第一篇:网络教学平台论文:基于WebService技术的网络教学平台的设计与实现
网络教学平台论文:基于WebService技术的网络教学平台的设计与实现
【中文摘要】目前网络远程在线教学的发展在教育领域发挥着举足轻重的作用,但是在网络远程在线教学中,仍然存在很多问题亟待解决。特别是由于各教育机构的教学特点不一样,从现有网络教学平台应用可以分为以下几种情况:一是根据具体需求,由公司开发的专用的教学平台,此类教学平台多为定制的数据库结构,软件开发多采用C/S结构,通用性差,维护成本高,不易扩展;二是采用通用底层平台与数据库,而通过具体功能扩展来应用于具体的需求,此类教学平台多采用B/S结构,开发成本较高,在运行效率和用户体验上常常达不到满意的效果;三是只开发通用的固定功能,以降低再次开发的成本,这类平台不具备很强的扩展性,随着需求的变化往往要完全更换平台。解决这些困难是突破网络教学发展瓶颈的关键。本文提出基于Web Service技术的C/S和B/S混合体系结构搭建网络教学平台,并在此体系机构指导下解决目前网络教学平台所遇到的关键问题。并通过对Web Service技术的研究,得出符合当前网络教学平台搭建的体系结构。本文重点应用三层模型的系统开发框架,表示层、数据访问层和数据库层。表示层构建动态网页或WinForm客户端,建立和部署高性能的、高可伸缩性的Web应用,搭建稳定的客户端程序;数据访问层实现系统开发过程中的业务逻辑接口,负责向上和向下提取、提供数据和数据集;数据库层主要任务是构建底层数据库,其中既包括分
类设计数据库表、数据库视图、存储过程、触发器等。本文在进行上述研究的基础上,实现了一个基于Web Service技术的C/S和B/S混合体系结构网络教学平台,该平台设计了三个部分内容,其中公共信息和辅助平台为实践教学环节服务,提供基本的信息和交流管理方式,其中包含了实践教学的各种形式。本文从软件工程的角度描述了系统开发过程中的总体设计、详细设计、数据库设计的主要内容,最后测试并进行总结,在一定成度上为当前网络教学平台面临的问题提供了一个有效的解决途径,对网络教学平台开发提供重要参考。
【英文摘要】TheCurrently, network distance online teaching plays a pivotal role in the field of education, but there are still many problems to be solved.Because of the various difference on teaching characteristics among educational institutions, some of the existing teaching platforms are difficult to promote generally.This paper aims to build network teaching platform based on Web Service technology C/S and B/S hybrid architecture, and in the guidance of this system we solve the key issues which the network teaching platform may encounter.On the basis of a comprehensive analysis and argument, this paper highlight the three-tier model of system development framework for presentation layer, data access layer and database layer.to build dynamic Web pages or WinForm clients, build and deploy high-performance, highly scalable Web
applications, to build a stable client program;data access layer system development process in the business logic interface, is responsible for upward and downward extract, to provide data and data sets;database layer main task is to build the underlying database, which includes both classified design database tables, database views, stored procedures, triggers and so on.This article based on the above study have achieved a WebServicetechnology-based C/S and B/S hybrid architecture network teaching platform, which was designed in three parts, including public information and supporting platform for practice teaching service to provide basic information and communication management, which includes various forms of practical teaching.This paper describes the main contents on system development process’s overall design, detailed design, database design in the view of software engineering.Finally, sum up the test, to some extent, it provides an effective solution means for the facing problems to network teaching platform and provide an important reference.for the development of network teaching platform.【关键词】网络教学平台 Web服务 三层模型 混合体系结构
【英文关键词】Network Teaching Platform Web Service Three-layer model Mixed Structure
【目录】基于WebService技术的网络教学平台的设计与实现摘要4-5ABSTRACT5
第一章 引言9-19
1.1 研究背景和意义9-169-1010-1516-1718-19
1.1.1 网络教学平台的起源和发展1.1.2 网络教学平台国内外研究现状1.1.3 研究的意义15-161.3 章节安排17-18
1.2 论文的主要工作1.4 章节安排
2.1 C/S 和第二章 相关技术理论分析19-31
2.1.1 C/S 和B/S 简介B/S 体系结构19-2219-202.1.2 C/S 和B/S 的比较20-212.1.3 C/S 和B/S 混合体系结构21-2222-25
2.2 WEB SERVICE 技术
2.2.2 Web 2.2.1 Web Service 概念22-23Service 关键技术23-2424
2.2.3 Web Service 技术优势
2.3 开发相关2.3.2 2.2.4 Web Service 实现原理24-25
2.3.1 Microsoft.NET25-272.3.3 SQL Server272.4.1 UML 组成28-292.5 本章小结30-31
3.1 建设目标313.3 主要功能33技术25-27IIS2727-3029-30分析31-3831-3333-3534-3535-36
2.4 UML 概述2.4.2 UML 建模机制第三章 网络教学平台需求3.2 建设原则3.4 总体需求
3.4.2 系统性能需求3.5.1 系统数据流
3.6 本章小结3.4.1 系统功能需求343.5 数据流分析35-373.5.2 用户的数据流36-37
37-38第四章 网络教学平台设计与实现38-71
4.1.1 用户功能模块设计
4.1 系统功能设计38-4539-42设计45-4847-4848-51实现55-58现56-584.1.2 角色用例图设计42-45
4.2.1 开发模式45-474.3 数据库设计48-554.3.2 数据库表设计51-55
4.4.1 数据层设计55-56
4.2 总体框架及4.2.2 体系结构
4.3.1 实体设计
4.4 数据层设计与4.4.2 数据库实
4.5.1 数4.6 表4.6.2 表4.8 本章小5.1 测试4.5 数据访问层设计与实现58-61
4.5.2 数据访问层实现58-61
4.6.1 表示层设计61据访问层设计58示层设计与实现61-64示层实现61-64结70-71目的717274-7575-7678-80
4.7 关键代码实现64-70第五章 网络教学平台的测试71-755.2 测试环境71-72
5.3 测试步骤5.6 本章小结
6.1 总结5.4 测试结果分析72-74第六章 总结与展望75-776.2 展望76-77
致谢77-78参考文献
第二篇:基于J2EE技术的网络教学平台的设计与实现
基于J2EE技术的网络教学平台的设计与实现
基于J2EE技术的网络教学平台的设计与实现
第19卷第4期 2007年12月 宁波工程学院学报JOURNALOFNINGBOUNIVERSITYOFTECHNOLOGY V01,19NO.4 Dec.2007 基于J2EE技术的网络教学平台的设计与实现苏日娜,李晨,范剑波(宁波工程学院,浙江宁波315211)摘 要:本文通过运用J2EE(JAVA 2 Platform Enterprise Edition)的核心技术和MVC(Model—View—Controller)设计 模武,提出了网络教学平台的系统总体框架和主要功能模块,解决了网络教学平台实现中的关键问题。关键词:网络教学平台;J2EE技术;MVC设计模式 中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1008—7109(2007)04—0082—06 随着计算机技术和互联网应用的迅速发展,传统的教学方法和手段已经受到了极大的挑战。由于 传统教学模式受到时间、空间、教师水平、学生个性等因素的限制,且单一的课堂教学形式已经不能满足 现代教育教学的需求,所以将计算机与Internet技术应用于教育教学是现代教育发展的重要途径,也是 改变传统教育模式、提高学校教学质量和效率的有效手段。基于互联网技术的网络教学平台能够充分 利用现代化的教学手段和多种教学资源,为学生提供良好的自主学习环境,同时支持教师网上备课、授 课,学生网上学习、测试,教师和学生课后交流、答疑、批改作业等教学环节。目前,网络教学系统大多采用ASP技术进行开发,运行在windows操作系统上,产生的代码可移植 性较差,执行效率不高。根据J2EE技术的跨平台性和极高的重用性,我们采用J2EE的各项技术和 MVC多层模式设计方法,实践了网络教学平台的开发,取得了较好的效果。1 J2EE关键技术J2EE简介 1.1 J2EE定义了一种开发多层企业应用的标准。在应用系统架构过程中,依照逻辑功能划分可将应用 程序划分成不同的组件,而这些组件对应于J2EE分布式模型中的各个不同层。J2EE分布式模型主要包括如下四层:(1)客户层:为用户提供可视化图形接口,主要包括运行在客户计算机上的组件;(2)Web层:响应客户请求,为客户提供所请求的资料,主要包括运行在J2EE服务器上的Web组件;(3)业务层:运行应用逻辑,完成客户请求中相应的计算和操作,主要包括运行在J2EE上的EJB组件;(4)企业信息集成层:存储、管理资料信息,主要包括运行在服务器的软件系统(如数据库)。J2EE是一种体系结构,而不是一门语言。它对开发基于Web的多层应用提供了功能支持和技术 规范。下面对在开发网络教学平台过程中用到的J2EE的几种关键技术进行简单的描述„。1.1.1 Java Servlet Servlet是一种独立于操作系统平台和网络传输协议的服务器端的Java应用程序,它用于扩展服务 器的功能,可以生成动态的web页面。与传统的Java应用程序最大的不同在于:它不是从命令行启动 收稿日期:2007—09—23 作者简介:苏日娜,女,宁波工程学院讲师,南京东南大学在读硕士研究生。基金项目:本文为浙江省新世纪高等教育教学改革研究项目(项目编号:yb05093)万
方数据 的,而是由包含Java虚拟机的Web服务器进行加载的。1.1.2 JDBC(Java Database Connectivity)JDBC技术提供了Java程序和数据库服务器之间的连接服务,同时它能保证数据事务的正常进行。通过使用JDBC,Java应用程序能够执行SQL语句,检索数据库,更新修改数据库。JDBC隐藏了不同数 据库的不同特性,而且JDBC对数据库的访问具有平台无关性。1.1.3 EJB(Enterprise Java Bean)EJB是服务器端组件模型。用于实现特定的应用逻辑。简单的说,应用逻辑就是企业程序中的数 据结构和算法。EJB组件能够从客户端或Web容器中收到数据并将处理过的数据传送到企业信息系 统来存储,EJB还能够从数据库检索数据并送回到客户端。由于EJB依赖J2EE容器进行底层操作,使 用EJB组件编写的程序具有良好的扩展性和安全性。● 1.1.4 JSP(Java Server Pages)JSP是一种实现普通静态HTML和动态HTML混合编码的技术,就是在HTML中嵌入Java执行代 码。服务器在客户端请求页面以后对这些页面中的Java代码进行处理,然后将生成的HTML页面返回 给客户端的浏览器。1.2 MVC模式简介 MVC(Model—View—Controller)是把一个应用的输入、处理、输出流程按照Model、View和Controller 的方式进行分离,这样一个应用被分成三个层:模型层、视图层、控制层。下面的图1给出了MVC结构图‘21。状态查询. ■●●■. 图1 MVC结构图 图1MVC结构图视图(View):代表用户交互界面。简单地说,HTML,XML,JSP页面和Applet小应 用程序都可以作为视图。一个应用可能有很多不同的视图,所有这些视图都与控制器(Controller)有紧 密的交互。MVC设计模式对于这些视图的处理仅限于视图上数据的采集和处理,以及用户的请求,而 对于视图上的业务流程则交给模型(Model)处理。模型(Model):通常也被称为“业务逻辑”。与界面不同的是,它用来实现完成功能的代码。业务流 程的处理过程对其他层来说是黑箱操作。模型接收视图请求的数据,并返回最终的处理结果。业务模 型的设计是MVC设计的核心任务。J2EE中的EJB组件就是业务模型的代表,还有一类是保存实体对象的数据模型。控制器(Controller):接收来自视图的请求,分发给模型的业务组件,由其完成用户的请求。本身并 不做任何的数据处理。J2EE中的Java Servlet就是控制器的代表。控制器是按照struts—config.xml配 置文件中的视图和模型之间的映射关系来进行分发的。万
方数据 R4 宁波工程学院学报 2007年第4期 2网络教学平台的总体框架和主要功能模块 从教学活动的实际需求出发,系统划分了教师功能模块、学生功能模块和管理员功能模块,完成根应的网络教学和管理任务。2.1总体框架 图2 MVC_~=’构图 使用网络教学平台的用户设定为四种角色:教师、学生、管理员和特定用户。其中特定用户角色由 管理员功能模块设定。考虑教学活动中的实际情况,在教师模块中的特定用户代表教师中课程团队负 责人,以课程为单位对普通教师进行授权,例如教师是否对该门课具有授课权限(非课程团队教师不能 对该课程进行课程建设)。学生模块中的特定用户代表学生中的课程助教,以课程为单位对普通学生 进行授权,例如学生是否具有上交该门课程作业的权限(非学习本课程的学生不能上交该课程作业)等。由于网络教学平台面向多门课程,这样以特定用户角色细化控制权限的方式可以使得网络教学平台的教学工作更有组织性,系统的运行也更安全。2。2主要功能分析 课程管理:注册用户可以以自我建设为中心,按照学生具有课程学习权限、教师具有课程授课权限 和管理员具有建设维护权限对课程信息和课程资料进行管理。教师功能模块中的课程按照“教授的 课程”、“学习的课程”和“参与管理的课程”分类列表展示。教师可以创建、维护所教授课程内容信息,如课件、课程简介、教师简介、教学大纲、教学内容、参考书目等。学生功能模块中的课程按照“学习的 课程”和“参与管理的课程”分类列表展示。学生可以把所选学的课程添加到列表中,对该课程进行学习,如浏览课件、下载教学资料等。其中“参与管理的课程”由学生和教师中的特定用户使用。管理员 可以添加、删除课程。课程管理模块设计时考虑了教师既可以授课又可以观摩别的教师的课程,学生既 可以学习课程又可以参与助教的实际情况。作业管理:授课教师可以创建、修改、删除课程作业。作业初始状态为未布置。状态为以布置的作 业不能修改和删除。教师用户进入个人作业界面,系统自动给出所有该用户的作业列表,并按照已提 交、已批改、已取消、已布置、未布置的顺序排列。学生用户进入个人作业界面,所有该用户的作业列表 按照已布置、已批改、已提交、未布置的顺序排列。同种作业状态的作业按照作业创建时间升序排列。作业实体(HomeworkBean)由以下部分组成:作业创建时间、布置时间、截止时间、所属课程、作业提 交时间、作业批改时间、所属章节、所属课次、作业内容。例如,上传作业就是靠调用Uploadbean来实现将学生作业提交给服务器保存的,其部分程序代码如下: <jsp:UserBean </jsp:UserBean>id=”upBean” scope=”page”class=”javazoom.upload.UploadBean”> 万
方数据 答疑信箱的管理、维护: 答疑信箱是类似BBS的师生答疑交流工具。课程学生用户可以创建答疑问题,由教师进行回答。教师也可以创建答疑主题,总结具有普遍意义的问题。教师可以删除答疑问题。学生不能和老师讨论(回复)非自己提出的问题。考虑到对教学效果的评价和检测的实际需要,设计了答疑统计功能。课程用户管理: 管理员实体(AdminBean)由姓名、编号、密码、密码提示组成。可以进行课程用户基础数据查询、修 改、删除和用户权限设定、取消操作。可以添加、删除、修改课程。可以建立特定用户角色并分配相应的 权限。例如,角色状态实体对象类定义如下:public class RoleStatusData{ —roleType;//角色类型 —roleID;//角色ID或者是课程负责人GUID —roleName;//角色名称 —courseType;//课程类型,只有当角色类型为课程负责人 /CoursePrincipal时才为有效值 —courseID;//课程或开课课程ID,只有当角色类型为 课程负责人即CoursePrincipal时才为有效值 一statusValue;//状态表类型即StatusValueData的List数组,记录所有类型 RoleStatusData()l private RoleTypeEnum private string private string private CourseTypeEnum 即private string private ArrayList 的状态值public { 一roleType=RoleTypeEnum.NormalRole; 3网络教学平台实现中的关键问题3.1 J2EE技术原理 系统采用J2EE技术建立客户端视图页面,根据页面特性分为静态页面(例如扩展名为jsp的页面)和动态页面(例如扩展名为do的页面)。当客户端向服务器端发出Http页面请求时,控制器接收来自 客户端浏览器的请求。若请求的是静态页面,则直接定位(forward)到该页面进行处理;若请求的是动 态页面,则根据配置的WebLogic文件中的对应关系,决定将这个请求分派给哪个业务逻辑(可以由一个 或多个EJB实现),由服务器端的Servlet引擎负责解释执行,调用相应的EJB业务组件,业务逻辑执行 完成后更新模型的状态,既由Servlet引擎将结果返回给客户端¨1。程序中实现Servlet引擎是关键,它 主要是实现doGet()和doPost()两个函数。例如,UserPage.java文件中列表显示课程用户的程序片断如下:public class UsersPage extendspublic throws HttpServlet{doGet(HnpServletRequestrequest,HttpServletResponse void response)ServletException,IOException{ DataBean(); DataBean db=new if(request.getParameter(”page”)!=null){key2 Integer.parseInt(request.getParameter(”page”)); 万
方数据 86 宁波工程学院学报 2007年第4期 ArrayList list=db.getUsersList(key,count); request.setAttribute(”pagecount”,db.pagecount+””); request.setAttribute(”list”,list); db.Close(); request.getRequestDispatcher(”index.jsp?action=3”).forward(request,response);}public void doPost(HttpServletRequest request,HttpSerVletResponse response)IW接底层数据库。throwssponse);} ServletException,IOException{doGet(request,re. } 当页面发出显示请求时,Web容器接收到对Servlet的请求。如果是GET请求类型,则执行doGet 函数。如果是POST类型,则执行doPost函数。本程序还使用了RequestDispatcher请求转发器,定位到 index.jsp页面显示结果。3.2 XML的应用 传统的HTML在创建文本时显示方式是内嵌在数据中的,文档中的数据和输出格式混合在一起。如果因为需求不同而需要对同样的内容进行不同风格的显示时,就需要重写一个全新的文档,这样重复 工作量很大。XML是自描述的标志语言,系统中采用XML用户自定义标签可以把显示格式从数据内 容中独立出来,保存在样式单文件(Style Sheet)中,这样如果需要改变文档的显示方式,只要修改样式 单文件就行了。例如,在显示教师授课列表页面中使用XML定义标签,程序片断如下:<?xml—stylesheet type=”text/css”href=”review.CSS”> <title>教授的课程</title><toplink> <link> <face type=”text”>添加课程</face> <href>./addeourse.jsp</href></link> </toplink> 其中review.ass是独立的样式单文件,通过<?xml—stylesheet>指令将其与XML文档连接起来,不需要像HTML一样定义<TH>、<TR>等显示格式标签,增加了程序的可读性,而且内容与显示格式 分离,有利于代码维护。3.3数据库技术 系统中用户个人基础数据、课程数据等大量的数据都存放在数据库中,对这些数据进行访问操作,先要建立数据库连接。传统的数据连接方式直接对应实际存在的物理数据库,每进行一次数据库操作 就要打开一个物理连接,使用完后再进行关闭,这样频繁的建立、撤销连接会造成系统性能下降。在 J2EE技术中可以采用JDBC的连接池机制,在程序中建立数据源(DataSource),使用DataSource对象的 getConnection方法来连接底层数据库,由连接管理程序对所有连接进行管理,可以使一个连接重复使 用,大大提高了数据库的访问效率。例如,DataBean.java文件中的程序片断如下。public class,DataBean{ 万
方数据 tr)r{ Class.forName(”corn.microsoft.jdbc.sqlserver.SQLServerDriver”);Context initC=new DataSource Connection javax.naming.InitialContext(); ds=(DataSource)initC.100kup(”java:com/env/jdbc/da”);conn=ds.getConnection(”jdbc:microsoft:sqlserver://127.0.0.1:1433;databasename=da”,”sa”,„’); System.out.println(”连接成功”); }catch(SQLException ex){ System.out.println(ex.getMessage()+”连接错误”);l } 连接好数据库后,在系统的JSP语句中使用数据库应用函数或SQL语句就可以完成相应的添加、删除、查询等数据库操作。4总结 本文介绍了J2EE的相关技术和网络教学平台的设计、实现过程,采用MVC模式使得系统具有良 好的重用性和可移植性,实现的网络教学平台在应用中取得了较好的效果。今后将通过对该系统的不 断完善使之更适应于实际教学。参考文献〔1〕郝玉龙,姜撵编著.J2EE编程技术〔M〕.北京:清华大学出版社,2005. 〔2〕MalcolmDavis.Struts,an open—source MVC implementation,Manage complexity in large Web sites with this servlets and JSP framework〔EB/OL〕.1ibrary/j-struts/index.html.2004—06—07. 〔3〕何贞,何钦鳐,王勇刚.基于J2EE的网络教学平台的设计与实现〔J〕.江南大学学报,2005,4(1):34—35. SU Ri—na,LI Chen,FAN Jian—bo(NingboAbstraot:By means of thecore University of Technology,Ningbo Zhejiang,315016,China)technology of J2EE(JAVA 2 Platform Enterprise Edition)and MVC(Model— network teaching View—Controller)design mode,this paper proposes the general system framework of the platform and its main function modules and solves the key problems for the realization of the platform. _.network teaching platform,J2EE technology,MVC design mode 万
方数据 基于J2EE技术的网络教学平台的设计与实现作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 苏日娜,李晨,范剑波,SU Ri-na,LI Chen,FAN Jian-bo 宁波工程学院,浙江,宁波,315211 宁波工程学院学报 JOURNAL OF NINGBO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2007,19(4)参考文献(3条)1.何贞;何钦铭;王勇刚 基于J2EE的网络教学平台的设计与实现[期刊论文]-江南大学学报(自然科学版)2005(01)2.Malcolm Davis Struts,an open-source MVC implementation,Manage complexity in large Web sites with this servlets and JSP framework 2004 3.郝玉龙;姜(韦华)J2EE编程技术 2005 本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_nbgdzkxxxb200704023.aspx
第三篇:网络教学平台
网络教学平台设计与实现
一、网络教学平台的设计
1.教学理论
网络教学的特点是:时空无限性、协同性、个别化,这决定了网络教学不可能采用以“教”为主的传统教学理论。强调以“学”为中心的建构主义教学理论,为网络教学平台的设计提供坚实的教学理论基础。
建构主义理论,强调以“学”为中心;强调情境,协作学习对意义建构的重要作用;强调对学习环境的设计;利用各种资源支持学习;学习过程的最终目的是完成意义建构。课程、教材、教学、评估是教学的四个要素,建构主义教学理论提倡以“学” 为中心,强调学生本位,强调学生的自主探索、自主学习的能力。这就决定了课程计划、教材的编辑、教学策略及教学评估的方式,都会与传统的以“教”为主的灌输的理论下这四要素的安排有很大的不同。如,传统的教学理论一般采用讲授式的教学方法,但建构主义教学理论下的采用的教学方法会就要求采用不同的策略,讨论、协同作业是重要的教学方法,也是网络教学的重要的组织形式,所以如何为分组、讨论提供可能,是网络教学平台设计需考虑的。课程的质量不仅取决于教学内容的质量,教学内容的表现形式,还取决于教学方法的合理运用、教学策略的具体实施,因此开发网络课程需要综合运用教育学、心理学、计算机科学和各课程学科多方面的知识,这对于网络课程开发者来说重点要放在课程设计及教学策略的研究上,教材制作的不应该花费他们太多时间,所以,网络课程制作系统就须提供”低门槛”。
课程、教材、教法、评量在教学中是缺一不可的,因此在网络教学平台的设计中需要完整的体现出这四个要素。2.网络教学方式:同步与异步教学。
同步教学的特点:教与学的过程是同步进行的,除了老师、学生不在同一地点上课之外,学生可在同一时间远程听老师授课以及师生之间进行交流。充分体现网络教学不受空间的限制的优势。
异步教学的特点:与异步教学相应的另一种网络教学方式是异步教学。异步教学的特点:可全天24小时进行,学生可以根据自己的实际情况来确定学习时间、内容和进度,可随时在网络下载相关学习内容或向老师和学生请教。实现了网络教学不受时间、空间的限制的特点。
网络教学特色是实现了教学超越时间、空间的限制,学生可以根据自己的需要随时随地进行网络学习,依据同步教学与异步教学两种方式的特点,网络教学平台设计时需考虑以异步教学为主,兼有同步教学的这种方式,更能实现网络教学的高效。
3.网络教学平台理论: 网络教学不仅是先进计算机科学技术水平的体现,更重要的是要符合现代化教育的一般规律,能够为远程教育提供一个真正高效的现代化手段。实现以“学”为中心,网络教学不仅仅是教学材料的网络发布,而更多的是学生与老师之间、学生与学生之间的充分沟通与交流。这种沟通与交流的实现,以及保障教学质量的关键环节,都需要有一个完整的网络教学平台进行支持。一个完整的网络教学平台由四个系统组成: 网络教学支持系统
(1)网络教学支持系统要实现教学过程中老师教的支持和对学生学的支持,以及对教学活动的管理与实现。
(2)需要能够提供同步、实时或是非同步的教学环境。
(3)网络学习极具个性化,学生的起点与能力各不相同,所以网络教学系统必须能够针对不同能力的学生,提供不同形式的教学。因此网络教学支持系统要能为老师提供适应性超媒体教学。所谓适应性超媒体教学是根据学生的个别能力特征,动态呈现与学习者当前学习能力最相关的基于超媒体教学内容。它应有两个含义:一是学习内容的选择上系统可以根据学生的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。二是在学习内容的组织上,系统将根据对学生估测的能力和学习的认知风格,选择最适合学习者的内容呈现方式。
(4)师生交互是网络教学中的一个重要环节,要为师生之间的交互提供一个有效的交流环境与方便、快捷的交流方式。所以网络教学支持系统应提供师生交互工具。
(5)教学离不开评估,网络教学系统要提供一个测试系统以检测学生的学习效果和教师的教学成效。测试系统包括试题库、测验试卷的生成工具、测试过程控制系统和测试结果分析工具、作业布置与批阅工具。根据一些教育测量指针作统计与分析,再根据这些测量指针具体指示的意义,对教学过程和活动作调整,并对具体学生给出论断,对下一步学习提出建议。
(6)在传统教学模式中,学生有问题,只需举手向老师提问,就可得到老师的解疑。所以网络教学系统中也应提供为学生实时答疑的工具。它可分为自动答疑和人工答疑两大部分。老师可以将本学科最常见的问题按一定的分类放在知识库中,当学生遇到问题向系统提交时,系统就可以根据学生对问题的描述,在知识库中进行搜索,给出解答。如果系统没有搜索到对该问题的解答,系统将会通知学生,并采用两种方式进行处理:一是将问题通过电子邮件的方式发给主持这门课程的老师,当老师对问题将解答后,系统自动将解答发送到学生的邮件箱,并将问题解答自动加到知识库中;二是将问题公布在答疑布告上,征求答案,有人对其解答后,系统将通过电子邮件通知该学生,同时系统也会将解答归纳到知识库中,以便其它学生遇到类似的问题时,系统能给予自动应答。网络课程开发工具 纲络课程开发工具主要完成网络课程内容的制作,支持基本教学逻辑的设计。要求这个工具能够简化老师开发网络课件和备课的过程,降低课程开发对老师电脑技能的要求,使一般老师易于学习掌握。同时要求老师通过该工具开发的内容能直接发布到网络。要求该工具所具备的特色是:支持网络多媒体开发功能,能够进行多媒体素材的导入、制作,而且能够方便、快速地生成课件;能提供素材库与素材管理软件,解除老师制作、寻找素材的麻烦;能提供一些网络课件的模板和向导库;能支持网络化学习模式,即能充分发挥学生认知主体作用的学习策略与学习方式,如协作学习、发现式学习、角色扮演学习等,并支持生成这种学习策略所需要的内容。网络教务管理系统
教学管理可划分为三个相对独立的模块:课程管理、教务管理和系统管理,它要为老师、学生、管理人员提供全面的服务。学生能通过管理系统保存自己的个人档案,及时获取教学机构发布的最新信息,得到老师的帮助与辅导等;老师可以通过管理系统设置课程与教学计划,查看学生的学习档案,为学生提供有针对性的帮助;管理者可管理老师档案、学生档案、发布最新信息、对教学系统进行管理和维护等。网络教务管理系统的三个模块具体要实现的功能如下:(1)教务管理
老师与学生注册认证、学生学籍与档案管理、老师档案管理、资料统计与分析、信息查询、老师评价管理、学生学习评价管理。(2)专业与课程管理
包括专业的设置、管理、专业课程的设置、管理、培养计划的制定和调整。设立课程,指定课程相关人员的权限和口令,分配建立与课程相关的设施,如邮箱、讨论区、网址等。将老师开发的课程内容上载到相应的网络教学系统,在网络发布,实施网络教学。学生可以了解教学计划,可选择某些课程进行学习,系统需自动为学生配置课程学习资源,并记录本课程学习的过程。(3)系统管理
系统设置与维护管理、权限控制资料备份。网络教学资源系统
网络教学资源系统是网络教学的基础。为了便于老师查找素材及课程资源的重复利用,需要用数据库来管理教学资源。教学资源包括素材库、试卷库、网络课件库、案例库等。所有资源都分别需要建有其索引信息,以便快速的查找、浏览与存取。网络教学资源系统能对各类教学资源进行采集、管理、检索和利用。网络课程开发系统、网络教学支持系统、网络教务管理系统和网络教学资源管理系统分别完成网络教学课程开发、教学实施、教务管理和教学资源管理的功能。
二、网络教学平台的实现
网络教学平台四个子系统,其中网络教学支持、网络课程开发工具是实现网络教学的重要内容,目前国外及国内已开发了多种网络教学平台,下面就以一套网络教学平台——“未来教室”网络教学平台为例,对网络课程开发工具及网络教学支持系统两方面的实现状况作一下说明。
未来教室采用Browser/Server架构;采用Java实现了UI设计,同时采用CGI实现了数据库存取的设计。1.网络课程开发工具
主要是强调让任何学科的老师无须学习编程,无需掌握任何计算机语言就可以开发所需要的课程,发布课程内容。绝大多数系统都通过设置课程内容模板来实现的。“未来教室”为老师提供强大的网络课程编辑功能。老师不需要学习任何网页工具软件和html语言,就可以在系统的协助下,方便地进行课程目标规划,教案编写。同时自动完成教学进度安排。老师只要了解简单的编辑知识就可以轻松完成课程的编辑上网。极大程度的减少了老师的工作量。以下是“未来教室”课程编辑工具界面图:
主要功能有: ? 教材结构编辑
每一章、节、页的教材在web中都以树状的形式展示教材的内容,让老师清楚了解教材结构,采用类似windows资源管理器的操作模式,操作方便、简单。? 提供教材模板
对于教材具体内容的编辑,为教材提供了近十个网络常用的教材模板,指导老师快速编辑教材。? 对多媒体支持及素材传输功能
老师在编辑教材时,可将任意链接各种流行媒体文件(含音频、视频、动画、图像及Office系列文件)。教材制作好以后系统会自动将所有内容传输到服务器端数据库中。
2.网络教学支持系统
网络教学过程重点强调学生与学生之间、学生与老师之间互动与交流,大多数系统都提供了在线聊天、讨论组功能等等。另外网络教学系统还强调在线测试功能,提供布置作业、自动评测,未来教室在此基础上还实现及时的学习进度跟踪功能,系统提供了完整的上课历史纪录。不仅为学生制定计划的学习进度,还会记载学生学习的实际过程,实时跟踪。为老师的检查、分析提供了方便,为分布式学习的学生行为提供了很好的资料。
该系统提供了一套完备的考后分析统计,它以sp分析理论为基础,为老师、学生提供了强大的考后分析、统计功能。具体功能有: ? 测试成绩单:它不仅列出学生本次考试的分数,也列出学生考试过程中的注意系数、试卷平均分,还会自动给出评语,将答错的题目列出,让学生清楚了解自己的不足,充分体现了网络教学的“及时、互动原则”。? ? ? 提供学习累积曲线:以此反映学生在一门课程中的学习情况。
实现试卷品质分析:能随时给出各份试卷的品质分析表、试卷中各个试卷的呈现学生成绩分布:可以针对某一份试卷给出学生的整体成绩分布图,供老结束语 难易度、鉴别度等,可作为老师调整试卷内容的依据。师教学参考,掌握学生认知程度。
三、总之,开发一个完整的网络教学平台,要考虑教学理论、确定以同步为主,兼有异步教学的方式,同时具备调课程开发、网络教学支持系统、网络教务管理系统及教学资源管理系统,方能为老师在网络便捷的“教”,学生自主的“学”以及老师与学生的教学互动提供全面的工具支持,实现网络教学更加高效,也更加规范化。
第四篇:网络教学平台技术要求
研究生教育管理信息平台三期采购技术需求
一、总体要求 1.建设目标
在研究生教育管理信息平台(以下简称系统)第一、二期建设的基础上,围绕研究生培养管理工作,搭建契合我校研究生教育及管理模式的系统,一方面增加考试管理、联合培养申报等日常工作急需的模块功能,另一方面优化升级原有模块、通过线上申请与审批实现无纸化办公,进一步推进数字化研究生院建设,提高研究生院各部门的工作绩效和管理水平。
2.先进性和规范性要求
系统应选择先进的技术方案,具备坚实的研发基础和较长的应用时间,符合相关的国际、国家以及教育部行业标准。
3.系统整合要求
平台能与学校数字化校园以及相关应用系统实现基础数据共享和统一身份认证,避免系统间产生信息孤岛,从而达到资源共享目的,减轻教师和教学管理人员的工作量。
4.易用性要求
系统在实现各项业务的同时保证操作简单,易于管理人员进行日常管理与维护,对研发技术人员依赖程度低。
5.相关资料提供
提供数据字典、管理员使用手册、教师使用手册、学生使用手册和系统应用推进方案。
二、性能要求
1.稳定性、可靠性和安全性
系统应确保在大并发访问量下(6000 用户以上并发)的访问速度、稳定性和可靠性,应具备系统运行监控和数据备份的有效策略和机制。
系统设计时必须考虑整体的安全性,从访问控制、安全认证、数据加密、系统安全等多个方面对体系进行安全性设计,提高系统的安全性。在系统设计中,实现信息资源的充分共享并注意信息的保护和隔离,系统应分别针对不同的应用和不同的环境,采取不同的措施,包括系统安全机制,数据存取权限控制和数据存储加密机制。系统上线前要提供漏洞扫描等系统安全测试报告,并经过学校数据中心审核通过才能上线运行。
2.开放性和可扩展性
平台应基于J2EE 架构,采用B/S 系统结构,采用中间件技术,提供开放接口,方便平台中不同厂商产品,不同硬、软件系统的集成;平台应根据不同硬件配置进行灵活地部署和组合,能方便地升级和更新;平台容量保证满足用户量的考虑。
3.系统用户数要求 不限注册用户数。
4.服务器操作系统和数据库要求
应基于Unix 或Linux 操作系统,数据库要求使用Oracle 数据库。数据库设计合理、规范,应遵从学校的信息标准,数据编码严格按照学校的标准代码规范执行,公共数据可开放共享,并提供接口,共享到学校数据中心。要提供完整、准确的数据字典。对于数据库设计的合理性、规范性以及数据质量,学校数据中心有权利进行审核。
三、功能要求
系统三期建设应包含考试管理、联合培养申报、调停课管理、学籍异动、学生电子档案等模块的搭建或改造,平台统一身份认证、研究生院门户网站改造及微信同步,具体技术要求如下:
1.新增考试管理模块(11月20日前)
实现从数据准备、相关设置到安排考试、冲突检查、监考安排、考试发布与统计等的期末考试全程管理。
支持前期的考试场次及批次设置、考场数据准备和考试课程准备;支持考核方式维护,可设置学院维护时间限制;支持缓考名单维护,包括按学生维护、按课程维护、批量导入缓考名单、设置缓考时间期限。 支持按课程安排考试、按考场安排考试,可批量导入考试安排结果。 支持考试冲突检查,包括检查同考场不同课程、同课程不同时间、设置时 间内连排的考试。
支持按学院下发考试安排和安排监考,包括设置下发考试安排时间和录入监考教师时间,维护监考名额和维护每个考场的监考教师。 支持考试安排全校发布,设置当前考试批次的发布状态。
支持考试安排查询和统计,包括按课程查询和按学生查询,按学院统计考试安排情况和按学院统计课程考核方式。
实现考核方式、考试安排、监考安排等基本信息查询和Excel导出功能。2.新增联合培养申报模块(3月31日前)
解决现有研究生院管理的出国项目(含国内外联合培养研究生项目、国家高水平公派研究生项目两种类型)的学生申报、审批与统计工作需要。 支持学生端线上“联培申报”,填写申报项目类型(勾选联合培养或国家公派)、起始时间、截止时间、前往国家、拟合作国外单位、国外合作导师、国外研究领域、外语水平、个人简历等出国信息。
支持申请学生基本信息从学籍管理模块、电子档案中提取,可以控制具体字段是否可以编辑。提取字段包括:姓名、学号、培养层次、性别、身份证号、籍贯、录取类别、院系、专业、研究方向、导师姓名、联系电话、电子邮箱、家庭通讯地址、发表论文、科研项目等。
支持学生在申报同时,上传国外高校录取通知书或国外导师邀请信、国外研修计划、国内导师推荐信、学生家长担保书、外语水平证明、获奖证书电子版等所需附件。
支持导师、学院(领导)和研究生院三级线上审批,学生端可以查看审批进度和最终结果。
实现项目申报基本信息查询、Excel导出及统计功能。
实现学生端导出并打印国内外联合培养研究生项目申报表、国家公派研究生项目校内申报表(含导师审批结果),以备存档。
支持学生国外管理:可按出国起始时间查询在国外的学生名单;申报通过的学生可进入“联培学习”,在国外期间定期上传国外学习小结,并可提交出国期限变动申请,研究生院审核通过后、修改其出国起止时间。 支持学生回国结项:可按出国截止时间查询应回国但未结项的学生名单; 学生回国后可进入“联培结项”,上传国外学习总结、学术论文、国外导师评语或国外成绩单、国外学习照片、护照出入境页扫描件;导师、研究生院两级审核结项材料,并最终做结束联合培养项目的处理,包括通过结项、未通过结项(备注原因,如取消出国、未达到结项要求等)。3.新增调停课管理模块(2月28日前) 实现研究生课程调停课的线上申请与审批。
支持教师端选择调停课课程、选择调停课期限(长期、短期)、调停课类型(调时间、调地点、调教师、停课、补课,可多选)。
支持教师端填写调停课时间(长期的说明从第几周或哪个日期开始调,短期的说明调第几周或哪个日期需要调、停、补)。
支持教师端填写调停课目标(说明要调到什么时间或地点或哪个教师,停课可不填)。
支持教师端填写调停课原因(如出差、开会、生病等)。
支持学院(教秘)和研究生院直接录入调停课信息、修改教师填写信息,教秘录入的需要学院(领导)审批,研究生院录入的直接显示学院(领导)审批通过。
支持学院(领导)和研究生院两级审批,并落实、录入调停课结果,不与排课结果自动关联。
支持以网页形式单独发布调停课情况,按研究生院审批通过时间顺序即时更新。发布信息包括课程代码、课程名称、班次、任课教师、调停课期限、调停课类型、调停课时间、调停课结果、调停课原因,同时系统保留教师填写的调停课目标记录。
支持调停课情况的查询和按学院分期限、分类型统计。
4.改造学籍异动模块(5月31日前)
改变研究生学籍异动原线下申请、手工维护的申请流程,实现线上申请与审批。
支持学生端线上“学籍异动申请”,填写异动类型、异动原因、起始日期、截止日期、毕业年月转为、出国前往国家、前往单位、个人申请等申请信息。 支持学生端线上申请的异动类型包括休学、复学、短期出国申报(系统原显示“出国”,超过一年的长期出国应申请“休学”)、延期毕业、提前毕业。
实现不同异动类型对应不同的异动原因备选项,其中“休学”与“短期出国申报”有交叉项,复学不需选择异动原因。
实现不同异动类型对应不同的后续填写项,即“起始日期”仅休学、复学、短期出国申报填写,“截止日期”仅休学、短期出国申报填写,“毕业年月转为”仅休学、复学、延期毕业、提前毕业填写(且注意延期、提前毕业时间与原时间相差符合客观要求),“出国前往国家”、“前往单位”仅休学(可填可不填)、短期出国申报填写。
支持学生申请同时,上传相关证明材料(如医院证明、国外高校邀请信、工作单位证明等)。
支持导师、学院(领导)和研究生院三级线上审批,最终审批日期对应系统“异动日期”,学生端可以查看审批进度和最终结果。
支持学院(教秘)和研究生院直接录入、修改学籍异动信息,教秘录入的需要学院(领导)审批,研究生院录入的直接显示学院(领导)审批通过。 支持申请学生基本信息从学籍管理模块提取,字段包括姓名、学号、院系、专业、培养层次、学制、联系电话、邮箱、毕业时间等。实现学生端导出并打印休复学申请表、短期出国申报表、延期毕业申请表、提前毕业申请表(含导师审批结果),交学院审批存档。5.改造学生电子档案模块(12月15日前) 实现学术发表奖励网上审核。
支持学生在录入“发表论文”时,上传学术论文发表电子版。
增加“刊物名称”字段,实现与系统“发表类别”的对应关系,即不同的刊物对应不同的类别。学生在录入学术论文时,先选择“发表类别”,再从“刊物名称”下拉框中选择对应的刊物。
实现系统自动计算每篇论文对应的奖励金额,依据字段为“发表类别”和“第几作者”字段。
支持学生发表论文奖励申报批次设置,依据为学生在线提交论文时间。 支持按申报批次批量发布奖励审核结果,奖励金额即在学生端显示。 支持奖励金额的查询和按申报批次分学院统计奖励金额。6.平台统一身份认证(3月31日前)
实现平台内各系统(综合管理信息系统、教学质量评价导系统、网络教学综合系统)的统一口令,单点登录。
提供统一的资源访问入口,用户只需从研究生院门户主网站登录一次,即可漫游访问研究生院门户中集成的各种信息资源和应用系统,并保证数据安全可靠。
支持从最常用的综合信息管理系统,直接跳转到其他两个系统,方便广大师生日常使用。
7.改造研究生院门户网站及微信同步(12月15日前)
重新设计主网站页面,调整页面布局与美观度,同时微调通知公告的提取关系。
实现门户网站的校内信息发布与“贸大研教”微信公众号同步,管理员在培养办、学位办子网站发布通知公告时,可以勾选是否推送到微信公众号。
四、售后服务要求 1.系统维护和系统升级
在产品服务期限内(不少于三年)免费提供此项服务,包括数据备份迁移服务,系统保障服务,系统恢复应用服务,应用系统安全监控,数据库备份与冗余数据清理,应用系统运行状况的监控。
对系统本身漏洞终身免费提供系统补丁和解决方案。出现紧急情况时,随时提供技术支持。
2.培训
免费提供系统的、分阶段的、分层次的系统应用培训,具体包括:教师培训和管理员培训,提供不少于4次,每次2-3小时。
五、产品版权
保证本系统无版权问题,如有版权问题,则由中标方承担。
第五篇:基于开源Moodle网络教学平台的设计与实现
基于开源Moodle网络教学平台的设计与实现
【摘要】现代社会整体都正处在网络环境下,为进一步提高教学质量,在教学中建立网络教学平台已成为很多学校追求的一种新型教学方式,现阶段常见的就是基于开源Moodle网络的教学平台,此种教学平台能满足教育平台中网络发展要求,对教师而言,仅仅只需在平台基础上做一些简单的二次开发,然后就能按照具体教学需求添加、删除或用有关插件制定教学内容,实现教学过程的互动化,本文在分析了基于开源Moodle网络教学平台的特点后,重点研究了开源Moodle网络教学平台的设计和实现的有关内容,仅供参考。
【关键词】网络教学平台开放源代码 Moodle
【基金项目】2014年辽宁省教育厅科学研究一般项目《基于开源模型的在线研究性学习辅助系统的设计与研究》项目编号:L2014468。
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)05-0220-01
引言
开源的全称是开放源代码,近几年,开源软件设计模式受到相关领域工作人员的高度关注,因此开源软件的种类越来越多,质量也不断提升。现阶段,开源软件主要是用于网络教学辅助系统中,常见的就是基于开源Moodle的网络教学平台,此种平台操作比较简单,而且技术相对比较成熟,能满足当前新课该背景下的教学环境。基于上述原因本文主要研究基于开源Moodle平台的网络教学系统设计与实现的有关内容。
一、基于开源Moodle网络教学平台的特点
现阶段,开源软件平台和其它相关网络教学平台数量很多,结合系统开发理念合网络教学功能模块来看,系统的差异性越来越小。基于开源Moodle平台的网络教学平台相对其他平台主要以下特征:第一,免费。所有的基于开源Moodle平台建立的网络教学系统都有一个显著的特点就是开发成本比较低,这主要是因为在建立自身所需的教学平台时,使用者能在自由软件范畴内免费采用Moodle中的所有开放模块以及资源,结合课程需要从Moodle官方下载最新版本。这点相对C/S系统和NET系统优势非常明显,特别是对办学力量有限的学校而言吸引力更大。第二,开源。相对其他教学系统,Moodle平台源代码对用户是可见的,所以,开发人员和用户都能深层次的了解Moodle平台。用户能在理解原系统源代码的基础上,结合自身需求扩展出独立的功能插件,比如常见的课件播放,且这些功能插件通用性还很好。第三,模式新颖。Moodle平台相对其他平台还有一个提出特点是关注的是师生互动,如何提高学生的学生兴趣是该平台开发的终极目的。
二、开源Moodle网络教学平台的设计与实现
1.系统总体结构设计
为满足网络环境下的网络教学需要,体现该系统的应用方便性,系统总体使用B/S模式,这样就在Moodle平台基础上更好的使用相对较成熟的浏览器技术,仅需经过简单的HTTP实现使用者和web服务器间的业务处理。系统逻辑结构使用MVC模式,系统总体结构如下:
2.主要功能模块设计要点
按照系统业务流程可知,教学系统中主要是管理员、教师和学生这三方面功能,然后系统功能模块设计就结合这三方面的用户设计,主要功能模块结构设计具体如下:第一,用户管理。用户管理的对象是系统中的教师和学生的信息,具体实几部分组成:其一是注册管理。限制学生、教师的注册,查看注册信息同时修改或删除;其二,登录管理。记录用户访问时间、IP地址等,还可以改变管理员的用户名、码等;其三,用户状态管理。控制用户访问权限,还有控制各子模块的操作,能单独设置学生状态同时删除非法注册。第二,资源管理。管理各类教学资源、公告等。比如教师课件、试卷等信息。可进行初始化,清空数据库中的所有资源。第三,在线答疑。教师解答学生的各类帖子,可对学生提出问题进行编辑或删除,还可建立聊天室,用在线讨论的方法和学生互动,让所有学生都参加到课程讨论中,实现虚拟交流。第四,网上教学。该模块是将课堂教学内容用信息化方式表示,比如教学课件、教学视频等。在此基础上还可增加试题内容,可进行查询、修改试题等,由题库是自动生成方式,然后嵌入智能组卷及阅卷实现在线检验。第五,作业或者试卷管理。为提升教学效果,教师可按照教学需要组织在线测试,还可布置作业进行考核。所以该模块就是帮助教师进行网络考试或者课后作业管理,可在线进行作业或者试卷的批改。第六,作业提交。学生能在该模块完成作业的提交。作业提交模块与个人邮件系统类似。
3.系统公共模块的实现
基于开源Moodle的网络教学平台中有很多的公共模块,比如用户的登录、注销、修改密码等公共模块。第一,登录模块。所有功能模块的实现都基于用户登入系统后。登录功能主要是按照用户名及其登陆密码判断用户能否登录;登陆成功的用户,系统会结合数据库的已定用户组,将其对接到对应功能模块,显示相应界面。第二,注销模块。用户实现所需要求后退出系统,回到登录页面。第三,修改密码。修改当前登录密码,须在原密码基础上进行,以防篡改密码的问题出现。
结束语
综上所述,研究基于开源Moodle的网络教学平台的设计和实现具有重要的作用,但是要想提升基于开源Moodle的网络教学平台的应用效果,就要先了解该平台的特点,然后其进行设计要点和实现方式进行重点分析,只有这样才能保证网络教学平台功能的发挥,进而提高网络教学平台使用率,最终为教师教学和学生学习提供便利条件。
参考文献:
[1]邹艳丽.基于Moodle的网络教学平台的设计与实现[D].山东大学,2015.[2]何增颖.Moodle,Claroline和Dokeos开源网络教学平台的比较[J].中国现代教育装备,2014,11:33-34+37.[3]李爱霞.基于Moodle的高中信息技术网络教学系统应用研究[D].山东师范大学,2013.[4]李惠,杨洋.基于Moodle的“电路与模拟电子”网络教学平台的设计与实现[J].电脑与电信,2013,07:69-71.作简简介:
于淼(1981.12-),男,汉族,辽宁沈阳人,工程硕士,讲师,研究方向:计算机应用、计算机网络。