基于ＣＳＣＷ和Ｉｎｔｒａｗｅｂ技術的校園教研系統設計與實現

摘 要：在教育信息化的影響下，為方便學校教師和學生開展各種教學及科研活動有個良好的支撐平臺，在分析了Intraweb開發Web應用程序的實現機制的基礎上，按照Intraweb技術的三層結構體系，綜合運用了CSCW技術原理、數據庫技術、Ajax技術，設計并實現了應用于校園網絡的教研系統。整個系統的功能構成圍繞著學校的教學和科研業務進行邏輯分析，依托于網絡信息傳輸方便用戶的交流，充分突出信息技術在教學與科研等活動中的優越性，使Web應用開發的先進技術以更新傳統的系統。

關鍵詞：Intraweb；CSCW；Web應用程序；校園教研系統設計

中圖分類號：TP311.21文獻標識碼：B

文章編號：1004-373X(2008)24-071-04

Design and Implementation of Teaching and Research System Based on

CSCW and Intraweb on the Campus

OU Xunyong

(Qiongzhou University，Wuzhishan，572200，China)

Abstract：Under the influence of education informatization，in order to provide teachers and students with a platform for teaching and researching，on the basis of analysing Intraweb to develop Web applications，three-tiers architecture of Intraweb technology is used to design and implement Web-application system with CSCW，the database technology and Ajax technology，which is applied to the campus network.The whole system′s functions include teaching and researching.It makes facilitate users exchange information，and fully stress the superiority of the information technology in such activities as teaching and scientific research，etc.The advanced technology of network development to upgrade and update the old Web-application and platform is introduced.

Keywords：Intraweb;CSCW;Web-application program;campus′teaching and researching system design

1 引 言

信息環境下學校教育的手段豐富多彩，形式多樣。教學資源和學習資源不斷涌現，極大地提高了教師的教和學生的學的效果。學校內的很多行為方式都能實現電子化，如教學教案電子化、學習資源電子化、圖書資料電子化、行政辦公電子化等。也正是因為計算機和網絡技術使得教育領域發生了很大的變化。

CSCW技術從興起至今不過短短數十年，但其思想及技術成果影響深遠。CSCW為計算機協同工作環境的英文縮寫，它的行為表現機制著實讓很多工作在異地分時協調完成地極有特色，工作效率也異常突出。CSCW在教育中開花結果，異彩紛呈。

在現今校園中可共享的資源比以前多地難以數計，因為現在的教師大都具備開發教學資源和學習資源的能力和具備利用多媒體技術服務教學的技能。然而在校園中很多東西都是以簡單的共享方式存在，比如利用FTP服務來構筑共享存儲或利用簡單的網頁發布共享資源。很少有統一管理調配的系統平臺來進行處理。為此探討利用Intraweb技術結合CSCW的思想開發一個應用于校園網絡中，集教師的科研、教學以及學生的學習為一體的平臺系統，統一管理和儲存各種電子化的數據和調配使用各種教學和學習資源。以期讓校園中有更多的行為活動在這樣的一個系統平臺中演繹出更多的結果來。

2 Intraweb網絡應用開發的架構機制

Intraweb是Atozed Software公司設計開發的一個應用于Delphi環境的第三方組件，它是一個創建基于Web應用程序的具有革命性意義的新方法，縮減了開發Web應用的學習曲線。這與建立Web網站有很大的差異，它通過一個強大的HTML生成引擎，使開發者能夠像開發圖形窗口下的桌面應用程序那樣方便、快捷，是真正的Web應用開發的RAD工具。其主要特點是：

（1） 完全支持所見即所得的開發特點，與標準的Windows程序開發過程幾乎一模一樣。只要在窗體上放置所需的可視化組件，運行程序，通過瀏覽器就可獲得和設計時一樣的網頁效果；

（2） 用Intraweb開發Web程序可以不需要HTML，XML和Javascript等網站編程知識，沒有復雜的學習曲線，當要是很好結合那些標記語言和腳本語言，會使Intraweb變得更加超級；

（3） 在Intraweb中集成了一個HTTP Server，可以方便地進行Web程序跟蹤調試；

（4） 提供非常簡單、直觀的會話管理（Session）支持，開發者不需要像ASP那樣要設計處理會話的數據管理；

（5） Intraweb 9.0后的版本完全支持Ajax技術，在Intraweb 9.0中用Ajax技術變得極為輕便和容易。

利用Intraweb開發Web應用完全支持三層架構的網絡程序，其三層架構層次如圖1所示。

客戶端利用瀏覽器通過特定端口向Web服務器發出HTTP請求，緊接著Intraweb應用的服務器程序通過MyApp.exe直接訪問數據庫系統，同時Intraweb也提供了全面管理Web應用程序中的各項細節，如Cookies，Session及使用者的身份驗證管理，協助開發人員快速開發與部署服務器端Web應用程序。Intraweb 9.0對各項細節數據的管理效率更高，減少了對內存的使用，并對退出的用戶及時恢復內存開銷。

Intraweb其實就是一個Web應用編程接口，就如同.NET架構，VCL，CLX和JDK通過“類框架”為開發者提供了更高層次的抽象，將開發者和低層的操作系統API隔開，Intraweb類框架也是更高一層抽象的接口，而HTTP，HTML和JavaScript就扮演著低層API的角色。Intraweb的目標是避免開發者訪問HTTP，HTML和JavaScript，但是在需要時這種訪問是被允許的，因為JavaScript可以加強Intraweb的靈活性、擴展Intraweb在客戶端的開發。Intraweb 9.0以后的版本引進了Ajax技術，使得在B/S網絡應用中很方便地使用異步通信方式，由Intraweb組件開發出來的Web應用，比在ASP或其他Web開發工具中使用Ajax更有優越性。

3 系統結構和功能分析

該系統作為一個資料管理平臺，統一調配使用由教師、學生和其他工作人員提供共享的資源。系統的構成不單純是一個信息管理系統。它能使所有使用者在該系統中為完成某一任務而協同工作，系統兼備了CSCW的環境特點。系統設計采用CSCW的構成原理圍繞著學校教育活動中教師的教學教研任務、學生的學習過程等進行構筑，以期在資源共享的過程中協同完成一個相同任務實現共同的目標。

3.1 系統中CSCW的體系結構

該系統的CSCW體系采用集中式結構實現，系統的用戶界面、通信接口、協調管理、數據共享、協同作業等按B/S模式的Web應用組織起來，將眾多的模塊子系統集中設置在服務器上。用戶只要通過瀏覽器訪問服務端，就進入了CSCW的其他子系統，根據自己的任務要求或目的很好地完成自己的作業。采用Web應用的B/S模式構筑這樣一個CSCW環境系統，可以精簡了客戶端的軟件安裝繁瑣之事，用戶隨時隨地只要通過瀏覽器就能進入系統，極其方便。不需要考慮客戶端的配置事宜。

3.2 系統的構成和相應功能

（1）登錄子系統。

主要處理使用者的注冊信息與登錄進入系統的身份驗證。用戶的注冊采用實名制注冊方式，凡是申請注冊進入本系統的用戶，都必須將其真實姓名交由系統管理員錄入實名信息數據庫。采用實名制注冊是為了更好地潔凈網絡空間，避免惡意者的無理取鬧發布不健康的信息。同時也是將網絡變成一個真實的空間。登錄過程分為教師登錄、學生登錄和管理員登錄3部分。不同身份的人員都各自有著不同的任務，進入系統后對使用系統的功能也就不盡相同。

（2） 教師模塊子系統。

這個模塊中可以實現教師的4種作業：學科資源建設、課程授課備課、課題組科研工作任務分配、教研室教研活動。教師與教師之間存在業務上的交往，同一個教研室的教師可以進行教學研討，也可以組成科研課題組完成科學研究任務。教師與學生之間可以利用CSCW的同步和異步通信方式進行實時或非實時的交流學習、請教疑難問題。

（3） 學生模塊子系統。

這個模塊中實現學生的3種作業：學科作業與疑難求救、班級活動、協同學習。學生可以共享教師提供的學習資源，也可以分享其他學生的學習成果。利用CSCW的通信機制，隨時隨地實時或非實時地和教師或其他學生交流學習，解答疑難問題。

（4） 管理員模塊子系統。

負責對整個系統的信息管理。在本系統中，所有用戶發布的共享資源或信息，其他用戶除了能夠分享外不具有刪除信息的權限。資源或信息的刪除除了發布者外，再有的就是管理員。在此中管理員維護整個系統的信息是其最大的任務。它直接對后臺的數據庫管理系統擁有最大的權限。

整個系統結構組成及各部分功能分布如圖2所示。

4 系統實現過程

本系統采用Web應用的B/S模式，分三層結構體系開發。后臺數據庫管理系統由MySQL 5.0數據庫系統管理所有信息。基于Intraweb技術開發的Web應用，有兩種模式：App Mode和Page Mode。對于AppMode來不需要配置服務器，它生成的是一個可獨立運行的可執行程序。只要運行它，用戶就可以利用瀏覽器進行訪問，是一種便攜式的Web服務軟件。對于PageMode，利用Windows的IIS就可以實現。

4.1 數據庫設計

系統的后臺數據存儲系統由MySQL 5.0承擔，根據系統的業務表示，建立8個信息庫，分別用于存儲用戶管理信息、課程資源管理信息、科研項目管理信息、教師教案管理信息、學生作業及疑難管理信息、教研室活動管理信息、班級活動管理信息、系統信息。其中除了用戶管理信息庫外，大部分信息庫里包含的表是采用動態表，比如課程資源庫，每建立一個學科就分配一個數據表用于存儲教師對該學科建立或搜集到的學習材料。

4.2 創建Intraweb應用系統的框架

在Delphi 2007中利用Intraweb Application Wizard建立一個Web應用程序工程項目，選擇為StandAlone Application模式，在工程項目資源管理器里就生成了一個基于Intraweb技術的Web應用系統的框架。它包含3種模塊文件：服務端控制文件（ServerController）、用戶數據管理文件（UserSession）和窗口頁面文件。其中窗口頁面文件可以根據開發的Web系統需要任意添加。一個窗口頁面文件就是一張網頁。服務端控制文件影響著應用程序的在全局范圍中的動作及行為的屬性，它也包含了能在應用程序定義的事件。并且在這里還可以方便地進行Session的管理。

使用Intraweb來開發Web應用，不需要對Session進行管理，Intraweb自動管理用戶的Session數據，并且每一個登錄用戶的Session都是獨立。Intraweb對用戶的Session封裝加密得很安全，幾乎是不可預見的。這樣一來使用Intraweb開發Web應用要比使用ASP等工具開發要先進地多。開發者只需重點考慮瀏覽器端的界面設計、系統業務邏輯功能和對數據庫的安全訪問就可以。

4.3 Intraweb和數據庫的連接

Intraweb要訪問MySQL 5.0數據庫系統，使用了VCL組件SciBit MySQL，這是Delphi中專門訪問MySQL數據庫的VCL組件SciBit MySQL。這個VCL組件是開源免費的，在網絡中可以隨便獲取。在UserSession文件中設置好數據庫訪問組件的相關信息，然后在窗口頁面文件中引用UserSession單元就可以訪問數據庫中的數據。對于在窗口頁面文件中通過編程來動態改變訪問的數據庫和數據表，其一般程序為：

TIWUsersession(webapplication.Data).MySQLServer1.DatabaseName:='數據庫';

TIWUsersession(webapplication.Data).MySQLTable1.TableName:='數據表';

TIWUsersession(webapplication.data).MySQLServer1.Open;

TIWUsersession(webapplication.data).MySQLTable1.Open;

訪問完數據庫的數據，還要調用關閉方法Close關閉數據庫的使用。

TIWUsersession(webapplication.data).MySQLServer1.Close;

TIWUsersession(webapplication.data).MySQLTable1.Close;

4.4 窗口頁面的設計及美化

Intraweb的第三方組件工具包TMS為Intraweb提供了豐富的界面設計元素。使用這些組件可以很方便地構建Intraweb程序的交互界面。這在傳統的Web應用開發中是無法比擬。根據系統的業務操作要求利用這些元素極方便地實現瀏覽器端的頁面。另外，Intraweb還提供了一個組件IWTemplateProsessorHTML用于美化窗口頁面。它可以將其他工具如Dreamweaver等設計的美觀頁面，替換掉原來的頁面，得到美觀的效果。

4.5 窗口頁面間的數據傳輸

在系統中存在2類數據：一是用戶內部的數據；一是用戶間的數據。為了使用戶內部的數據安全，并在不同的頁面間使用，將有關的變量定義在UserSession單元中，Intraweb對每個登錄用戶分配一個獨立的空間存放這些數據，它們相當于是用戶的全局變量數據。而用戶之間的實時數據就通過MySQL來完成交換傳輸。在傳統的Web中實時數據傳輸要經常刷新頁面，那么瀏覽器就要經常執行刷新動作，這樣會增加網絡負擔，很不利于使用。然而Intraweb 9.0以后的版本添加了Ajax技術，對實現異步數據傳輸變得容易。系統中的在線學習交流、網絡會議、網絡聊天等功能就可以利用Ajax技術實現。

4.6 為系統服務端自動設置本地IP地址

利用Intraweb的AppMode模式開發的Web應用，編譯生成的是一個便攜式程序，可以隨意拷貝在一臺普通電腦上運行。瀏覽器通過IP和Port訪問這臺電腦就可以進入Web系統。但這里碰到一問題，那就是每當將程序轉移到別的電腦上時都要重新設置IP地址，比較麻煩。為了使系統真正成為移動式Web系統，可以為Web應用系統設置自動獲取本地IP地址的功能。具體實現代碼如下：

function GetLocalIP: string;//得到本機IP地址

…//變量聲明

begin

WSAStartup(MYM101，GInitData);

Result := '';

GetHostName(Buffer，SizeOf(Buffer));

phe := GetHostByName(Buffer);

if phe = nil then Exit;

pptr := PaPInAddr(phe^.h_addr_list);

I := 0;

while pptr^［I］ <> nil do begin

Result := StrPas(inet_ntoa(pptr^［I］^));

Inc(I);

end;

WSACleanup;

end;

5 結 語

該系統用Delphi 2007開發工具，Intraweb 9.0.17版本，后臺數據庫系統為MySQL 5.0。系統的界面操作簡單、方便、交互性強。系統的數據傳輸分為實時數據傳輸和非實時數據傳輸，方便使用者通過多種方式和其他用戶交流。能夠將校園網絡的各種電子化資源統一存儲管理、調配、使用。用戶可以隨意提供自己的共享資源并享有維護權。

參考文獻

［1］張煒，唐慧強.基于Intraweb的B/S架構的開發［J］.計算機應用與軟件，2004，21(6):104-105.

［2］曹剛，施榮華.一種基于IntraWeb遠程數據存取系統的設計方法［J］.信息技術，2003，27(7):35-37.

［3］王東.Intraweb開發框架體系結構剖析［J］.佛山科學技術學院學報:自然科學版，2004，22(3):40-43.

［4］周麗莉，趙紅芳.基于CSCW的網絡教學系統的設計與實現［J］.計算機工程與設計，2007，18(11):2 759-2 761.

［5］藍芳華，李振坤，傅秀芬.基于CSCW的辦公自動化系統［J］.計算機工程與設計，2006，27(8):1 509-1 511.

［6］馮中明.基于CSCW的現代遠程教育系統的研究［J］.福建電腦，2007（2）:158-159.

［7］王春枝，周巍.CSCW在遠程教育中的應用研究［J］.計算機技術與發展，2006，16(6):54-56.

［8］曹福凱，裴未遲，沈宏.基于CSCW的高校辦公自動化系統的設計與研究［J］.河北能源職業技術學院學報，2006，21(4):66-68.

［9］袁占亭，張秋余，王立鵬.基于Web Services技術的CSCW模型研究［J］.微計算機信息，2006(22):79-81.

［10］黃國言，孫惠學.基于協同工作（CSCW）下的組群通信模型［J］.大連理工大學學報，2005(10):33-36.

［11］師洪，崔云春，胡北軍.基于Intraweb的可視化Web開發研究［J］.玉溪師范學院學報，2005(3):38-40.

作者簡介 歐訓勇 男，1976年出生，海南陵水人，碩士，講師。研究方向為信息管理與信息系統、計算機三維圖形的編程。