网络教学资源系统的设计

网络教学资源系统的设计（共11篇）

网络教学资源系统的设计 篇1

网络教学资源系统的设计(课题理论学习材料一)“小学科学教学资源库”课题组编辑

2010.4

（一）构建公共资源数据库：

1.分析内存储资源的特点。课件制作完成的多媒体网络软件；可在网上浏览的视频文件等。采用由管理员将课件上载到服务器，同时在数据库内加入课件相关描述信息与路径的方式。

2.分析用户对课件的使用方式。学员仅仅是浏览课件，而没有对课件本身进行修改的权力；教师所使用的课件均为“公共资源”，教师在备课时候利用已有的课件为基础，加入自己的评语或其他补充素材，组成新的教案发布给学生供学生学习。

3.分析课件必需描述信息。课件在使用过程中所必需的描述信息分为几部分：定位信息、分类信息、描述信息、版权信息。应适当减少核心元素的数量，将资源入库标准放宽，而将完善资源描述信息的工作放在资源使用过程中。

4.定义课件表。在进行标准本土化工作时，要考虑到其可行性。

（二）构建网络资源库管理系统

网络资源库管理系统是资源库系统管理的核心模块。

1.用户角色分析。参与教学及教学管理的角色主要为教师、学生和管理员。包括管理员管理资源、教师使用资源、学生浏览资源、访客浏览部分受限的资源。

2.用户权限分析。要建造具有灵活性、开放性的稳定而安全的教学资源系统，保证资源系统健康运行，必须明确和划分用户权限，将权限与角色合理搭配，分配管理职责与义务。

3.用户权限可细分为以下几个类型：查询资料、定制浏览方式、预览资源、预定资源、修改资源、修改资源描述信息、上载资源、批量上载资源、资源上载审核、收藏资源、定义资源知识结构、删除资源。

4.管理方式分析。资源管理系统是构建在教学资源库之上，并与教学资源库一起为教学活动服务的。由于教学资源类型的多样性，使得教学资源管理系统也很难用一个完全通用的模式来设计。可以采用两种不同的方式构建：

第一，对资源通用的信息采用通用的管理模块，对于特殊的资源增加特殊的管理模块。

第二，对不同的资源采用不同的管理模块。对每一个资源子库进行管理采用分别管理的方式既可以避开不同子库间的相互干扰，同时使得平台更利于拆分与移植。

5.分析资源的来源。素材绝大分取自专业制作的成品课件，只有小部分是由教师在教学活动中创建的与课程有关的多媒体素材。由于课件类型的不确定性，所以在课件入库时，需人工将这些资源提出，并按规范整理入库，将轻数据库中课程素材信息的维护工作。

6.分析用户对资源的使用方式。在教学活动中，教师可以利用查询系统对课程素材进行定位，并利用指定的资源编辑教案，甚至可以将资源下载到个人资源库中进行二次编辑，教师也可以申请将属于自己的个人资源上载到资源库中。学生不直接对原始的课程素材进行操作，仅在学习过程中使用教师发布的此类资源。在对课程素材进行管理的过程中，管理员在整理并上传新资源的同时，既要对已有资源信息进行维护，也要负责批准教师提供的上载资源申请。

7.分析资源的稳定程度。对于基础资源库来说，其中的资源会经常增加，在极少的情况下会进行修改，但不会被删除。

（三）构建资源查询系统

采用多种方式进行资源的查询定位：

1.关键字查询：采用统一的站内搜索引擎，对资源进行查询，同时出于对知识产权保护的考虑，在查询的同时根据用户权限，限制用户浏览范围。

2.列表导航：针对资源的所具有的不同级别的分类，将资源的一级分类，二级分类??显示在页面上，用户可以逐步深入地定位到所需资源。

3.智能选择：教师角色的用户在进行备课的时候，按照其所授课程的性质确定资源显示范围，节省教师的查找时间。以上所有查询方式并不是绝对孤立的，可以综合使用，方便教学工作。

（四）构建教师角色应用接口

教师角色的应用接口除了一般的参数传递之外，还有以下两个专门服务于教学的模块：

1）个人资源库：为了方便任课教师编辑教案，为教师设置了完全由用户个人管理的个人资源库，不存在多人公用的现象，给用户分配硬盘空间，在不违背资源版权的同时，由用户自行支配。这不仅避了数据库并发任务繁重的问题，也给教师提供了更加便利的操作。

2）索引共用资源：教师利用“定义资源知识结构”、“编辑教案”等功能的时候，实际上是将教学资源库内的资源按照符合自己教学活动的方式进行索引，资源本身虽然没有被复制，但资源的组织方式对于不同的教师可能产生相应的变化。

（五）构建学生角色应用接口

在教师应用的基础上，学生应用接口将资源与学生联系起来，学生所能浏览与使用到的资源由教师全权控制。这样既增强了资源的针对性，又在一定程度上限制了资源的使用范围，保护了资源的知识产权。

从以上资源的构建，我知道在网络环境下构建教学资源并不是一个简单的过程，每一个环节都必须进行严格的控制，一步一步的实行。而且这种资源的构建需要的团体合作精神，它为我们的教师和学生提供了大量的信息。使得教学的资源变的越来越丰富，我们应该充分利用它，让它来为我们的教师和学生提供更多更好的资源。

网络教学资源系统的设计 篇2

本系统面向的用户主要是学生和教师。该系统主要实现学生学习、习题测试、学习评价、布置作业以及教学知识的设置等功能。学生进入系统后, 系统读取学生的学习情况, 如已掌握的知识点、知识点的学习成绩、学生的学习习惯等, 然后根据读取的信息来动态地安排学习内容, 或者给出建议。在学生学习完一个知识点后, 系统会给出相关的习题, 然后记录学生的答案, 通过一定的评价算法给出评价, 该作为以后的学习依据。

该互动平台系统推动了学校优秀课程的教学发展, 促进了学生学习的主动性、自主性和选择性。

1 系统分析原则

1.1 按教学规律分析设计

互动教学平台软件设计必须遵循其应用领域的学习需求, 在常规教学系统设计的基础上, 进一步增强与完善系统适应性的决策能力, 对于分布式的校园网络教学活动而言, 在数字化、群体化的教学时空中, 交互式的学习与教学都要按一定的统计规律来实现推理分析、进行决策判断。

1.2 按教学规律建模

网络教学活动是建立在对学习目标、学习者特征、学习条件以及学习内容等过程与环节综合分析的基础上的。宏观上规划教学资源、制定教学计划、实施教学评价, 微观上监控学习者的行为反馈, 诊断当前学习状况, 利用推理技术为学习者提供个性化服务, 具体通过提示、警告、建议与评价的方式, 针对学习进度、努力程度、学习策略等几个环节给予学习者指导与帮助。这就要求必须按照教学规律对教学领域的知识进行建模。

1.3 充分利用新技术

要充分利用网络环境中丰富的信息和资料, 根据这些信息资料的变化, 不断地调整与改善模型设计, 使系统的推理机制更趋合理有效, 成为一个人机协调的应用系统。

2 系统数据库设计

2.1 设计原则

(1) 根据系统架构中的组件划分, 针对每个组件所处理的业务进行组件单元的数据库设计。不同组件间所对应的数据库表之间的关联应尽可能减少, 如果不同组件间的表需要外键关联也尽量不要创建外键关联, 而只是记录关联表的一个主键, 确保组件对应的表之间的独立性, 为系统或表结构的重构提供可能性。

(2) 针对所有表的主键和外键建立索引, 有针对性的 (针对一些大数据量和常用检索方式) 建立组合属性的索引, 提高检索效率。

(3) 设计出的表要具有较好的实用性, 主要体现在查询时是否需要关联多张表且还需使用复杂的SQL技巧。

(4) 设计出的表要尽可能减少数据冗余, 确保数据的准确性, 有效地控制冗余有助于提高数据库的性能。

2.2 数据表设计

在本系统, 所有用户分为4个等级, 管理员、教师、班干部和学生。所有教师可随时添加课程, 校区不同、专业不同, 课程的ID也不同, 课程栏目通过读取模版表ArticleClassBak同时自动生成, 教师可更改自己课程的栏目名称, 但不能更改其它教师的。学生资料4年来只在第1年加入, 每学期学生只要选课就行。

在数据库里, 考虑到每个教师都是自己课程的管理员, 所以把所有用户都放在一个表中, 以UserLevel区分权限:1为超级管理员、2为普通管理员、3为老师、5为班干、7为学生。

所有被发表的文章都在Article表中, 以CourseID和ClassID区分。

所有课程的栏目都在ArticleClass表中, 以CourseID区分。

Admin表中的CourseID2用于记录学生当前所选的所有课程, Course表中的UserID2用于记录该门课程的所有选课学生, 可删除其中1门课或其中1个学生。如Admin表中某条记录的CourseID2为“1, 2, 3”, 表示该学生选了CourseID为1、CourseID为2、CourseID为3的课程, 如图1所示。

Admin表和Course表都有IsLocked字段, 表示当前用户或课程是不是被锁定而不能使用。

所有课程, 只要Course表中的CourseName一样, 就可共享Article表中部分文章。如两门课程的名字都是《数学分析》, 只是教师不相同, 则两门课程就有部分内容可以共享给对方了, 达到资源的最大利用, 如图2所示。

ArticleClass表中的ClassMaster用于存放由教师加入的栏目管理员。

整个系统共有8个数据表, 用户记录表Admin存放师生基本信息。它与校区设置表District、专业设置表Speciality、网站公告信息表Announce2、课程信息表Course和文章记录表Article关联, 分别可取得师生的所在校区、专业、发布过的公告、所选课程和发表的文章信息。

文章记录表Article存放发表的文章记录。它与用户记录表Admin、课程信息表Course、课程栏目设置表ArticleClass关联, 分别可取得文章的发布人、所属课程、所在栏目。

课程信息表Course存放学生的所有课程表。它与文章记录表Article、用户记录表Admin、课程栏目设置表ArticleClass、课程统计表Configs关联, 分别可取得课程所有的文章、所属教师、所有的栏目及其统计信息。

Admin表中的CourseID2用于记录学生当前所选的所有课程, Course表中的UserID2用于记录该门课程的所有选课学生, 可删除其中一门课或其中一个学生。如Admin表中某条记录的CourseID2为“1, 2, 3”, 表示该学生选了CourseID为1、CourseID为2、CourseID为3的课程。

3 系统主体部分

系统主体分为后台和前台两个部分:

(1) 后台部分:主要包括校区专业管理模块、课程管理模块、内容管理模块和用户管理模块等4大模块。

(2) 前台部分:主要有课程信息、课程学习、学习资源、专题讲座、相关链接、在线测试、历史背景、考研辅导, 作业与考勤公布、在线答疑、互动交流等栏目。

图3是系统的登陆流程, 用户在登陆时先选择登陆入口, 登陆入口有系统入口和华师大的邮箱入口, 如果选择登陆系统入口则系统将检查用户名和密码是否正确, 用户正确将弹出窗口提示是否记住密码, 系统设置cookie可记住密码, 下次登陆时将不用再输入密码。然后可进入系统的界面。

4 结束语

数据库是网络教学互动平台的核心内容, 没有丰富的数据资源, 网络教学互动平台的作用也无从谈起。本文详细阐述了系统分析设计原则、系统数据库设计原则和系统主体部分的设计, 主体部分包括系统前台和后台的功能模块。

参考文献

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[4]李伟波, 刘永祥, 王庆春.软件工程[M].武汉:武汉大学出版社, 2006.

网络教学与管理系统的设计 篇3

关键词：网络教学与管理系统教学资源数据管理

0引言

目前，我国的许多高校在开展现代远程教育，这种新的教育形式需要一个现代化的网络教学与管理系统进行支持。通过这个系统，可以对专业、课程、教学活动、作业和考试统筹规划，充分发挥网络教学资源的优势，有效提高办学效率和效益。

针对网络教学系统上教学信息量大、教学资源更新快的特点，对信息资源进行高效配置变得十分重要。首先要在资源建设时进行统一规划，其次要在资源开发时做到分布管理，最后要对信息资源数据采取集中式存储。

1系统设计思想

网络教学与管理系统采用B／S模式，将用户分为管理员、教师和学生三大类。管理员用户可以根据权限的不同进入相应的系统管理程序，对系统进行设置。教师用户可以通过登录系统上传教学信息资源、进行教研活动，缩短了信息制作和发布的时间。学生用户可以在系统上参加教学活动，浏览教学资源，获取教学信息。网络教学系统的建立，实现了教学资源的共享，为多学科、多部门共建教学资源提供了可能，解决了“信息孤岛”的问题。

2系统流程图

网络教学与管理系统基于Internet网络提供应用服务，建立位于内部局域网上的服务器，并通过Internet连接其他网站，使用户不仅可以随时随地访问本资源库中的资源，还可访问其他网站的相关资源。B／S模式的采用使得所有的数据运算、信息请求和存储都由服务器完成，客户端不必安装任何程序，教师和学生只需登录系统网站就可以浏览教学信息、上传和下载资源。这种结构对于客户端的计算机软硬件配置要求不高，学生只要有基本的计算机应用能力就可以顺利完成学习。整个系统流程划分为三层，自左向右分别为用户层、应用层及资源层，用户通过浏览器访问Web服务器，所有的教学和管理活动都有相应的应用程序来完成，应用程序根据用户提交的信息访问数据库，再将从数据库得到的信息反馈给用户。

3系统功能

系統基于分布式的设计思想，所有的信息资源经远程采集后进行统一管理。系统总体采用层次型模块化结构，使组织结构清晰，维护和扩展方便。系统在数据结构上采用关系型数据库结构，开发方式采取自上向下和自下向上结合的方式。系统在信息资源应用和管理维护中，采用用户名与口令方式保证系统的安全性。系统在功能上分为用户管理、资源管理、教学管理和论坛管理四个子系统。

3.1用户管理用户管理包括对管理用户的管理和对浏览用户的管理。通过对管理用户的管理，可以对信息栏目由什么样的人员设置进行规划。通过对浏览用户的管理，可以对什么样的用户有权浏览什么栏目进行设计；在同一栏目中，不同的用户只能看到对应权限的信息。在系统中，用户被分为管理员、教师和学生三大类，管理员用户可以对系统的栏目和资源进行操作、对教师和学生用户赋予权限：教师用户可以在自己管理的课程栏目中增删信息资源、组织教学活动：学生用户只能登录浏览相关的教学信息资源和参加教学活动。所有对栏目中相关的内容进行的活动和管理工作都是通过Web浏览器远程实现。

3.2资源管理资源管理是教学平台的核心部分，它支持多用户、多类型的资源发布、编辑和整理，对资源的管理通过栏目、文档、附件、链接和论坛的形式实现。用户通过登录平台确认身份后，在个人的登录页面下，对具有权限的栏目可以进行资源的输入、上传、编辑和删除操作。

3.3教学管理教学管理是对网上教学活动进行规划，包括网上的直播课堂、在线答疑、双向视频辅导等实时教学活动，还包括教学辅导、平时作业、复习指导等非实时教学活动，实时教学活动时间要统一规划并及时公布，以方便师生参加。

3.4论坛管理论坛主要是为教师和学生用户设计的，应用于大容量的教学信息交流。在非实时教学活动的时间，学生如有问题，可在相关专业的课程论坛中提出，教师看到后会及时答复：教师也可以在论坛中将重要的教学信息发布给学生。

4开发平台的选择

网络教学与管理系统的设计应当以方便网上学习为目的，在数据库设计时要做到层次分明，布局合理；数据结构化、规范化：信息编码标准化。既要减小冗余度，减小存储空间的占用，降低数据一致性发生的可能性；又要考虑适当的冗余，以提高运行速度，降低开发难度。要设定严格的的安全机制，对不同的用户设定不同的保密要求。

支持网络功能的关系数据库管理系统有许多，通常分为大、中、小三种类型。大型数据库系统安全性高、稳定性强、多用户并行处理能力强，但大型数据库系统购置与开发成本高、技术要求高、不能与Windows操作系统良好的集成。因此，微软公司的SQL Server产品是一个较为合适的选择，它在Windows操作系统平台上运行，虽然相对于UNIX这一类大型数据库系统来说在稳定性和其他性能方面略有不足，但它更易于管理应用、有良好的网络接口、便于与微软公司的其它开发工具集成、客户端能够与服务器充分交互。

开发工具可以选用Microsoft Visual Studio，它能够比较容易地实现用户需求，有强有力的数据库开发组件，开发者可以对任何支持ODBC的数据库进行操作，其中的ASP组件提供了处理数据和产生有用信息的功能。

5结语

网络教学与管理系统设计的关键在于教学信息的规划和教学资源的配置，要想使系统充分发挥发挥网络教学的优势，使教学资源真正有效地为教学服务，就要注重教学资源库的建设、应用和管理工作，注重网上教学过程的安排、实施和评价工作，注重网络教学模式的探索、实践和总结工作。

网络教学资源系统的设计 篇4

学生是学习主体。在网络多媒体教学中，要尊重学生学习主体的地位，着眼于增强学生学习的主动性。多媒体课件设计要注重学生兴趣的调动，同时要具有自我反馈功能，让学生跟随学习进度，能够不断发现不足，并且进行及时的自我纠正，提高学习效率。

1.2优化教学情境

网络多媒体教学要注重教学情境的优化，保证学生在预设的教学情境中学到知识。教学情境要具有真实性、趣味性、教育性，在尊重真实的前提下，强化课件的吸引力，不断实现并巩固预期的`教学目标。

1.3培养多媒体学习习惯

网络教学资源系统的设计 篇5

【摘 要】针对“PHP网站建设与开发”课程课件和现有网络教学系统的不足，研究设计开发新的适合“PHP网站建设与开发”等程序设计课程的网络教学系统。

【关键词】网络教学系统 课件管理 视频录制 循环动态演示

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2016）04C-0186-04

“PHP网站建设与开发”是计算机类专业的核心专业课程，课程教学成效将直接影响学生利用PHP语言进行Web应用程序开发的技能水平，影响学生毕业后是否符合PHP Web开发程序员工作岗位要求。但作为程序设计类课程，“PHP网站建设与开发”课程具有涉及知识面广、内容抽象、实践操作性很强等特点。

要想提高课程教学质量，建设一套功能丰富、适合本课程教学的网络教学系统是非常有必要的。“PHP网站建设与开发”相关课程的教学存在许多网络教学系统，但这些网络教学系统主要存在以下问题：系统展示教学课件时以PDF文档显示，比较死板没有原有PPT动画动态效果；系统缺少自动录屏功能，无法录制教师上课视频供学生课后学习；系统无法实现程序设计循环结构执行过程的动态演示，无法将抽象的知识形象化，不易于学生对知识的掌握。

针对当前“PHP网站建设与开发”相关课程网络教学系统的不足，我们设计开发一套全新的网络教学系统，以更好地辅助教学。新系统为更好地辅助课程教学，主要具有三大新功能：PPT教学课件的管理和内嵌于Web页面中打开显示；教师授课视频录制、去噪声和存储管理；程序循环结构执行过程动态演示。

一、系统整体设计

为方便教学使用，“PHP网站建设与开发”课程教学系统是采用B/S架构模式实现的Web网络版。系统开发平台基于Windows操作系统，以Apache为后台服务器、Mysql为后台数据库、PHP为开发语言、ThinkPHP为开发框架，按MVC设计模式进行设计开发。一是实现了PHP代码与HTML代码的分离，业务逻辑处理层、视图层和数据处理层的分离，在修改页面视图时不需要重新编译数据模型层和控制器，使系统具有良好的重用性、扩展性和可维护性。

“PHP网站建设与开发”课程教学系统为更好地辅助课程教学，除一般教学系统具有的常规功能外，主要包括PPT教学课件管理展示、授课过程视频录制与处理、循环结构程序执行过程动态演示、程序流程图自动绘制与存储等新功能，系统总体框图如图1所示。

系统中，课程PPT教学课件管理包括前端PPT教学课件目录树型展示和课件的Web页面内嵌打开显示，后台的课程PPT教学课件动态分类管理，包括课程的添加、删除、修改和查询管理，根据选择的课程添加、删除、修改和查询相应的PPT教学课件；授课视频录制和视频声音去噪声处理实现教师授课过程中整个授课过程的视频录制和分类存储管理，在录制前按视频存储信息表要求设置相应的视频信息，录制时按设置的信息自动将视频分类存储，对已录制的教学视频声音进行去噪声处理，提高视频声音的质量；循环结构程序执行过程动态演示，将数据排序算法抽象的执行过程形象化，实现按授课时随意给定排序数据个数和随机生成的排序数据，按冒泡排序算法的执行过程，动态演示程序算法循环执行的整个过程，使课程重要的算法部分抽象的知识点形象化，让学生更易于理解和掌握，为更好地深入程序设计相关课程的学习打下良好基础。

二、网络教学系统实现

（一）PPT教学课件管理

由于PPT文件不能直接内嵌于Web页面中打开显示，因此很多网络教学系统都将PPT教学课件转换为PDF文件格式以方便在Web页面中打开，但这种方式无法保留PPT文件的原始特性。为方便PPT教学文件的管理和保证PPT教学课件的原始特性，本网络教学系统建立PPT教学课件管理信息表，将PPT教学课件信息归类入库管理，在展示时按课件名称以树型目录列表菜单的方式列出，点击菜单列表中的课件名称，课件将内嵌在Web页面中打开显示。

实现将PPT教学课件内嵌在Web页面打开的方法可以使用微软的OCX控件和第三方的控件。为方便系统使用在此使用微软的OCX控件实现PPT教学课件的打开显示。具体实现步骤如图2所示。

下载OfficeCtrol.ocx控件后，在系统的命令提示符窗口执行regsvr32 OfficeCtrol.ocx命令实现注册，注册成功后打开php.ini配置文件，修改配置启用com.allow_dcom=true，使PHP支持OfficeCtrol.ocx控件的应用开发，在网络教学系统PPT课件文件管理模块页面中使用语句include（“PPTCtrol＼OfficeCtrol.ocx”）把控件包含进来，利用$ppt = new COM（“PPTCtrol＼OfficeCtrol.ocx ”）or die（“Unable to instanciate PPT”）语句创建PPT对象模型，创建成功利用$ppt->Documents->Open（）语句打开PPT教学课件文件，利用Object对象显示PPT教学课件文件，实现PPT教学课件文件在Web页面的内嵌显示。

（二）授课语音视频录制

把授课过程的语音视频录制下来，供学生课后学习和复习观看，能有效帮助学生消化课堂上老师所讲授的课程内容和技能。授课语音视频录制包括教学语音视频录制和语音视频存储两部分功能，授课语音视频录制实现先在系统页面添加录制启动按钮，然后进入录制设置页面，设置完成后则开始授课语音视频的录制，录制完成后按停止按钮将视频存储到相应目录并将视频按录制前设置的信息入库存储，实现视频的管理。授课语音视频录制功能的实现采用原生态开发比较麻烦，这里采用Mcapture+MFile构件实现，具体步骤如图3所示。

使用Oraycn.MFile.dll和Oraycn.MCapture.dll引用Mcapture+FMFile构件，使用CapturerFactory.CreateDesktopCapturer创建视频文件；使用Threading类创建启动多线程，同步实现麦克风数据和授课计算机屏幕图像的采集，其中使用CapturerFactory.CreateMicrophoneCapturer实现麦克风数据的采集，使用CapturerFactory.CreateDesktopCapturer实现屏幕图像的采集，对采集的音频数据使用videoFileMaker进行编码并采用改进的谱相减语音增强处理算法对音频信号去噪声处理，对采集的屏幕图像进行裁剪，因为MFile要求录制的视频帧的长和宽必须是4的整数倍，通过MultimediaManager的DesktopEncodeQuality属性，调整采集屏幕图像的清晰度；使用videoFileMaker.AddVideoFrame将采集的音频和图像同步写入到视频文件，录制完成后使用StopRecordAsyn停止录制即可完成视频的录制和保存。

在教学视频的录制中，由于授课环境人较多，通过麦克风采集的音频数据除了教师的声音外还会有较多的背景噪声，因此对录制的音频要特别进行去噪声处理，为增强录噪声处理效果，采用改进谱相减算法对录制的音频进行去噪声处理，谱相减语音增强处理算法其数学表达式为：

在去噪声处理中，由于噪声能量分布广，而语音能量则集中于某于频段，通过灵活调整（1-3）式中的α和β的值，可以有效提高去噪声能力。采用改进后的语音增强处理算法实现授课语音处理流程如图4所示。

授课视频音频语音去噪处理使用wvaerda（）函数读取录制的语音，确定汉明窗长度和平滑速度后使用hamming（）函数实现语音信号处理，确定傅里叶变换长度即循环次数M，使用fft（）函数实现傅里叶变换，使用mean（）函数实现功率谱计算，获取改进后谱相减阀值α、β后确定功率因素补偿阀值，用乘积的方法实现去噪声处理，使用ifft（）函数进行IFFT变换，按以上方式循环处理完成所读取的音频信号即可完成授课视频中音频的去噪声处理。

（三）循环结构执行过程动态演示

循环结构是程序设计的核心基础，PHP程序设计也不例外，但循环结构程序执行的过程比较抽象，如果不能将其执行的抽象过程形象的表示出来，学生很难理解和掌握，传统的教学课件或系统只能展示循环结构的简单执行过程，无法实现循环结构程序执行抽象过程的形象化，不能满足教学随机案例的动态演示需要。循环结构执行过程动态演示功能模块从数据排序的经典算法冒泡排序的实现动态演示其数据的排序过程，把抽象的循环结构程序执行过程形象化。以冒泡排序动态演示循环结构执行过程具体的实现流程如图5所示。

按输入的预排序数据个数N，使用随机函数random.Next（）生成[0-100]区间范围的预排序数据，根据预排序数据个数生成预排序数据显示标签，为使动态生成的标签能够整齐排列显示，标签位置x坐标值表达式为：x=k*50+50，y坐标值表达式为：y=j*50+60，其中k表示标签的下标，j表示标签显示的行标值。在生成的标签中显示随机生成的预排序原始数据，按冒泡排序算法的思想，对数据进行非降序排列过程是第一趟将第一个数与后面每一个数一一进行比较，如果后面的数比第一个数小则交换，第二趟将第二个数与后面每一个数一一进行比较如果后面的数比第一个数小则交换，依此方式，进行N-1趟则排序完成，整个执行过程共完成N*（N-1）次比较。为突出显示正排序的数据，以实现动态演示的效果在排序的过程中用定时器间隔时间执行和在排序过程中通过设置标签的背景色实现，同时生成交换数据显示标签，修改已排序数据标签背景色标识数据排序完成，最后显示已排序的结果数据。

三、系统测试

为验证本网络教学系统所实现的PPT教学课件管理、授课语音视频录制和循环结构执行过程动态演示功能，对三个功能模块进行测试。点击进入PPT教学课件管理模块，进入功能模块主界面，界面左侧是课件管理菜单，具体的菜单项是从PPT教学课件管理信息表中读取教学课件信息动态生成的，从系统后台能方便地实现教学课件的添加、删除和修改等管理。点击左侧菜单课件标题，打开PPT教学课件在右侧内嵌显示，同时PPT教学课件可以放映和展示原来设计的动画效果，与直接打开效果一样，实现了PPT教学课件的动态管理。

进入授课语音视频录制模块，点击录制授课视频设置功能按钮，进入设置界面，设置相应的参数后，点击开始录制按钮开始录制一段时间后，停止录制并保存录制的文件，用视频播放器打开录制的视频能正常打开并播放。

进入循环结构执行过程动态演示功能模块，打开功能界面，在界面的排序数据个数编辑区输入排序数据的个数，点击成生数据功能按钮，生成排序数据并生成显示数据的标签，并在标签正常显示数据。点击开始排序功能按钮，实现数据排序，并生成辅助标签，修改正排序数据的显示标签背景色，同时生成显示已排序数据的标签显示已排序数据，实现了数据排序过程的动态演示效果。数据排序过程动态演示效果具体如图6所示。

四、小结

在教学中，采用适合的网络教学系统辅助教学，能有效地帮助教师提高教学质量，但针对于“PHP网站建设与开发”等程序设计类课程，目前的网络教学辅助系统存在不足，为解决目前网络教学辅助系统的不足。本文在透彻了解网络教学辅助系统急需的功能后，全新设计开发适合“PHP网站建设与开发”课程的网络教学辅助系统，新系统主要具有PPT教学课件管理和内嵌于Web页面中打开显示、授课语音视频录制存储管理和循环结构执行过程动态演示三大特色模块。测试表明系统能实现PPT教学课件的动态管理和内嵌于Web页面中打开显示，并支持PPT教学课件的放映和动画效果；授课过程视频的录制和存储管理，方便学生课后学习使用；循环过程动态演示，将抽象和算法执行过程形象化，使学生易于理解和掌握。新设计开发的网络教学系统，经过4所学校20多个班级师生的推广试用，获得师生的良好评价，辅助教师教学取得良好的效果。

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【作者简介】罗云芳（1981―），男，广西贺州人，广西职业技术学院计电系讲师，硕士，研究方向：软件工程，计算机应用技术及计算机教学。

网络教学资源系统的设计 篇6

在通信网络资源管理系统架构设计中应根据具体需求，将B/S与C/S架构模式应用其中，使系统运行问题得以解决，在一定程度上降低服务器运行压力。其中B/S模式以服务器为核心，承担数据存储及处理任务，在该模式的应用下用户通过浏览器便可确保数据的处理工作的开展，经笔者研究B/S模式具有系统简单、可移植性强等特点，但该模式在具体应用中也存在运行缓慢、处理压力大等缺点。C/S架构以服务器为数据处理平台，该模式处理数据的速度相对较快，且客户端响应速度快，然而C/S架构模式维护成本高，适应性较差。目前通信网络资源管理系统主要运用了J2EE分层架构，在分层实现中系统由资源管理器GIS、数据层、表现层、引擎与引导、业务层等部分构成。电信公司在设计网络资源管理系统时应对网络部署结构加以考虑，通过合理部署网络结构来提高系统安全性水平以及对外服务能力，通过该措施可实现非功能性需求目标，确保各项业务的有效开展。

3.2系统数据库设计

网络教学系统设计 篇7

随着高等院校扩招的不断深入,学校的规模也在不断壮大,原始的教学方式已经不能够满足学校的正常教学需要,网络教学在现代教育中不断的建设及完善,取得了很好的效果,普通教育的网络教学也开始不断升温,成为了未来教育发展的一种重要方式。一个实用、开放的网络教学系统应该是一个以课程建设为主,集课程设计、发布与维护为一体的网络教学平台。系统充分体现了未来教育的思想及理念,为学生提供一个良好交互性的网络学习平台,为教师提供多种有效、可行的教学方法和手段。系统应具有功能齐全、兼容性强、开放性好、使用方便、用途广泛、便于开发和维护等特性,同时能够实现与校园网络中的教务系统相连接。开发网络教学系统真正实现“教”与“学”互动交流的平台,真正培养学生自我学习的能力。网络教学系统还应具有优良的通用性和良好的可扩展性,操作简单易懂,能够确保系统数据的安全性。既可打破时间和空间的约束,又可方便学生的学习和交流,可以大量节约人力和物力,提高工作效率。

2 建设原则

系统的安全性。网络教学系统不仅要考虑到资源的共享,同时还要注意信息的安全性的保护,因此系统应分别针对不同的资源和不同的应用采取不同的措施和手段,包括数据存取的权限控制、系统安全机制等。

系统的先进性、方便性与易用性。通过Internet进行网络教学的关键就是为教师和学生提供一个先进的、方便的、易用的网络教学支撑平台。教师在整个教学过程中,往往需要在不同的应用系统之间进行频繁的切换,这就要求该网络教学平台能提供统一的、交互的工具来支持。

系统的开放性、可移植性和可扩展性。由于网络教学资料来源广泛,所涉及的范围宽,教学所需的辅助工具很多,因此网络教学系统需要能解决各种教学程序与常用的教学资源之间的兼容问题。纵向方面,网络教学系统需要预留有一些接口,保证可同其他标准产品或系统相结合。横向方面在系统容量方面可支持服务器集群和二级分发服务器,并且系统除了支持ITU-H.323/H.32O国际标准以外,还可以同时支持多种网络接入。由于学院所用的服务器平台不统一,有Linux、Windows2003、UNIX,因此,开发出的该框架应当具备可移植性,以此保证采用系统能运行于在不同的服务器平台上。

系统的实用性。在网络教学系统的设计中,系统的实用性也是需要解决的问题。要适应国内信息化教育的总体水平,并且能够根据不同的网络环境适应不同的带宽。网络教学系统在结合网络教室的优秀的、实用的功能基础之上,增加了大量简单易操作的功能,例如系统中增加的在线考试功能、课堂评价功能、互动交流功能、以及文件共享功能等。

3 网络教学系统设计

为了提高系统的易用性、可维护性,降低整个系统的复杂性,对系统进行多个模块的划分是非常有必要的。但是应尽可能保持各模块的独立性,不能随意进行划分。模块的独立性是指一个模块与其他模块之间的接口简单而且联系最少,并且它只能完成系统要求的独立的子功能。

网络教学系统主要包括以下9个功能模块:

(1)用户管理:教师和学生可以通过用户名和密码进行登录。

(2)课程介绍:主要对高校教学课程相关内容进行介绍。

(3)学习指导:主要对高校教学各门课程的教学大纲,教学计划,习题指导进行介绍。

(4)网络课堂:主要对高校教学各门课程的教学过程中用到的各种电子教案,教学课件,教学录像提供浏览下载的功能。

(5)在线考试:主要针对在线测试,有教师模块和学生模块组成;包括成绩查询、考生信息修改以及在线考试等几个功能模块。

(6)教学参考:主要包括专家讲座,网络资源和参考书目模块。

(7)教学公告板:发布相关教学公告,用户登录以后在主界面即可显示。

(8)互动平台:主要包括专题讨论(论坛)和在线答疑(留言板),主要提供学生之间以及学生与教师交流的地方。

(9)课程建设:主要对高校教学学科的相关知识进行拓展。

下面详细介绍4个具体模块的设计。

3.1 登录模块

注册用户通过用户登录界面输入用户名和密码,如果与数据库中的信息对应,点击“确定”后就能够进入系统的主界面;如果输入的信息与数据库中的信息不对应则表示输入不正确,系统会给出提示。

系统登录模块的设计分了3种权限:注册用户权限、教师权限和系统管理员权限。在[登录]按钮的事件下使用一个SQL语句来判断用户类型、用户名和密码,然后进入系统。用户的权限不同其对应的所使用的功能模块也就不同,比如管理员可登录自己的管理页面,而教师则可登录自己的运行页面,注册用户可进入自己的管理页面。

输入:用户名和密码。

处理:验证字符的合法性。验证用户名和密码是否与数据库中的记录相匹配。

输出:登录是否成功。

3.2 注册模块

输入:在注册界面中填写注册信息,主要填写的有用名(登录账号)、登录密码、性别、联系电话、Email等。

处理:等用户输入用户名是系统会立刻查询数据库,看是否有这个用户名注册过了。如果有,则立刻提示用户该用户名已经被注册,系统还会处理验证用户输入的密码与确认密码是否一致,密码不能少于6位,Email是否是一个合法的格式等,当用户填写的所有的注册信息都合法了,用户提交,系统将用户注册的信息保存到数据库,用户注册成功。

输出:相应的提示信息(如:注册成功等)。

3.3 在线考试模块

在线考试模块适用于全校学生。通过在线考试可以方便有效地巩固和检测各科内容的学习情况,强化各章知识点,及时查补知识上的漏缺。考试者进入考试系统后,应该能根据自己的需要进行个人信息的修改、考试系统的进入,以及考分的查看。在线考试与一般的单机考试是不同的。鉴于考试环境一般为机房,考试者之间的距离很近,为了在线考试做到规范,对于每个应试者来说,试卷的试题难易程度和题量都应是相同的,但试题并不相同。在线考试基于网络环境,试卷应该从服务器的数据库随机抽取试题后动态生成的。

在线考试系统可以实现统一出题,在线答题,在线评分,在线查询成绩等功能。出题人员可以针对某一具体问题出题,设置试卷的题型,分数分布,考试时间。学生获得试卷编号后进入在线考试页面答题,在指定时间内提交试卷(时间到后系统自动提交),提示查询试卷。客观题部分系统自动评分。在指定时间内,考生登录后,输入试卷编号,学号,密码后,可以查看成绩以及排名。管理员拥有最大权限,可以管理学生、老师信息,也可以修改学生成绩,亦可以进行试题维护和更新,从而保证试题库的更新,也可以修改自己密码、添加、删除,和修改改卷人员以及出题人员的权限等。

总体结构功能说明:

(1)学生部分的主要功能要求:

1)学生登录。

2)在线答题。

3)学生成绩查询。

4)学生修改密码。

(2)教师部分的主要功能要求:

1)教师个人信息修改。

2)标志试卷状态,设置试卷内容。

3)设置试题数目以及试题的分值。

4)试卷生成。

5)添加新试题到数据库。

6)修改学生考试成绩。

(3)管理员部分的主要功能要求:

1)实现对学生基本信息进行修改、删除和多功能查询以及成绩排序。

2)实现对各种类型的试题答案进行添加、删除、修改的功能。

3)实现对各种类型的试题进行添加、删除、修改的功能。

4)实现对教师基本信息进行修改、删除,添加等功能。

5)实现管理员自身密码修改功能。

在线考试模块分为设置试卷、试卷生成和成绩查询3部分。功能划分图如图1所示。

学生登录后选择考试科目,系统检索试题库,生成满足输入要求的试卷,学生开始考试。学生答题过程中输入考试答案,系统将答案存入数据库,学生答题结束,提交试卷答案。学生输入学号和密码并选择科目查询成绩,系统从数据库中提取考试结果信息,输出考试结果。

3.4 教学公告模块

输入:在该模块中,管理员与教师都可以随时更新或添加新的公告,用户在登录界面中就能看到最新的公告了。

处理:系统会对用户请求做相应的处理

输出:跟据不同处理会有不同输出。

4 结语

网络教学管理是一项非常复杂的学校教学管理工作,同时也是极其重要的基础型工作。网络教学是未来教育发展的新趋势,如何设计出功能强大且有安全可靠的网络教学系统已经成为软件开发和设计者们的新课题。

摘要：网络教学作为教学的一项辅助手段,是教学形式的一场革命。它具有不受时空限制、资源共享、系统开放等优势。设计了一个基于Web的网络教学系统,并详细介绍了系统的功能模块。

关键词：网络教学系统,模块化,安全性,可扩展性

参考文献

[1]薛华成.管理信息系统.3版.北京:清华大学出版社,2009:30.

[2]李平,等.数字化在中小型学校中的实施与应用.北京联合大学学报,2003.6:17.

[3]赵永强.互联网环境下数字化校园网络教学系统的研究与应用[D]中南大学,2002.:34.

[4]杨帅.基于SSH的数字化系统的研究和设计[D].中国优秀硕士学位论文全文数据库,2009,(10):67-70.

网络教学资源系统的设计 篇8

关键词：网络教学平台；网络学习过程；学习过程管理系统

中图分类号：G250.73文献标识码：B文章编号：1673-8454(2012)15-0063-03

随着以互联网技术为核心的信息技术的发展，网络教学在我国得到了蓬勃的发展。在网络教学中，网络教学平台为教与学的实施提供了技术支持。网络教学平台自诞生以来经历了内容管理系统（CMS）、学习管理系统（LMS）、学习内容管理系统（LCMS）、通用网络教学平台（Web-based Instruction Platforms）四个阶段后，发展为一个由网上课程开发系统、网上教学支持系统和网上教学管理系统构成的相对完整的网络教学支撑平台。[1]尽管大多数的网络教学平台已具备用户管理、课程管理、资源管理等教学管理功能，但是，在利用网络教学平台的学习（教学）过程中出现了无法监控学生学习状况、不能指导学生学习方法、无法实现及时交流等问题，从而直接影响了学习效率。因此，网络教学平台需要在现有功能的基础上增加管理学习过程的功能，以提高网络教学（学习）效果。

一、网络学习过程管理的内涵

1.网络学习过程

网络学习是指通过计算机或者其他传播媒体组建的网络平台来进行学习的一种学习活动。学习过程是学习者为达成学习目标而必须执行的基本阶段或环节。那么，网络学习过程就是指在计算机网络环境下学习者为了达到预定学习效果而采取的一系列操作或活动，如确定学习目标、制定学习计划、选择学习方法、操作学习行为等。

2.网络学习过程管理

网络学习过程管理就是对网络学习过程进行管理，即对学习者在学习过程中的不同阶段或环节所采用的不同学习行为的管理。网络学习过程管理是以学习者的学习过程为核心、对学习者的学习行为进行有效的引导、监控、帮助、激励等管理行为，正如传统课堂中教师指导监督学生的学习情况、学习行为、课堂纪律、布置作业、组织讨论、测评考试等行为。

网络学习过程管理的目的是实现学习者和教师对学习过程的管理。[2]对学习过程的管理需要在学习过程中实现对学习者信息的记录，学习过程的追踪、监控，师生之间和学生之间的交互、讨论，学习方法和学习过程的引导、帮助，对学习结果的监测与评价等功能。由于网络学习具有突破时空限制的特点，学生可以随时随地进行网络学习。在基于网络教学平台的学习中，并不能保证学生在学习的同时刚好教师也在线。因此，通过借助教师管理学习过程很难实现，只能通过依靠网络教学平台来实现对学习者学习行为的引导、监控、帮助、激励等管理功能。那么，我们需要对网络教学平台的管理功能重新设计，在现有管理功能的基础上注入对学习过程管理系统的设计。

二、网络学习过程管理系统的设计

网络教学平台自20世纪90年代中期产生，经过二十多年的发展，目前已进入现代通用网络教学平台阶段，其管理系统主要有教学与系统管理子系统、网络教学与自主学习子系统、网络课程开发与资源管理子系统，它的管理功能主要是面向网络教学资源、面向用户和课程的，而没有对学习过程的管理。基于网络教学平台的学习过程管理系统是对学习者的学习全过程（从学习者进入平台开始至学习者离开平台）进行管理的，它是网络教学平台的一个专门管理学习过程的子系统。

基于网络教学平台的学习过程管理系统主要用于实现对网络学习过程的管理，主要内容在于管理网络学习行为，包括对学习者的引导、监控、帮助、考核与评价、激励等。其系统功能结构如图1所示。

1.用户管理

用户管理功能包括三个模块：用户注册、用户登录和用户管理。[3]用户注册模块提供用户注册界面，将正确的注册信息写入数据库，用户根据自己身份选择注册方式，待完成注册后才能进入平台学习。用户登录模块中，当用户输入登录信息后，系统自动将输入的信息和相关用户数据库中的内容进行比较，如果该用户输入的信息和数据库表中的内容相符，则通过验证，可成功登录；否则登录失败。用户管理主要管理学生、教师和管理员三种类型的人员，其中不同类型的人员被赋予的权限不同。

2.引导管理

管理系统中的引导功能主要体现在对学习者进行学习进度提示、学习方法指导、重难点提示三个方面。学习进度提示是指系统为学习者提示当前的学习进度及全部学习量等信息，引导学习者合理安排学习进度。学习方法指导是指系统根据学习内容的特征为学习者提供几种有效的学习方法，学习者可以根据自身状况选择合适的学习方法。重难点提示是指系统在学习内容的重难点处设置提示，便于学生抓住学习重点，合理安排学习时间。

3.监控管理

系统中的监控管理功能类似于传统课堂中教师对学生学习情况的监督和控制作用，包括学习时间的控制、学习内容的控制、学习交互的控制和学习效果的控制。[4]学习时间的控制是指系统从学习者注册登录该网络课程起，记录学习者在网络课程中停留的时间，便于学习者能随时查看自己的学习时间。学习内容的监控是指系统提供记录学习者在规定时间内学习的章节和知识点的功能，为检验学习成果提供量化指标。学习交互的监控是指系统能够记录学习者在规定时间内与教师或其他学习者的交互的次数和讨论主题的个数。学习效果的监控是指系统能够监控学习者的形成性练习，及时了解学习者进行个别化自主学习的阶段性学习效果。

4.帮助管理

系统能够为学习者提供交流讨论、网络答疑、相关知识链接等帮助。交流讨论借助于QQ软件、BBS、留言板、E-mail等手段在教师和学生间建立多向同步或异步在线交流来解决学生之间、师生之间在教学活动或课后环节中的交流和讨论问题，给学生充分自主权和发言权，如对课程的某些主题可以在网上展开讨论，各自发表见解等。网络答疑能让学生在学习过程中遇到疑问时能尽快得到教师对该问题的解答。相关知识链接的功能是指学生在学习过程中遇到新的知识点时，系统会提供相关知识链接，为学生提供帮助，节约学生查找的时间，提高学习效率。

5.考核管理

系统从作业管理、题库管理、测验管理和成绩管理四个方面提供考核管理。[5]作业管理部分是指教师可以在线布置作业、批改作业、对作业进行统计分析，学生可以在线完成作业并提交给教师。题库管理部分是指录入原始题库资料后，系统可以生成试题库，能够提供单选、多选、判断正误、匹配、排序、填空和论述题等多种题型，且题库内容可以导入、导出，或者形成压缩包便于老师保存数据。测验管理是指教师可以从试题库中抽出测试题目或录入原始试题，并规定测试时间，系统根据时间提示自动开放或关闭测验，学生在线测验后保存结果。成绩管理是指系统可创建关于学生答案的统计数据报告，进行综合加权计算，自动得到综合测评分数，并能对特定用户、作业和考试进行深入分析，并产生报表。

6.评价/激励管理

系统中的评价方式比较齐全，由教师评价、自我评价和同伴评价组成，评价要素可编辑，可填写标题、描述，设置其他参数如是否开启自我评价、评价开始时间、提交时间、结束时间等。激励机制是把学习与适当的娱乐结合，把学习与奖励相结合，其目的在于提高学习者的学习兴趣，主要方法有学习积分奖励，进度游戏奖励，提示语鼓励等。

三、网络学习过程管理系统的技术实现方法

基于网络教学平台的学习过程管理系统采用B/S三层体系结构，分别表示为用户表示层（即浏览器）、业务逻辑层（即应用服务器）和数据层（即数据库系统），其体系结构如图2所示。

该系统的开发环境是在Windows操作系统下，用到的服务器是Apache，数据库是SQL Sever，主要的开发工具是PHP+HTML+CSS。

该系统实现的关键技术有：

1.PHP技术

PHP 即 Hypertext Preprocessor(超文本预处理器)，其语法借鉴了 C、Java、PERL等语言，但对于开发者编程知识的要求较低，它与HTML语言具有非常好的兼容性，使用者可以直接在脚本代码中加入HTML标签，或者在HTML标签中加入脚本代码从而更好地实现页面控制。PHP 提供了标准的数据库接口，数据库连接方便，兼容性强、扩展性强，可以进行面向对象编程。

2.SQL Sever

SQL Server 是由Microsoft公司推出的一个关系数据库管理系统，具有良好的可伸缩性和可用性，易于安装部署和使用，支持对称多处理器结构、存储过程、ODBC，并具有自主的SQL语言。 SQL Server以其内置的数据复制功能、强大的管理工具、与Internet的紧密集成和开放的系统结构为广大的用户、开发人员和系统集成商提供了一个出众的数据库平台。

3.PHP与SQL Sever数据库的连接

（1）打开与SQL Sever数据库的链接

MS SQL Sever的连接可分为一般连接和永久链接两种。一般连接使用的函数是mssql-connect；永久连接使用的函数是mssql-pconnect。这两个函数的语法分别如下：

Int mssql- connect (string [severname], string [username], string [password]);

Int mssql- pconnect (string [severname], string [username], string [password]);

参数说明：

Severname：为欲连上的数据库服务器名称。

Username：为连接使用的账号，可省略。

Password：为连接使用的密码，可省略。

（2）关闭与SQL Sever数据库的链接

使用mssql-connect函数连接的数据库，可以使用mssql-close函数来关闭链接。该函数的语法如下：

Boolean mssql-close（int [link-identifier]）;

参数link-identifier为所指定的连接，可省略。

目前基于网络教学平台的学习过程管理系统尚处于初步运行阶段，还存在较多的问题，需要进一步研究与测验，以达到更好的管理效果。?

参考文献：

[1]曲宏毅,韩锡斌,张明等.网络教学平台的研究进展[J].数字校园，2006（5）：55-59.

[2]曹艳.网络学习社区中协作学习过程管理系统的构建与实现[D].武汉：华中师范大学，2007:14.

[3]秦剑锋.基于Web的教学管理平台的设计与实现[D].青岛：中国海洋大学，2006:43-48.

[4]陈云虹.基于Web的网络课程学习监控体系的构建[D].西安：陕西师范大学，2004:26-27.

[5]朱琦斌.基于BlackBoard的网络教学管理系统的设计和实现[D].上海：复旦大学，2010:31-32.

网络教学资源系统的设计 篇9

【关键词】网络程序设计论文

网络系统设计中的程序设计并发复杂性问题是由于现今网络系统的性能和设计理念等多种因素所共同导致的，因此只有在做好前期分析工作的前提下，才能够促进网络系统设计中的程序设计并发复杂性得到有效的遏制。

1网络程序并发性与复杂性简析

网络程序并发性与复杂性是由多方面引起的，以下从环境差距过于明显、设计理念的限制、驱动模式有待优化等方面出发，对于网络程序并发性与复杂性进行了分析。

1.1环境差距过于明显

网络程序并发性与复杂性主要是因为单机环境和网络环境差距过于明显所导致的。大家都知道随着近年来高质量网络程序的不断开发，之前传统程序设计过程中存在的许多问题都被暴露出来。在这一过程中可以发现网络环境与单机环境之间的巨大差异性成为影响程序开发设计的关键。其次，并发性问题的存在实际上成为了网络程序设计发展的重要限制瓶颈，因此，如何能够对于并发性问题进行有效的解决，成为了摆在程序设计人员面前的要点。与此同时，环境差距过于明显还意味着混合性并发模型发展时间短和实际应用少的缺陷也会暴露出来，因此其对于并发性问题的解决效果还需要进一步的观察。

1.2设计理念的限制

网络程序并发性与复杂性的存在也跟之前的设计理念被软硬件功能限制有着密切的联系。通常来说网络程序的并发性问题的表现形式通常会以分布性、异构性、异步性和访问延误等形式表现出来。因此工作人员在将问题整合成一个整体后就会发现，并发性问题变得极其难以解决。其次，设计理念上的限制还会使得网络程序设计的整体效率受到非常大的影响。

1.3驱动模式有待优化

网络程序并发性与复杂性和驱动模式有着千丝万缕的联系。由于网络并发任务处理方法实际上可以根据语义将其分为反应式和前摄式两种。在反应式模型中应用程序必须通过接收到相应的事件通知，然后才能够在此基础上能够更加具有针对性的发出具体的操作指令，在这一过程中如果操作的结果是错误的，则工作人员可以从函数的返回值中即时获知。其次，驱动模式有待优化还指的是操作的错误情况通常会作为完成事件的参数，传递给应用程序如果需要同时发出多个相似的并发操作，则需要在发出操作指令时，增加一个标识参数，从而能够在此基础上对于并发操作进行更加细致的区分。

2网络程序并发性与复杂性问题应对

网络程序并发性与复杂性问题的应对应当从许多方面出发，以下从优化多线程模型、协调程序运作顺序、开发新型并发模型等方面出发，对于网络程序并发性与复杂性问题的应对进行了分析。

2.1优化多线程模型

网络程序并发性与复杂性问题应对的第一步是合理优化多线程模型。工作人员在优化多线程模型的过程中首先应当根据多线程并发模型多线程并发模型的线程调度来对其进行分别的分析。其次，工作人员在优化多线程模型的过程中应当确保线程的运行状况与应用层的控制无关，在这一过程中CPU是由调度器来进行控制的，并且调度器对于线程的调度是强制性的。与此同时，工作人员在优化多线程模型的过程中应当合理的实现CPU控制权的强制转移，从而能够在此基础上有效的规避因为上一个线程没有处理好当前线程所需要的各种数据，引发数据竞争，严重的甚因此，在对线程协作复杂或者并发性高的任务进行处理，最终可以减少系统出现崩溃的概率。

2.2协调程序运作顺序

网络程序并发性与复杂性问题应对的关键是协调程序运作顺序。工作人员在协调程序运作顺利的过程中首先应当理解到与抢占式调度相比CPU的控制权具有更强的优先度，因此这意味着只有在当前线程放弃数据处理后实际上才会将CPU的控制权转移到其他线程。其次，作人员在协调程序运作顺利的过程中还应当确保应用程序的线程操作必须经过系统调用，在这一过程中由于线程代码的移植具有很高的难度，因此实际上非常严重的影响了其普遍适应性，所以只有通过合理的协调才能够确保其运作顺序的合理优化。

2.3开发新型并发模型

网络程序并发性与复杂性问题应对离不开新型并发模型的开发与利用。工作人员在开发新型并发模型的过程中应当优先对于混合性并发模型进行应用。其次，工作人员在开发新型并发模型的过程中首先应当理解到无论是事件驱动模型还是多线程并发模型实际上都具有各自的优点和不足，因此这导致了其在实际应用中始终存在一定的局限性。对因此设计人员在开发新型并发模型的过程中应当勇于打破常规合理的将这两种模型融合在一起，最终能够期待形成全新的并发模型，最终能够促进程序设计合理性的有效提升。

3结束语

在网络程序的设计过程中并发性问题实际上是一个难以进行规避的复杂问题。因此工作人员在认清当前的技术条件下应当通过有效的提升网络程序的并发处理能力，并且在此基础上并发模型的性能进行完善，才能够促进网络程序设计效率的有效提升。

参考文献

网络传输系统设计论文 篇10

小区数据传输系统的设计必须依托于现有的城域骨干网。目前我县城域骨干网是由MSTP系统为切入，以CiscoCatalyst3750M为核心，旁挂BAS做认证设备，采用星形结构联至分前端各汇聚节点CiscoCatalyst3560上的网络构架。同样的，把小区分前端作为一汇聚节点，由于汇聚层不采用环路结构，故用CiscoCatalyst3560直接联至中心机房CiscoCatalyst3750M即可。通过开启CAT3750M的MPLSVPN功能即可满足汇聚层下集团用户对虚拟专用网的需求，同时用BAS实现对个人用户的认证工作。对接入层来说，根据上述网络设计结构，小区内共设38个星形接入点，如果接入点用户有MPLSVPN需求的，要求接入设备必须支持路由功能，否则的话直接采用普通接入交换机，来实现对个人用户的网络接入。数据传输系统结构设计。

5结束语

小区网络虽然是城市中的一个部分，但对传输系统的设计同样是一个系统工程，特别是对于规模较大的小区来说，更是要求设计者对整个网络的方方面面有所把握。对于基层技术人员来说，必须掌握一些基本的设计理念，同时通过大量的实践和经验积累来完善设计思路，再结合实际情况，才能做出最合理的设计方案。以上设计仅仅是以烟厂小区为例，根据平常工作经验，简单阐述网络传输平台中一些主要环节的设计方法，而对于其他很多环节如供电系统的设计、防雷与接地系统的设计等这里就不再赘述。

网络教学资源系统的设计 篇11

摘 要：针对目前网络教学系统存在的不足，提出并开发了一种新型的基于B/S模式的网络教学系统。文章着重介绍了基于B/S模式教学系统的设计、开发过程管理及实现系统的关键技术。通过新型网络教学系统的开发和设计，为网络教学的规模化、正规化提供了一种低成本、高效率的实现途径。

关键词：B/S 网络教学 数据库设计 版本管理

中图分类号：G434 文献标识码：B文章编号：1673-8454（2009）01-0048-04

一、引言

随着现代网络技术和Internet应用平台的发展，网络教学利用信息化技术克服了传统教育受时空制约的弊端，使得广大师生可以异步完成灵活交互式自主性教学活动，传统教育资源和教学方法的限制也被打破，教师可以依据自己的教学经验对课程进行设计，并通过教学平台收集教学效果；学生可以根据自己的学习水平安排计划和进度，实现个性化、自主化教育。

研究比较国内外流行的网络教学平台，如WebCL、E-learning、4A、中文版Blackboard、魔灯、南京易学的天空教室等国内教学平台和LearningSpace、WebCT、Topclass和Blackboard等国外教学平台后发现，国内教学平台虽然在教学设计工具和课程设计方面提供了一些资源，但其设计工具和模板不够简单和灵活；从交流和协作功能方面来看大多数教学平台重视通过网络进行教和学的沟通，但缺乏工作组的设计，很难模拟现实的大学教学场景；在管理方面，它把安全登录和技术支持功能放在十分重要的地位。课件点播是具有我国特色的一项教学平台功能，但是相比较国外教学平台而言，国内教学平台在课程单元管理、自测管理和作业评分管理方面仍有不足。[1]

围绕以上这些问题，本文提出的基于B/S模式的网络教学系统具有以下特点：在课程设计上提供了既符合教学设计系统化的思想，又能提供开放性设计思路的工具；在交流协作方面，P2P技术的引进让学习者像在现实中学习一样方便，网上虚拟大学社区的设计也解决了工作组的问题。在管理上，将与学习者学习相关的所有信息生成一定格式的文档，并与学校的相关数据库连接，便于教学管理人员进行分析和归纳；对课程资源建立统一的管理空间，并对其进行合理的划分，提供专门的人员进行分类管理。

二、网络教学系统分析与设计

1.系统目标和功能设计

教学工作涉及师生之间教与学的方方面面，因此网络教学系统的设计也要从教与学的工具和方法上考虑。该文设计的目标是基于因特网搭建一个虚拟的网络教学平台。通过网络教学系统，教师、管理员可以设计、提交与教学相关的资料和信息，学生则可以获得各自所需的教学资源，从而达到教学网络化和信息化的目的。[2]

基于网络的教学系统，在功能上主要包含以下几个方面：提供系统的课程开发、学生管理、系统用户的交流、测验、学习和教学跟踪工具、以及定期的统计功能。该文通过对网络教学系统功能的分析并结合课程、学生、教师三条主干线在教学过程中的设置和使用情况，设计和开发的基于B/S模式的网络教学系统主要包括三大模块和其下属的八个子模块，系统的功能如图1所示。

管理员通过课程管理模块设置课程类别、创建课程和任命与课程相关的教师；通过用户管理模块设置整个系统的注册方式、管理用户账号和用户权限；通过系统配置模块来管理站点信息、对系统的参数进行配置、插件设置和统筹系统界面风格。

教师通过教学设计模块来确定教学目标、教学大纲和教学计划，根据相应的课程来设计与之对应的教学活动、教学策略以及评价标准；通过教学活动模块完成教学准备和教学实施两个步骤，在教学准备中，教师上传或者设计相关的网络课程，导入课程素材和讲义等，在此期间将教学设计中的活动添加进来。在教学实施阶段教师将积极引导学生自主学习，展开相关的讨论，通过答疑来解决学生学习过程中的问题，通过布置作业巩固学习结果，最后通过测验考试查看教学效果；通过教学评价反馈模块对学生作业和发表的文章进行评定，也可采取相关专题的测试来检验教学效果，再结合网上教学活动的评定和记录来更好地设计、实施教学。

学生通过课程学习模块完成课程学习前的准备和相应课程的学习。学生浏览课程简介、课程大纲和课程公告后选定自己要学习的课程，注册和报名后通过系统的审核进入课程学习阶段，在此阶段学生查阅课程相关资料、课件等来确定自己的研究方向，通过提问、答疑、在线讨论、工作组等形式来完成相关课程问题，完成老师布置的作业、测试等教学活动，最后参加本门课程考试取得课程学分；通过教学评价模块来查看自己和整个课程学习人员的作业情况、测试成绩以及个人活动记录，然后将自己的学习情况反馈给老师。

2.网络教学系统总体架构

网络教学系统运行在基于B/S的开放式Internet/Intranet环境中。其中，浏览器能向内/外部服务器发送请求，以此来获得信息；而服务器可以在网中任何位置，运行在任一种操作系统上，在后台处理请求后将结果发送给用户。[3] 系统的网络结构设计采用三层模式，即：表示层-业务层-数据层。在表示层，教师和学生利用主机上的浏览器，如IE、Firefox等任一种来访问教学系统提供的服务。在业务层，采用Apache作为Web服务器，其中，Web服务器接受用户申请，并通过执行数据库访问技术，将用户申请信息转换为数据库可识别的语句，连接数据库并取得信息，然后返回给用户。数据层采用MySQL作为数据库服务器，为方便数据管理拟定将数据分为教学资源数据库、教师信息数据库和学生信息数据库。这样，浏览器、Web服务器、数据库服务器就构成了一种开放式的B/S集成模式。网络教学系统的总体架构如图2所示。

3.数据库设计

开发网络教学系统首要任务就是设计系统的数据库模型。在开发过程中分别从概念数据库模型和物理数据库模型两个层次对数据库进行设计。首先对网络教学系统进行分析之后，采用Power Designer（PD）建立数据库的概念模型，再把概念模型转化成物理模型。MySQL可以通过物理模型自动生成数据库。下面介绍系统数据库具体建模过程。

（１）建立概念数据模型（ＣＤＭ）

CDM也称为信息模型，从系统用户的角度出发对信息进行建模，以此来表现整个数据库的全局逻辑结构，在此期间不用考虑具体的计算机系统或者某个DBMS系统，只是为了展现现实的系统业务活动。建立CDM包括定义域、实体与实体间的关系等过程。采用PD所建立的网络教学系统CDM的部分模型如图3所示。

（２）由概念模型生成物理数据模型（ＰＤＭ）

PDM是描述数据库的物理实现，目的是把CDM中建立的现实世界模型生成特定的DBMS脚本，从而产生数据库中保存信息的存储结构，以保证数据在数据库中的完整性和一致性。PDM可以自动生成诸如“create table”之类的sql脚本。[4]

（３）采用正向工程和逆向工程进行迭代建模

正向工程是指先建立CDM再通过PDM产生一个关系数据库，或产生一个能在数据库系统环境中运行的数据库脚本。逆向工程是指将已存在的物理数据库结构导入到新的PDM 之内，包括表、索引、触发器、视图等。系统开发和系统的数据库建模都是一个反复迭代的过程，在开发过程根据用户的需求可能要不断地修改和添加数据库结构，在这种情况下，利用逆向工程把已经建立好的数据库系统的PDM模型生成出来，然后再把PDM模型逆向成CDM模型，对CDM模型进行相应的修改，修改完毕再通过正向工程重新生成数据库。

三、系统开发过程管理及系统实现的关键技术

1.系统开发过程中的版本管理

版本控制不仅能对正在研发的项目进行整体管理，使项目开发小组各成员之间以一种有效的机制进行协调工作，而且能对所开发的版本进行分支、合并和恢复管理，加之网络教学系统是一个信息频繁改变的地方，因此，使用版本控制系统尤为重要，图4为网络教学系统设计中版本控制系统的部署图。

图4中，一端保存所有纳入版本控制数据的svn版本库，在另一端是svn客户端程序，管理着所有纳入版本控制数据的工作拷贝，在这两极之间是各种各样的版本库访问层，使用网络通过服务器访问版本库，而本地的则可绕过服务器直接访问版本库。

2.系统权限访问控制

根据系统安全体系中用户权限管理需要，在系统的安全设计中将权限分为访问控制权限和用户角色两部分。

在定义这个权限时，访问控制权限可分为三种：一是页面权限，对于每一张页面都有一个页面权限，以便进行页面访问的控制；二是操作权限，它是只在一个功能块或页面内定义的权限，其下没有子权限，只有父权限（即操作权限所在页面的页面权限）；三是链接权限，它是对每一个链接设定的权限，在定义这个权限时，必须有所在页面的页面权限（即父权限）和此链接到的页面的页面权限（即子权限）。这三种权限构成了访问权限的层次结构。在系统中只有一个根权限，就是首页的权限。其中每个页面有一个页面权限用于控制页面的访问控制，页面内的所有链接都有权限，它用于控制此链接的显示与否，页面内的各种操作权限是权限树中的叶子结点，其有一个父结点即其所在页面的页面权限。页面权限之间由链接权限连接起来。

用户权限是用来管理哪些用户可以进行什么样的操作，且可以控制用户从哪些主机连接到服务器，是否允许用户对其他用户授予或者取消对他们可以访问的数据库表的权限。在此系统中，角色用户分为系统管理员用户、教师用户、学生用户和游客四个大类，其中前三个为系统正式用户，后一个为系统非正式用户。对于系统管理员则赋予了最大级别的权限，它可以授予或者取消其他用户对指定数据库的所有基本权限；教师用户则赋予了对课程数据进行相关操作的权限；学生用户则赋予了对所选课程进行相关操作的权限，游客则赋予只能浏览一些特定的网页的权限。

对于不同的用户角色根据要求赋予了不同的页面权限、操作权限和链接权限，这样就构成了对用户管理的多样化，保护了数据库的内容，提高了数据的安全性。

3.数据库分页查询技术实现

服务器端的Web 数据库根据每次从客户端传递的不同查询条件查出符合条件的记录，并把结果显示在网页上。如何快速而合理地把查询结果输出到浏览器，直接关系着网站的访问量。鉴于网络教学系统查询结果的数据量大，有几百条甚至上千条，一次将如此多的数据全部输出到客户端是不合理的，这样一来会使页面的显示方式不便于用户浏览；二来大量的数据查询因耗时较长，从而使得客户端等待的时间过长；三是多个用户同时访问数据库会使服务器的负载过重，利用数据库分页技术就可以解决这些问题。在系统设计中利用PHP服务器端的脚本语言来对MySQL数据库管理系统进行查询。[5] 系统采用zend MVC框架开发，在zend框架下Zend_Db_Table是Zend 框架表模块，它通过zend_db_adapter连接到MySQL数据库。数据库分页查询设计流程是连接数据库后先查询符合条件的记录总数、确定需要显示的每页记录数后计算出需要的总页数（即记录总数/每页记录数）、计算出每页的起点和每页记录数进行分页查询后显示到浏览器页面上。

4.采用XML技术配置用户功能界面

教学系统中涉及多种角色的用户，不同用户具有不同权限，因此不同角色登录系统后显示的是不同的功能界面。例如，教师登录到系统后应该能使用上传课程作业、教学资源和课程公告等功能，而学生登录后则可以提交作业、浏览课程公告等。XML是W3C组织提出的国际标准，是一套定义语义标记的规则。DOM可以采用分层次对象模型来访问存储在XML文档中的信息，可以将XML文档中的信息转化成一组树的节点。[6] 在网络教学平台系统中所有的功能菜单都采用树状结构设计，使用XML配置文件根据不同的用户权限来配置该菜单，使得用户获得与自己权限相符的功能，系统管理员在为用户创建账号时根据用户角色的不同来自动生成XML配置文件。

除此之外，系统在教学交互过程中还设计了路径类关联类，目的是为了控制目录缓存机制，用于提高对类的引用和访问速度；设计页面编辑器的目的是为了减轻页面设计者的工作负担。采用了p2p技术来延伸教学的内容；采用Smarty技术更好地解决模板设计问题；采用单点登录技术解决多次登录需要不同用户名和密码问题；采用数据仓库技术解决大量冗余数据和数据的不一致。

四、结束语

基于B/S模式的网络教学有着广阔的前景，必将对传统的教学模式产生深远影响。网络教学是一个系统工程，它涉及网络信息的很多领域，本文仅仅作了初步的探讨和尝试。怎样更好地结合校园网的资源优势，使得教师、学生相互之间的交流更加方便、快捷，还需要在教学理论、教学模式和教学方法上进行改进，这也是未来实施网络教学的必然要求。

参考文献：

[1]国外网络教学的发展.http://geo.cersp.com/sJxyj/jstd/200611/1345_2.html.

[2]刘卫国等.基于Struts与Hibernate的网络教学平台的设计与实现[J].教育信息化,2006(4):26-27.

[3]褚丽莉.基于Web和三层C/S结构的选课系统的设计[J].辽宁工学院学报,2001(12)：11-12.

[4]姜江. PowerDesigner数据库系统分析设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2004.

[5]唐汉明等. 深入浅出MySQL数据库开发、优化与管理维护[M].北京:人民邮电出版社，2008.

[6]（美）WHITE C，QUNL，BURMANL.周生炳,宋浩,肖伟等译.XML从入门到精通[M].北京:电子工业出版社,2002.