基于Web 的網(wǎng)上教學平臺的設計與實現(xiàn)＊

鄧凱豐，周 波

（長沙醫(yī)學院 信息工程學院，湖南 長沙410000）

1 引言

隨著科技的不斷發(fā)展，教育形式也變得多樣化與多元性。2015-07-04，國務院印發(fā)《國務院關于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》。這一政策實施之后，全國涌現(xiàn)了大量的“互聯(lián)網(wǎng)+”的經(jīng)濟生產(chǎn)鏈與新型經(jīng)濟社會形態(tài)。

1.1 網(wǎng)上教學意義

相對于傳統(tǒng)的教學模式，網(wǎng)上教學平臺沒有了空間、時間的限制，教學具有很強的靈活性，網(wǎng)上教學平臺突破了教室學習環(huán)境的局限，理論上只要有網(wǎng)絡和客戶端，通過教學平臺在任何環(huán)境都可以進行自主學習，這給每個學生提供了更加自由的選擇機會。

網(wǎng)絡最重要的功能是實現(xiàn)了資源的共享，促進知識流通，使教學資源被充分利用，進而實現(xiàn)教學過程的數(shù)字化建設，對改變學生不良上網(wǎng)習慣，對轉(zhuǎn)變教育觀念、教學方法、教學環(huán)境等都有深遠意義。

1.2 網(wǎng)上教學平臺的優(yōu)勢

空間優(yōu)勢：網(wǎng)絡技術的發(fā)展讓人們突破了空間的限制，只需要互聯(lián)網(wǎng)、手機、電腦就能實現(xiàn)足不出門學遍天下，降低了空間上的成本。

時間優(yōu)勢：相比于傳統(tǒng)教學（線下教育），網(wǎng)絡教學支持課后重播，削弱時間的限制，可使人們更加自由地安排學習時間。

資源優(yōu)勢：網(wǎng)絡具有資源共享的屬性，好的學習資源不再隨優(yōu)質(zhì)教師資源的流動而流動，通過網(wǎng)絡教學平臺大大降低了學習知識的門檻，讓每一個瀏覽網(wǎng)絡的人都擁有學習的機會。

2 需求分析

近些年來，隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，社會競爭激烈，人們越來越重視自身文化素質(zhì)的提高。2011—2018 年中國教育信息化行業(yè)的產(chǎn)值及市場規(guī)模走勢如圖1 所示，由圖1 可知，產(chǎn)值和規(guī)模逐年遞增，說明網(wǎng)上教學平臺大有可為。

圖1 2011—2018 年中國教育信息化行業(yè)產(chǎn)值及市場規(guī)模走勢

根據(jù)2015 年互聯(lián)網(wǎng)教育院對K12 互聯(lián)網(wǎng)教育企業(yè)進行的抽樣調(diào)研發(fā)現(xiàn)，中小學生的市場需求主要是提升學生的考試成績、綜合素質(zhì)。這說明對于中小學，網(wǎng)絡教學以中小學的語數(shù)英物化生政史地等日常課程為主，興趣愛好為輔。對于高中生，提升成績無疑是最重要的。中小學生在線教育市場的需求點如圖2 所示。

3 總體設計

3.1 系統(tǒng)結構

本項目采用B/S 三層結構，即瀏覽器、服務器、數(shù)據(jù)庫服務器，使表現(xiàn)層、邏輯處理層與數(shù)據(jù)處理層之間相互脫離，便于維護和減少成本，開發(fā)簡單，分布性強。利用動態(tài)編程技術，通過中間件建立Web 服務器與數(shù)據(jù)庫服務器之間的快速連接，將獲得的動態(tài)信息提供給用戶。

圖2 中小學生在線教育市場的需求點

數(shù)據(jù)庫主要利用MySQL 數(shù)據(jù)庫技術，選擇MySQL 數(shù)據(jù)庫的原因有以下幾點：MySQL 是一種關系型系統(tǒng)（RDBMS），使用結構化查詢語言（SQL）進行數(shù)據(jù)庫的管理和操作，MySQL 是完全免費和開源的，極大地降低了使用成本；安裝使用簡單，易于維護；支持多種操作系統(tǒng)，便于移植；歷史悠久，通用性強。可移植性強，MySQL 能在多種系統(tǒng)平臺上運行，比如Windows、Linux、Unix 等；操作簡單，與其他的大型數(shù)據(jù)庫的設置和管理相比，復雜程度低，易于使用。

MySQL 體積小、運行速度快、執(zhí)行命令的速度快，功能齊全，數(shù)據(jù)的安全性和可靠性可以得到很好的保障。平臺以課程教學為核心，所以通過ASP.NET 技術來實現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)頁的搭建。ASP.NET 與其底層框架.NET 緊密結合，為動態(tài)的Web 開發(fā)提供了豐富而強大的類庫資源和跨平臺機制，更加方便開發(fā)和移植。

3.2 功能模塊設計

網(wǎng)上教學平臺主要圍繞課程教學，教學平臺的用戶角色主要是學生、教師、管理員，每種角色擁有各自的用戶權限。下面對這三種角色的功能定位和需求分析詳細說明。

3.2.1 學生

學生的功能設計有在線課程學習、個人信息（賬號密碼、歸屬學校、所在班級、學號）、考試（月考、期中考試、期末考試、成績查看）、學習筆記、課程（在線討論、作業(yè)、章節(jié)測試、學習進度記錄、學習資料下載、上課打卡）等。細化每一項功能，方便學生使用。

角色功能設計定位如圖3 所示。

圖3 角色功能設計定位示意圖

3.2.2 教師

教師的功能設計主要有監(jiān)督學生學習，查看打卡信息，檢查學生學習情況，發(fā)布信息，上傳文件，教師有上傳課件或試題等學習資料的權限，編輯試卷，批改作業(yè)。

3.2.3 管理員

管理員擁有最高權限，對整個系統(tǒng)的賬戶進行管理，對學生、教師、學校的一些信息進行修改和維護，對3 種角色的信息進行添加、查詢、編輯、刪除等操作。

4 網(wǎng)上教學平臺的實現(xiàn)

4.1 實現(xiàn)環(huán)境

本項目采用B/S 三層結構進行開發(fā)，現(xiàn)如今市面上的瀏覽器絕大多數(shù)都支持Web 瀏覽，比如Internet Explorer、Chrome、360 瀏覽器、Firefox、搜狗瀏覽器、QQ 瀏覽器等。

服務端以IIS 作為Web 服務器，ASP.NET 作為服務器端腳本解釋器，MySQL 作為數(shù)據(jù)庫，Linux 作為操作系統(tǒng)。硬件方面主要是服務器的硬件配置，作為一個網(wǎng)絡教學平臺，存儲著大量的數(shù)據(jù)信息，且日常在線人數(shù)比較多，所以服務器應該選擇性能中等的計算機配置，且總硬盤容量應達到P級別。

4.2 系統(tǒng)功能模塊

4.2.1 系統(tǒng)登錄模塊

瀏覽器向服務器申請登錄，服務器將處理好的ASP.NET頁面返回給瀏覽器，由用戶進行賬戶和密碼的輸入，然后用戶將數(shù)據(jù)進行提交，服務器會將用戶提交上來的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中儲存的用戶數(shù)據(jù)進行一一比對，驗證成功后即返回所對應角色用戶界面的網(wǎng)頁。

4.2.2 課程模塊

不同用戶角色所對應的課程模塊展現(xiàn)出的內(nèi)容有所不同。

4.2.2.1 學生

“我學的課”，將此學生的課以表格的形式展出；點擊“課程”后進入課程內(nèi)部，課程內(nèi)部分為首頁、統(tǒng)計、通知、作業(yè)、考試、討論和資料部分；“首頁”包括相關課程的課件、視頻，為學生學習的主要途徑；點擊“統(tǒng)計”，系統(tǒng)會對當前學生在平臺內(nèi)的學習時間進行統(tǒng)計。

4.2.2.2 教師

“信息發(fā)布”，即教師在本地編輯好待發(fā)布內(nèi)容，然后上傳至服務器端，服務器將信息推送給所在班級學生。“資料上傳和下載”，指教師將文件上傳至服務器中，服務器建立一個新文檔，然后根據(jù)其課程將文檔地址添加至課程數(shù)據(jù)中。

4.2.2.3 管理員

有添加、刪除、編輯信息的功能。管理員界面信息分為兩類，即學生信息和教師信息。

5 總結

本文根據(jù)近些年來網(wǎng)絡教育的發(fā)展趨勢，綜合分析網(wǎng)上教學平臺的現(xiàn)實意義，介紹了網(wǎng)上教學平臺的優(yōu)勢以及未來發(fā)展前途；從用戶需求方面入手，根據(jù)用戶定位來分布開發(fā)不同功能，從而設計開發(fā)了這套網(wǎng)上教學平臺方案。本平臺以B/S 結構的Web 為基礎，以Linux 為操作系統(tǒng)、IIS 作為服務器、MySQL 作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和ASP.NET 腳本語言來作為平臺的實現(xiàn)手段，功能豐富，可擴展性強，能夠滿足如今的教學需求，降低學習成本。

在計算機和網(wǎng)絡技術飛速發(fā)展的今天，依托互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)上教學平臺一定會成為未來教學方式發(fā)展的大趨勢。