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文档简介
1、 学号 2008301500201 专科毕业设计论文 课程网站的教学资源库管理设计与实现学 校 名 称 :X X X学校专 业 名 称 :计算机应用技术学 生 姓 名 :X X X指 导 教 师 :X X X 二一二年六月摘要随着计算机网络技术的快速发展,网络教学正在逐渐成为一种新兴的教学模式。教师将课程的各种资源上传至课程网站上共享,使学生能够很便利的获取自己所需的资源,并且能够通过这些图文并茂的资料更好的理解知识。本论文将以计算机学院系统软件系列课程网站资源建设为应用实例,对系列课程网站的教学资源管理方法展开研究,探索更为有效的教学资源管理方法,并将系列课程网站的相关功能进行完善,使师生的
2、教学与学习更为便利。本课题实现的系列课程网站采用B/S架构模式。本系列课程网站将整合各门课程,加强各门课程之间的联系,达到引导学生自主学习的目的。同时本系列课程网站将从用户角度出发,为了方便各类用户的使用,为不同用户提供不同的功能,确保网站的易用性。关键词:系列课程网站;教学资源;内容管理; 数据库目录第1章绪论11.1选题背景11.2研究目的21.3 本文的主要工作2第2章开发环境与关键技术32.1 系统开发工具及运行环境32.2Web编程概述32.3超文本标记语言HTML3第3章 系统架构设计43.1系统功能需求分析53.1.1首页63.1.2 注册与登录63.1.3 网络课堂63.1.4
3、 在线测试63.2数据库设计73.3 本章小结8第4章 系统实现94.1 母版页设计与实现94.2 网络课堂及层次实验设计与实现114.2.1 资源库的设计114.2.2 模块实现124.3 本章小结14结论15参考文献16致谢17第1章绪论1.1选题背景随着科技的发展,传统的教学媒体如黑板、课本等资源已经远远满足不了现代化教学的需求。此时,网络技术正悄然登上教改的舞台,以网络技术及多媒体技术为核心的现代化信息技术的发展,为教育领域带来了前所未有的活力和生机。尤其是网络的发展和建设更是给教学领域带来新的挑战和机遇。网络所独有的远程交互功能消除了传统的师生在教室中一对多教授的教学模式的缺点。虽然
4、不可否认的是,这种传统的模式目前仍然是主流教学模式,而且以后它还会继续在教学方法中占据重要地位。但是随着社会的进步,人们对教育质量的要求越来越高,教育的形式也需要更加多样化。先进的网络技术极大的拓展了教学的时空限制,改变了传统教学方式,有效地提高了学生学习的积极性和效率。基于网络技术的学生自主学习教学模式正在冲击传统的教学模式,并将最终成为未来的主流教学模式。传统课程网站一般是静态页面,而且是一门课程建一个网站。随着信息化建设的发展,产生的信息需求日益增长,这种传统的课程网站建设模式暴露出许多问题和不足:(1) 网站页面多半以静态页面为主,一旦更新信息或者上传资源,都需要专业人员对网站进行修改
5、,使用不便。(2) 网站框架架构复杂,可管理性差,不利于长期维护。(3) 网站各模块风格不统一,各页面间都是独立开发,修改风格时,每个页面都需要进行修改。(4) 网站长期不更新维护,存在许多无效链接。(5) 每门课程独立开发课程网站,单独编码,开发工作量大,并且造成大量重复编码。(6) 课程间联系不足,不利于学生的自主学习。由于传统课程网站存在着这些弊端,所以人们不断在探索建立课程网站的新模式,而为了让更多的师生从中获益,同时考虑到各个课程网站的相似性,如何快速高效地开发出系列课程网站成为目前研究的热点。1.2研究目的随着网络的飞速发展,不论是企业、电子商务、医疗还是教育,各个领域的信息量都在
6、不断增长,内容管理技术已经成为这些应用的基础。本课题来源于省级教学研究与建设项目的部分研究内容。将利用已有的精品课网站与教学资源进行设计、集成和提供服务的实践。对已有的精品课教学资源,采取“联合式”策略,对将建的教学资源,采取“标准式”开发,从而建立共享的动态资源管理的新理念。1.3 本文的主要工作本课题将针对传统课程网站系统存在的问题,以计算机学院系统软件系列课程网站资源建设为应用实例,利用校园网络平台等技术设备,对精品课资源建设与开放创新服务中的关键技术、实现方法等进行研究与设计。基于对目前已有的教学资源管理系统的调研,本论文将对系列课程网站的教学资源管理方法展开研究,探索更为有效的教学资
7、源管理方法,并将系列课程网站的相关功能进行再设计,使师生的教学与学习更为便利,有效实现学生的自主学习。 本论文的主要内容如下:1) 第1章主要介绍本课题的课题背景、研究现状、目前教学资源管理的主要方法及存在问题。2) 第2章对精品课程资源建设与开放创新服务中的关键技术进行探讨和研究。3) 第3章介绍系统功能需求,研究如何设计系列课教学共享资源库结构,实现资源的内容管理。4) 第4章介绍基于.NET平台,设计并实现系列课程网站的有关功能。5) 第5章总结本文的工作,并对今后的工作进行展望。第2章开发环境与关键技术2.1 系统开发工具及运行环境开发平台: Microsoft Visual Stud
8、io 2008开发测试硬件环境:1)CPU:Intel(R) Core(TM)2 Duo CPUP73502.00GHz2) 内存:2.00GB3) 系统类型:32位系统4) 操作系统:Windows 7运行环境:IE、Chrome、Firefox2.2Web编程概述为了方便用户使用,提高用户体验,本系统采用B/S模式(浏览器/服务器模型)。客户端只需能够运行浏览器即可访问网站,基本不受PC平台的限制。Web服务器端接收到用户的请求后,对数据进行处理,然后将结果动态生成HTML文件,发回给客户端,客户端将该HTML文件以Web页面展示。B/S模式大大简化了客户端的工作压力,浏览器不需要进行任何
9、的运算操作,它只要负责解析和显示接收到的HTML文件,将处理数据等工作集中在服务器端。当网站需要进行升级时,只需要更新服务器端即可,减轻了网站的维护工作成本。Web开发是典型的分布式应用架构。Web应用中的每一次信息交换一般都要涉及到客户端和服务器端两个部分,因此,Web开发技术大致上可分为客户端技术和服务器端技术两大类。接下来的部分将具体谈谈Web开发技术。2.3超文本标记语言HTML Web客户端的最主要任务是展现信息内容,而HTML语言则是信息展现的最基本的载体之一。HTML是一种规范,也是一种标准,它通过标记标签来标记要展示的页面中的各个部分。通过在网页文件中添加标记符,能够告诉浏览器
10、怎样显示其中的内容(如:图片如何显示,文字如何处理,布局如何安排等)。浏览器按照顺序读取网页文件,然后根据标记符解释并显示文件中标记的内容。.第3章 系统架构设计3.1系统功能需求分析作为系列课群网站,核心功能是将各门课程的学习联系在一起,形成一个整体。为了帮助学生自主学习,网站设计需要注重页面的引导性,将学生的学习,测试,疑惑解答等过程串联起来,一步步完成系列课程的学习,并限制学生学习某门课前必须完成对应先行课程的学习。而为了方便用户使用,有良好的人机交互,需要提供查询等功能。同时,为了有效管理网站,需要对不同用户权限进行设置,保证系统的安全。为此,网站模块可分为如下几块: 首页、注册与登录
11、、网络课堂、层次实验、在线测试、在线答疑、用户个人管理等。各模块之间关系如图3.1所示:图3.1 网站结构在网站的设计上,将考虑网站整体风格的统一性,各模块都在同一个母版下,充分利用可重用部分。同时,采用AJAX无刷新技术,减少刷新产生的白屏等影响用户体验的问题。综上,本系统应达到的目标如下:1) 界面设计美观友好,各模块色调一致。2) 信息查询灵活、方便、快捷、准确,数据存储安全可靠。3) 系统需有良好的维护性和操作性,运行稳定,管理方便。下面将描述各模块的功能和设计。具体网站的实现将在之后的章节论述。3.1.1首页首页是所有用户一进入课群网站第一眼看到的页面,因此需要简单对整体的课程网站进
12、行介绍,主要介绍课群网站的课程体系、教学团队。左侧栏包括用户登录栏和公告栏。公告栏显示资料库的资源更新情况,方便学生了解最新的资源。3.1.2 注册与登录由于网站包括不同的用户群体,各类用户具有不同的权限,因此需要注册与登录模块来区分用户类型,给不同用户展示不同的页面。注册时保证用户名的唯一性,此后使用这一用户名标识该用户。在注册时用户可选择注册类型,包括学生、教师。系统管理员默认只有一名,无须注册,已经存储在数据库中。若用户注册为教师,需要经过管理员的验证。为了保证注册和登录的安全性,将采用ASP.NET提供的角色管理及身份验证功能。3.1.3 网络课堂网络课堂模块中包含所有课程的资源,按照
13、一定结构排列,引导学生利用这些资源进行自主学习。左侧栏包括课程体系的树结构,点击对应课程的子节点,右侧栏将进入具体课程的页面。采用AJAX无刷新技术,只刷新具体课程的部分。具体课程的页面包含了该课程的PPT,案例等资源,可供用户浏览下载。同时,在该页面提供课程对应的层次实验及在线测试的链接,用于测试学生是否通过这门课程的学习。当该学生未通过这门课程的学习,点击后行课程将被限制进入。必须等到通过在线测试,方可进行后面课程的学习。3.1.4 在线测试在线测试模块是为了检验学生的学习效果而设置的,为了减轻教师的负担,同时提高学生的学习效率,采取随机出题的模式。在线测试模块中,教师能够添加删除题库中的
14、试题。当学生选择一门课程进行测试时,自动从题库中抽取试题组成一套随机试题。学生必须保证学习完一门课程的先行课程后,才能进行这门课程的测试。3.2数据库设计数据库的设计是否合理,对系统开发、维护及性能的影响是尤为关键的。符合数据库设计1NF、2NF、3NF、BCNF等范式的设计对开发更有帮助;但是完全符合这些范式,效率又会偏低。因此,本系统在仔细分析3.1节的需求的基础上,结合数据库的设计规范,设计了如下E-R图(图3.2)来表示数据库。图3.2 E-R图将E-R图转换为具体的数据库。数据库命名为DB_courseWeb。具体包含以下几个表(表3.1):表3.1数据表基本描述序号表名介绍1用户表
15、User_Table注册用户基本信息2教师表Teacher_Table教师审核信息3课程表Course_Table课程基本介绍4学生学习情况表Study_Table学生每门课程的测试正确率5在线答疑表QA_Table问题及回答信息6资料表Resource_Table各种资料存放位置等信息7资源类型表type_Table资源类型基本介绍8公告表Announce_Table说明最新上传了哪些资源,显示最新的5条信息。9填空题表FillBlankProblem_Table在线测试中填空题题库10判断题表JudgeProblem_Table在线测试中判断题题库11多选题表MultiProblem_Ta
16、ble在线测试中多选题题库12问答题表QuestionProblem_Table在线测试中问答题题库13单选题表SingleProblem_Table在线测试中单选题题库3.3 本章小结本章首先从模块结构分析了各模块的基本功能及各模块之间的关系。然后针对不同类型用户对课程网站的需求不同,对不同用户的权限进行描述。最后,从网站的功能分析,总结出网站需要的数据库表,以及数据要求和数据规范。第4章 系统实现4.1 母版页设计与实现课程网站虽然包括很多不同的功能,不同的页面,但其实它们是个整体,使用ASP.NET母版页可以为应用程序中的页创建一致的布局。母版页实际上是由两部分组成,即母版页本身和一个或
17、多个内容页。母版页提供了开发人员已通过传统方式创建的功能,这些传统方式包括重复复制现有代码、文本和控件元素;使用框架集;对通用元素使用包含文件;使用 ASP.NET 用户控件等。 母版页具有下面的优点:(1)使用母版页可以集中处理页的通用功能,以便可以只在一个位置上进行更新。(2)使用母版页可以方便地创建一组控件和代码,并将结果应用于一组页。 例如,可以在母版页上使用控件来创建一个应用于所有页的菜单。(3)通过允许控制占位符控件的呈现方式,母版页使您可以在细节上控制最终页的布局。(4)母版页提供一个对象模型,使用该对象模型可以从各个内容页自定义母版页。根据系统功能,设计各个
18、页面间关系如下,具体项目结构参见附录1:图4.1 页面关系图1图4.2 页面关系图2在一个页面载入过程中,先载入内容页,后载入母版页。母版页HeaderAndFooter.master和testMaster.master均为支持AJAX的母版页,更新页面时只刷新内容页部分。HeaderAndFooter.master包含了网站页首和页尾,页首主要是网站的logo,主菜单,以及banner。页尾与页首风格一致,可以说明一些网站信息。如图4.3、4.4所示。图4.3 HeaderAndFooter.master页首图4.4 HeaderAndFooter.master页尾其中banner和主菜单部
19、分的动态效果使用jQuery完成。testMaster.master在HeaderAndFooter.master的基础上增加了左侧栏,用于题型的选择,左侧栏如图4.5所示。图4.5 testMaster.master的左侧栏4.2 网络课堂及层次实验设计与实现4.2.1 资源库的设计 由于每门课程都有各种各样类型的资源,根据类型分类,我们大致可以将教学资源分为以下几类:1) 课程课件,一般是ppt,pps等格式;2) 动画资源,例如.swf,.gif等文件;3) 案例资源,一般为课程的样例,比如完成好的数据库系统工程文件等;4) 文本文件,一般是doc或txt格式,例如课程教案等资源;5)
20、共享软件,例如课程实验需要用到的软件资源;6) 图片资源,比如课程的框架描述等;7) 链接资源,有些资源并不需要直接存储在服务器上,只需要链接到其他网站上,这些资源都只在数据库中保存链接地址;8) 其他,无法分类到上述7类的资源。如果只按照资源类型对资源库结构进行划分,在进行资源搜索时需要搜索的范围很大。例如每门课程的课件资源都相当多,如果不根据课程进行划分,搜索起来很耗时。因此根据课程对资源库再进行划分。最后的资源库结构如图4.10所示。图4.10 资源库结构4.2.2 模块实现所有课程的网络课程页面均为OnlineClass.aspx,所不同的只是datalist绑定的数据不同。因为每门课
21、程的网络课程页面模板格式都是相同的,都包含了课程简介、各类资源链接、对应实验、以及课程引导等部分。只使用一个页面减少了页面的重复开发,同时也加快了页面的载入速度。OnlineClass.aspx的设计如图4.11及图4.12所示:图4.11 页面左侧栏图4.12 绑定数据部分右侧绑定资源库的部分,能够直接点击超链接进行下载资源操作,方便学生的使用。当学生在登录状态下查看OnlineClass.aspx页面时,在点击左侧栏树状图的课程时,会判断学生是否学习过该课程的先行课程,以此判断该学生能否打开这门课程进行学习。具体流程如图4.13所示。图4.13 页面跳转流程图判断一门课程是否学习通过,是根
22、据学生这门课程的在线测试成绩判断的,如果成绩<70,则判断该门课程未学习通过。例如当学生点击“操作系统原理”课程时,会对这门课程的先行课程“数据结构”进行判断,由于该学生的成绩只有40,判定“数据结构”未通过,因此弹出提示框(图4.14)说明情况,并不允许学习进行“操作系统原理”课程的学习。图4.14 先行课程未学习通过时的提示信息4.3 本章小结本章利用第二章中所描述的技术对课程网站系统进行开发,介绍了系列课程网站的系统实现框架,并详细描述了各模块的开发细节和实现效果。最后实现的课程网站经过测试,能够稳定运行,达到预期的效果。结论 本论文主要描述了一个完整的系列课程网站的实现过程及其中
23、的关键技术,分析了其中可能出现的问题和解决方案。首先,对该网站的建设意义和理论基础进行探讨和调研。其次,对系统的开发环境和相关技术进行描述,说明为什么要使用这些技术。然后,对课程网站进行功能需求分析,设计了必要的功能和数据库结构。最后,具体阐述了课程网站各项功能的实现过程。本网站系统将整个网站分为不同模块,对各门课程的资源管理,试题管理等功能都设计了模板,只需将数据读入即可,不需要进行重复开发,达到了软件工程的高内聚、松耦合的目的,便于开发人员维护,也让未来的开发人员能够容易的理解系统结构,降低了维护成本。受开发时间和能力的限制,本系统还存在很大的改善空间。之后,希望就以下几点对系统进行进一步改善:(1) 提高系统的安全性。目前,除了对用户管理及SQL攻击进行防御,其他安全问题并没有考虑,一旦系统上线,必须保证系统能够安全运行,保证用户的隐私。(2) 对系统进行优化,减少网页载入时间。总之,系列课程网站是为学
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