網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站的設(shè)計與應(yīng)用

王璐　于超　彭馨儀　王國春

摘要：針對網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程教學(xué)中存在的問題，構(gòu)建了一種課程資源建設(shè)的四維模型，設(shè)計并實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站，探索了利用網(wǎng)絡(luò)課程資源輔助教學(xué)的途徑與方法，收到了良好的效果，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：課程資源；網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計；四維模型；Aiax；MVC

1引言

網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)一門重要的專業(yè)核心課程，其教學(xué)目標(biāo)是為了培養(yǎng)學(xué)生面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的思想，提高學(xué)生程序設(shè)計的能力。該課程組主要講授Java語言的基礎(chǔ)知識、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計方法、多線程、GUI、文件操作等內(nèi)容，在Java EE平臺架構(gòu)的學(xué)習(xí)過程中扮演了非常重要的作用。然而．傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程教學(xué)存在一些不足之處，如講得多、練得少，注重語法知識、輕視編程思想；注重課堂學(xué)習(xí)、輕視課外自學(xué)；教材內(nèi)容滯后于技術(shù)發(fā)展等。為此，如何改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程的教學(xué)方法和手段，受到廣大任課教師的關(guān)注。

隨著教育技術(shù)的迅速發(fā)展，特別是基于Internet技術(shù)的廣泛應(yīng)用，基于Web的課程資源建設(shè)與利用是改革教學(xué)手段、提高教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。課程資源是課程要素來源以及實施課程的必要而直接的條件，對課程資源的開發(fā)利用，是課程教學(xué)改革的重要內(nèi)容之一．也是教學(xué)質(zhì)量提高的途徑。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站，利用Internet環(huán)境中具有針對性的數(shù)字化資源進(jìn)行有效的教學(xué)活動．充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主觀能動性，將更有利于教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。

2網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站的設(shè)計

2.1課程資源的四維模型構(gòu)建

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程的特點及需求，以課程平臺為載體，構(gòu)成以信息、人員、過程、技術(shù)為核心要素的循環(huán)往復(fù)的有機(jī)整體．建立網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源四維模型，彼此相互補(bǔ)充、共同發(fā)揮作用。網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源四維模型如圖1所示。

(1)信息資源

以課程知識框架為基礎(chǔ)，以多媒體形式呈現(xiàn)與知識內(nèi)容密切相關(guān)的信息，主要包括基本信息、導(dǎo)航信息、內(nèi)容信息、參考信息等，如課程標(biāo)準(zhǔn)、學(xué)習(xí)指南、教學(xué)錄像、電子教案、課件、試題庫、參考文獻(xiàn)、推薦站點等。

(2)人力資源

學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中維持可持續(xù)發(fā)展的外部動力源泉，主要包括教師、同學(xué)、專家等，這三種角色在學(xué)習(xí)過程和問題解決過程中答疑、交流、互動、合作。

(3)過程資源

學(xué)習(xí)者在利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)的過程中與他人或機(jī)器進(jìn)行交互時產(chǎn)生的一切再生資源，也是監(jiān)控、記錄、評價學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中做什么、怎么做、做的怎樣的重要依據(jù)。

(4)技術(shù)資源

既包括教育教學(xué)活動中所運用的物質(zhì)工具資源，主要包括技術(shù)設(shè)備、教學(xué)系統(tǒng)等資源，同時包括在解決教育教學(xué)問題過程中所運用的技巧、策略、方法，以及蘊(yùn)涵在其中的教學(xué)思想、理論等，如編碼規(guī)范、常見問題、常用工具、安裝演示視頻等。

2.2網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站的架構(gòu)設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站可充分發(fā)揮其在課堂教學(xué)和課外輔助教學(xué)中的作用．提供豐富的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、良好的反饋機(jī)制和高校的互動功能，包括資源庫、教材、互動交流以及后臺管理四大模塊，網(wǎng)站架構(gòu)如圖2所示。

①資源庫

在多年的理論、實驗以及課程設(shè)計的教學(xué)過程中．課程組教師通過在教學(xué)第一線對學(xué)生的指導(dǎo)，充分了解學(xué)生在學(xué)習(xí)和實踐中常見的典型問題，根據(jù)實際需要，進(jìn)行了資源庫建設(shè)，其中包括根據(jù)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)制定的各種文件、針對初級階段和實踐教學(xué)的試題庫、進(jìn)行項目開發(fā)實踐的工具庫、基于項目驅(qū)動的教學(xué)案例庫、進(jìn)行課后練習(xí)及自評自測的習(xí)題庫等。所有資源通過文本、圖形圖像、動畫、音頻、視頻等形式展現(xiàn)，供學(xué)生閱讀、理解和掌握。

值得一提的是，在進(jìn)行案例庫建設(shè)時，我們將優(yōu)秀的學(xué)生作品進(jìn)行展示，讓學(xué)生在實踐的過程中體會學(xué)有所用，很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

②教材

課程組教師在積累了多年教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，積極進(jìn)行教材紙質(zhì)教材以及電子教材的開發(fā)。其中，自編教材已于2008年出版，精心制作的多媒體課件也在“全國多媒體課件大賽”中獲獎．同時實驗指導(dǎo)書、實訓(xùn)指導(dǎo)書等歷經(jīng)多次修改也已日臻完善，還精心制作了視頻演示文件以及教學(xué)錄像，作為課堂教學(xué)的有力補(bǔ)充，方便學(xué)生課后自學(xué)。

③互動交流

主要分為兩個模塊：輔導(dǎo)答疑和心得交流。在課堂教學(xué)中，由于學(xué)時限制，不可能用過多時間進(jìn)行交流討論，網(wǎng)上的互動交流區(qū)可以成為學(xué)生之間以及學(xué)生與教師之間進(jìn)行教學(xué)交流的重要園地。教師和學(xué)生可以經(jīng)常就一些熱點及前沿問題進(jìn)行提問，啟發(fā)學(xué)生思考。

④后臺管理

通過本網(wǎng)站教師能夠有效利用平臺提供的技術(shù)手段對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)控。教師可以統(tǒng)計學(xué)生登錄的次數(shù)、上交作業(yè)情況、提問次數(shù)以及在線考試的成績，全方位的了解每一個學(xué)生的真實學(xué)習(xí)狀況．從而有根據(jù)地對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)調(diào)節(jié)。

3網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站的實現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站由課程的相關(guān)教學(xué)資料和為學(xué)生自學(xué)提供教學(xué)資源的教學(xué)服務(wù)與管理支撐體系構(gòu)成。針對網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站的相關(guān)需求，我們采用面向?qū)ο蟮能浖こ谭椒ǎ捎肕VC三層架構(gòu)，以SQL Server2005為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，以Tomcat為web服務(wù)器，以Rational Rose為建模工具，進(jìn)行網(wǎng)站的設(shè)計與開發(fā)。

3.1界面設(shè)計

進(jìn)行界面設(shè)計時，在主功能窗口和首要導(dǎo)航位置突出了課程的內(nèi)容以及學(xué)習(xí)導(dǎo)航，一級導(dǎo)航主要包括：課程介紹、課程資源、課內(nèi)練習(xí)、實戰(zhàn)演練、教學(xué)視頻、互動交流以及相關(guān)資源．具體如圖3所示。

3.2數(shù)據(jù)庫設(shè)計

結(jié)合數(shù)據(jù)庫概念模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及實體之間的關(guān)系，形成本課程資源網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)．具體包括以下6張表：

(1)用戶信息表．表名users=(用戶ID、密碼、權(quán)限)

(2)上傳文件信息表．表名uptask=(文件編號、文件名、存儲路徑、上傳時間)

(3)帖子信息表，表名talk=(帖子編號、標(biāo)題、內(nèi)容、發(fā)帖時間、發(fā)帖人、所屬模塊)

(4)學(xué)生成績信息表，表名score=(用戶ID、考試名稱、考試成績)

(5)留言信息表，表名message=(留言編號、標(biāo)題、內(nèi)容、發(fā)表時間、發(fā)表人、回答)

3.3關(guān)鍵技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站在設(shè)計與實現(xiàn)過程中采用了Ajax、MVC等關(guān)鍵技術(shù)，具體如下：

(1)Ajax技術(shù)

Ajax技術(shù)是一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)．可用于創(chuàng)建更好更快以及交互性更強(qiáng)的Web應(yīng)用程序。本網(wǎng)站的設(shè)計大量的采用了Ajax技術(shù)，以此提高系統(tǒng)的性能，實現(xiàn)頁面無刷新，增添了系統(tǒng)的智能化。

(2)基于MVC的三層架構(gòu)

MVC包括Model、View、Controller三部分，其中，Model層實現(xiàn)系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)邏輯，通常用JavaBean實現(xiàn)；View層用于與用戶進(jìn)行交互．通常用JSP來實現(xiàn)；Controller層是Model與View之間溝通的橋梁，它可以分派用戶的請求并選擇恰當(dāng)?shù)囊晥D以用于顯示，同時它也可以解釋用戶的輸入并將它們映射為模型層可執(zhí)行的操作。網(wǎng)站基于MVC三層架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計，使得整個系統(tǒng)更加靈活，伸縮性強(qiáng)，便于日后升級和修改。

4網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站應(yīng)用實踐

通過2年的教學(xué)實踐，利用網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計課程資源網(wǎng)站輔助課堂教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果，許多同學(xué)通過了Sun公司的SCJP認(rèn)證以及全國計算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格考試，學(xué)生在各級各類比賽中頻頻獲獎，在各級ACM大賽中也取得了優(yōu)異的成績，學(xué)生一次性就業(yè)率明顯提高，用人單位評價學(xué)生職業(yè)素質(zhì)、職業(yè)能力較強(qiáng)，上手快、后勁足。

利用Internet環(huán)境中具有針對性的數(shù)字化資源和有效的教學(xué)活動，可以幫助學(xué)生有效的開展學(xué)習(xí)，不僅提高了課程的信息化水平，而且有效地解決了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的許多問題，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。同時，該網(wǎng)站有望在其他程序設(shè)計類課程中得到進(jìn)一步的推廣，對課程的教學(xué)改革與實踐具有一定的指導(dǎo)和借鑒作用，具有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉淳，章強(qiáng)，武齊陽等．交互式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的研究與實現(xiàn)U]．南京大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006(1)：29-31

[2]蔡文青，梁斌．網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺在c+十程序設(shè)計課程教學(xué)改革中的運用．計算機(jī)教育,2011(1)：76-78

[3]宛楠，張義．高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的研究與實踐[J]軟件導(dǎo)刊：教育技術(shù)，2009(12)：32—33