計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

杜雪娟

（運(yùn)城學(xué)院 師范分院，山西 運(yùn)城 044000）

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

杜雪娟

（運(yùn)城學(xué)院 師范分院，山西 運(yùn)城 044000）

隨著現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及教育信息化日益普及，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)信息管理系統(tǒng)逐漸成為一大研究熱點(diǎn).本文首先分別從系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能以及安全性等方面闡述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；之后介紹了系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，并對系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入分析.

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)管理系統(tǒng)；設(shè)計(jì)方案；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

1 前言

隨著現(xiàn)代化信息技術(shù)的不斷進(jìn)步以及教學(xué)信息化進(jìn)程的日益推進(jìn)，教學(xué)管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也相應(yīng)擴(kuò)大，在此背景下，從教學(xué)管理實(shí)際需求出發(fā)，開發(fā)具有較強(qiáng)實(shí)用性的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義.當(dāng)前，不少軟件研發(fā)公司紛紛推出符合信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢的新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)施方案，其中比較具有代表性的企業(yè)級應(yīng)用開發(fā)技術(shù)主要有依托于Java2的J2EE技術(shù)體系、依托于DNA結(jié)構(gòu)的.NET技術(shù)體系以及CORBA規(guī)范等，三者分別具有自身優(yōu)越性，筆者結(jié)合教學(xué)管理實(shí)際，選取美國微軟公司所推出的依托于DNA結(jié)構(gòu)的.NET技術(shù)體系作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).高校管理由于其特殊性和培養(yǎng)人才的任務(wù)艱巨性，所以對其實(shí)現(xiàn)教務(wù)管理就顯得尤為重要.如果不能對教務(wù)管理系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的省級，而是沿用原來的模式和手段進(jìn)行管理的話，可能會對教育教學(xué)改革的深化和教育信息化的發(fā)展帶來一些不便，而且甚至于起到阻礙作用，因?yàn)榻逃陌l(fā)展和受教育者的大量需求發(fā)展導(dǎo)致了應(yīng)用信息化來加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教務(wù)管理系統(tǒng)是勢在必行的事情.教務(wù)管理系統(tǒng)對于新技術(shù)的應(yīng)用也是其發(fā)展的必然，新一代的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來了教務(wù)管理系統(tǒng)深化的可能性，所以推動基于WEB的成教教務(wù)管理系統(tǒng)建設(shè)極具現(xiàn)實(shí)意義.

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

筆者所提出的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)主要特點(diǎn)是功能強(qiáng)大、易于操作、實(shí)用性強(qiáng).該系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)主旨是實(shí)現(xiàn)對教學(xué)信息的網(wǎng)絡(luò)化及信息化管理.

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

教務(wù)管理系統(tǒng)是確保教學(xué)質(zhì)量和提高管理效率的的一套教務(wù)管理軟件.系統(tǒng)可以促進(jìn)學(xué)校教學(xué)工作更加規(guī)范化、科學(xué)化和信息化，提升了學(xué)校的辦學(xué)水平.教務(wù)管理系統(tǒng)的使用，使學(xué)生和老師可以從網(wǎng)絡(luò)上方便地參與學(xué)校各項(xiàng)教學(xué)活動，如查詢考試安排、查詢考試成績、網(wǎng)上選課、大學(xué)英語四六級網(wǎng)上報(bào)名、計(jì)算機(jī)等級考試網(wǎng)上報(bào)名、個(gè)人課表查詢等.

該教務(wù)管理系統(tǒng)使用的是Client/Server、Web Services技術(shù)、是一個(gè)面向?qū)W校教務(wù)處用戶的多模塊信息管理系統(tǒng).采用C/S和B/S兩種架構(gòu)的結(jié)合，突破了原先教務(wù)系統(tǒng)使用的局限性，實(shí)現(xiàn)多機(jī)同時(shí)工作統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫.因而就可在多地域、任意時(shí)間段來訪問教務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，大大加強(qiáng)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享的能力.另外采用了以上流行和標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也極大地提高了系統(tǒng)的可移植性.同時(shí)采用了基于PHP編程作為軟件開發(fā)平臺、中間件和組件技術(shù)，使得系統(tǒng)的二次開發(fā)更加靈活、方便.高校可根據(jù)自身特點(diǎn)對學(xué)籍管理、畢業(yè)審核條件、教學(xué)資源調(diào)配等進(jìn)行個(gè)性化修改.系統(tǒng)充分考慮學(xué)年制、學(xué)年學(xué)分制、學(xué)分制以及過渡時(shí)期等不同階段教學(xué)管理軟件銜接的需求，解決學(xué)校課程庫、成績庫、學(xué)生庫等的數(shù)據(jù)遷移問題.同時(shí)也強(qiáng)化了基于INTRANET面向師生的服務(wù)和互動管理，使高校教學(xué)管理工作效率大大提高，同時(shí)也方便學(xué)生.如通過計(jì)算機(jī)快速與高質(zhì)量選課管理給學(xué)生的課表隨機(jī)派位，讓學(xué)生根據(jù)自己的意愿在較短的時(shí)間內(nèi)完成課程的選擇.

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是：在校園網(wǎng)技術(shù)之上構(gòu)建課堂教學(xué)管理信息服務(wù)以及具有集成特點(diǎn)的教學(xué)過程管理服務(wù)，教師可以獲取課堂教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化服務(wù)，學(xué)生可以獲取數(shù)字化課堂學(xué)習(xí)平臺.

2.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)選擇分層式結(jié)構(gòu)，具體詳見下圖所示.

圖1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)示意圖

為最大限度的降低系統(tǒng)維護(hù)及系統(tǒng)升級工作量，在用戶端應(yīng)用瀏覽器軟件，并且后臺應(yīng)用Web服務(wù)器以及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，這樣可以確保工作效率達(dá)到最佳狀態(tài).

2.3 系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)登錄、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、課堂教學(xué)資源管理、課堂教學(xué)管理、成績管理、網(wǎng)絡(luò)答疑管理以及學(xué)習(xí)管理等七大功能模塊.其中，系統(tǒng)登錄主要作用是對用戶身份進(jìn)行驗(yàn)證，以具體的用戶類型為依據(jù)生成相應(yīng)的功能菜單以及對應(yīng)的用戶操作界面；基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理主要負(fù)責(zé)諸如導(dǎo)入基礎(chǔ)教務(wù)信息、管理系統(tǒng)用戶權(quán)限等系統(tǒng)基本信息管理的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而確保系統(tǒng)運(yùn)行的正常狀態(tài)；課堂教學(xué)資源管理主要針對的是教師維護(hù)課程數(shù)據(jù)，涉及管理教學(xué)計(jì)劃、教案、教學(xué)參考資料等；課堂教學(xué)管理主要是輔助教師對課堂教學(xué)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理，例如查詢課程資源、考勤情況以及作業(yè)完成情況等；成績管理主要作用是輔助教師管理學(xué)生成績，教師從實(shí)際情況出發(fā)，在對考勤、作業(yè)完成情況等因素進(jìn)行全面考慮的前提下對成績計(jì)算公式進(jìn)行設(shè)定，這樣可以有效解決傳統(tǒng)手工管理成績所具有的任意性及主觀性，此外還可以有效控制出錯率；網(wǎng)絡(luò)答疑管理主要包括在線答疑以及離線答疑兩種形式，主要是便于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中所遇到的難題向教師進(jìn)行咨詢，及時(shí)獲取教師反饋；學(xué)習(xí)管理主要作用是確保學(xué)生查詢及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)課程相關(guān)資源的順利實(shí)現(xiàn)，比較常見的有學(xué)生對課堂教案的查詢、課堂作業(yè)的提交、查詢某課程的成績等.

系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)詳見圖2所示.

2.4 安全性

圖2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)示意圖

在對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，系統(tǒng)安全性問題是一項(xiàng)不容忽視的重要內(nèi)容，開展系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)的主要目的是確保對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)進(jìn)行訪問的用戶全部是通過合法途徑獲取相關(guān)授權(quán)的用戶，無合法授權(quán)的用戶禁止對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)進(jìn)行訪問、查詢相關(guān)信息，從而對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)遭受非法惡意攻擊的可能予以有效控制.筆者在此所闡述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)所涉及到的安全技術(shù)不但包括有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以及基礎(chǔ)系統(tǒng)所提供的安全性保障，還包括針對交互操作開展身份驗(yàn)證以及授權(quán)或者是跟蹤用戶數(shù)據(jù)等.

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用

3.1 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)分析

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要包括表示邏輯實(shí)現(xiàn)、業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)現(xiàn)以及信息層實(shí)現(xiàn)三方面的內(nèi)容.

表示邏輯層也就是通常所談及的表示層，具體是指用戶接口部分，其主要作用是確保用戶與應(yīng)用程序之間所開展的對話的實(shí)現(xiàn)，具體到筆者所設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)即為一系列專用網(wǎng)頁，其主要功能主要有實(shí)現(xiàn)用戶登錄，對用戶輸入進(jìn)行驗(yàn)證以及將相應(yīng)的操作結(jié)果及時(shí)向用戶進(jìn)行反饋等等；業(yè)務(wù)邏輯層在應(yīng)用程序中占據(jù)著核心地位，其位于分布式系統(tǒng)的中間層，主要作用是對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理.在筆者所提出的系統(tǒng)方案中，在VB.NET基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)了具有通用性、負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫之間有效連接的數(shù)據(jù)庫連接組件，之后結(jié)合系統(tǒng)流程實(shí)際需求對相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯組件進(jìn)行設(shè)計(jì)，大致包括基本業(yè)務(wù)組件以及管理業(yè)務(wù)組件兩大類，其中前者主要面向的是IE用戶，作用在于確保用戶對系統(tǒng)功能應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)；后者主要面向的是系統(tǒng)管理人員，主要作用是輔助系統(tǒng)管理員針對用戶實(shí)際需要對系統(tǒng)做出處理；信息層的主要作用是確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的實(shí)現(xiàn)，確保業(yè)務(wù)層需求得以切實(shí)滿足.在筆者所闡述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)當(dāng)中，信息層是由教務(wù)信息數(shù)據(jù)庫、課程資源數(shù)據(jù)庫以及課堂教學(xué)信息數(shù)據(jù)庫等部分所構(gòu)成的，具體的工作模式為在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，借助ADO.NET技術(shù)確保訪問數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)交互的順利實(shí)現(xiàn)；除此之外，該系統(tǒng)通過對存儲過程的靈活運(yùn)用，在很大程度上提升了數(shù)據(jù)訪問速度.

3.2 系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

第一，依托于XML技術(shù)的動態(tài)配置用戶功能界面.在筆者所闡述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)當(dāng)中包括諸多角色不同的用戶，并且每個(gè)用戶分別擁有不同的權(quán)限，在完成系統(tǒng)登錄之后會看到功能不同的界面.例如，對于教學(xué)秘書而言，在完成系統(tǒng)登錄之后，便可以導(dǎo)入教務(wù)數(shù)據(jù)，并對其加以維護(hù)，此外可以管理教師授課計(jì)劃等；對于教師而言，在完成系統(tǒng)登錄后可以實(shí)現(xiàn)對所教授課程的諸如教學(xué)計(jì)劃、課件等相關(guān)信息進(jìn)行管理，同時(shí)就還可以管理學(xué)生考勤情況以及作業(yè)的完成情況等；對于學(xué)生用戶而言，在完成系統(tǒng)登錄之后，可以接受課程作業(yè)，對與某門課程相關(guān)的參考資料以及成績進(jìn)行查詢等.為確保上述功能的切實(shí)實(shí)現(xiàn)，利用XML文檔中所保存的DOM訪問相關(guān)信息，可以按照實(shí)際登錄系統(tǒng)的用戶的不同，進(jìn)行與之系統(tǒng)訪問權(quán)限相對應(yīng)的系統(tǒng)功能菜單的動態(tài)配置，這樣每個(gè)用戶就只能獲取與自己所擁有的系統(tǒng)訪問權(quán)限相對應(yīng)的功能.系統(tǒng)管理人員在進(jìn)行用戶賬號創(chuàng)建過程中會生成相應(yīng)的XML配置文件，并且在對用戶所擁有的系統(tǒng)訪問權(quán)限進(jìn)行維護(hù)時(shí)對相應(yīng)的XML配置文件進(jìn)行修改.

第二，利用ADO.NET技術(shù)實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的有效連接.所謂ADO.NET，即由.NET framework所提供的對象類的名稱，其主要適用范圍是存儲數(shù)據(jù)過程中的數(shù)據(jù)交互，確保訪問異構(gòu)數(shù)據(jù)源的一致性，從而在數(shù)據(jù)操作過程中對數(shù)據(jù)訪問進(jìn)行有效分解，獲取數(shù)個(gè)能夠單獨(dú)使用的非連續(xù)組件..NET framework數(shù)據(jù)提供程序主要適用于數(shù)據(jù)庫連接、執(zhí)行命令以及檢索結(jié)果，其包括在ADO.NET之中，主要是由DataSet以及.NET數(shù)據(jù)提供程序兩個(gè)關(guān)鍵性組件所構(gòu)成的.借助DataSet，能夠建立由一個(gè)或數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)源影射充當(dāng)數(shù)據(jù)的虛擬數(shù)據(jù)庫.ADO.NET架構(gòu)的核心組件為.NET數(shù)據(jù)所提供的程序，其主要作用是確保數(shù)據(jù)源和組件、XML Web Service、應(yīng)用程序間通信的順利實(shí)現(xiàn).

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的進(jìn)步以及教育信息化的日益推進(jìn)，為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)推廣奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).筆者依據(jù)軟件工程思想，并對教學(xué)管理實(shí)踐中相關(guān)環(huán)節(jié)和影響因素予以全面考慮，提出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)方案；在此過程中還涉及到諸如組件、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)以及模塊化等一系列相關(guān)技術(shù).該計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用結(jié)果充分證實(shí)了其有效性及優(yōu)越性.一方面，對于教學(xué)管理人員而言，借助該教學(xué)管理系統(tǒng)，省去了大量簡單重復(fù)性的數(shù)據(jù)整理工作，另一方面，對于教師機(jī)學(xué)生而言，利用該教學(xué)管理系統(tǒng)可以更加方便的進(jìn)行信息查詢，在一定程度上促進(jìn)了課堂教學(xué)質(zhì)量的提升.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)的研究及應(yīng)用有助于確保教學(xué)管理工作科學(xué)化、網(wǎng)絡(luò)化以及信息化的盡快實(shí)現(xiàn).但在計(jì)算機(jī)教學(xué)管理系統(tǒng)的應(yīng)用過程中也暴露出部分亟待解決的問題，主要有以下兩方面，第一，當(dāng)前試運(yùn)行系統(tǒng)局限于簡單實(shí)現(xiàn)，其功能模塊有待進(jìn)一步完善；第二，當(dāng)前的系統(tǒng)是獨(dú)立運(yùn)行的，需要借助教務(wù)管理系統(tǒng)將基礎(chǔ)教務(wù)信息導(dǎo)入，接下來要重點(diǎn)解決與教學(xué)系統(tǒng)的有效整合，確保教學(xué)信息直接使用問題.

〔1〕莫志勇.吉林大學(xué)遠(yuǎn)程教育教學(xué)管理系統(tǒng)二次開發(fā)——教務(wù)管理平臺[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào),2004（04）.

〔2〕吳德方,劉冉冉,鄭恩興.基于B/S結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理系統(tǒng)的開發(fā) [J].電腦知識與技術(shù),2008（S2）.

〔3〕張黎明,張昕.高校教學(xué)管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].第一屆中國高校通信類院系學(xué)術(shù)研討會論文集,2007.

〔4〕虞筠,湯志軍,宋洪淵.開發(fā)教學(xué)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化教學(xué)管理[J].西安航空技術(shù)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào),2006（02）.

〔5〕馬繼東,李淑紅.管理信息系統(tǒng)教學(xué)案例的教學(xué)改革探討[J].長春理工大學(xué)學(xué)報(bào),2010（06）.

〔6〕周陳.淺談現(xiàn)代教學(xué)管理系統(tǒng)與高校教務(wù)無紙化管理[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010（08）.

TP311.52

A

1673-260X（2012）04-0043-03