在线聊天手段在教学交互中的实现 凌久生.docx

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在线聊天手段在教学交互中的实现凌久生

在线聊天手段在教学交互中的实现

（江苏盐城技师学院数控系凌久生）

摘要：

随着计算机与网络应用的普及使得人际交流更加方便快捷。

由于传统教学方式在师生互动受教学时间、教学地点、教学方法等方面的限制，更注重课堂上的讲授，对于课余时间不能充分利用，一定程度上减少了教师与学生的交流互动，因此，必须寻求信息环境下新的交互手段（如手机通讯、网络）作为课堂教学的补充。

可以说，在目前网络时代中，传统的知识传授过程已不再是唯一的教育过程，在信息环境中培养学生自主获取知识和运用知识能力的成为我们教育的一个主要目标。

本文通过开发“教学聊天室”，为网络教学交互提供一个支持平台。

该系统以ASP.NET与SQLServer2000数据库作为开发工具,实现教学在线交互。

借助网络互动平台作为传统教学的补充，可以摆脱传统交互方式的时间和地点限制，增进师生间沟通，使教学交互方式更多样，教学资源更丰富。

关键词：

在线交互；聊天室系统；ASP.NET

TheRealizationofOnlineChattingMeansinInteractiveTeaching

Abstract：

Withpopularizationofcomputerandnetworkapplication,theinterpersonalcommunicationbecomesmoreconvenientandfast.Sincetherestrictionsofteachingtime,theplaceofteachingandteachingmethodsinteacher-studentinteraction,thetraditionalteachingmodestressesmoreonclassroomteaching,cannotmakefulluseofafter-classtimeandreducestheteacher-studentinteractionatacertainextent.Therefore,anewinteractivetoolininformationenvironmentmusttobeseeked（suchasmobilecommunications,networks）forthesupplementofteachingintheclass.Itcanbesaidthatthetraditionalwayofimpartingknowledgeisnolongertheonlyeducationalprocessinthecurrenteraofnetworkanddevelopingstudents'abilitytoacquireanduseknowledgeintheinformationenvironmenthasbecomeamajorgoalofoureducation.

Inthispaper,throughdevelopingthe"teachingChattingRoom",asupportingplatformfornetworkinstructioninteractionisprovided.ThesystemrealizestheonlineteachinginteractionbyusingASP.NETandSQLServer2000.Thanksforthesupplementofnetworkinteractionplatform,thelimitoftimeandplaceinthetraditionalteachingwillbebroken,theteacher-studentinteractionwillbeenhanced,theteachinginteractivewaywillbediversifiedandtheteachingresourceswillbeenriched.

Keywords：

Onlineinteractive;Chattingroomsystem;ASP.NET

序言

随着网络的不断发展，Internet网络使用已经逐渐成为公众日常生活内容之一，网上聊天是网民一个主要活动。

聊天室是提供给网民交友与娱乐的场所，在聊天室里网民突破时间地域的限制，任意选择自已感兴趣的聊天对象和话题与他人其进行对话交流。

聊天室是网络使用者之间沟通信息、交流情感的最佳方式之一，它已成为各网站提供的一个服务标准，是吸引网民，提高人气的一个重要方式。

鉴于聊天室的上述特点，本文以聊天室这种在线交互手段为研究背景，讨论聊天活动在教学交互中的使用方法、功能与效用。

网络教学中的交互与传统教学中的交互相比，它不仅实现了教师对学生知识、情感的引导，更重要的是实现了对教学的管理。

交互不再只是教学过程中的一个环节，教学模式中的一个要素，而是代表了管理教学的一种手段。

本文的“教学聊天室系统”以ASP.NET与SQLServer2000数据库作为开发平台。

本系统提供系统登录、后台管理、网上在线聊天等功能模块，界面简单明快，主题突出，以文本交互为主，提供图形交互功能。

本文主要阐述教学聊天室系统界面、登录、注册、后台管理等方面的设计思想和实现的关键技术。

在撰写过程中，参照软件工程的软件开发步骤，按可行性分析、需求分析、总体设计及详细设计几个步骤进行。

第一章开发背景与研究方法

1.1研究意义

传统教学受教学时间、教学地点、教学方法等方面的限制，更注重课堂上的讲授，不能充分利用课余时间，一定程度上减少了教师与学生的交流互动。

实际上，学生在课余时间温习教学内容、完成作业的过程中比较需要教师的指导。

通过网络教学中在线交互手段的实现，从而使得教师更清楚的了解学生情况，增进了教与学的沟通，突破课堂教学的时间限制，使教学方式更多样，教学时间更灵活，教学内容更全面。

从而不仅可以调动学生参与教学的积极性和学习的主动性，而且还实现了教师对学生知识、情感的引导，更重要的是实现了对教学的管理，从而促进教学目标的顺利实现。

在线聊天一个最大的优点是交互的即时性，可实现师生之间、同学之间面对面交流的重要手段，这给网络教学中师生反馈的及时性提供了很好的保障。

1.2研究思路

网络的交互性促进了师生之间、同学之间的沟通，为营造良好的学习环境、组织学习团体的形成提供了极有价值的支持。

在网络教学环境下,师生之间、同学之间的沟通主要有两种途径:

非实时交流和实时交流。

非实时交流主要有BBS论坛、Blog等,使用者可通过发帖、回帖等行为与他人进行非即时性的沟通。

实时交流主要有网上聊天、视频会议等，使用者就某一话题可进行在线即时性的交流。

本课题拟在网络交互手段系统基础上，结合在线聊天自身的特点，以ASP.Net2.0为开发技术、C#为编程语言、SQLServer2000为后台数据库管理系统、Ajax技术结合开发出一个在线聊天手段在教学交互中的实现的系统，在网络教学中提供了师生即时性的交互。

1.3本课题的主要内容

聊天室是常见的网络交互手段之一，学生和老师可以在聊天室里进行在线即时性的交流。

本系统做的工作有用户的信息模块、用户房间列表模块、聊天室系统的主界面模块、后台管理模块。

其中用户的信息模块包括用户登录模块、用户注册模块；后台管理模块包括后台的登录模块、后台管理修改基本信息模块、后台管理房间模块、后台管理用户模块、后台管理消息模块。

用户的信息模块中用户通过登录界面便可进入聊天室学习，如果用户还没有帐号可进行注册新的用户；用户房间列表模块是用户可自行选择聊天室房间、聊天室系统的主界面模块有发送消息、显示最新聊天信息和显示在线用户列表、选择聊天对象功能；后台管理模块有管理员登录模块、管理员可以修改基本信息、可添加、删除、编辑聊天室房间、可删除、编辑用户的基本信息、可查看、删除用户聊天的内容功能。

第二章采用的开发工具与开发技术

本课题研究的意义是组织学生围绕与学习课程相关的主题或是学生觉得有兴趣、有意义及值得讨论的专题,通过聊天室进行相互的交流,以补充学校现成教学资源的不足。

因为做这一课题，要采用的是ASP.Net2.0开发技术、C#为编程语言、SQLServer2000数据库、Ajax技术，因此介绍一下本课题所采用的开发技术与开发工具是很有必要的。

2.1ASP.NET介绍

ASP.NET是Microsoft.NET中的网络编程结构，使得建造、运行和发布网络应用非常方便和高效，ASP.NET是一种建立在通用语言上的程序构架，能被用于以一台Web服务器来建立强大的Web应用程序。

ASP.NET拥有许多比现在的Web开发模式强大的优势。

ASP.NET为网页编程提供了一种全新的模型，它更加简捷，更加面向对象、更易维护，可用性更强。

在这个模型中，.NETRuntime编译并执行代码，可以编写面向对象的、高效的HTML产品。

与ASP不同，ASP.NET允许把页面上的元素或Form当成对象，可以简单地使用与之相关的行为、属性，不像ASP只是一些零散的标签。

通过使用.NET针对ASP.NET的构架类库，可以只在服务器端装一套代码，它便具有自动为不同的浏览提供其所支持的HTML用户界面的能力。

.NET构架类库提供的所有功能，相对于ASP可以在更短的时间内开发出界面更加专业，功能更加强大的Web应用程序。

2.2SQLServer2000介绍

MicrosoftSQLServer2000（以下简写为SQLServer2000）是微软公司推出的最新版本。

它是一款面向高端的分布式关系型数据库管理系统，具有C/S（客户端/服务器端）体系结构，采用Transact–SQL的结构化查询语言在客户端和服务器之间传递信息。

SQLServer2000不仅可以执行事务处理、数据的存储和分析，而且还可以利用它来开发新的应用程序。

SQLServer2000支持数据加密、设置用户权限等，为用户提供了大规模联机事务处理、数据仓库和大型电子商务网站所需的最新的数据库平台。

SQLServer2000是在SQLServer7.0的基础上发展起来，继承了SQLServer7.0的高性能、高可靠性的优点，同时又引进了新的增强功能，使它成为一个优秀的数据库平台。

2.3C#编程语言

ASP.NET只是一个程序设计环境，因此，要在该环境中进行程序，必须选择一种语言。

在ASP.NET中进行程序设计时经常被选用的语言有VisualBasic.NET和C#两种。

VisualBasic.NET是ASP.NET的默认编程语言，并且对初学者来说十分简单易学。

而C#则结合了C++的强大性与灵活性和Java语言的简洁性，还具有DelPhi和VisualBasic的易用性，是一种易于使用、功能强大、表达力丰富的全新的程序设计语言，现在很多的大型网站都在使用C#进行程序设计。

因此，本课题设计选择了C#作为ASP.NET环境中的程序设计语言。

2.4Ajax技术简介

传统的基于Web的聊天室与QQ、MSN等即时聊天软件相比，它的优势在于无需安装软件即可使用，但是为了实时地显示用户发出的消息，基于Web的聊天室通常需要定时刷新页面。

刷新页面的过程是要占用一定的系统资源和网络带宽的，这对于良好的用户体验很不利。

而本课题做的是在线交互手段在教学辅助中的实现，具有即时刷新记录的功能，采用了Ajax技术来实现了这一功能。

Ajax（AsynchronousJavaScriptandXML）技术是目前Web开发领域中非常热门的一项技术，它的出现为Web开发中客户端本和服务器语言之间搭起了一座桥梁。

Ajax技术在ASP.NET中的应用，实现了一个无需页面刷新的聊天室系统，该系统相对于传统的聊天室在性能和用户体验方面都会有较大的提高和改善。

Ajax是AsynchronousJavaScriptandXML的缩写，它并不是一项新的语言或技术，而是几项技术按一定的方式组合在一起的，在共同的协作中发挥各自的作用。

Ajax的工作原理相当于在用户和服务器之间添加了个中间层，使得用户操作与服务器响应异步化。

并不是所有的用户请求都提交给服务器，比如像些数据验证和数据处理等请求都交给Ajax引擎自己来做，只有确定需要从服务器读取新数据时，再由Ajax引擎代为向服务器提交请求。

在传统的Web交互方式中，由用户触发一个Http请求到服务器，服务器对其进行处理后，再返回一个新的HTML页到客户端。

每当服务器处理客户端提交的请求时，客户都只能空闲等待，哪怕只是一次很小的交互，都要返回一个完整的HTML页，而用户则每次都要浪费时间和带宽去重新读取整个页面。

使用Ajax后用户从感觉上几乎所有的操作都会很快响应，不再有页面重载（白屏）的等待了。

第三章聊天室系统数据库设计

3.1数据库需求分析

由于选择SQLServer2000作为后台数据库的支持，原因之一是从有效使用资源和开发接口的一致性上考虑，ASP.NET和SQLServer2000是同属于Microsoft公司的产品，原因之二是SQLServer2000有很多的优势，它是当前的分布式客户-服务端（C/S）环境特别设计的产品，SQLServer数据库能够轻松通过Internet和内部网络加以访问。

因此，本课题采用了SQLServer2000进行数据库的设计。

根据课题的设计要求和模块划分，创建数据库文件chatroom_Data.MDF。

本课题的数据库主要存储用户者的基本信息（用户名、密码、QQ号、个人主页、邮箱、是否在线、查看过的最大消息）、聊天室房间信息（房间号、房间名）、聊天信息的基本信息（信息数目、发送信息者、接受信息者、发送信息时间、发送信息房间号）、管理员的基本信息（用户名、密码）。

3.2数据库的概念结构设计

根据上面的分析可知，得出的实体有用户信息实体、聊天室房间实体、聊天信息实体、管理员实体。

数据库中主要的实体E-R模型图如下：

1.图3-1为用户信息实体E-R模型图

图3-1用户信息实体E-R模型图

2.图3-2为聊天室房间实体E-R模型图

图3-2聊天室房间实体E-R模型图

3.图3-3为聊天信息实体E-R模型图

图3-3聊天信息实体E-R模型图

4.图3-4为管理员信息实体E-R模型图

图3-4管理员信息实体E-R模型图

3.2数据库表设计

本聊天室系统需要四个数据表：

用户信息表Userr、聊天信息表Msn、管理员表admin、聊天室房间表Room，它们的字段定义如下表所示：

表3-1：

Userr表

Description

Column

CondensedType

Nullable

用户唯一id

id

Int

用户名

uid

Varchar（50）

NOTNULL

密码

pwd

Varchar（50）

NOTNULL

QQ号

qq

Varchar（50）

NOTNULL

个人主页

website

Varchar（50）

NOTNULL

邮箱地址

email

Varchar（50）

NOTNULL

是否在线

online

bit

NOTNULL

查看过的最大消息id

lastnfo

int

NOTNULL

表3-1中记录了用户者的基本信息，其中表3-1中的lastnfo字段，它的作用相当于人们看书时使用的书签。

聊天室系统向用户返回信息内容时不需要将用户已经看过的消息再发送一遍，因此在Userr表中增加lastnfo字段，在用户查看消息后，系统会将查看过的最大消息id记录在该用户的lastnfo字段中，在用户再次查看消息时，系统只会返回消息id大于lastnfo字段值的消息内容。

使用Ajax技术实现这一功能，页面无需刷新，每次定时查看消息时只要将最新的消息输出即可（已经输出的消息仍保持不变）。

表3-2：

Msn表

Description

Column

CondensedType

Nullable

聊天信息唯一id

Mid

int

发送者

Mto

Varchar（50）

NOTNULL

接受者

Mfrom

Varchar（50）

NOTNULL

信息内容

Mcontent

Varchar（500）

NOTNULL

发送信息时间

Mtime

Varchar（8）

NOTNULL

聊天房间号

Mroom

int

NOTNULL

表3-2中记录了聊天信息，其中表3-2中Mcontent字段包括发送者的表情、发送的内容、文字的颜色。

表3-3：

room表

Description

Column

CondensedType

Nullable

房间号唯一id

Rid

int

NOTNULL

房间名

Rname

Varchar（50）

NOTNULL

表3-3中记录了聊天室房间号和聊天室房间名。

表3-4：

Admin表

Description

Column

CondensedType

Nullable

管理员唯一id

auid

Varchar（50）

NOTNULL

管理员密码

apwd

Varchar（50）

NOTNULL

表3-4中记录了管理员的用户名和密码。

第四章聊天室系统的详细设计

4.1聊天室系统功能模块分析

4.1.1系统功能概述

本聊天室系统具有以下的功能：

采用数据库记录在线用户及聊天信息。

用户登录，可进入聊天室，无帐号便可进行注册用户帐号。

方便的选取聊天对象功能，从下拉菜单中选择用户，只要用鼠标单击即可选定聊天对象，默认聊天对象是大家。

聊天内容、文字颜色由聊天者根据喜好自选，表情自选。

具有私聊功能，私聊内容仅私聊双方可见。

聊天内容和在线用户列表实时更新，无需刷新页面。

在聊天内容过多时，可手动清除屏幕，屏幕显示最近12个聊天记录。

用户根据自己的需要可方便的选择某一房间进行聊天。

后台管理可修改基本信息；可查看、删除、编辑用户的基本信息（用户的名字、用户的密码、QQ号、个人主页、邮箱、是否在线）；可查看、删除聊天室信息（发信息者、接受信息者、信息内容、聊天房间号）；可增加、删除、编辑聊天室房间。

4.1.2系统功能总体图

根据以上聊天室系统功能的分析，得出系统功能总体图如图4-1：

用户基本信息页面

用户聊天内容页面

资料修改页面

房间管理页面

聊天室页面

房间列表页面

用户登录页面

用户注册页面

图4-1系统功能总体图

4.2用户信息模块

4.2.1用户登录模块

用户模块是系统的入口，用户登录模块旨在提供登录系统的入口，并为用户提供安全和稳定的服务。

用户登录模块的状态图如图4-2所示：

图4-2登录模块状态图

根据图4-2所示的状态图，可以得出用户登录模块应该具备的功能有：

验证用户的用户名及其密码。

系统用户在登录过程中必须输入其用户名和密码，登录模块对其密码进行核对。

如果密码不正确，则返回登录界面，并提示系统用户其输入的用户名或密码不正确。

页面left.aspx用于实现用户登录，用户在该页面上输入用户名、密码，然后将其提交给服务器，由服务器进行判断。

页面left.aspx的界面设计如图4-3所示：

图4-3用户登录模块图

用户的登录过程进行了数据验证过程，用户输入用户名和密码，然后进行数据库中表Userr中"uid"和"pwd"两个字段的验证，如果通过两个字段传递的值都相同，那么进入“list.aspx”页面，如果两个值不相同，则出现相应提示：

“用户名或密码错误，请重新输入”。

4.2.2用户注册模块

用户注册系统是浏览网站时经常遇到的功能之一，其主要功能是验证用户输入数据，以确定其有效性，然后就是将用户保存到数据库中，本聊天室系统中的用户注册模块只有一个注册页面即页面reg.aspx，主要包括以下几项内容：

用户名、密码、确认密码、电子邮件、个人主页、QQ号码信息。

用户在填写上述信息后，单击“确认注册”按钮，完成注册。

如果注册成功，那么以后就可以使用这个帐号和密码了。

如果还没注册，如图3所示，单击“注册新用户”,可进入reg.aspx页面进行注册新的用户。

文件reg.aspx页面设计如图4-4所示：

图4-4用户注册模块图

在这一模块中，用户名、密码、确认密码进行了必须字段验证，必须字段验证控件（RequiredFieldValidator）检查目标控件是否有值，ControlToValidate是检查控件的ID；ErrorMessage表示当检查不合法时，出现错误信息。

单击“确认注册”按钮，用户的有关信息将提交到数据库中，管理员从数据库获得用户的信息，从而可以通过后台管理进行查看、修改、删除用户的信息。

在用户注册帐号时，某用户名已经有用户申请时，系统会跳出“此用户名已有人用，请重新输入！

”对话框来提示用户重新申请帐号，当用户申请成功时，系统会跳出“注册成功,请登录！

”对话框来提示用户注册帐号成功，并跳转到用户登录页面default.aspx中，如图4-3所示。

4.3用户房间列表模块

用户经过身份验证后得到权限登录到用户房间列表模块，该模块提供了房间的列表，用户可以自行选择房间，从而进入聊天室房间去聊天。

用户房间列表的界面如图4-5所示：

图4-5用户房间列表模块图

该房间列表中的房间编号、聊天室名是通过Gridview控件进行数据绑定实现的，当用户选择进入某一聊天室房间时会显示出进入具体的聊天室房间，是通过标签（Label）控件进行数据绑定来显示聊天室房间。

4.4聊天室系统的主界面

图4-6所示为聊天室主页面的运行效果，从图中可以看出整个页面划分为4个部分。

左上方是当前在线用户的列表，右上方是聊天信息的显示区域，左下方是一些功能按钮（安全退出、选择聊天室、后台管理），而右下方则是消息输入框及颜色、表情和聊天对象的下拉列表。

聊天室主页面实现的关键功能包括发送消息、显示最新的聊天信息和显示在线用户列表、选择聊天对象。

图4-6

上述功能具体的代码如下：

1.发送消息

在发送消息这一区域中添加了一个Updatepanel控件，UpdatePanel控件中包括文本框和发送消息按钮，用Updatepanel控件来不断地在页面上增加内容，把ContorlID设为UpdatePanel外部控件的ID,可以使外部控件控制UpdatePanel的更新。

2.显示聊天记录

在显示聊天记录这一区域中，同样也添加了一个updatepanel控件，该显示记录内容通过Gridview控件进行数据绑定实现的，而且加了一个Timer计时器，显示内容的时间刷新间隔为0.5秒钟，显示内容的记录最多为12条，最新的消息是在最下面的。

3.显示在线用户

显示在线用户这一区域和显示聊天记录区域一样，也添加了一个updatepanel控件，该区域同过Datalist控