基于web的多媒体教学系统毕业设计.docx
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基于web的多媒体教学系统毕业设计
摘要
21世纪进入互联网时代,随着校园网络建设的完善,网络教学逐渐成为可能,建立网络教学社区,达到网络多媒体教学的目的,本系统可以一对多授课,也可以一对一辅导,通过将长期授课资料的收集存储,供学生通过网络方便的浏览、查找和学习。
基于Internet的多媒体教学系统是一个由硬件、软件、教学内容、教学管理机构组成的一体化有机的系统。
本文从系统物质基础、教学系统支撑平台、学生如何进行学习、如何实际开展教学工作四个方面来考察。
本系统采用ASP.NETWEB技术与SQLServer数据库,实现将教师的授课资料发布在互联网上,可以方便老师与学生,学生与学生之间的互动。
在Windows7与IIS7平台下,设计开发“多媒体教学系统”。
本论文主要介绍改系统的架构与功能,叙述了系统开发、应用场景和功能模块介绍。
系统是基于WEB的多媒体课件系统,学生通过Internet学习,实现教学的时空分离,达到大面积的育人和教学最优化。
论文阐述了网络多媒体教学课件的概念与开发原则以及主流的动态网页开发技术,如:
ASP、XHTML等技术。
介绍了课件教学系统运行的硬件环境、开发平台及数据库的应用。
阐述了系统关键界面的制作,说明了系统的需求分析与功能分析,并论述了设计中的关键技术与算法:
ASP与ADO组合查询WEB数据库技术,以及项目的具体实施。
关键字:
多媒体教学ASP.NETSQLServer
Abstract
The21stcenturyInternetera,withtheimprovementofthecampusnetworkconstruction,networkteachingisbecomingpossibletoestablishonlineteachingcommunity,toachievethepurposeofnetworkmultimediateaching,thesystemcanbeone-to-manymediumofinstructioncanalsobeone-on-onecounseling,long-termtaughtinthestorageofdatacollectionforthestudenttoeasilybrowsethroughthenetwork,findandlearn.
BasedonInternetmultimediateachingsystemsisacompositionoftheorganicintegrationofthesystemhardware,software,teachingcontent,teachingmanagementagencies.Thisarticlewiththesystemthematerialbasisforteachingsystemssupportplatform,thestudentshowtolearn,toexaminehowtoactuallycarryoutthefouraspectsofteaching.
ThesystemusestheASP.NETwebtechnologyandSQLServerdatabaseimplementationonteachinginformationpublishedontheInternetcanfacilitatetheinteractionbetweenteachersandstudents,studentswithstudents.Windows7andIIS7platform,designanddevelopmentofmultimediateachingsystem".Thispaperintroducesthechangeofthestructureandfunctionofthesystem,describesthesystemdevelopment,applicationscenariosandfunctionalmodules.
ThesystemisbasedonWEBmultimediacourseware,studentslearnthroughtheInternettoachievetheseparationofteachingtimeandspacetoachievetheoptimizationofalargeareaofeducationandteaching.Thepaperdescribedtheconceptsandprinciplesofnetworkmultimediacoursewarewellasthemainstreamdynamicwebdevelopmenttechnologies,suchas:
ASP,XHTML,andothertechnology.Coursewaresystemtorunthehardwareenvironment,developmentplatformanddatabaseapplications.Describedtheproductionofkeysysteminterfaces,describesthesystemrequirementsanalysisandfunctionalanalysis,anddiscussesthekeytechnologiesandalgorithmdesign:
ASPandADOcombinationofqueryWEBdatabasetechnologies,andtheconcreteimplementationoftheproject.
KeyWords:
InternetmultimediateachingASP.NETSQLServer
第一章前言
Internet和Web技术的出现和发展,为信息的交换和共享提供了快捷有效的方法。
但Internet上提供的信息多以静态网页为主,对于一个Web应用开发者来说,最为关心的莫过于如何增强网页的动态性和交互行了。
ActiveServerPage是微软开发的基于WindowsNTServer和InternetInformationServer的服务器端脚本运行环境。
脚本再Web服务器中运行,而浏览器并不处理脚本,它所面对的仅仅是一个完全符合HTML格式的网页,这为更多的、不同类型的浏览器访问Web服务器提供可能。
该技术的主要思想是使发布动态HTML网页更为容易,使用其内置的对象可以方便地制作静态和动态HTML页面,从数据库发布数据变成一件很容易的事情。
ASP的优点包括可以使用其他组件、库和工具,能和IndexServer、VisualBasic、MicrosoftTransactionServer集成,开发出复杂、灵活、强健的应用程序,并且能够把应用程序打包并作为完整的包发布。
1.1理论基础
ASP(ActiveServerPages)是由Microsoft公司推出的一种基于服务器端的脚本编写环境。
它可以让使用者(一般是指网站的维护人员)轻松地结合本来已经具有的HTMLWeb页面、脚本程序和ActiveX组件建立或执行一些动态的、交互式的Web服务器端应用程序来为用户服务。
ADO(ActiveXDataObjects)――最好的数据访问技术。
ADO的可创建对象为开发人员在建立应用程序的方式上提供了巨大的灵活性。
它能自如的控制数据的显示、查询以及对数据的修改、删除和添加。
是针对当前Microsoft软件所支持的数据进行操作的最有效、最简单、功能最强大的方法。
IIS(InternetInformationServer),是Microsoft公司推出的Web服务器.IIS支持HTTP、FTP,以及SMTP协议。
通过使用CGI和ISAPI,IIS可以得到高度的扩展。
IIS的一个重要特性就是支持ASP。
可以很容易的张贴动态内容和开发基于Web的应用程序。
对于诸如VBScript,Jscript开发软件,或由VisualBasic,Java和VisualC++开发系统以及现有的CGI和WinCGI脚本开发的应用程序,IIS都提供了强大的主机支持。
1.2授课系统简介
本系统采用网站形式实现,结合HTML、VisualC#、JavaScript、SQLServer、JQuery、AJax及CSS样式表。
VisualC#用于后台的数据库调用,数据处理、用户信息验证、信息统计;JavaScript用于前台的数据处理、功能按钮、简单的数据过滤、框架变换、页面导航等功能;SQLServer存储所以的数据信息,使得数据管理更为方便,增强源代码的移植性能。
CSS样式表定义了所有页面的样式,格调统一,界面更为美观,且可以减少了很多多余的操作、便于修改、维护。
本授课主要版面有首页,视频教学,图文教学,有声教学,用户注册,留言板等板块。
用户注册页面,要更好的使用本站点的资源,必须先注册成为会员,这样方便对一些信息的统计,一些操作权限的限制,拥有较高权限的用户,还能实现一些特别的服务;留言板为问题求解,回答问题的主要地方,采用树型导航菜单,可能很方便的在各不同讨论区之间穿梭,结合JavaScript实现可变的框架结构,是让用户根据自己的喜爱,随意的调整页面的显示方式,可以更好的配合不同分辨率显示器的显示效果,方便用户的文章阅读。
第二章任务概述
2.1任务目标
本设计围绕“教学”,力求完善教学,本系统的目标是:
实现用户等级管理,实现文本,图像,视频录入,实现用户信息交互。
2.2用户特点
本系统用户有4种,游客,学生,教师和管理员。
管理员维护站点,负责更新网站信息。
教师负责上传资料,回答学生问题。
学生可浏览课件,提出问题。
游客仅可浏览部分课件。
对于老师来说,经常需要将教学内容录制视频、做成幻灯片或者写成教学大纲,如果我们能集中保存这些宝贵的教学资料,并且提供一个高效的WEB平台,那么对于教学的展开,学生学习效率的增进是有百利而无一害的。
教师也可以通过本系统交流,对比教学课件,从差异中发现弥补自身不足,从而达到相互对照,共同进步的目的。
2.3Web开发技术简介
本系统用到的技术有:
ASP.NET、MVC、SQLServer、IIS、JQuery、AJax、HTML、XML和CSS。
2.3.1ASP.NET
ASP.NET是微软.NETframework整体的一部分,它包含一组大量的编程用的类,满足各种需要。
.NET类库支持大量编程语言,这些语言的很多功能具有重复性。
对于每一种语言,必须包括存取文件系统、与数据库协同工作和操作字符串方法。
此外,这些语言包含相似的编程构造。
最后,大量的编程语言有相似的数据变量类型。
对于多种语言来说维持这一功能需要很大的工作量。
.NET类库包含大量用于满足编程需要的类,它包含处理数据库数据访问的类和文件协同工作,操作文本和生成图像,它还包含更多特殊的类用在正则表达式处理和Web协议处理。
.NETframework还支持所有基本变量类型的类,比如字符串、整形、字节型、字符型和数组。
当然,.NET类库还包括构建ASP.NET页面的类。
不管使用什么语言开发ASP.NET页面,ASP.NET在执行前必须编译,这意味着ASP.NET执行速度非常快。
当第一次请求ASP.NET页面,页面被编译成一个.NET类。
一个页面不会被编译成本地机器码直到它被浏览器访问,你需要做的是用资源代码为ASP.NET页面创建一个文本文件。
.NETframework为你处理完成转换它为编译码。
ASP.NET控件
ASP.NET控件为Web应用程序提供动态和交互的用户接口。
这些控件能够使网站的使用者看见和交互。
ASP.NET控件与HTML内容共存。
通常用HTML创建网站的静态区域,用ASP.NET控件创建网站的动态区域。
用ASP.NET控件来代替HTML窗体元素,如textboxex,radiobutton,listbox。
总之,尽可能使用ASP.NET代替HTML元素。
2.3.2MVC
MVC是一个设计模式,MVC能够将ASP.NET应用程序的视图、模型和控制器进行分离,开发人员能够在不同的层次中进行应用程序层次的开发,例如开发人员能够在视图中进行页面视图的开发,而在控制器中进行代码的实现。
MVC和WebForm
在ASP.NETWebForm的开发中,用户能够方便的使用微软提供的服务器控件进行应用程序的开发,从而提高开发效率。
虽然WebFrom提高了开发速度、维护效率和代码复用性。
但其现有的编程模型抛弃了传统网页编程模型,在很多问题解决上反而需要通过复杂的实现完成。
在ASP.NETMVC模型中,ASP.NETMVC模型给开发人员的感觉仿佛又回到了传统的网页编程模型中,其实不然,MVC是基于面向对象编程思想进行开发。
相比之下,ASP.NETMVC模型是一种思想,而不是一种框架,所以它与WebForm并不具有可比性。
ASP.NETMVC模型是另一种Web开发的实现思路,其实现的过程并不像传统的ASP.NET应用程序一样。
当用户通过浏览器请求服务器中的某个页面时,其实是实现了MVC中的一个方法,而不是具体的页面,这在另一种程度上实现了URL的伪静态。
MVC应用程序会拦截相应的地址并进行路由解析,通过应用程序中编程实现展现一个页面给用户,这种页面展现手法与传统Web编程都不同。
MVC的运行结构
在MVC开发模型中,页面的请求并不是像传统的Web应用开发中的请求一样是对某个文件进行访问,例如:
当请求URL路径为”/home/abc.aspx”时,也许在服务器中并不存在相应的abc.aspx文件,而可能是服务器中的某个方法。
MVC的开发结构
要了解MVC应用程序的页面请求地址就需要了解MVC开发模型的运行结构。
如图2-1所示:
图2-1MVC开发模型
如图2-1所示,MVC模型开发包括三个模块,这三个模块分别为M、V、C,其中M为Models(模型)、V为Views(视图)、C为Controllers(控制器),在MVC开发模型中,各模块的作用分别如下:
■Models:
Models负责与数据库进行交互,本设计使用ADO.NETEntityFramework方法。
■Views:
Views负责页面的呈现,包括样式控制,数据的格式化输出等。
■Controllers:
Controllers负责处理页面请求,用户呈现相应的页面。
2.3.3SQLServer
SQLServer是一个关系数据库管理系统。
它最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同开发的,于1988年推出了第一个O/S2版本。
在WindowsNT推出后,Microsoft与Sybase在SQLServer的开发上就分道扬镳了,Microsoft将SQLServer移植到了WindowsNT上。
本系统使用SQLserver2008。
SQLServer2008是一个重大的产品版本,它推出了许多新的特性和关键性的改进,使得它成为迄今为止最强大和最全面的SQLServer版本。
SQLServer2008新功能
这个平台有以下新特点:
·可信任的——使得公司可以以很高的安全性、可靠性和可扩展性来运行他们最关键的任务和应用程序。
·高效的——使得公司可以降低开发和管理他们的数据和基础设施的时间和成本
·智能的——提供了一个全面的平台,可以在你的用户需要的时候给他发送观察和消息。
2.3.4IIS
InternetInformationService(IIS互联网信息服务),是由微软公司提供的基于运行MicrosoftWindows的互联网基本服务。
最初是由WindowsNT版的可选包,随后内置在windows2000、WindowsXPProfessional和WindowsServer2003一起发行,但在普遍使用的WindowsXPHome版本上没有IIS。
IIS是一个WorldWideWebserver。
GopherServer和FTPServer全部包含在里面。
IIS意味着你能发布网页,并也有ASP(ActiveServerPage)、JAVAVBscript产生页面,有着一些扩展功能。
IIS支持一些有趣的东西,像编辑环境的界面、有全文检索功能的、有多媒体功能的。
其次,IIS是随WindowsNTServer4.0一起提供的文件和应用程序服务器,是在WindowsNTServer上建立Internet服务器的基本组件。
它与WindowsNTServer完成集成,允许使用WindowsNTServer内置的安全性已经NTFS文件系统建立强大灵活的Internet/Intranet站点。
IIS是一种Web服务组件其中包括Web服务器、FTP服务器、NNIP服务器和SMTP服务器,分别用于网页浏览、文件传输、新闻服务和邮件发送等方面,它使得在网络上发布信息成了一件很容易的事。
2.3.5JQuery
JQuery由美国人JohnResig创建,JQuery是一个快速的,简洁的javascript库,使用户能更方便的处理HTMLdocument、event、实现动画效果,并且方便的为网站提供AJAX交互。
JQuery能够使用户的HTML页面保持代码和HTML内容分离,也就是说,不再在HTML里面插入一对js来调用命令了,只需定义id即可。
JQuery是继prototype之后又一个优秀的Javascript框架。
2.3.6AJAX
AJAX指异步Javascript及XML,AJAX不是一种新的编程语言,而是一种用于创建更好更快以及交互性更强的Web应用程序技术。
AJAX的原理简单来说通过XmlHttpRequest对象来向服务器发异步请求,从服务器获得数据,然后用javascript来操作DOM而更新页面。
这其中最关键的一步就是从服务器获得请求数据。
2.3.7HTML
HTML是使用SGML(标准通用标记语言)定义的,它提供了一种将文本、图像、声音、动画结合在一个称为网页的文档中的方法。
HTML基于两个基本概念:
超文本:
它提供了一种将同一文档不同部分或不同文档之间的信息联系起来的机制。
标记语言:
标记指的是HTML文档中的一些特殊标记。
这些标记指明如何显示文档中的内容。
HTML的优点:
HTML是一个简单但功能强大的语言。
它的简单性使得任何人都可以利用它来创建自己网页。
通过超链接和URL,一个网页可以和其他网站相互连接起来
利用URL,HTML甚至可以通过Telnet、WAIS、Gopher、FTP、Usernet或Email链接到其他文档
HTML允许在HTML文档中结合多媒体文件
2.3.8XML
XML指可扩展标记语言(EXtensibleMarkupLanguage),类似于HTML,XML被设计用来传输数据,具有自我描述性,是W3C推荐的标准。
2.3.9CSS
CSS指层叠样式表(CascadingStyleSheet),CSS样式定义如何显示HTML元素。
CSS样式通常储存在样式表中,把样式添加到HTML4.0中是为了解决内容与表现分离的问题。
外部式样表可以极大提高工作效率。
第三章系统分析
本设计将制作一款高性能、稳定的多媒体教学系统。
以MicrosoftVisualStudio2010为开发平台,使用ASP.NET网络框架、C#编程语言、SQLServer关系型数据库,实现动态网站建设。
3.1需求分析
在我们动手开发一个系统之前,首要任务是要进行系统分析,包括需求分析、可行性分析等,以保证我们将要开发出来的系统是有市场的,并且以我们目前所具有的技术和设备,这项计划是可行的。
否则,该系统可能是耗费了大量的人力物力,然后却发现没有使用价值,或者根本不可能用有限的成本去实现。
3.1.1游客浏览
非注册用户可以浏览网站以及教学资源,但不能进行下载,发表言论和留言。
3.1.2用户注册
游客可以通过注册获取下载,留言等信息交互权限,注册应当分2种,学生注册与教师注册。
3.1.3分类浏览与查询
本系统提供分类浏览资源和关键字分类搜索等方法。
3.1.4留言板功能
本系统实现留言板功能,使学生与教师间形成互动。
3.2业务流程分析
图3-1网站整体用例图
用例图说明
游客:
游客可以访问网站,登陆主页,注册等活动,通过注册成为老师或者学生(会员),或者联系网站最高人员,成为管理员(限制),打开相应权限
老师:
老师拥有上传资源,对学生的提问发表回应的权限
学生:
学生拥有下载资源,向老师发出提问和学生之间交流的权限
管理员:
管理员有所有权限,并可对上传的资源进行整理以及限制言论
会员:
老师,学生,管理员统为会员,根据身份不同,拥有的权限也不同
如图3-2所示:
图3-2网站整体流程图
流程图说明:
用户随时可以退出网站并结束回话,用户首先会登录主页,然后浏览资源或者查看留言板,当用户想要发表留言时,系统会检查用户是否登录,如果未登录,则跳转到登录页面提示用户需要登录才能发表言论,用户可以返回浏览或者选择登录。
浏览资源流程图说明,如图3-3所示:
图3-3浏览资源流程图
当用户浏览资源时,可以选择不同的教学资源,主页提供的接口有视频,音频,和文档3种
留言板流程图如图3-4所示:
图3-4留言板流程图
用户发表留言时,选择发表新留言,或者回复其他用户留言,在回复留言时,可以选择是否留言悄悄话,最终发表言论。
第四章系统实现
4.1系统运行环境
根据系统的平台无关性,开发过程中的易于测试与维护等特点,集服务器与客户机于一体,均用本机作测试。
运行环境操作系统采用Windows7,使用SQLServer+IIS作为应用服务器。
服务器运行环境如下:
服务器解译引擎:
IIS7
服务器操作系统:
Windows7
HTTP解译引擎:
HTTP/1.1
服务器名(IP):
localhost
当前域名:
http:
//localhost/home
4.2网络系统分层
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4-1是分层网络教学系统示意图
图4-1网络教学系统示意图
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(Soft
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