計算機網絡輔助教學系統研究

崔翠　劉洋　李立新

摘要：隨著計算機、網絡在教學中運用的不斷深入，我們越來越深刻的認識到網絡在學校教育中的作用。針對這種發展形式，本文設計了一種網絡輔助教學系統，方便學生隨時隨地，想學就學。

關鍵詞：網絡技術；網絡教學資源

一、引言

二十一世紀是知識爆炸的時代，知識的更新很快。教育事業必須跟上現代化步伐，所以，電腦網絡教學勢在必行。

由于多媒體計算機網絡介入了教師們的備課、上課和教學研究中，教師對應用計算機網絡輔助教學的認識不斷提高，逐步建立了新的教學理念。即教師是學生學習的指導者、活動的組織者；學生是活動的主體、知識的探索者；教學的內容不僅是知識，還有方法、能力、品格；教學媒體是學生的認知工具，既作為感知的對象，又作為認知的途徑；教學方法應為“情景創設”、“主動探索”；“協作學習”、“商討會話”和“意義建構”等多種新型方法綜合運用；教學的進程必須是“問題──發現──探索──創造”。新的教學理念的建立使教師們不斷的追求高效能的課堂教學模式，那就是培養學生創新意識和創新思維習慣的學生主動探索、合作學習的新型教學模式。

二、研究目的與意義

傳統的黑板加粉筆的教學手段已無法適應當前大信息量的教學需要，教育體制和教育模式必須有重大變革，才能滿足21世紀要求培養高層次、能夠適應社會發展、具有創造性人才的需求，所以，必須創造一個在教師指導下學生自主學習的環境。隨著現代計算機技術向教育領域的擴展，計算機、多媒體和網絡在教育過程中的應用越來越普遍。以計算機為輔助工具的網絡教學作為一種全新的教學方式越來越受到人們的重視。所謂網絡教育指的是在網絡環境下，以學習者為主體，以計算機技術、多媒體技術、通信技術和Internet網絡等高新技術為主要教學手段和傳播媒體，運用圖像、文字、動畫、音頻和視頻等相結合的一種新型的交互式網絡教育方式。而網絡教學系統是基于這種技術產生的一種具體的應用模式，它是在校園網甚至Internet上建立一個虛擬的教學環境，在這個環境中，可以實現教師備課、講課，學生自主學習，教師和學生課后交流、答疑、批改作業及考試等教學環節。網絡教育打破了傳統教育的時空限制、地域限制，使學習者可以按照自己的學習計劃在網上學習，能更充分地利用教育資源，為全社會的學習者所共享，使國民可以得到更多、更好的受教育機會。網絡教育是一種開放式的教育體系，為知識經濟時代的終生教育、終生學習提供了良好的條件。通過建立和完善以計算機輔助工具的網絡教學系統，實現從傳統教育模式到現代教育模式的轉換，實現全國乃至全世界教育資源的共享，是實現對學生個別化終身教育和最終實現我國全民教育終身化的有效途徑。

三、 系統設計

1. 需求分析

計算機網絡在當今的信息時代扮演越來越重要的角色，高可靠性的Internet網絡教學平臺為師生的遠程教學和交流提供了穩定的平臺，極大的提高了教學的效率。

基于Internet技術的網絡教學平臺組建是一項系統工程，其總體設計的確定，不僅要考慮到近期目標，還要為系統的進一步發展和維護留有余地。設計中需求要考慮個階段的情況，為適應長遠穩定使用，進行統一規劃和設計。盡可能采用成熟先進且穩定的技術，使用先進技術的計算機系統和網絡設備，并有相當長時間的可用性。

基于Internet技術的網絡教學平臺建成以后，必須具備以下功能：

（1） WWW服務，作為信息服務的平臺。

（2） E-mail服務，作為信息傳遞和外界交流的一種途徑。

（3） FTP服務，各種教學資源共享的主要方法。

（4） 在線交互服務，師生以留言的形式進行問題的討論。

當然，為完成網絡的功能，計劃在后期實現基于ATM的寬帶多媒體校園網，并通過ATM和省寬帶多媒體網相連接，實現實時的遠程教學。

綜上所述，本網絡教學平臺的系統建設必須采用成熟、穩定的網絡技術。

系統總體設計圖如圖1所示。

2.實施方案與策略

2.1軟件解決方案

Internet技術采用B/S結構，所以其軟件可以分為服務器軟件和客戶端軟件。客戶端軟件主要為瀏覽器，Microsoft Windows98/XP+Microsoft Internet Explorer是目前最為常見的搭配；而服務器軟件則較為復雜，涉及網絡造作系統、Web服務器軟件、E-mail服務器軟件等。結合網絡教學平臺的功能特點，服務器端采用以下軟件方案：

網絡操作系統

Microsoft Windows 2000 Server，它提供較強的網絡功能，并集成DNS、DHCP等服務。

Web服務器軟件

IIS5.0，這實在Windows 2000 Server上實現Web服務的最理想的方案，利用它可以實現WWW、FTP等服務，并支持ASP。

E-mail服務器軟件

Winmai server4.0，它支持POP3、SMTP，使用及維護非常方便。

2.2.配置策略

因為是網絡教學平臺，對響應速度、安全性方面的要求相對較低，所以從節約經濟成本的角度出發，可以考慮將多個功能服務器軟件安裝在同一臺硬件配置較好的物理服務器上。服務器配置如表1-1所示。

對于局域網客戶的IP管理策略，采用動態主機配置協議DCHCP，它實質上是一種TCP/IP標準，通過服務器計算機來管理網絡上的使用的IP地址和其他配置的詳細信息，以減少管理IP地址配置的復雜性。

2.3 應用開發

網頁制作和信息發布

建設一個為教育服務的門戶網站，可以使用Frontpage或Dreamweaver等軟件。

動態交互功能的開發

Wingdows2000server本身對ASP有良好的支持，并可通過安裝Active perl 5.0.1.631-MS win32-x86獲得對CGI的支持，在吃基礎上可以利用各種開放的自由源代碼制作聊天室和論壇，實現在先交互。

E-mail系統

服務器端采用Wingmail server，在網絡教學平臺中，郵箱用戶將獲得類似xxx@zgld.edu各式的郵箱，實施免費郵箱深情和自動服務。

FTP服務

服務器端采用CuteFTP，對連接用戶分為多種不同權限，不同類型用戶其上傳或下載的速率也不同。

2.4 Internet接入

介入方式選擇

常見的接入方式包括Modem、ASDL、ISDN、LAN等多種。這里選用DDN接入方式，其速度快、穩定性好、障礙率低、網絡延時小，非常適合本網絡的教學平臺。

3.架設Web服務器與網站開發

3.1.架設Web服務器

IIS的概述

IIS是一種Web服務器組件，其中包括Web服務器、FTP服務器、NNTP服務器和SNMTP服務器，分別用于網頁瀏覽、文件傳輸、新聞服務和郵件發送等方面。使用IIS使得在網絡上發布信息成為一件很容易的事。

IIS的配置

以站點文件夾C：＼abc目錄，IP地址為92.168.0.1，網站默認啟動頁面文件index.htm為例，配置過程為：

（1）啟動IIS。執行控制面板/管理工具/Internet服務器命令，并在默認Web站點上右擊，選擇屬性，進入默認Web站點屬性設置界面。

（2）修改主目錄。轉到主目錄窗口，在本地路徑輸入C：＼abc。

（3）修改綁定IP地址。轉到Web站點窗口，再IP地址后的下拉菜單中選擇需要用到的本機IP地址192.168.0.1。

（4）修改主頁文件。轉到文檔窗口，勾選啟用默認文當選項，并添加文件名位index.htm.

IIS的校驗

打開瀏覽器，在地質欄輸入192.168.0.1后回車，如果能看到index.htm網頁中的內容，說明配制成功。

3.2.網站開發

此套系統很重要的一個功能就是通過搭建的網絡教學平臺，來實現資料的共享。在前期的工作均做到位的情況下，下面就要利用Web頁面的形式實現網絡教學平臺。

系統流程結構圖如圖2所示。

各功能模塊實現

有關網站建設的內容已在本書第2章提及，此處簡單介紹支隊以上流程圖在實現網絡教學平臺上的應用。

（1）主頁。實現功能模塊整合。效果如圖3所示。

（2）精品課堂。提供課程的教學內容、教學條件、教學方法與手段等內容。

（3）在線教育。提供網上教育系統的基本功能，如：

# 網上提交作業。作業時教師檢查學生情況的一條重要途徑。教師可以借助系統在網上公布作業內容，發布消息，并且定期公布作業答案。學生則可以通過系統提交自己的作業。

# 網上測試。教師提供相應的試題庫，同時由教師設定考試時間、考試題型、題意和分值，并發布考試信息。學生進行測試時，系統根據教師的設置自動生成試卷，由系統控制考試時間。測試完成后，系統自動進行評分，并顯示測試成績。

# 學習情況監督及學習成績綜合評定。一門課程的成績應由學生平時的學習情況和考試成績綜合評定，所以對學生平時學習情況的監督檢查室和有必要的。系統可以記錄學生的訪問次數及作業成績，這樣教師可以根據這些信息來評定學生的平時成績，并綜合學生的考試成績給出學生的總評成績。

# 學生信息查詢或修改。學生可以通過系統查詢自己的作業成績、平時成績、測試成績、總評成績等，還可以修改自己的個人基本信息或密碼等內容。

（4）資源下載。教師可以將所受課程相關的課件、電子教案、輔助教學軟件、學習參考資源等信息資源提供給學生下載。

（5）在線視頻。將教師上課時的錄像上傳至往上，學生可以實時點播。

（6）友情鏈接。創建訪問其他網站的快捷方式。

4.系統實施

使用HTML語言，結合HTML網頁、SAP指令和Activex元件建立動態、交互且高效的Web服務器應用程序。同時，ASP和access2000結合，采用access數據庫構建辦公自動化系統的數據結構。系統采用B/S模式，用戶通過前臺瀏覽器瀏覽信息，管理員可以通過后臺輸入、修改、刪除數據庫信息，并可通過后臺，對員工信息和權限進行辦公自動化管理。本系統采用三層應用模式型B/S.B/S即使瀏覽器/服務器模型，就是指安裝維護一個服務器，而客戶端采用瀏覽器進行軟件。他是隨著Internet技術的興起，對C/S模型的一種變化和改進。主要利用了不斷成熟的Web瀏覽器技術，結合多種語言和技術，是一種全新的軟件系統結構技術。B/S三層應用模型采用三層客戶/服務器機構，在數據管理曾和用戶界面曾增加了一層機構，成為中間件。使整個體系結構為三層。三層結構是伴隨著中間件計數的成熟而興起的，和新概念是利用中間件將應用分為表示層、業務邏輯層和數據存儲層三個不同的處理層次。三個層次的哈維是從邏輯上分的，具體的物理分發可以有多種組合。中間件作為構造三層結構的基礎平臺，替動了以下主要功能：負責客戶機與服務器、服務器與服務器間的連接和通信；實現應用于數據庫的高效廉潔；提供一個三層結構應用的開發、運行、部署和管理的平臺。這種三層結構在曾于層之間仙湖獨立，任何一層的改變不會影響其它層的功能。

在使用B/S應用模式的系統中，用戶同伙瀏覽器向分布在網絡上的許多服務器發出請求，服務器對瀏覽器的請求進行處理，將用戶所需信息返回到瀏覽器。而其余如數據請求、加工、結果返回以及動態網頁生成、對數據庫的訪問和應用程序的執行等工作全部由Web server完成。隨著Windows將瀏覽器技術之如操作系統內部，這種應用模型已成為當今應用軟件的首選應用模型。顯然B/S結構應用程序相對于傳統C/S結構應用程序是一個非常大的進步。

四、結束語

網絡教學平臺Web網站系統可以加強師生之間的交流，迅速獲取信息、共享資源，更快的反饋情況。網絡教學平臺系統是實現信息現代化管理的有效手段之一，通過教學平臺項目的實施，可以有效實現網站交流的規模化，大大提高網站管理的工作效率。經過長時間的設計與開發，網絡教學平臺系統基本開發完畢。其功能基本符合用戶對網絡教學平臺的要求，能夠完成用戶基本信息的管理并提供部分系統維護功能。但本系統還不夠完善，有待進一步優化和改進、

參考文獻

[1]陶篤純，饒友玲，康曉東編著.網站建設項目管理[M].北京：人民郵電出版社，2002

[2]彭濤編著.計算機網絡教程[M].北京：機械工業出版社，2002

[3]IBON.Marshield網絡安全技術白皮書[M].艾邦公司資料，2002

[4]宗明魁，龍慧，計算機網絡輔助教學系統的構建[J].哈爾濱學院學報，2004