对当前网络化教学系统的设计与实现探索

第一篇：对当前网络化教学系统的设计与实现探索

对当前网络化教学系统的设计与实现

探索

摘要: 针对工科课程数学知识多、问题抽象、与其它学科关系密切的特点设计了网络化教学系统。为解决在线实验参数交互问题，采用IIS6.0和Matlab Web Server共同构建在线实验系统，使学生通过在线提交参数的方式完成相应实验，输出实验结果。为了解决复杂数学公式的录入、存储、搜索和显示的问题，基于MathML的对ASCII码的翻译功能，在客户端安装MathPlayer软件的基础上，实现公式的在线录入，搜索。另外，系统还设计学习园地，教学资源，在线考试等环节，具备较为完善的辅助教学功能。该系统作为学校精品课程建设项目已连续运行近一年，收到良好效果。关键词 ：网络化教学系统；在线实验；公式在线录入；公式搜索 Abstract: In view of mathematics courses in engineering knowledge, abstract problem, and other subjects closely related to the design characteristics of the network teaching system.To solve the problem of interactive on-line parameters Experimental using IIS6.0 and Matlab Web Server to build a common on-line test system so that students submit on-line parameters Experimental corresponding manner, the output results.In order to solve complex mathematical formula of entry, storage, search and display, MathML based on the ASCII code for the translation function, the client software to install MathPlayer on the basis of the formula to achieve the on-line entry, search.In addition, the system has to learn garden design, teaching resources, online examinations and so on, have better support teaching function.The system as a quality school curriculum construction project has been running for nearly a year, received good results.Key words: network-based teaching systems;online experiment;formula on-line entry;formula search 1 引言 网络辅助教学首先是传统教学的工具和手段。提高了教学效率，弥补了由于知识激增、课时缩短、特殊学科和课程需求而造成的不足。由最初的演示教学，拓展为自主学习、协作学习、讨论学习、个别辅导和探索学习等多种教学模式。网络辅助教学目前自身还存在互动性不够、缺乏灵活性等缺陷[1]。对此，基于学校精品课程建设项目，设计了本系统。主要提供了在线实验、在线交流等功能。为解决在线实验参数交互问题，采用IIS6.0和Matlab Web Server构建在线实验系统[2]，使学生通过在线提交参数的方式完成相应实验，输出实验结果。为了解决复杂数学公式的录入、存储和搜索的问题，基于MathML的对ASCII码的翻译功能[3]，将Mathplayer嵌入网页，使学生可以在线录入公式，并进行相关问题及公式的搜索。2 工科课程网络化教学的特点 工科课程的网络化教学是教育信息化的重要分支，而课程本身具有实用性强、理论内容丰富且涉及知识面广的特点。课程涉及的数学知识多，包括高等代数、数值分析、概率统计、随机过程等[4-5]。同时，无论是电路分析基础、模拟电路、数字电路和信号与系统等基础课程，还是通信理论、计算机、微电子技术以至人工智能、模式识别、神经网络等新兴学科研究都成为工科教学中的重点和难点。然而，学生在学习这门课程时，普遍感到课程的概念抽象，对其中的分析方法与基本理论不能很好地理解与掌握。因此，如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、基本原理、基本分析方法以及综合应用所学知识解决实际问题的能力，是本课程教学中所要解决的关键问题。本文作者针对工科课程的特点，建立了网络化辅助课程教学系统，实现了在线实验、网上交流、在线考试等功能。3 系统设计 硬件系统主要由两台IBM服务器构成。系统网络结构如图1所示。图1 硬件系统结构图 系统软件部分可以分为：课程简介、学习园地、教学资源、在线实验、网上交流、在线考试六项内容。课程简介主要介绍数字信号处理课程的特点和内容体系，给出学习本课程所需要的先修课程，使学生对课程的主体结构予以掌握。学习园地主要是对数字信号处理课程的进一步扩展，从传统的频谱分析到现代频谱分析，从一维信号到图像的二维信号处理，以及与数字信号处理的软件、硬件实现方法相关的文献和资料。教学资源主要提供课程讲义和教师上课的视频录像的在线播放和下载，针对各知识点的Matlab单机版程序，为学生课下学习调试提供方便。在线实验主要针对课程中的重点难点，使学生能采用交互的形式实现在网上通过简单的操作就能看到该参数下的处理结果。便于学生对所学知识进一步深化理解。网上交流部分其主要功能是一个留言板，有疑问的同学可以直接将问题贴在留言板上，老师定期查看留言。这不仅为学生提供了一个开放、自由的提问空间，更成为老师能及时发现教学中的问题进而及时改进的重要途径。在线考试主要是将课程内容按照知识点形成试题存放在SQL2000数据库中，学生在题库中随机抽题，并在规定的时间内完成做题并提交答案。系统自动对学生答题情况进行评分，并进一步根据学生答题情况得到对该学生知识掌握情况的定量评价，从而为教师课堂教学提供依据，并可作为下一次抽题的参考。系统的六个功能模块之间互相补充，从内容上互相呼应，共同促进学生对课堂内容的学习和掌握。4 网上交流功能模块的设计 系统提供了网上交流答疑的功能，其主要部分是一个开放式的留言系统，然而现在绝大多数留言系统、论坛系统对于数学公式的支持功能较差，通常是将数学公式转换成图片的形式加以保存和显示，公式录入也多通过贴图的方式进行，对学生在线提问造成很大的不便，更不利于公式搜索。对此，作者基于MathML的对ASCII码的翻译功能，将Mathplayer嵌入网页进行公式显示，这样存储在数据库中的文字信息，可以方便快捷的进行复杂的数学公式的录入、显示及搜索。系统中公式的显示需要客户端安装Firefox浏览器或在IE6.0浏览器的基础上安装MathPlayer软件。公式录入界面如图2所示，运行结果如图3所示。图2 数学公式的录入界面图3 数学公式的在线显示 [1] [2] [] [] 在输入公式之前以$表示公式的开始和结束。对“Σ”的搜索可直接在搜索栏中输入“sum”实现，运行结果如图4所示。图4 对“Σ”搜索结果5 在线实验功能模块的设计 为完成“数字信号处理”课程中算法的在线实验和演示，本文利用Matlab强大的信号处理功能基于IIS6.0 Matlab Web Sever进行开发，实现了信号参数的在线提交、给定参数信号波形生成、FFT频谱分析和FIR、IIR滤波，处理过程参数均可通过网页在线提交。运行界面及结果。图5 正弦信号参数输入窗口图6 正弦信号图形输出 此外，在生成给定参数信号和信噪比的基础上，通过编制Matlab程序实现了生成信号的FFT谱分析，通过带噪声信号的频谱是学生直观认识信号的频谱结构。进一步，系统提供了参数滤波器频率特性分析功能，学生可以通过自己输入滤波器参数的方式查看该参数下滤波器的频率特性，从而增强学生对滤波器工作过程的理解。此外，通过设置不同的截止频率、通带增益、阻带增益等参数对所产生的信号进行滤波分析，并将滤波后信号的波形显示在网页中。在线实验系统以Windows自带的IIS6.0信息服务作为网站调试过程中可能会遇到“connect()failure”错误，这是因为Matlab Server服务未被启动，只要到“控制面板—>服务”启动该项服务即可。6 结束语 本文设计的数字信号处理课程网络化教学系统在传统网络化教学系统的基础上，针对“数字信号处理”课程的特点，增加了在线实验和网上交流的功能模块，实现了在线参数提交、信号在线生成、结果显示下载的功能，并且针对传统网络化教学系统中数学公式在线录入的难题设计了在线交流子模块，实现了复杂数学公式的在线录入、存储、显示和搜索。基于现有研究，个人认为该系统在以下方面有待进一步完善：网上考试系统的进一步完善，在线实验模块信

第二篇：网络教学系统设计与实现

智能化网络教学系统设计与实现

石河子大学信息科学与技术学院 高攀 郭理* 郑鸿英

摘 要：基于Web的智能教学系统综合传统的ITS系统优势，同时又结合Web的特点，系统具有智能性，能够智能地引导学生学习。本文提出了一种基于Web的智能教学系统模型，探讨了智能教学系统的知识库的设计、教学策略的设计及个性化教学的实现，最后给出系统实现的具体思路和解决方案。1 引言

智能教学系统(Intelligent Tutoring System，ITS)作为人工智能学科的重要研究应用领域，是21世纪人类社会数字化教育的必然发展方向。其研究涉及人工智能(Artificial Intelligence，AI)、计算机科学、认知科学、教育学、心理学和行为科学等多个学科，研究的最终目的是由计算机系统负担起人类教育的主要责任，即使计算机系统具有智能，并在一定程度上代替人类教师实现最佳教学。由于ITS涉及到多门学科，所用到的相关学科的技术即使在本学科也不够成熟以及人类对其自身的学习过程还认识不够，所以对ITS 的研究仍存在相当大的难度，存在知识的表示、对学生的评估、对学生错误的诊断、教学规划、人机自然语言对话处理等技术难题。2 基于Web的ITS的系统模型 2.1 传统的ITS模型

传统上，智能教学系统由四大部分组成：专家知识库(有关领域的知识描述)、学生模型(学生的知识水平和学习能力)、教师模型(知识的传授方法)和人机交互界面。模型如图1所示。其中人机交互界面部分是在智能教学系统和学生之间建立友好的通信交流方式，有时也被看成是教学方法的补充而作为教师模型的一部分。

传统的智能教学系统多数是单机或单独运行的(stand．alone)，系统费用昂贵，维护代价高，难以大范围推广应用。随着Web技术的发展和不断成熟，基于Web的智能教学系统研究越来越受到重视。在Web上构建智能教学系统，这种方式利用网络实现了分布式教学，可以同时接受多个用户的并发访问，资源利用率大大提高，又不受时间和空间的限制，可以在最大程度上满足“因材施教”的需要。

图1传统的ITS模型

2.2 基于Web的ITS系统模型

基于Web的ITS的系统模型如图2所示。其中，知识点库存放课程知识点，知识点可分为不同的类型和难度级别、重点度级别等；教学课件库存放各种形式的课件；教学方法库存放各种教学模板。学生学习能力是教师实施因材施教的依据，模型突出了其重要性。模型综合了传统ITS系统的优势，同时又结合了Web的特点，客户端结构简单，适用范围广，人机交互界面简洁明了。系统具有智能性，结合学生的特点进行教学，可以通过多种多样的交流工具进行有效的交互和即时的通信反馈，能够智能地引导学生学习，提供了丰富的信息来源和良好的导航结构，可以进行有效的信息过滤等等，实践证明，基于Web的ITS是ITS系统的发展方向。

图2基于Web的ITS系统模型

2.3 系统用户及其主要功能

系统的用户可分为管理员、教师和学生三类。管理员负责添加和删除一门课程，确认教师的身份和权限等。教师是领域专家，具有课程的领域知识，组织和管理教学资源，负责确定某门课程的教学策略和方法，制定教学方案，设计教学模板。学生在系统指导下学习，完成系统规定的测试。3 关键技术

3.1 学科知识库的设计

学科知识库由学科知识体系库和教学内容库构成。知识体系就是知识点的集合，并且包括知识点之间的相互关系结构[3]。知识体系库包含知识点属性和知识点链接两个数据库。知识点属性数据库是知识表示的基础，它反映知识点的集合；知识点链接数据库反映知识点之间的关系和层次结构，主要用于知识推理。

而教学内容库是根据知识点来安排的。知识点的属性包括以下几个内容：

(1)知识点的编号应该具有唯一性，根据知识点结构图进行编号，它能够反映知识点层次，可作检索和查找用；

(2)知识点内容的类型有：事实、概念、技能、原理、问题求解等5种类型；

(3)知识点的难度有：容易、一般、难、很难；

(4)知识点的重要程度有：选学、一般、重要；

(5)知识点的教学目标有：识记、理解、应用、分析、综合、评价。3.2 教学策略的设计

教学策略(instructional strategy)是对完成特定教学目标而采取的教学活动程序、方法、形式和媒体等因素的总体考虑。在ITS系统中，教学策略起着核心作用。在课件设计时，则要把这些总体考虑体现的教学内容的组织、教学任务的安排和教学交互活动的设计中。

教学元素是实现教学过程的基本元素。常见的教学元素有:呈现教学目标、呈现正例、呈现反例、呈现知识点、呈现辅助说明、呈现例题、呈现习题、呈现评价、呈现提示、测试和提问等等。

教学元素分为两类，一类是陈述性的，一类是操作性的。陈述性教学元素用于陈述教学材料以及评价信息等，学习者不能对其进行操作，只能读不能写。而操作性元素要求学生主动参与，同时根据学生的操作结果决定下一教学元素。

教学元素的结构可以描述如下:

Struct TeachElem en t {

Int teID;

Char teName [2 0];

Char tePath [2 0];

}

教学策略模板提供了一系列标准化的教学序列框架，用于对某一类知识点进行教学。它是由教学元素以一定的方式组织起来形成教学策略模块。

一般的知识点本文系统采用如图3所示模板:

图3一般知识点模板

对于重要的知识点，本文系统采用如图4所示模板:

图4 重要知识点模板

所有的教学策略模板构成教学策略模板库，教学策略模板的具体教学内容和控制流程都存放在该库中。对于系统中每一个知识点，它都根据学生的学习水平和目标，组合成不同的教学行为。3.3 个性化教学的实现

基于Web智能教学系统可以比较好的实现个性化教学。在教与学的过程中，它根据不同的学生模型和学习请求，经过推理，智能的选择最佳教学策略和教学素材来进行个性化教学。结合系统的教学需求和教学环境，本文系统采用如图5所示的方案来实现个性化教学。

图5个性化学习的实现

在教学过程中，个性分析模块依据学生的认知能力值选择适合该生的教学策略和教学素材。教学策略的选择在此过程中是最为关键的。如图6:

图6教学策略的具体实现过程 系统实现

由于网络教学应用的需要，以及考虑系统的可维护性和可扩充性，系统采用Browser／Web／DataBase的三层体系结构。

Web服务器接受请求，通过应用程序服务器执行一个Java服务器端小程序Servlet并返回其输出，从而实现与客户机进行信息资源的交互。其中，客户PC机为浏览器运行平台；提供教学内容的个性化展示的由HTML和JSP实现；Web服务器生成页面由JSP和Servlet实现；处理学生模型提取、动态规划，习题测试、学生模型的更新维护以及教学控制等则由Servlet及JavaBean实现；数据库服务器提供学生模型库、教学内容库、教学策略库、试题库等。5 结论

基于Web的智能教学系统的研究可以说仍然处于研究阶段，其主要的研究方法就是将远程教学技术与传统的智能教学系统相结合，运用人工智能技术来更加有效地实现教学的个性化和智能化。基金项目：石河子大学自然科学研究项目基金（ZRKX2006-Y15）作者简介：

高攀（1981—）新疆石河子大学信息科学与技术学院

郭理（1968—）新疆石河子大学信息科学与技术学院 通讯作者 郑鸿英（1981—）新疆石河子大学信息科学与技术学院

第三篇：人事管理系统设计与实现

人事管理系统设计与实现

目 录

前 言....1 1 需求分析....2 1.1 系统需求...2 1.1 功能需求...2 1.3 可靠性要求...3 1.4 性能需求...3 2 开发环境简介....4 2.1 Delphi简介...4

2.1.1 Delphi7的集成开发环境（IDE）...5 2.1.2 Pascal简介...9

2.2 SQL Server 2000 简介...10 2.2.1 SQL Server 数据平台...10 2.3 TQuery部件在SQL编程中的运用...12 3 总体设计....14 3.1 基本设计...14 3.1.1 设计概念...14 3.1.2 功能分析...14 3.1.3 数据流图...14 3.1.4 系统模块...16 3.2 用例图...18 4 数据库设计....21 4.1 数据库概念设计...21 4.2 数据库逻辑结构设计...23 5 详细设计....30 5.1 系统主窗体...30 5.2 数据库连接...31 5.3 用户登陆界面...32 5.4 用户功能选择...34 5.5 用户信息录入...34 5.6 查询功能窗体...36 5.7 数据备份和还原窗体...37 5.8 工作日记及工作日记管理...39 5.9 用户管理及用户密码修改...41 5.10 打印报表模块...43 5.11 数据公用模块...45 5.12 其它模块...46 6 总 结....47 参考文献....49 致谢....50

人事管理系统

网络工程 雷灵明 指导老师：曹步青

摘要：随着企业自身人力资源的日益庞大、复杂程度逐渐增强，人机作坊再也无法适应如今企业的人事管理了，取代的是运用各种领域的知识，结合计算机科学而开发的人事管理系统。人事管理系统是典型的信息管理系统(MIS)，其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强、数据安全性好的数据库。而对于后者则要求应用程序功能完备，易使用等特点。人事管理系统是对工作人员进行统一的管理，可以方便的进行录入，查询，修改，删除，退出。经过以上分析，本系统使用Delphi 7.0作为界面和功能开发工具和SQL Sever 2000作为后台数据库，利用其提供的各种面向对象的开发工具进行界面和数据库开发。软件过程结合了快速原型模型与增量模型的优点：首先在短时间内建立系统应用原型，然后，对初始原型系统进行需求迭代，不断修正和改进，直到形成可行系统。关键词：人事管理；DEPHI；ADO；SQL server 2000

Personnel Management System Network engineering Lei Lingming Teacher:Cao Buqing

Abstract: Along with their own human resources increasing, complexity growing, the man-machine workshop also is unable adapt the present enterprise’s personnel management again, but the personnel management system that make use of knowledge in different fields and computer science and technology.Personnel management system is a typical management information system(MIS), including the establishment and maintenance of the background-database and front-end application development.To the former, the request for the data which is powerful in consistency and integrity, database which is good in security.For the latter, the request for the applications program which is integrity and easy to easy, Personnel management system can manage the staff and admit input, enquiries, modify, delete, and exit.Through such analysis, the system use Delphi 7.0 as the interface and functions of development tools and take SQL Sever 2000 database as background-database, the development of the interface and database which made use of its object-oriented tools, the software process is formed which is combine the advantage of rapid prototype models and incremental model, as follows: At first application prototype of system is built in a short time, Secondly, the initial prototype system needs to be revised and improved, Finally, it is feasible that the system is built.Key words: human resource management;DEPHI;ADO;SQL server 2000

前 言 背景

在竞争越来越激烈的社会里，企业人事管理就越显示出其不可缺性，成为企业一个非常重要的模块。企业人事管理系统主要是用于员工个人相关信息的管理。使用人事管理系统，便于公司领导掌握人员的动向和人员的综合素质，及时调整人才的分配，使用计算机对人事劳资信息进行管理，具有检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、成本低等优点，能够极大地提高人事资源管理的效率，也是企业科学化、正规化管理的重要条件。目标

设计一个企业人事信息管理系统，此系统要以人为中心，为企业提供全面的人事管理解决方案；

a)为企业建立规范化、实时化人事管理机制；

b)提高企业人事管理的效率、节约相关的管理成本，增强人事管理的安全性；

c)满足企业管理层，人事业务操作层和全体员工的不同层次和不同方面的需要；

d)对企业将来的整体信息化建设提供必要的支持。需求分析

需求分析是系统开发必要环节，也是重中之重。作为该过程的结果，需求规格说明书是对系统的功能和行为完整的描述。系统设计将来自于需求分析的抽象规格说明转变为面向真实世界的设计。一旦构建完成，该系统就会投入使用，同时会不可避免地产生更多的新需求。同时，需求过程与分析活动之间有相当程度的重叠，分析建模对于设定工作的范围和其他一些事来说是必要的，所以我们利用分析模型来描述需求过程，随着开发工作的继续，分析活动在工作中占的比例将变得越来越大，直到所有需求都已知。[1]

1.1 系统需求

企业的人事管理职能主要分为人事档案信息管理、人事变动管理、员工培训管理、奖惩管理等内容。

a)在人事系统开发时应考虑以下需求： b)满足人事管理职能的基本要求；

c)进行多层次数据汇总，为各层次管理者的决策分析提供数据； d)具有完整的系统接口，满足灵活的数据导入与导出； e)对操作人员的技能要求比较低，操作方便； f)能够实现方便的扩展，满足企业发展的需要； g)能够保障人事管理数据的安全、准确。

1.1 功能需求

基于系统需求分析，该系统需要实现以下基本功能：

a)用户管理：管理系统操作人员，设置操作人员口令和权限。在满足不同系统用户的操作需求的基础上，提高系统的安全性。

b)人事档案管理：完成企业对员工个人档案（包括员工的基本档案和在职信息）的管理及相关操作。操作员进行员工档案信息录入及更改，其中包括员工的基本信息、工作经历、家庭关系、奖惩记录和培训经历，要求对这些员工档案信息进行新增、修改、删除操作，同时可以进行查询和浏览操作。该模块是本系统的重点，用户可以通过该模块为单位建立一个比较完整的人事档案系统，同时可以对档案进行查看。

c)基础数据管理：维护人事管理相关的一些基础数据。主要包括以下功能：

（a）民族档案设置：维护职工中民族档案信息；

（b）职工类型设置：维护当前企业职工与企业的关系的类别信息；（c）文化程度设置：维护企业职工的文化程度类别信息；（d）政治面貌设置：维护企业职工的政治面貌类别信息；（e）部门类别设置：维护企业中设立的部门类别信息；（f）职务类别设置：维护企业中设立的职务类别信息；（h）职称类别设置：维护企业职工的职称类别信息；

d)人事变动管理：对于人事上的变动调整进行管理，对人员档案的信息进行更新（如：员工职务、员工职称、员工性质等的变动）。

e)工作日志管理：记录部门或系统用户的一些备忘信息，包括日常的一些事件记录，以及工作日记的管理维护。

f)数据库管理：对现有的数据库进行管理，包括数据备份和恢复，以方便用户对数据库的管理和维护工作，提高系统的数据安全性。1.3 可靠性要求

a)计算机稳定可靠，网络服务和数据库服务稳定可靠；

b)网络通畅、稳定；软件运行稳定；数据计算及数据传输无误；提供数据备份和数据恢复方案。1.4 性能需求 1）硬件环境

在最低配置的情况下，系统的性能往往不尽如人意，现在的硬件性能已经相当出色，且

价格也很便宜，因此通常给服务器端配置高性能硬件。推荐配置为： ·处理器：Intel 奔腾Ⅲ 或更高 ·内存：128MB ·硬盘空间：40GB ·显卡：Geforce系列显示适配器或更高。2）软件环境

·操作系统：windows 98/ME/2000/N ·数据库：Microsoft SQL server 2000 开发环境简介 2.1 Delphi简介

Delphi这个名字源于古希腊的城市名。它集中了第三代语言的优点。以Object Pascal为基础，扩充了面向对象的能力，并且完美地结合了可视化的开发手段。Delphi自1995年3月一推出就受到了人们的关注，并在当年一举夺得了多项大奖。

Delphi的出现打破了Visual系列可视化编程领域一统天下的局面。并且Delphi使用了本地编译器直接生成技术，使程序的执行性能远远高于其它产品生成的程序。它还是真正的面向对象的编程语言。PASCAL语言的严谨加上可视化的优势和强大的数据库功能使得它有充分的资本和微软的VB叫板。许多人当时都认为Pascal 是最有前途的程序设计语言，并预测Delphi将会成为可视化编程的主流环境。

Delphi在你编好程序后自动转换成。EXE文件它运行时速度比VB快，而且编译后不需要其他的支持库就能运行。它的数据库功能也挺强的，是开发中型数据库软件理想的编程工具。Delphi适用于应用软件、数据库系统、系统软件等类型的开发。而且它拥有和VB差不多一样的功能，而且一样能应用API函数，这在控制Windows很有用。

Delphi是全新的可视化编程环境，为我们提供了一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具。它使用了Microsoft Windows图形用户界面的许多先进特性和设计思想，采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言(Object-Oriented Language)、当今世界上最快的编辑器、最为领先的数据库技术。对于广大的程序开发人员来讲，使用Delphi开发应用软件，无疑会大大地提高编程效率，而且随着应用的深入，您将会发现编程不再是枯燥无味的工作——Delphi的每一个设计细节，都将带给您一份欣喜。

Delphi实际上是Pascal语言的一种版本，但它与传统的Pascal语言有天壤之别。一个Delphi程序首先是应用程序框架，而这一框架正是应用程序的“骨架”。在骨架上即使没有附着任何东西，仍可以严格地按照设计运行。您的工作只是在“骨架”中加入您的程序。缺省的应用程序是一个空白的窗体(Form)，您可以运行它，结果得到一个空白的窗口。这个窗口具有Windows窗口的全部性质：可以被放大缩小、移动、最大最小化等，但您却没有编写一行程序。因此，可以说应用程序框架通过提供所有应用程序共有的东西，为用户应用程序的开发打下了良好的基础。

Delphi已经为您做好了一切基础工作——程序框架就是一个已经完成的可运行应用程序，只是不处理任何事情。您所需要做的，只是在程序中加入完成您所需功能的代码而已。在空白窗口的背后，应用程序的框架正在等待用户的输入。由于您并未告诉它接收到用户输入后作何反应，窗口除了响应所有Windows的基本操作(移动、缩放等)外，它只是接受用户的输入，然后再忽略。Delphi把Windows编程的回调、句柄处理等繁复过程都放在一个不可见的Romulam覆盖物下面，这样您可以不为它们所困扰，轻松从容地对可视部件进行编程。

面向对象的程序设计(Object-Oriented Programming，简记为OOP)是Delphi诞生的基础。OOP立意于创建软件重用代码，具备更好地模拟现实世界环境的能力，这使它被公认为是自上而下编程的优胜者。它通过给程序中加入扩展语句，把函数“封装”进Windows编程所必需的“对象”中。面向对象的编程语言使得复杂的工作条理清晰、编写容易。

说它是一场革命，不是对对象本身而言，而是对它们处理工作的能力而言。对象并不与传统程序设计和编程方法兼

其中多媒体音频视频播放器是通过TＭediaPlayer组件来实现的，支持的格式与系统已安装的解码器有关。

总 结

6.1 程序设计风格

在设计的时候采用了增量模型的思想：把软件作为一系列的构件来设计，编码，集成和测试。

用户管理，密码修改，用户登陆，万年历，这些模块都有高度的独立性，因此他们的可重用性比较高，基本上是一个单元完成一个功能，模块规模也比较小，模块的作用域在控制域之内，只使用了两个全局变量来存储用户名和用户权限。[1] 在人机界面设计方面，本系统做到了以下几点： a)保持一致性(界面，背景的致性)；

b)提供有意义的反馈(用户验证和用户管理，提供了比较精确的反馈信息)；

c)在执行有较大破坏性的动作之前要求用户确认(数据备份与还原)； d)允许大多数取消操作(大多数单元有取消操作功能)；

e)允许犯错误(由于权限的限制，系统能保护自己不受严重错误的破坏)；

f)按功能对动作分类(在主窗口就是按动作类型组织菜单的)； 6.2 有待加强项

a)帮助的制作 一个完整的应用程序必须具有完整的帮助系统；帮助系统可以在必要的时候给用户信息提示和一些系统相关服务。

b)声音制作在这里主要是对声音的加载，我们可以加载一些一般的声音；主要来源有：音频CD盘；波形音频文件；MP3文件等等。其中波形音频文件以WAV作为文件的后缀，我们可以播放现成的，也可以播放自己录制的文件。c)我们还可以使用各种组件和ActiveX控件等技术来完善系统。利用一些做好的activeX组件，会缩短开发周期。

由于在开发工程方面缺少经验，所以这个系统还存在着许多不足之处，在测试过程中总结如下：

a)数据表的设计还不是很合理；

b)数据异常处理要更加人性化，错误信息的反馈要更加精确； 6.3 心得

经过一个月的设计和开发，人事管理系统基本开发完毕，其基本功能符合用户需求，能够完成基础数据录入，数据查询等基本功能，以及相关报表的打印。在这次毕业设计中，我获益良多。首先我明白了需求分析对于一个系统的开发的重要性。其次我还学到了如何把一个软件作为一个工程来做，在真正的软件开发中，一个软件系统的开发不是一个人来做，而是很多人合作来完成的，另外还有软件的后期维护等等，这时就显现出了把软件作为一个工程来做的优越性，而这些都离不开数据流图和模块的分解。

Delphi是一个非常强大的开发工具，它具有运行速度快、易于学习和使用以及开发效率高的特点，使用起来真的是很顺手。学习好一门编程语言以后可以为今后的学习和工作带来很大的便利。

虽然本系统实现了基本的用户需求功能，但是还有待于完善和加强，总之通过这次设计和开发过程，我对软件开发有了进一步的了解。

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[22] 鲁媛媛．硕士生导师综合素质能力评价指标体系的研究[D]．中国学术期刊电子杂志社,2005,18-19．

第四篇：浅析个性化网络教学系统设计与实现

浅析个性化网络教学系统设计与实现

发布时间:2012-04-01 来源:应届毕业生求职网

论文关键词:SSH;AJAX;B/S模式;网络教学

论文摘要:Internet技术的迅速发展以及学校信息化程度的不断提高,使得网络教育资源日益丰富;基于Internet的教学方式已经深入人心,推动了我国教育改革的进程,改变了人们的学习观念。个性化网络教学系统充分利用网络资源,强调学生自主个性学习,并采用AJAX、Struts、Spring、Hibernate等框架技术,使得项目开发过程简捷、结构清晰,并且系统具备很好的可扩展性和可维护性,提高了软件系统项目的可重用性。

一、网络教学的现状

随着Internet技术的日益普及, 计算机网络教学已成为现代教育技术发展的热点。在网络教学环境下, 可以最大限度地发挥学习者的主动性、积极性, 实现传统教育无法做到的“个性化教育”。但在目前的网络教学中, 以教师为主体的教学模式实质上并没有改变。对网络教学的理解也只是停留在教学手段和教学形式的改变上,同时系统开发一般采用Web技术,不能适应网络发展与内容更新带来的变化。为此我们采用ASSH框架技术研究并设计扩展性良好的网络教学系统,让学生根据自我水平进行个性化的学习,调用各种学习资源,自我设计学习进度直至达到学习目的。

二、系统框架技术

在程序开发时,我们选择已有的优秀架构可以集中精力处理业务逻辑。在开发网络教学系统时,我们选择了当前流行的J2EE Web 应用框架。它整合了AJAX、Struts、Spring、Hibernate4四个架构(简称ASSH 框架)。

AJAX全称为“Asynchronous JavaScript and XML”,在浏览器与 Web 服务器之间使用异步数据传输,这样就可使网页从服务器请求少量的信息,而不是整个页面。AJAX 可使因特网应用程序更小、更快、更友好。[1]

Struts中模型是一个Action类,开发者通过其实现商业逻辑。视图是由与Servlet配合工作的一整套JSP定制标签构成,利用它们可以快速建立应用系统的界面。控制器ActionServlet是模型与视图的联系纽带。[2]

Spring提供了轻量级管理业务组件的IoC容器。Spring通过依赖注入机制,可以在运行期间为组件配置所需要的资源,而无需在编写组件代码时指定,从而在相当程度上降低了组件之间的耦合,实现组件的即插即用。[3]

Hibernate实现对关系数据库的对象化。Hibernate不仅能够管理JavaBean(或者称之为POJO)到RDBMS 表的映射,还能够供应用查询和获取数据库中的数据。Hibernate事实上是标准的O/R 映射技术。[4]

三、系统分析与设计

系统基本形式为一个交互式动态网站。用户必须登录后才能访问系统,并且不同身份登录后,所拥有的权限是不同的。用户身份有:教师、管理员和已注册过的学生等。每个身份可以注册多个用户,用户可以操作自己权限内的模块。整个系统划分为网络教学模块、智能推荐模块、网上交流模块、答疑模块、网络测评模块、后台管理模块等。

1.网络教学模块

该模块主要有“课程选择”、“课件阅览”、“视频点播”等部分, 提供相关课程的在线教学内容, 如HTML 网页、PPT电子教案、DOC 教学文档、RM、ASF教学录像等,这部分是网络教学系统的主要部分,学生可以根据自己的需要进行选择性学习。

2.智能推荐模块

学习内容的选择上,系统根据学习历史记录和能力估计,选择学生没有掌握或是没有学习过的教学内容,这些学习内容是与当前学生能力最接近的。在学习内容的组织上,系统将根据对学生估测的能力和学生的认知风格,选择最适合学习者的内容呈现方式。

3.网上交流模块

该模块主要是通过“网络论坛”来实现,给老师和学生提供一个在线交流的平台。学生可以通过网络论坛充分发挥自主权和发言权,对课程的某些主题可以在网上展开讨论,发表各自见解,探讨学习心得、交流学习经验等。对疑难问题将设立专门的网页,分专题进行深入、系统、理性的探讨,为学生提供一个更为广阔的学习的平台。同时该模块接受来自各方面对教学的反馈信息,如教学问卷、学习要求及期望等。

4.答疑模块

该模块分为自动答疑和人工答疑两种方式。系统自动答疑是指当学生遇到疑难问题时,通过网络远程提交问题的描述,系统将根据学生提交的问题描述,对问题库和领域知识库进行智能搜索,将对该问题的解答呈现给学生。当没有检索到对该问题的解答时,自动将问题发送到学科教师的留言信箱中,当教师对该问题进行回答后,系统通过发送留言通知该学生。之后,系统将对该问题的解答归纳到领域知识库中,以便其他学生遇到类似问题时,能给予自动应答。人工答疑则是学生将问题直接针对某个老师发送,老师一旦上线给出解答后即反馈给学生。

5.网络测评模块

该模块支持网上自测和正式考试两种类型。学生可以登录后进行网络自测,选择课程及内容进行测试, 可以自己设定章节、题型和难度系数等因素, 然后由系统随机生成测验卷, 自测完成后, 自动阅卷并给出正确答案;教师以合法身份登录后可以对试题库中试题进行添加、删除、修改,同时通过人工或智能组卷方式, 生成试卷对学生进行在线考试。系统可以自动生成并发布考试试卷, 并且能够对考试结果进行批改、统计和分析。

6.后台管理模块

该模块是网络教学系统中不可缺少的重要组成部分,主要包括:人员管理、课程管理、试题管理、论坛管理、成绩管理等。

四、系统关键技术的实现

1.页面设计

主要采用JSP和部分Servlet定制的标签来表现。为了加强用户体验与交互能力,在网页设计大量采用AJAX技术来实现,如自动完成、在线提示等功能。

2.课程信息录入流程实现

本系统采用ASSH框架进行开发实现,下面以课程信息录入为例阐述系统的实现。在响应新增课程数据页面请求时,通过导入课程管理模块的配置文件struts-course-config.xml来完成业务流程的部署。当点击course_add.jsp上的保存按钮时,将输入数据用set方法存入到courseForm中,然后根据struts-course-config.xml调用courseSave.do进行业务处理。在courseSave.do 中页面数据将从courseForm中读取。courseSave.do执行

第五篇：基于局域网的多媒体教学系统的设计与实现

基于局域网的多媒体教学系统的设计与实现

摘要：随着计算机网络技术和教育、教学理论的发展，网络教学越来越得到重视与研究。本文以建构主义学习理论为基础，对网络教学（NI）的定义和系统平台的设计作了分析与研究，提出了基于宽带IP网的分层网络教学系统模型以及系统的软、硬件平台模型。基于这一模型的网络教学系统目前的使用效果良好。

关键词：网络教学 建构主义 宽带IP网 计算机教育 教育技术

自二十世纪八十年代以来，为了迎接信息化社会对教育提出的种种挑战，国内外的学者作了许多探索，从CAI、ICAI、卫星电视、多媒体到教育网络，努力运用各种最新的信息技术手段来优化教育与教学过程，并且取得了显著的成效。到了九十年代，随着计算机网络技术和教育、教学理论的发展，计算机教育从传统的计算机辅助教学（CAI）向着网络教学（NI）发展。这主要表现为，多媒体化与网络化（指基于Internet 的教育应用迅速发展）的结合日益紧密；认知主义和建构主义在教学理论中日益得到重视。前者使教学条件、教学环境大为改观，后者使教师从传统的知识授予者转变为学习的促进者，学生不再是被动的知识接受者而是知识的主动建构者，媒体则由原来的简单的辅助工具向复杂的教学环境转变。因此，网络教学是现代教育技术理论研究的重点课题之一，也是现代教育技术的重要组成部分。

网络教学的概念和理论基础

网络教学（NI-Network Instruction）是以计算机网络作为传输教学信息的载体，将计算机网络技术与多媒体技术以及现代化教学设备相结合，使学习者从知识的被动接受者转为知识的主动建构者，使教学管理更为简便、科学的一种新型的教育技术。它改变了传统教师课堂授课的线性教学模式，而转变为学习者突破时间和空间限制的非线性自主学习模式。

网络教学是计算机网络技术在教育学中的应用，它是基于计算机科学、教育学、心理学、行为科学等多学科而发展起来的一门新兴技术。它日益受到重视的原因，除了技术和教学资源的支持之外，更重要的是现代教育、教学理论的发展为其提供了全面的指导。

1、建构主义学习理论

二十世纪计算机教育应用的理论基础曾有过三次大的演变。图1是计算机教育应用的三大发展阶段。

图1 计算机教育应用的三大阶段

行为主义学习理论强调教育就是要不断地对学生进行“刺激”，强化记忆，大部份CAI课件都是基于第一代行为主义学习理论而开发的。认知主义学习理论要求CAI课件作为一种辅助媒体，让学生自己选择学习的对象和内容，着重于引导学生内部心理结构、知识结构由“不平衡”向“平衡”的转变。由于加入了计算机多媒体技术，华丽的界面，加上播放课堂录像式的AVI文件，以及简单的跳转、链接是这类课件的共同特征。典型的有计算机学习软件“开天辟地”和“万事无忧”等。

建构主义学习理论强调以学生为中心。它不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，而且要求教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。这就意味着教师应当在教学过程中采用全新的教学模式、全新的教学方法和全新的教学设计思想，因而必然要对传统的教学理论、教学观念提出挑战，从而在形成新一代学习理论——建构主义学习理论的同时，逐步形成与建构主义学习理论、学习环境相适应的新一代教学模式、教学方法和教学设计思想。

网络教学正是基于建构主义学习理论而产生的。计算机网络为学习者提供了良好的建构学习环境，主要包括丰富的学习资源、信息检索与查询工具、各种通信工具等，支持学习者独立或合作获取知识。在网络教学的环境中，教师根据教学目标，确定问题的种类，然后利用网络技术中的信息检索与查询等工具，确立达到目标的最佳学习环境，促进学生进行建构学习。学习者则可以根据自己的实际情况建构知识，完成学习任务。

2、合作学习理论

合作学习理论强调在师生真诚的合作中实现目的与手段、教学与教育、教学与发展的深刻的一致性。学生在网络教学环境中，可以通过计算机的信息网络系统快速、准确地查阅有关的知识，在Internet和Intranet中，学生还可以通过BBS、Chat Room、E-mail、ICQ等计算机网络功能进行交流，学习者可以选择性地对某一问题展开讨论、协商、会话，每个人根据自己对问题的看法与解决方案发表意见，实现学习者之间的信息交流，同时培养学习者的社交能力与创造能力。

3、个别化学习理论

个别化学习理论是以个体各自特点为出发点，以发展个性为目标，以服务社会为归宿，以适应个人需要为原则，以学生自我管理和自主学习为活动方式的教学。从教学活动本身看，个别化教学包括两方面：第一，在个别化教学中，教学活动让位与学习活动，教学从学习者本人出发，把教学的对象变成自我教育的主体，受教育的人成为自我教育的人；第二，学习者成为教育与教学活动的中心，随着个体的发展允许他有的自由越来越大，并且学习者决定其学习内容、学习方式以及学习时间与地点、教学内容与方法。网络教学中的电子阅览室就是个别化学习理论的最好体现，它为学习者提供了种类繁多、数量庞大的知识信息，既有面向教学需要的系统教学内容，又有扩大学习者知识面的各种学习资源。学习者可以根据自己的能力、水平、爱好，选择所需要的知识内容，明显适合于个别化自主学习。自学能力强的学习者可以从中获取个人所需的大量信息，自学能力差的学习者可以根据自己的实际情况适当的选择学习内容，循序渐进地学习知识。因此，在目标明确的条件下，学习者可以自己找到问题的答案，问题解决的过程就是自学能力锻炼成长的过程。

随着计算机网络技术和教育、教学理论的发展，教学不再是教师简单地课堂讲授，而是通过网络教学实现教师、学生之间的相互合作、相互促进的关系。网络教学系统平台是网络教学得以实现的关键所在，设计一个好的网络教学系统平台是网络教学成功与否的基础。

网络教学系统平台的设计

网络教学是一种新兴的教育技术，也是一种全新的教学模式，它可以完全按照个人的需要进行，不论是教学内容、教学时间、教学方式甚至指导教师都可以按照学习者自己的意愿或需要进行选择。由于在这种教学模式下，能为学习者提供图文音像并茂的、丰富多采的交互式人机界面，能为学习者提供符合人类联想思维与联想记忆特点的、按超文本结构组织的大规模知识库与信息库，因而很易于激发学习者的学习兴趣，并为学习者实现探索式、发现式学习创造有利条件。从而有可能在这种教学模式下，真正达到让学习者主动建构知识的意义、实现自己获取知识自我更新甚至创造新知识的理想目标。

1、网络教学系统的组成结构

根据建构主义学习理论、合作学习理论、个别化学习理论，网络教学系统的设计应考虑可以最大限度地发挥学习者的主动性、积极性，既保留传统的教师授课模式，又可以进行个别化学习，以及合作学习，还可以将“个别化”与“合作”二者结合起来。这就要求网络教学系统应具备Internet接入、网络化多媒体教室子系统、音视频子系统、信息数据库子系统、教学资源网站子系统、电子阅览室子系统、课件制作子系统、教学管理子系统、Internet远程教育子系统以及BBS、E-Mail、Chat-Room、ICQ等子系统。图2是网络教学系统结构示意图。

图2 网络教学系统结构

2、分层的网络教学系统

经过对网络教学系统的研究与实践，网络教学系统可以分为四层：即网络层、软件层、资源层、应用层。图3是分层网络教学系统示意图。

图3分层的网络教学系统

网络层(NetworkLayer)是网络教学系统的基础。由于音视频是网络教学不可缺少的教学手段，而MPEG1格式提供VCD质量的画质，带宽为200Kbps~1.5Mbps，MPEG2则提供广播级的DVD质量图像，带宽为1.5Mbps~15Mbps，同时，为满足网络信息资源的查询以及远程教育，与互联网相连也是必不可少的，因此，只有宽带IP网才能满足网络教学的需要，这也适应当代网络发展的方向。

软件层(Software Layer)是网络教学的手段和桥梁。通过聊天室、电子邮件和电子论坛等，可以实现教师与学生、学生与学生、教师与教师之间跨时间、跨空间的交流，使用音视频点播、音视频实时转播可以取代传统的广播式电视教学和非网络多媒体教学模式，同时它增加了学习者学习的随时性和现场感。基于BROWSER/SERVER模式是网络教学软件开发的基本模式。

资源层(Source Layer)是网络教学实现的关键。所有的教学内容都集中在资源层。各教学资源网站、信息资源数据库为学习者提供了广泛的学习资源，同时也为教师提供教学资源。教学资源网站包含各种教师和学生所需要的教学内容，教师的教案以及课程辅导内容均存放在网站内；信息资源数据库包含各种光盘数据库、图书资料信息以及试题库等；教学管理不仅包含所有教师和学生的个人信息、课程设置以及课表等，还是整个网络教学系统运行的中枢。

应用层(Application Layer)是网络教学实施的场所。教师可以通过网络化多媒体教室形象、生动地传授知识，学生也可以通过电子阅览室查询和访问分布在世界各地的各种信息，跨时间、跨空间地与学生或教师进行咨询、辅导、讨论和交流，和教师或其他学习者共享或共同操纵某个软件或文档资料的内容，也可以自己选择所需要的知识，完成自主对知识的建构，培养自己的社交能力。由于采用宽带IP网，真正意义上的远程教育也就变得不再遥远。

3、网络教学的实践

基于分层的网络教学系统模型，我校网络中心经过系统设计，系统建设，功能模块开发，功能组合，试验运行等发展阶段，初步在我校建立起了新型的网络教学系统，并在教学区和家属区全面建立了以光缆为骨干的宽带IP网络，保证教师、学生方便有效地在网上备课、制作网络化教学课件以及自主学习。我校研制和实施的网络教学系统与传统的广播式电视教学及非网络多媒体教学相比，具有以下特点： ·基于统一的浏览器(Web)使用模式，降低了使用难度，便于教师和学生普遍掌握使用。

·基于网络的教学系统信息传播模式多样、灵活。视频点播、音频点播、网络动画以及音、视频实时转播等技术代替了传统电视广播教学中的录像、录音等材料的使用。

·可以提供适合互联网的交互式超文本课件。使教材、教案结构立体化，非线性化。·可以提供交互式的电子公告板、电子留言板、电子邮件、课件下载等多种教学交互手段。并将这些材料的使用由单向改变为双向可交互式使用。

·突破了时间和空间的限制。改变了远程教学的模式，学生在网上的学习可以不受时间和和空间的限制，同时由于可以使用交互功能，为远程解答问题、辅导、交流、讨论等创造了条件，还可以简单方便地利用广域网中的教学资源，共享全球各地的各种知识和信息资源。

·对课堂教学模式产生了重大影响。网络化多媒体教室的使用效果特别明显，受到校内外的重视，目前出现供不应求的局面，同时，电子阅览室的使用率也相当高。

结束语

网络教学解决了原来教育技术存在的瓶颈和限制。教师可以在计算机网络环境下，不受时间和空间的限制，在广阔的网络空间中编辑、制作、存储和使用教学材料，利用新型教学设备展示网络上的教学材料，更有效地进行课堂教学和课后辅导，高效率的进行教学活动。学员可以在网络环境下，突破时间和空间的限制，充分利用多种手段自主地获取知识。教学管理部门也可以通过网络更加有效地检查和管理教学。由于网络教学是一种新兴的教育技术，目前存在的主要问题是软件平台设计中的动态性与复杂性，如何把各种网络软件集成在一起，并与理想的教学模式相结合，有待于教育工作者的进一步研究。

随着网络化教学系统的实施和发展，教育模式、教育结构和教学管理体系必将进入一个崭新的阶段。参考文献

1.黄济,王策三.现代教育论.人民教育出版社 1996,3 2.刘儒德.论有关计算机辅助教学效果的研究.心理学报 Vol.30 No.1 Jan.,1998 3.刘业彬.计算机支持的合作学习的理论与模型.全国计算机辅助教育学会论文集, 1999,11 4.毛新勇.建构主义学习环境的设计.《外国教育资料》，1999年第1期