考虑执行需求时,可以从完成任务的速度、结果的精确度、容量、允许值的范围、单位时间内完成的任务数、资源的使用效率、两次故障间的平均屋故障时间、连续不停机时间等方面入手。它还应该包括对风险的控制内容。
本系统为了满足非功能需求,其设计如下:
(1)界面友好性
在本学习网站中,学生英语学习的界面为清新绿,教师管理后台则为温暖的粉色系。各种简约醒目的导航条,目录树等界面元素十分方便用户使用,并且增强了操作性。帮助页面的设置更是增强了酷玩英语在线学习网站的易理解性和易学习性。
(2)网络环境下的多用户系统
信息主要存储在服务器端的数据库中,由各用户在规定的权限下在各自的客户端上录入、修改、删除相关的内容,各用户还可进行查询、调用,达到信息共享。
(3)数据的完整性和准确性
录入数据采用表格方式,限制录入数据类型及取值范围以保证数据的完整性及准确性。系统应具有部分反悔修改功能,系统备有的修改功能均可反悔。
(4)数据安全性。本网站采用二级安全保障。
第一级:依赖于网络本身对用户使用权限的规定。
第二级:在程序模块中通过使用密码控制功能对用户使用权限加以限制。
2.5开发工具简介
2.5.1 系统架构的选择
系统架构的选择,对系统的开发来说是至关重要的,因此,选择一个正确、合适的软件架构是十分必要。本系统是个典型的管理信息系统,目前对管理信息系统的开发设计主要有C/S和B/S两种结构,下面对两种结构进行一下简单的比较[2]。
运用C/S结构,采用PB、Delphi或VB等技术来开发。操作系统采用 Windows2000,数据库软件使用Oracle数据库,C/S又称Client/Server或客户/服务器模式。服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机,并采用大型数据库系统,如Oracle,Sybase,Informix或SQL Server。客户端需要安装专用的客户端软件。
C/S结构的数据库管理系统,如图2-1所示。
图2-1 C/S结构图
即一般用户在客户端上操作时,客户端向服务器端数据库提出请求。这时,服务器发出响应;客户端收到响应后,开始执行任务。数据库管理员在服务器端上利用管理平台管理和维护数据库。
B/S是Brower/Server的缩写,客户机上只要安装一个浏览器(Browser),如Netscape Navigator或Internet Explorer,服务器安装Oracle,Sybase, Informix或SQL Server等数据库。浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。
B/S结构原理如图2-2所示,多数页面都是通过ASP脚本程序直接访问数据库和文件系统,有部分ASP程序通过组件(上传组件)访问数据库和文件系统[2]。
ASP页面
ASP页面
上传组件
文件系统
数据库
图2-2 B/S结构系统工作原理图
结论
在线学习网站的设计主要是使用Web浏览器风格的界面来进行数据检索和更新,作为当前流行的Web发展趋势,浏览器界面作为这个系统所有用户熟悉和友好访问的所有类型数据的界面,系统应该为用户提供一个公共的外部接口。
在线学习网站的设计在于所有用户把这个系统看作一系列相互连接的网页,可以从任何一台连接在Internet上的计算机用浏览器进行访问。用户通过选择链接或在基于Web的表单上输入信息与Web浏览器进行交互。这个信息通过Internet传送到Web服务器,Web服务器识别出外部数据的请求,并且把请求传递给在Web服务器上的应用程序代理,这个代理的任务是把数据请求映射到对服务器的应用程序查询。应用服务器为请求提供服务,然后代理把返回的信息转变为一个网页,这个网页被传送到Web服务器以显示给最终用户。
由于B/S构架管理软件只安装在服务器端上,网络管理人员只需要管理服务器,用户界面在服务器端完全通过WWW浏览器实现,极少部分事务逻辑在前端实现,所有的客户端只有浏览器,网络管理人员只需要做硬件维护。
作者使用B/S模式来开发在线学习系统,它将具有以下优点:
l 实用性:为网上教学提供方便。
l 操作简单:本系统应该适用于不同水平的使用者,包括教师和学生,同时系统不应太复杂和烦琐,因此要求系统的操作尽可能简单易行。
l 代码可读性好:代码将尽可能简洁。
2.5.2 ASP技术简介
所谓ASP就是Active Server pages 是功能强大的服务器端脚本编程环境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[3]。他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。它利用VBScript 或JAVA脚本语言使用户的数据和服务器的数据进行交换,从而达到动态数据库的目的。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。以下罗列了Active Server Pages 所独具的一些特点:
1.使用VBScript、JAVAScript 等简单易懂的脚本语言,结合HTML代码,即可快速的完成网站的应用程序。
2.无须compile编译,容易编写,可在服务器端直接执行。
3.使用普通的文本编辑器,如Windows的记事本,即可进行编辑设计。
4.与浏览器(Browser In dependence)无关,用户端只要使用可执行HTML码的浏览器,即可浏览Active Server Pages所设计的网页内容。Active Server Pages 所使用的脚本语言(VBScript 、Javascript) 均在WEB服务器端执行,用户端的浏览器不需要能够执行这些脚本语言。
5. Active Server Pages能与任何ActiveX scripting语言相容。除了可使用VBScript或JScript语言来设计外,还通过plug-in的方式,使用由第三方所提供的其他脚本语言,譬如Rexx、Perl、Tel等。脚本引擎是处理脚本程序的COM(Component Object Model)物件。
6.Active Server Pages的源程序,不会被传到客户浏览器,因而可以避免所写的源程序被他人剽窃,也提高了程序的安全性。
7.可使用服务器端的脚本来产生客户端的脚本。
2.5.3 VBScript
VBScript是个直译式、以对象为基础的叙述式程序语言,它可以让你设计互动的网页内容,但不能单独执行,必须在浏览器或服务器上执行。
VBScript是VB的一个子集,它提供的各种语句和语法、常量和变量、函数和过程的规则与VB完全相同,并且也提供了许多基本的计算、处理函数。VBScript是标准的脚本语言,广泛应用于动态网站、大型电子商务系统、Windows系统管理等领域。
VBScript是由Visual Basic的一部分发展而来,它可以透过内建的控制及Acive X的控制对象来构成特殊的功能。
VBScript在HTML中使用<SCRIPT>… </SCRIPT> 标记
Script区段可以放置在<HEAD>标头区段(全域范围)或<BODY>本文区段(区域范围),可以视程序需要而定,通常浏览器是由上到下加载网页数据,而VBScript只能存取已加载的“对象”,否则会产生错误讯息。
2.5.4 IIS简介
IIS 是Internet Information Server的缩写为,它是微软公司主推的服务器。IIS与WindowNT Server 完全集成在一起,因而用户能够利用Windows NT Server和NTFS(NT File System,NT的文件系统)内置的安全特性,建立强大,灵活而安全的Internet和Intranet站点。它是一种Web(网页)服务组件,其中包括Web服务器、FTP服务器、NNTP服务器和SMTP服务器,分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面,使得在网络(包括互联网和局域网)上发布信息成了一件很容易的事[4]。并且IIS 3.0版本以后引入了ASP,可以很容易的张贴动态内容和开发基于Web VBScript, Jscript 开发软件,或者由Visual Basic Java Visual C++开发系统,以及现有的CGI 和WinCGI脚本开发的应用程序,IIS都提供强大的本地支持。
2.5.5 系统数据库的选择
Access是Office系列软件中用来专门管理数据库的应用软件。所谓数据库是指经过组织的、关于特定主题或对象的信息集合。数据库管理系统分为两类:文件管理系统和关系型管理系统[5]。Access应用程序就是一种功能强大且使用方便的关系型数据库管理系统,一般也称关系型数据库管理软件。它可运行于各种Microsoft Windows系统环境中,由于它继承了Windows的特性,不仅易于使用,而且界面友好,如今在世界各地广泛流行。它并不需要数据库管理者具有专业的程序设计水平,任何非专业的用户都可以用它来创建功能强大的数据库管理系统。Access的基本功能及其常用的操作,主要包括:创建和使用数据表、建立和使用查询窗体,以及数据表与其他数据文件之间的转换等。
Access使用标准的SQL(Structured Query Language,结构化查询语言)作为它的数据库语言,从而提供了强大的数据处理能力和通用性,使其成为一个功能强大而且易于使用的桌面关系型数据库管理系统和应用程序生成器。一个Access数据库中可以包含表、查询、窗体、报表、宏、模块以及数据访问页。不同于传统的桌面数据库(dbase、 FoxPro、Paradox), Access数据库使用单一的*.mdb文件管理所有的信息,这种针对数据库集成的最优化文件结构不仅包括数据本身,也包括了它的支持对象。此外,Access还利用Office套件共享的编程语言VBA(Visual Basic for Application)进行高级操作控制和复杂的数据操作。
Access可以作为个人计算机终端和大型主机系统之间的桥梁。通过如SQL、 ODBC等特定技术,方便地存储、检索和处理服务器平台上的关键信息,提供了灵活、可靠、安全的客户/服务器解决方案。
Access可以接受多种格式的数据,从而方便了用户在不同系统之间进行数据转换。
随着互联网应用的发展,Access还增加了使用信息发布Web向导和用HTML格式导出对象的功能。
2.5.6 Dreamweaver 8简介
Dreamweaver是美国Macromedia公司开发的集网页制作和网站管理于一身的所见即所得网页编辑器,它是第一套针对专业网页设计师特别发展的视觉化网页开发工具,利用它可以轻而易举地制作出跨越平台限制和跨越浏览器限制的充满动感的网页。Dreamweaver支持ActiveX、JavaScript、Java、Flash、Shockwave等特性,而且他还能通过拖曳从头到尾制作动态的HTML动画,支持动态HTML(Dynamic HTML)的设计,使得页面没有plug-in也能够在Netscape和IE浏览器中正确地显示页面的动画。
第3章 在线学习网站的总体设计
3.1 系统数据流程描述
数据流图(DFD)是一种图形化技术,它描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换。在数据流图中没有任何具体的物理部件,它只是描绘数据在软件中流动和被处理的逻辑过程。数据流图是系统逻辑功能的图形表示,是分析员与用户之间极好的通信工具。数据流图中包括数据的源点/终点、变换数据的处理、数据存储和数据流[6]。处理并不一定是一个程序,一个处理框可以代表一系列程序,单个程序或者程序的一个模块。数据存储和数据流都是数据,仅仅是所处的状态不同,数据存储是处于静止状态的数据,数据流是处于运动中的数据[7]。
1、顶层数据流图:包含两个实体即用户、管理员,四个数据处理即学生登陆、学生学习、教师登陆、教师管理。该图反应出了在线学习系统总的情况,学生输入口令,验证通过后进入网上学习区,教师输入口令,验证通过后可以进入教师管理区。其数据流图如图3-1所示。
图3-1顶层数据流图
2、学生学习数据流图:包括一个实体(学生)和课堂学习、答疑教室等多个数据处理,该图反应出了学生学习情况及五个数据存储。学生通过课堂学习、提交问题、在线交流答疑、作业上传、练习测试等功能,来巩固所学的知识。其中,学生所提出的问题放入问题数据库中,登陆系统后可在首页查看到问题的回答情况。学生从试题信息记录中得到试题进行练习,也可查看以往考试记录,还可从公告记录中浏览公告的内容。其数据流图如图3-2所示。
图3-2学生模块数据流图
3、教师管理数据流图:该图体现了教师对系统的管理情况,教师通过网上答疑、在线答疑、作业评分、考试管理、学生信息注册等来完成对学生学习的加强并进行学习情况、学生信息的管理。教师从问题记录中了解到学生的问题,回答以后再存入记录中;教师评好作业,分数存进作业成绩记录中供学生查询;编辑好的试题存入试题记录中;学生信息、公告分别存入学生信息记录和公告记录。其数据流如图3-3所示。
图3-3教师模块数据流图
3.2 系统总体结构设计
本课题设计的在线学习系统是利用Asp和Access技术来构建一个基于因特网的动态交互式教学信息化平台,该系统可以在Windows2000/XP局域网或Internet上使用。在总体结构上是趋于采用3层B/S结构,各类教学资源在服务器一端,采取中心数据库Access统一存放和组织,学生在客户机一端,无须任何配置工作,只须使用浏览器向Web服务器代理提出请求,服务代理通过中间组件与数据库链接,把请求服务的教学内容以Web页面形式通过浏览器反馈给学生。
系统由六个子模块组成:课堂学习模块、作业模块、在线答疑模块、公告模块、练习测试模块和系统管理模块。
整个系统结构如图3-4所示。
图3-4 系统结构图
3.3 功能模块设计
3.3.1 课堂学习模块
这个模块主要是提供给学习者学习内容,为静态内容。系统按各个科目分目录进行存放,并在菜单页面放置了链接。
该模块主要是为学生所使用,学习在登录系统后可直接选择进入本模块,通过对静态页面的浏览达到学习的目的。该功能设计应美观、便捷,使学生能够以一个较愉快的心情进行学习,以提高学习的效率。
另外教师发布的教案可能有各种形式,如htm、doc、ppt、avi等,但在通常情况下,这些教学内容都是静态内容,因此按类别及内容分类在网站上发布即可。学生的课堂学习模块活动图如图3-5所示。
图3-5 课堂学习模块活动图
3.3.2 作业模块
此模块为学生和教师共同使用,但根据权限的不同使用不同的功能。学生主要使用作业上传功能和查询作业分数功能,而教师主要使用网上下载作业并进行作业评分的功能。因此,系统需要提供以下功能:
上传:将作业上载到指定地点,并按某种方式进行标识。
批阅:教师可对作业进行批阅判分。
作业模块活动图如图3-6所示。
图3-6作业模块活动图
3.3.3 在线交流模块
网络课程的学习不同于一般的单机课件的学习,主要的一点在于学习环境的不同,它为学习者的学习交流、协作创造了条件,这是网络学习的一个优势。在线答疑主要是学习者和教师之间,学习者和学习者之间,就知识本身或相关话题的讨论。教师善于在线答疑区中发现学习者目前的问题和学习者思想的火花,以便及时收集、解决和整理。一方面可以提高学习的积极性,提高讨论的有效性,也可以减少师生之间情感的距离。在线交流模块活动图如图3-7所示。
图3-7 在线交流模块活动图
3.3.4 练习测试模块
此模块提供给学生一个巩固所学知识的平台,学生在进入此模块之后,可以在线完成练习题,系统自动对其评分,学生通过提交可以看到自己的分数。教师则主要使用此模块的练习题管理功能,例如设定考题的内容、时间等。
练习测试模块活动图如图3-8所示。
图3-8 练习测试模块活动图
3.3.5 公告模块
教师可以通过公告功能发布各项通知,学生则只能对其进行浏览,如以下内容。公告模块活动图如图3-9所示。
l 招生公告(招生简章、招生专业介绍、招生站点联系方式、课程介绍等。)
l 规章制度,包括各类管理文件等。
l 课程安排,包括课程教学方式、课程播放表、考试日程安排等。
l 临时通知和教材。
图3-9 公告模块活动图
3.3.6 提问答疑模块
此模块是与在线答疑相对应的一个模块,主要用于师生之间非实时学术性的交流,由于老师不可能随时都在线,因此对于学生提出的问题不能及时回答,学生进入此模块后可提交问题并存入系统,教师上线以后可对其问题进行回答。答疑教室活动图如图3-10所示。
图3-10 答疑教室模块活动图
第4章 数据库的设计与实现
4.1数据库设计思想
数据库系统的出现使信息系统从以加工数据的程序为中心转向围绕共享的数据库为中心的新阶段。这样既便于数据的集中管理,又有利于应用程序的研制和维护,提高了数据的利用性和相容性,提高了决策的可靠性。目前,数据库已经成为现代信息系统不可分割的重要组成部分。数据库技术也是计算机领域中发展最快的技术之一。
数据库设计是把现实世界的实体模型与需求转换成数据库的模型的过程,它是建立数据库应用系统的核心问题。数据库及其应用的性能都建立在良好的数据库设计的基础之上,数据库的数据是一切操作的基础,如果数据库设计不好,那么其它一切用于提高数据库性能的方法收效都是有限的。数据库设计的关键是如何使设计的数据库能合理地存储用户的数据,方便用户进行数据处理。
设计数据库必须遵循一定的规则,在关系型数据库中,这种规则就是范式,范式是符合某一种级别的关系模式的集合。一般我们设计数据库遵循第三范式。即:数据库表中不包含已在其他表中包含的非主关键字信息[8]。采用范式减少了数据冗余,节约了存储空间,同时加快了增、删、改的速度。
4.2数据库表ER图
概念结构设计是数据库设计的核心。概念结构独立于数据库的逻辑结构,也独立于所使用的具体的数据库管理系统。概念模型(E-R模型)的组成元素有:实体、属性、联系,E-R模型用E-R图表示。实体是用户工作环境中所涉及的事务,属性是对实体特征的描述[9]。
(1)模型中的实体相当于一个实体集、一个表。实体用矩形框表示,实体名称标注在矩形框内。用菱形表示实体间的联系,菱形框内写上联系名,用无向边把菱形分别与有关实体相连接,在无向边旁标上联系的类型。
(2)属性是实体的性质。用椭圆框表示,与实体之间用一条线相连,表的主码是关键属性,关键属性项加下划线。
(3)各子系统模块中主键相同的字段之间存在着相互关联的关系。
(4)在程序中实现对他们的完整性和一致性控制。
学生、文章和学习作为实体集;一个学生可以阅读多篇文章,而一篇文章也可以被多个学生阅读,所以文章和学生之间是多对多的联系;而学习作为对学生阅读文章的记录,是作为学生与文章之间的中间实体,和学生,文章均为一对一关系。
部分数据库表间的ER图如图4-1所示。
图4-1 数据库表ER图
4.3数据表结构设计
数据表是具体组织和存储数据的对象,由列和行组成。数据表是数据库关系图的基本构件。一个数据库由一个或多个数据表组成,这些数据表在关系图中以矩阵形式布局,每个表都有一个特定的主题,每个主题使用单独的表可以消除重复数据,使数据存储更有效并减少数据输入错误。
数据库关系图中的每个表有三种不同的功能:标题栏、行选择器和一组属性列[10]。标题栏是显示表的名称,行选择器可以用来选择表中的某个数据表列,当该列在表的主键中时,行选择器将显示一个键符号(一把小钥匙的形状)。属性列组仅仅在表的某些视图中可见,可以在五个不同的视图中的任何一个视图中察看表满以帮助用户管理关系图的大小和布局。
确定新表的结构,用户需要决定一下内容:
(1)表将包含的数据类型。
(2)表中各列数,各个列的数据类型以及数据的长度。
(3)是否使用约束。
(4)列是否可以接受空值。
(5)列类型的索引以及列应是主键和外键。
知识点管理系统的主要信息是知识点,系统的主要数据表如下:
表4-2 question表
表4-3 teacher表
表4-4 upload表
表4-5 test表
表4-6 artcile表
表4-7 student表
表4-8 studying表
表4-9 homework表
表4-10 report表
4.4 ASP访问数据库
4.4.1 连接数据库
ADO提供了一种基于对象的方法在网络上访问数据库——利用Connection
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