一個計算機專業在線學習網站的設計與實現

王琨　張艷榮　趙世杰　李嘉濤　董瑋佳　李東旭

關鍵詞：在線學習網站；計算機專業；數據庫

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2023）10-0047-03

0 引言

新冠疫情期間，在線教育模式已成為學生居家學習最廣泛采用的教學手段，滿足了師生多樣化的需求。計算機專業是高校新工科的重要組成部分，計算機專業人才在就業市場中尤為搶手，但都要求學生具備一定的工程實踐能力[1]。計算機專業傳統線下教學往往存在課程內容相對落后、重理論輕實踐、師資隊伍不充足、教學模式不完善等問題[2]。因此，廣大教育工作者勢必要持續開展高等院校計算機專業課程在線教育改革，并與傳統教育結合以提升計算機專業的教學質量。

本網站設計的初衷就是將計算機專業的學習內容利用網絡教學的方式提供給廣大學生，發揮出在線教育的優勢。該平臺采用C#語言，以及Visual Studio2019進行開發，以ASP.NET MVC4為框架，SQL Server進行數據庫管理，實現了登錄、注冊、教師發布課程視頻、上傳作業，學生在線學習、回答問題等功能，其最根本的目的給廣大的計算機專業的學生提供一個學習和交流的平臺[3]。

1系統開發技術

1.1 C#語言

C#語言是結合了C、C++語言而誕生的一門語言，由Microsoft開發設計。它語法、使用都很簡單，安全性比較高，C#語言具有非常強大的功能，逐漸成為應用廣泛的計算機語言。該語言有很大的優勢，它不需要進行指針操作；支持匿名方法以及類型；語法結構正式，它和Java語言極其相似，深受Java使用者的歡迎，逐漸成為受歡迎的語言之一。

1.2 Visual Studio 2019 開發工具

Visual Studio 2019是由微軟公司開發的MicrosoftVisual Studio 系列中的最新版本，Visual Studio（簡稱VS）是目前為止最流行的集成開發環境。它的源代碼編輯器非常強大，插件庫的龐大也是一般開發工具無法比擬的，它能夠編譯C、C++、PHP等多種語言。可以幫助開發編譯者迅速創建新項目，提高開發的速度，該工具運行快速，窗口簡潔，在編程人員中使用最廣泛，能夠提高開發效率，縮短開發周期，是一款強大的開發工具。

1.3 SQL Server 數據庫

SQL Server數據庫是由Microsoft SQL Server以及Sybase SQL Server兩個子數據庫組成的，數據庫能夠實現對數據進行有效的組織、存儲以及調出的軟件。數據庫的安全關系到整個計算機系統的安全，數據庫具有可擴展、高性能等特點，能夠充分發揮出Win?dowsNT的優勢，可以降低數據冗余，在儲存大量數據信息的同時，又能夠做到查詢、訪問非常方便，它的系統管理非常先進，支持多種方法的系統管理，事務處理功能非常強大，具有多種保證數據完整性的方法，用戶體驗感好。

1.4 ASP.NET MVC4框架

ASP.NET MVC4框架，于2012年9月正式發布，ASP.NET MVC 是一種廣泛用于Web 構建的框架。MVC主要將Web的構建分解成三個重要的方面，一是模型（Model），二是視圖（View），三是控制器（Con?troller）。ASP.NET MVC4在ASP.NET MVC的基礎上新增了許多功能，例如：項目模板的增強、手機項目模板的增加、支持異步控制器以及顯示模式等。ASP.NET MVC4提供了許多默認的功能，使用方便，提高效率，能夠為開發項目節省了很多時間。

2系統分析

2.1 功能需求分析

該系統的需求主要源于計算機專業學生對專業理論學習和實踐操作越來越重視，為了滿足學生的要求，開發出一款真正能幫助學生在線學習的平臺。該系統要用于幫助教師上傳課程視頻，學生觀看視頻，在視頻中學習。主要實現登錄注冊功能（主要實現用戶注冊，系統主要分為教師、學生兩種角色，并賦予相應權限。兩種角色不可以轉換）、課程管理（主要實現教師添加、修改以及刪除課程，上傳課程名稱、簡介、簡介以及課程視頻）、查看視頻課程（主要實現教師與學生觀看課程視頻）、上傳/下載作業（主要實現教師和學生上傳作業和下載作業）、添加測試考題（主要實現教師添加、編輯、刪除測試考題）、作業評分（主要實現教師在看完學生上傳的作業后給予學生作業分數）、在線測試答題（主要實現教師與學生在線回答測試問題）、評論留言（主要實現教師與學生能夠在課程下方評論留言等功能）。因此，該系統既要解決用戶的問題，滿足用戶的基本需求，還要操作流暢、符合大眾審美、運行穩定、安全性高、具有可延展性，方便以后新功能的開發。

2.2 數據流程分析

線上課學習平臺是一款典型的信息瀏覽系統，在無須注冊與登錄時就可以查看該系統的大致內容，能夠觀看課程視頻、下載作業等，提前看到平臺內的信息用來吸引用戶注冊該系統，只有注冊了該系統才能夠在線答題，留言評論等，所以該系統的注冊功能對于用戶來說是不強制的，根據用戶自愿注冊，但是想要使用更多的功能就需要注冊該平臺，因此該系統也設計出了簡潔有效的注冊功能系統。根據登錄的數據，系統接收到該動作數據，并輸入到數據庫，運行對應的操作語句，最終將反饋的結果呈現到顯示頁面上[4]。

1層為系統的數據流圖。系統包含兩種實體角色即用戶和管理者，用戶數據流表示用戶功能，包括選擇學習系統功能、上傳作業、問題討論、瀏覽信息等；管理者用戶數據流包括發布課程信息、上傳、下載作業、添加測試、對信息進行更改等。

2 層為作為管理員的權限操作的后臺數據流程圖。管理員可以通過添加、修改和刪除來管理系統，管理者作為主要的操作角色，其數據流中的權限可以對用戶信息進行增刪查改。

3系統設計

3.1系統設計原理

線上課學習平臺是典型的信息發布與管理系統網站。系統是遵循面向對象的理論開發實現的，系統的設計符合用戶的操作行為，秉持著安全性、實用性、便捷性的要求，根據用戶對在線學習方面的需求設計開發的，并且嚴格地要求了系統的安全性、可維護性以及可擴展性。該系統是幫助用戶解決在線學習的問題，讓受影響因素較大的好學人員能夠安心學習，提升自己。讓學生擁有一個可隨時學習、在線測試、互相交流學術性問題的平臺。

3.2功能模塊設計

系統具有兩種角色，在注冊賬號時，可選擇注冊教師賬號還是學生賬號，根據注冊的角色設定不同，每個賬號擁有的功能權限不同。

教師角色：教師可以管理課程，可對計算機專業相關課程進行添加、編輯、刪除等操作，上傳課程視頻等。教師可針對課程視頻布置課后作業，在學生做完作業上傳后，教師可以對學生的作業進行評分。教師可以添加模擬測試題，以供學生在線測試答題。教師還可以對課程評論留言等。

學生角色：學生可以在線觀看學習課程視頻，還可以下載老師上傳的作業文檔，學生也可以上傳自己的作業文檔，以便老師查看，可以對課程進行評論留言自己的問題以及感受，學生還可以在線測試答題等。

該系統的用例圖如圖1所示。

3.3 數據庫設計

數據庫是對數據管理的一種方式，若是其他的管理方式，用文件管理數據是分散的，文件之間沒有關系。利用數據庫，通過模型將數據之間聯系起來。該系統的數據庫名字為MySQL1。該系統的數據庫表主要有用戶信息表、課程信息表、測試信息表、分數信息表、評論留言表、作業信息表六大表，對在線答疑模塊的動態數據進行匯總顯示在網頁中。

3.4 主界面

該界面為線上課學習平臺的主界面，所有的用戶進入該網站最先看到的界面，該界面頂部是該平臺注冊的入口，用戶可在此處注冊賬號；接下來是課程的搜索框，該搜索對全平臺的課程進行搜索，能夠幫助用戶快速找到想要學習的課程；然后是四個標簽欄。首頁、線上課堂、模擬測試、學霸榜單等，下面是ban?ner位，能夠對該平臺起到宣傳的作用，最后是熱門課程的推薦，按照課程的瀏覽順序排序，瀏覽最多的課程會排在前面；右側是該平臺的登錄入口，用戶可在此界面登錄。該界面主要是將平臺內的大致功能展示出來，系統調取了課程信息表中的數據顯示在此界面。產品界面如圖2所示。

3.5線上課堂界面

該界面為線上課學習平臺的全部課程界面，該界面將該平臺的計算機專業課程視頻以列表的形式展示出來，在該界面仍然有搜索的功能，可以看到平臺內所有的課程數量，在課程列表中可以看到每一個可成功的課程封面。課程名稱、課程視頻名稱以及查看學習信息和進入學習的按鈕，選擇一項課程進入后能看到具體的課程信息，包括課程介紹，具體的課程視頻等信息。產品界面如圖3所示。

3.6模擬測試界面

該界面為線上課學習平臺的模擬測試界面，該界面主要實現了用戶的在線考試的功能，該頁面能夠顯示5道題，雖然比較少，但是題目是在數據庫中隨機調取的，每刷新一次考試題的內容就會改變，用戶答完題之后點擊提交按鈕，系統會自動調取數據庫exam表中的correct字段內的數據與學生提交的數據進行對比，大約等1秒系統會提示學生的得分，能夠讓用戶立刻知道自己的分數，比傳統的考試節省了很多的時間，實用性還是很高的。產品界面如圖4所示。

3.7評論留言界面

該界面為線上課學習平臺的學生與教師評論留言的界面，該界面在每一條課程視頻的下方，用戶可以在此處發表評論，字數限制在300字之內，點擊發表評論即可，評論區是對所有用戶開放的，不區分角色均可以評論留言，所有用戶都可以看到該課程的歷史評論，評論區是交流溝通的地方，建立學生與學生、學生與教師之間的聯系，讓用戶能夠自由的評論，可以進行學術討論，談論對課程的感受等，評論留言區是增強用戶體驗感很好的方式。產品界面如圖5所示。

4程序的測試

該系統通過單元、結構、接口等方面的測試，系統目前能夠正常地運行，基本達到了系統開發的基本要求，通過注冊、教師添加課程、在線測試答題等功能的測試，該系統的使用流程、操作方式等方面簡潔流暢。與傳統在線學習模式相比，該系統的在線學習模式、學習計劃安排、教師輔導方式、師生交流方式、計算機輔助資源利用率、支持性服務等方面均有明顯提高。

5結束語

本文全面分析了計算機專業教學的各類需求，應用C#技術，以ASP.NET MVC4為框架，SQL數據庫設計開發了一個面向對象的學習系統，涵蓋了學習這個專業所需要了解、學習的知識。該網站不僅方便了學生與老師、學生與學生的交流，還可以輔助學生利用課下時間來查漏補缺、溫故知新，突破了教室授課的限制。在以后的具體應用中，會繼續豐富和改進這個學習網站，給用戶更好的使用體驗，提升學生的計算機專業能力，進而能夠更好地滿足當今社會對計算機專業性人才的需求[5]。