基于ASP.NET的網絡教學系統的設計與實現

王艷娜,周欣悅

（1.滄州醫學高等專科學校，061001;2.滄州職業技術學院，061001）

基于ASP.NET的網絡教學系統的設計與實現

王艷娜1,周欣悅2

（1.滄州醫學高等專科學校，061001;2.滄州職業技術學院，061001）

針對傳統教學的局限性，本網絡教學系統以先進的建構主義理論為指導，采用了協同學習、自主學習、交流促進的教學模式。本系統的結構基于B/S三層體系架構，采用ASP.NET網絡開發技術和Microsoft SQL數據庫技術進行開發，最終完成了網絡輔助教學系統的實踐，并應用于實際的網絡課程教學之中，收到了較好效果。

網絡教學系統；UML；ASP.NET

0 引言

隨著計算機網絡技術的高速發展，傳統的教學模式已經無法滿足當前的教育需求，作為一種新型的教學手段，網絡輔助教學充分融合了計算機技術、網絡技術，突破時間和地域的限制，和傳統教學方式相比，具備以下的優點：(1)轉變傳統的教學模式，使在教學過程中處于被動地位的學習者成為積極主動的參與者。(2)利用計算機技術，實現教學多樣化的表達方式。(3)改變當前教育資源配置不合理的現狀，實現教育資源共享。(4)利用網絡特點，實現師生間的及時溝通。

網絡教學系統是人們利用網絡技術和數據庫技術來搭建的一個虛擬的教學環境，教師和學生利用這個虛擬環境進行學習，使學生更容易發揮他們的主動性和創造性進行學習。隨著計算機網絡、多媒體技術等現代信息技術的迅猛發展，各國都在大力發展網絡教學系統。國內網絡教學系統主要存在如下問題：(1)只是簡單的資料上傳，教學活動形式單一。(2)網絡系統課程建設功能簡單，缺乏多媒體技術支持。(3)教學模式單一，教學效果不理想(4)缺乏有效地監控機制。

1 系統的技術支持

本網絡教學系統以先進的建構主義理論為指導，基于B/ S三層體系結構，采用UML實現系統建模，利用ASP.NET和Microsoft SQL數據庫技術進行開發。

B/S三層體系結構中包括三層：表示層(Presentation)、功能層(Business Logic)、數據服務層(Data Service)。B/S結構中的客戶機上只需要安裝必須的服務軟件，把大量的工作交給服務器去完成，簡化了客戶機的工作，減少了使用人的勞動量。通過瀏覽器，用戶將數據以超文本的形式向Web服務器提出訪問數據庫的請求，其他的操作，如訪問數據庫和執行某種應用程序都將在服務器上完成。

系統采用UML可視化建模語言，UML有兩套建模機制，靜態建模機制和動態建模機制。其中，靜態建模機制包括用例圖、類圖、對象圖、包圖、組件圖和配置圖；動態建模機制包括狀態圖、序列圖、協作圖、活動圖。

ASP.NET基于組件和模塊化，每一個頁、對象和HTML元素都是一個運行的組件對象。在開發語言上，ASP.NET拋棄了VBSCRIPT和JSCRIPT，而使用.NET Framework所支持的VB.NET，C#.NET等語言做為開發語言，這些語言生成的網頁在后臺被轉換成了類并編譯成了一個DLL[3]。

以SQL Server為基礎建立的數據庫應用程序，系統界面友好、操作簡捷，計算、分析、檢索功能非常強大，可以保證系統及時進行縱向和橫向業務數據采集，按照不同要求生成統計報表，為業務活動全面分析提供有力保障。

2 開發過程

2.1 需求分析

根據教學過程的設計和教學對象的特點，本網絡輔助教學系統劃分為管理員、教師和學生三個不同的用戶，并對他們進行不同的權限劃分。

系統管理員負責整個系統的管理，包括教師用戶的注冊、課程的設立、教學資源的管理、公告的管理等；

教師負責學生的注冊和課程的建設和管理工作。教師空間主要功能有：對選擇本課程的學生管理、網絡課程教學管理、作業系統管理、考試系統管理、針對于本課程的網絡答疑等；

學生登錄后可以學習課程，提交作業，對課程提問，進行考試等。

式中:cp=1 005 J·kg-1·K-1表示干空氣的定壓比熱;ρ為干空氣密度;在高原地區取平均密度0.85g/cm3;CH為熱力輸送系數;V0為地面10 m風速;Ta為2 m氣溫;Ts為地表溫度。

用戶登錄進入的界面根據權限的不同而有區別，從而保證系統的安全，同時，也方便使用者進行各種操作。

本系統分為四個功能模塊：管理員模塊、教師模塊、學生模塊、系統互動管理模塊。系統功能如圖1所示。

圖1 系統功能模塊

2.2體系結構

網絡輔助教學系統采用基于Web的三層架構的B/S結構，分別為客戶管理層、應用服務層和數據庫資源層。

客戶管理層是用戶的輸入和輸出界面。教師或者學生使用瀏覽器對Web服務器進行訪問，對服務器信息進行管理或者訪問。用戶在客戶端只需配置必須的客戶端軟件，就可以瀏覽服務器上的信息。

應用服務層是介于客戶層和數據庫資源層之間。接受用戶的信息和生成動態網頁，處理用戶使用中各種課程管理，判斷用戶的使用權限和資源訪問等問題。

數據庫資源層對教學信息和教學資源進行管理存儲。因此，可以減少數據傳輸量，提高數據的訪問性能和數據安全性。

2.3系統建模

圖2 考試管理系統序列圖

2.4數據表的設計

用戶信息表主要包括系統管理員信息表、教師信息表和學生信息表。

系統管理員信息表：ID、用戶名、密碼、性別、年齡、郵箱等。

教師信息表：ID、用戶名、密碼、性別、任課專業、所授科目、任課班級、郵箱等。

學生信息表：ID、用戶名、密碼、學號、姓名、性別、年齡、籍貫、專業、班級、是否在線、是否在學等。

試卷表：存儲試卷的基本信息，包括試卷編號、試卷科目編號、試卷名稱、試卷總分、試卷時長、難度、試卷的創始人、試卷創建時間等。

試卷信息表：具體一套試卷的基本信息，包括試卷編號、試卷名稱、試題題型、試題內容、備選答案、試題分值、試題總分、試題考試開始時間、考試結束時間、考生ID、考生考試時間等。

3 系統實現

3.1登錄模塊

登錄模塊的任務，是使用HTML技術完成登錄界面，用戶在登錄界面輸入用戶名和密碼，系統就會在數據庫的用戶登錄表中查詢是否有與輸入的用戶名和密碼匹配的記錄。如果有，就會根據該用戶的類別登錄到相應的操作頁面下；如果沒有，則顯示錯誤提示信息，并要求用戶重新登錄。技術實現是用戶輸入提交后，填寫內容傳輸給action屬性制定的服務器，服務器通過C#進行處理，如果用戶名和密碼都是admin，此用戶是合法用戶，否則登錄不予通過。

為了更好的系統用戶管理，本系統不允許教師和學生自由注冊。教師由管理員進行注冊，而學生由授課教師注冊。只有成功注冊后，才允許登錄。

3.2在線考試模塊

教師考試的目的是使教師和學生主體了解通過一定時間的學習，學生對知識的掌握程度。

(1) 選擇試卷

在線考試模塊分為隨機組卷和手動組卷兩類。

新建TestChoose窗體，設置兩個按鈕選項“隨機組卷”、“手動組卷”，分別連接兩個窗體Random和Manual。在組卷窗體中連接SQL數據庫，根據提前設置好的Number參數選擇章節的內容自由組卷。

(2)試題庫管理

教師負責對試題庫的日常管理工作，包括試題的導入、刪除和修改工作。建立Item窗體，利用HTML建立“維護”和“查看”兩個鏈接。維護鏈接到Update窗體，利用DataTable中的insert、update和delete函數實現試題導入、刪除和修改。模塊使用ItemView以表格的形式查看所有的試題選項。試題在數據庫中以每章的名字命名，以方便維護和管理。

(3)考試界面

學生進入選擇組卷答題后，進入考試界面。在頁面上方顯示考試剩余時間、考生姓名、學號和交卷按鈕，下方是試題的信息，包括試題和選項。建立TestFace窗體，考生信息來自Admin，根據time函數反應出的時間，直到交卷或者計時為0。鏈接mark函數，與數據庫參數記錄對照，得出最后成績。自主測試主要是通過考試讓學生了解自己在學習過程中遇到的問題。TestResult窗體中顯示考試結果：考試分數、試題數量、正確試題數、錯誤試題數、已達試題、未答試題。

4 結束語

文中討論了網絡教學系統的設計與實現，并且在實際教學中得到了較好的實現。系統簡單易學，內容豐富，彌補了傳統教學死板的教學模式，減輕的教師重復工作量，大大激發了學生學習的積極性。能夠滿足日常教學工作的需要。應用ASP.NET技術，整合HTML和SQL數據庫技術，代碼簡單，開發成本低，得到了廣大師生的認可。

[1] 倪麗娟,周麗霞.網絡教學模式研究[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2009,(6):69～70.

[2] 趙小軍.基于B/S結構的網絡教學系統的設計與實現[J].計算機與現代化,2010,(2):8～10.

[3] 苗連強,胡會萍.基于ASP.NET和AJAX技術的煤礦安全管理信息系統的設計[J].煤礦安全,2010,16(7):90-92.

[4] 王愛寧.SQL Server數據庫應用探析[J].煤炭技術,2010,15(5):235-236.

王艷娜（1980.5），女，計算機技術碩士研究生，滄州醫學高等專科學校，講師，長期從事計算機教育和科研工作。

周欣悅（1981.4），男，講師，滄州職業技術學院機電實訓中心。

Design And Implementation Of ASP.NET-Based Network Teaching System

Wang Yanna1,Zhou Xinyue2
(1.Cangzhou Medical College,061001;2.Cangzhou Technical College,061001)

In view of the limitations of the traditional teaching,the network teaching system that instructed by constructivist theory,uses the mode of collaborative learning,independent learning and communication-teaching.It completes the system with the uses of B/S three-tier architecture,ASP.NET technology and SQL Server as its background database.The system also applies to the actual network teaching and receives good results.

Network teaching system;UML;ASP.NET

課題項目：河北省滄州市教育科學研究“十二五”規劃立項課題（項目編號：201305006）