教学互动网站的设计与实现.docx
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教学互动网站的设计与实现.docx
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教学互动网站的设计与实现
摘要
随着计算机网络技术的不断发展,越来越多的行业都着力于对计算机或者是与其相关的系统的应用和发展,教育模式也不无例外的在发生着变化。
网络教学作为一种新的教学方式,是传统教学模式的一个有益的补充。
网络教学管理系统是实现教务智能管理不可缺少的软件。
管理员通过该系统可以在任何地方、任何时间快速、便捷的发布教学通知、公告、及各种教学文件针对我国教育资源不平衡的现状,同时也可以优化、整合教育资源,更充分地利用优秀的教育资源。
因此,现在几乎所有的高校都有一个网络化的教务管理系统,然而目前流行的教务管理系统大多仅仅是发布公告,上传、发布教学文件而以,为了充分发挥智能化的教务管理系统的作用,本文提出了构建一个网络教学管理系统的思路,并基于JAVA和MySQL技术实现了一个网络教学管理系统。
该平台为教师提供了更好的教学方式。
本网络教学管理系统基于JSP+Tomcat开发,采用B/S体系结构搭建,后台数据库采用的是MySQL。
关键词:
JSPB/SMySQL管理系统网络教学
Abstract
Withthecomputernetworktechnologyandthecontinuingdevelopmentofthecomputernetworkusedbylong-distanceeducationislearningquicklytothedrectionofextensionoftheirteaching,networktechnologyandmulti-mediaeducationisthedevelopmentoftechnologyatanalarmingratechangesinthewaypeoplework,learningandlifestyle。
Atthesametime,itiscausedbytheprofoundreforminthefieldofeducation。
networkteachingasakindofnewteachingmethods。
Fullyutilizethecomputertechnologynetworktechnologe。
andmultimediatechnology,etc-toshowmoreflexibilite,ofteachingmaterials,vivid,maketeachingacrossspaceandtimetothelimit,withgreatflexibilityandinteractivite。
accordinglymoreandmoregetthefavourofteachers。
Implementingnetworkteachingneedasimpleandeffectivenetworkteachingplafform。
Thisplatformfortheteachersandstudentsinonlineteachingactivitiesprovidedsupport。
andCanmaketheprocesseasier。
teacherscarlconcentrateonteaching。
Studentscanlearnandcommunicatewiththetest。
whichalenotofspaceandtimelimit。
Thispaperputsforwardthethoughtofbuildinganetworkteachingplatform;BasedonJAVAandMySQLtechniquetobuildanetworkteachingplatform。
ThenetworkteachingplatformusingtheB/Sstructure。
thedevelopmentplatformisLinux+Tomcat,developlanguageforJAVA/MySQLbackenddatabaSeisused。
Keywords:
JSPB/SMySQLNetworkTeachingPlatformNetworkTeaching
第一章绪论
1.1课题研究的背景及意义
随着计算机技术的普及与发展,信息和数字化时代已悄然来临。
信息化环境下,计算机和互联网技术的普及和推广深刻影响着我国高等教育的发展。
教学理念、教育模式、课程体系、授课内容以及教育教学环境等等都在信息技术的影响下发生着革命性的变化,系列教育教学改革正在我国两等教育中发生。
教师期待提高教学效率,学生期待提高学习效率,教育机构期待提供更全面、更灵活、更满足个性化、更高效的教育服务,这一切都可以借助信息技术实现。
计算机和网络技术的快速发展,使我国的信息化基础日臻完善。
作为全新的教育教学手段,网络教学可以充分利计算机网络和多媒体技术的优势,使教学活动跨越时空的限制,让教学者和学习者随时随地地进行交流,能更为生动直观地展示教学内容,极大地提高教学效果。
信息化技术教育中的应用将使高等教育发生革命性地变革,是我国高等教育教学改革、提高教学效率和教学质量、培养具备现代素质人才的重要内容。
作为传统学校教学的延伸,综合了计算机、网络和多媒体技术的现代网络教学较好地满足了现代教育发展的需求,给学习者提供了更多的学习机会,提供了更为轻松的学习环境。
网络教学使时空对于课堂教学的线性模型限制转变为非线性自主学习的方式,它以计算机网络技术为基础,强化了学生的学习主体地位,使学生成为知识的主动构建者,让教学成为更为科学、简便、更为轻松有趣的活动。
相较于传统的教育教学形式,网络教学能够提供不同的功能和作用:
首先,网络教学能够提供更为个性化的学习平台。
围绕既定的教师、教材和课堂展开是传统教学模式的基本特征.这一模式下,教师需要同时面对人数众多的学生,由于教学时间和资源的不足.教师很难给学生提供个性化的指导,这限制了学生令性的发展.使学生学习的自主性无法得到培养和发挥,学生的个性化学习难以实现。
网络教学的开展完全改变了这一局面。
其次,使学习具备更强的交互性。
有机融台文字、图形图像、声音和动画等多媒体方式是计算机技术的重要特征,互联网的应用也使得通讯变得轻松随意,现代信息环境下的学习,使学习者更具现场和真实感,多种感官形式的集成便学习体验更深刻。
网络辅导答疑、网络课堂、Email和BBS等信息技术使课堂教学随时随地可以进行,充分突破了时空的桎梏,学生获取知识更为方便快捷。
最后,促进了教育社会化和学习社会化。
在科学技术迅猛发展的当今,知识的更新非常之快,仅仅通过学校教育来达到学习者终身享用的目的已经不能满是当今社会发展的需要,如果学习者不能不断掌握新技术、新信息.必将被社会淘汰,人们必须从一次性的学校学习走向终身学习。
网络使教育和学习的社会化更为充分,人们可以根据不同的需求,通过网络进行更为方便、更有针对性、更有计划、效率更高的学习。
通过这种新的教育模式,给学习者以更多、更好的学习机会,提高整体的教学效率,这样能使教师和学生都能更有效率的工作和学习。
国内外研究现状和发展趋势:
由于世界上的很多国家越来越重视网络教育,所以在国际上也有很多很好的网络教学管理系统。
2001年国家教育部委托清华大学等六所高校开发了新叶网络教学管理系统系统。
被提供给各网络教育试点高校免费使用。
这个平台特色突出,功能强大,有着丰富的资源库,强大的评测系统,支持交互的网络教学,有多种课件形式和完整的集成性。
该平台各项功能色括:
教学方法、课程习作、辅导、线上测试、课程体系、教学内容、自学、实验和实践教学、教学质量保障和监控等各个教学环节。
LUVIT英文全名为LuildUniversiteVitualInteractiveTool。
它是目前第四代远程教育工具中较先进的一种。
LUVIT以注重教学原则、方法为基准进行开发,能适用于常见的操作系统,如Windows.UNIX和MAC等。
在全世界有十万用白。
在国际相类似工具或系统中,LUVIT除具有用户和内容的发布、交流、管理等通常功能外.特别在全面选择性、交互性、教学策略灵活程度和用白友好方面具有领先地位。
网络教学的实现必须以网络教学管理系统为基础.网络教学管理系统设计水平的高低对网络教学效果起着基础性的作用。
网络教学管理系统的建设,必须符台教育理论和学习规律,作为融合信息技术和教育理论于一体的综合性项目,网络平台建设是我们面临的重要课题。
教学平台是利用局域网或Internet硬件环境构建的软件系统,这个软件系统形成了一个基于网络的虚拟教学环境,通过这一虚拟环境,可以进行网络教学或网络辅助教学。
网络教学管理系统经历了若干不同的发展阶段:
最早的网络教学管理系统仅仅是Web网站的形式,只是把原有书面的讲义、阅读资料、视频素材等教学材料存放到静态的网页中供学习者浏览,这只是极为初级的网络教学管理系统,它不能适应和满足教学过程对交互性的要求。
应用了动态网页和数据库技术的网络教学管理系统形成了网络教学管理系统的第二代形态,这一阶段的网络教学管理系统满足了网络教学过程的大部分功能要求,学生能够非常方便地登录到整合了网络教学资源的数据库中,平台的安全性和可管理型也有保障。
XML等技术的应用是网络教学管理系统发展的第三个阶段。
XML等技术的应用营造了仿真的教学环境,借助这两个平台,学生可以享受到个性化的服务。
相较前两代的教学平台,这一阶段的网络教学管理系统的个性化学习、创造性学习及台作学习的优势更为明显。
未来网络教学管理系统的设计建设重点将集中在教学资源的整合和平台智能性的提高等方面。
分布式网络教学管理系统环境下,学生能在更大范围内获得教育资源。
教学应用系统的智能化将为学生提供更为有效的知识获取途径和自我评价机制。
丰富多彩的网络教学内容和服务项目,更大程度上实现了学生的学习自由.网络教学管理系统将成为未来学生学习的有力助手和不可或缺的学习工具。
1.2网络教学管理系统存在的问题及原因
在Internet和WWW迅猛发展的背景下,基于Internet和WWW的网络教育直用系统在世界范围内的研究开发正极为迅速地展开。
就当前来说,基于WWW技术的多媒体网络教学系统国内外己不少见,但概括起来,还有以下一些问题没有得到很好地解决:
(1)不少网络教学系统仍然是技术的静态呈现,很多网络课程也只是原有教学内容的简单数字化,书本从课堂搬到网上的简单方式无法激发学习者的学习兴趣。
(2)交互性不足是原有网络教学系统较大的缺陷。
在传统教学方式的惯性作用下,很多网上教学系统沿袭了单向灌输的基本模式,互动式讨论式的学习还很难实现。
总体来看,学习者与教育者之间的互动性不足、学习者和学习网站之间的互动性不足是不少网络教学系统存在的重大缺陷。
(3)教学内容个性化不足。
因材施教是教育的重要原则,个性化正是网络教学的巨大优势之一。
然而现有的网络教学系统对个性化的体现却极为不足。
为了满足学习者个性化的需求,网络教学系统必须区分不同的学习者,依据学习者的学习兴趣、学习水平、学习需要来生成学习内容,必须让学习者能够根据自己的需求选择不同的学习内容进行学习,但现有的网络教学系统距离这一要求还有很大的差距。
(4)没有提供较为有效的学习导航和学习评价功能。
网络课程大多是由错综复杂的超链接组合而成,许多网络教学管理系统由于设计的较为繁复,使用者在使用时往往会迷失在超链接之中,难以很好地掌握有关知识细节。
优秀的网络教学管理系统应当提供有效的学习导航和评价功能,以利于学习者了解自己的学习状况,并根据平台提供的记录信息对自己的学习做出形成性和总结性的评价。
以上问题的出现,其原因是多种多样的,整体来看,可以从两个方面进行概括:
其一,网络教学应用系统的设计开发缺乏应有的学习理论的指导。
现有的大多网络教学系统对于现代学习理论的考虑不足,仅仅体现了基本的刺激一反应学习模式,有些甚至仅仅提供学习资料这样一个简单的步骤,这显然难以达成良好的学习效果。
其二,还必须考虑技术方面的原因,传统的课件开发方式可能并不适于开发网络智能课件,因为基于WWW的课件无论是使用方式还是运行环境都具有特殊性。
1.3本文研究的内容
本文将认真梳理现代网络教学的发展现状,深刻分析现代网络教学系统的关键技术。
并且深入探讨基于JAVA的网络教学管理系统的设计与建设。
本研究结合现有的设备基础和具体情况,选用MySQL作为后台数据库,JAVA作为前台语言,采用B/S模式,实现整合应用数据库与JAVA技术自主系统开发方案。
本研究依照软件工程方法和理论,分析需求,设计框架,整体实现,并进行了系统测试,在一定程度上对网络教学管理系统的应用性进行了研究,设计建设了包含课程发布、交流工具、基本管理工具以及教学资源管理工具等功能的网络教学系统。
1.4本文的组织结构
第1章绪论。
介绍了本课题研究的背景及意义,分析了国内外网络教学管理系统研究现状和发展趋势,分析了当前网络教学管理系统存在的问题和原因,并介绍了本文所研究的内容。
第2章可行性分析。
对网络教学管理系统从技术、经济、操作角度进行了可行性分析,并对系统进行了详细的需求分析。
第3章需求分析。
介绍了平台总体设计思想、设计目标,并给出了技术解决方案。
同时对平台所用到的相关工具以及环境做了详细的介绍。
第4章平台总体设计。
在这章中对网络教学管理系统的数据库进行了设计,包括E—R图和数据库表的设计。
而后对平台各功能模块的流程进行了详细设计。
第5章平台的实现。
在这章中对网络教学管理系统的整体实现作了详细的阐述,包括系统整体界面的搭建,功能模块的具体实现。
第6章平台的测试。
本章主要讲解的是在系统开发完成之后的测试过程,包括系统bug的调试,功能性测试,单元测试。
第二章可行性分析
2.1网站的可行性分析
网络教学而作为课堂教学的延伸和补充,具有极大的灵活性以及交互性,是培养高素质人才、提高教学质量和效率的途径之一。
近几年来.伴随着学校信息化建设的快速发展,校园网络、多媒体教学等不断的发展,网络基础设施建设的投入逐年加大,实施网络教学在客观上条件已经基本成熟。
而学校需要一套适合自己学校教学环境、学生情况的教学平台,但我们发现目前市场上的很多教学平台,虽然也有很多优点,比如功能强大,技术含量高等,在平台设计和开发前,首先需要进行了可行性分析。
本平台的可行性分析主要包括技术可行性、经济可行性和操作可行性。
2.2技术可行性
随着计算机技术、网络技术、多媒体技术的发展,网络授课、教学已经广泛应用,各种平台也都不断建立起来。
本系统考虑采用B/S结构模式,有利于系统开发、维护、升级并有较强的开放性、可扩展性和继承性。
平台开发使用当前比较流行、高效的JAVA技术,适合于平台的开发。
后台数据库使用MySQL进行开发,其性能和安全性完全能够满足平台的需求。
2.3经济可行性
经济可行性分析中最重要的内容之一是成本与效益的分析。
我们在进行任何一项开发时,都要衡量它的花费与收益(包括有形的可以用货币计数的及无形的利益),我们需要注意的是收益中包含的无形的利益,有的情况下这是用货币无法比拟的收盖。
网络教掌平台的建立,能够满足学生的个性化学习要求.使教学能够跨越时间、空间的限制,可以大大提高教学质量和教学效率,可以极大的补充传统教学模式。
使学生素质不断提高。
因此,网络教学管理系统的建设所带来的利益,特别是无形的利益,是远远大于平台建设所需费用的。
所以,从经济上看是完全可行的。
2.4操作可行性
本平台基于B/S架构,客户端便用Web浏览器,教师的管理很方便,学生学习也是简便易行的。
平台开发完成后,操作完全是可视化的,对于教师、学生的计算机能力要求不高,只需对他们进行简单的培训。
通过对以上技术可行性、经济可行性、操作可行性的分析,可以得出以下结论:
本网络教学管理系统的开发是完全可行的。
2.5平台解决方案和开发技术简介
2.5.1平台设计思想
在教学的各个环节中为网络辅助教学提供适应性较强的,适用于多个层面、各种教学对象及不同网络环境的交互式教学支持平台,以优化教学效果。
这一平台设计主要遵循以下理念完成:
本教学平台的基本设计目标是借助现代信息和网络技术,综合各种教学模式的优点和长处,针对不同学生的各自特点
(1)坚持教师主导,以学生为本的设计原则。
平台的设计基于不同的危色展开,设计充分体现学生的主体地位,强调学生学习的自主性。
为保证和提高学生的学习效率。
平台设计时强调教师的主导角色,其基本做法是教师通过学习资源开发、辅导答疑、学习效果评价等手段和方式对学生的学习进行引导和帮助。
(2)整合学校教学资源,建设内容丰富的教学资源牢,平台支持符合标准的网上教学资源管理,针对平台的不同使用者提供相应的操作权限,使教师、学生能依据各自的使用目的上传和下载有关的教学资源。
平台提供的素材资源库可以为教师开发教学资源提供有效的资源服务,教师可以在线或离线开发课程教学资源,学生可在线获得有效的学习资源,充分应用平台提供的资源的服务。
(3)拓展传统课堂教学。
提供网络辅助教学支持环境。
课程教学是平台设计的中心,实际使用时,教师可依据教务安排的传统课程,在网上设计开发相对应的网络教学资源,并应用网络的互动功能对传统课堂教学和网络教学进行改进。
通过网络应用实现充分的教与学的互动。
(4)支持多平台教学策略选择。
网络教育的发展使教育者和学习者的角色发生了极为深刻的变化,教师从知识的传授者和教学的组织者变成了学习的帮助和引导者,学习者的主体地位在这一过程中得以强化和突出。
学习方式的变化。
加之教师与学生地理空间的分离,形成了全新的教学关系。
全新的教与学关系下,传统教学采用的策略已有相当部分难以适用,网络环境下的教学必须引进新的思想和教学方法。
网络教学管理系统的设计中必须包含和体现这些的新的思想和教学方法,必须能够支持辩论式学习、协作学习、角色扮演式学习、探索式学习等更为适合网络环境下学习的教学方式和策略,网络教学管理系统必须提供能够适应这些教学方式和策略的实用工具,以促进教学指标的达成。
(5)网络教学管理系统以教学活动为中心,为教学提供丰富的使用功能,营造便利实用的教学环境。
网络教学管理系统的使用人是广大的教师和学生,网络使用者的计算机应用能力与计算机专业人员无法同日而语,因此平台的设计开发必须尽量符合使用者的使用习惯,平台的设计必须做到分类清晰、操作简便、界面友好、易于使用,向教师和学生提供方便快捷的网络服务,使他们乐于使用网络教学管理系统。
此外,网络教学管理系统的设计必须充分考虑教学的通用性和各种课程的不同需要,以适应不同课程、不同教师、不同学生的使用需求,以最大限度地为教学提供便捷的网络辅助教学服务。
2.5.2平台设计目标
以课程建设为中心,集成了课程制作、发布和维护等功能为一体的网络教学管理系统才是较为成熟的网络教学应用系统。
网络教学管理系统的设计必须以现代教育思想和教学理念为指引,为教师提供较为实用的课件开发工具与教学手段,为学生提供交互性良好的网络学习应用系统。
优秀的网络教学管理系统应当具备使用方便、功能完备、界面友好、具备较强的兼容性、易于维护、能够较好地适应辅助教学等特征。
以下基本目标是优秀的网络教学管理系统必须达到的:
(1)各专业学科课程之间的良好的通用性优秀的网络教学管理系统必须是各专业学科课程网络教学能够通用的系统,以便于高校网络教学进行统一管理。
(2)具备开放性,易于扩展优秀网络教学管理系统的设计必须具备开放的体系结构,既能够为使用者提供开放的空间,又可以为系统的扩展和技术的升级预留空间。
(3)便于操作优秀的网络教学管理系统必须易于使用者使用,便于操作。
2.5.3技术框架
为了使本系统达到上述设计目标,确保平台的运用性、简单操作性、可展性、稳定性,采用当今主流的技术设计路线。
平台技术框架确定为基于JAVA技术的B/S模式的网络教掌平台。
平台界面采用jsp,servlet技术并使用Java语言进行开发.WEB服务通过Tomcat来实现,数据库管理系统使用MySQL关系数据库
2.5.4开发环境
(1)硬件环境配置不低于2.4G处理器,硬盘320G,内存1G以上。
(2)软件环境操作系统为winxp并安装Tomcat和MySQL数据库。
(3)开发工具使用MyEclipse来进行JAVA代码的设计,数据库管理系统使用MySQL数据库。
开发过程中使用PhotoshopCS、FlashMX等作为开发辅助工具,使用Tomcat。
2.5.5B/S体系结构
上世纪90年代中期,随着计算机技术和网络技术的不断发展,人们更方便快捷地从网络中得到各种各样的信息,但是人们的计算机水平是有差异的,如果要求他们都了解网络内部是如何实现的,浏览器/服务器(Browser/Server)结构体系也就应运而生了。
在浏览器/服务器结构中。
将系统的数据、资源、应用程序都集中至服务器端,客户端无需开发程序.客户端可以通过Web浏览器来访问服务器端的资源,呈现在客户端的界面上。
浏览器/服务器(Browse/Server)是真正的三层体系结构,客户端访问服务器,服务器操作后台数据库。
在B/S结构中,客户端变“瘦”了,它只需要安装一个浏览器(Browser)程序,如InternetExplorer,最多再安装很小的如JAVAApplet或VB的动态连接库的支持库,就可以工作了。
将系统的数据、资源、应用程序都集中到了服务器端,客户端无需开发程序.客户端可以通过Web浏览器来访问服务器端的资源,呈现在客户端的界面上。
应用程序安装在Web服务器上,客户机实际上就是一个将标准语言转化为界面的解释器,其运行也是在这里进行的。
用户只需要在Internet上建立自己的一个Web服务器,并通过ODBC等方式来连接数据库服务器。
即使客户
端采用不同的操作系统或者其他软件环境.一样可以对服务器进行访问。
不仅统一了用户界面,而且实现了跨平台操作。
B/S结构把所有应用程序全部存放到了服务器端,用户的请求通过浏览器发出,无论是使用和数据摩维护上都比传统的客户端/服务器端(Client/Server)模式更加经济方便。
B/S结构使维护任务层次化:
系统维护人员负责后台数据库的数据更新维护,而系统管理员负责服务器硬件日常管理和维护,分工明确.易于人员自行操作。
因为三层B/S结构模型其适应能力比传统的C/S结构更强,更具有可伸缩性和可扩展性。
B/S结构的特点:
(1)分布式应用
在互联网快速发展的大环境下,电子商务越来越成为新的商业手段.网上的交易额不断攀升,企业对电子商务也越来越青睐和重视,这将是未来商业发展的主流方向。
在这种新的商业运作模式下,计算机软件系统必须更好地服务于这种模式.能够在互联网上应用,管理网上的数据,并方便、快捷、安全地开展网上商业活动。
以计算机网络技术作为基础的B/S体系结构很好的适应了这种商务模式。
B/S结构使得WEB服务器、数据服务器分布更灵活,不必集中与一地,客户端要求简单,解决了分布式应用的问题。
(2)跨平台应用
B/S结构在WEB服务器上部署了符台标准的应写逻辑部件,ELWEB服务器同意处理客户端的请求,无论客户端是何种软硬件环境,都可把数据返回给客户端。
对于数据库类型和物理位置的差异已经不存在障碍,实现了数据库的跨平台操作。
(3)容易扩充
在三层B/S结构中,WEB服务器、数据库服务器、客户端在结构上都是相互独立,各成体系的。
某个层次变更,不会影响到其他层次。
(4)容易部署和管理
在B/S体系结构中,服务器集
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