計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

杜雪娟

（運城學院 師范分院，山西 運城 044000）

計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

杜雪娟

（運城學院 師范分院，山西 運城 044000）

隨著現(xiàn)代化計算機網(wǎng)絡技術的迅猛發(fā)展以及教育信息化日益普及，計算機網(wǎng)絡教學信息管理系統(tǒng)逐漸成為一大研究熱點.本文首先分別從系統(tǒng)設計目標、系統(tǒng)結構、功能以及安全性等方面闡述計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)設計方案；之后介紹了系統(tǒng)的實現(xiàn)，并對系統(tǒng)中關鍵技術的應用進行深入分析.

計算機網(wǎng)絡；教學管理系統(tǒng)；設計方案；系統(tǒng)實現(xiàn)

1 前言

隨著現(xiàn)代化信息技術的不斷進步以及教學信息化進程的日益推進，教學管理信息系統(tǒng)的應用范圍也相應擴大，在此背景下，從教學管理實際需求出發(fā)，開發(fā)具有較強實用性的計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義.當前，不少軟件研發(fā)公司紛紛推出符合信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢的新技術標準及實施方案，其中比較具有代表性的企業(yè)級應用開發(fā)技術主要有依托于Java2的J2EE技術體系、依托于DNA結構的.NET技術體系以及CORBA規(guī)范等，三者分別具有自身優(yōu)越性，筆者結合教學管理實際，選取美國微軟公司所推出的依托于DNA結構的.NET技術體系作為計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)技術標準.高校管理由于其特殊性和培養(yǎng)人才的任務艱巨性，所以對其實現(xiàn)教務管理就顯得尤為重要.如果不能對教務管理系統(tǒng)進行及時的省級，而是沿用原來的模式和手段進行管理的話，可能會對教育教學改革的深化和教育信息化的發(fā)展帶來一些不便，而且甚至于起到阻礙作用，因為教育的發(fā)展和受教育者的大量需求發(fā)展導致了應用信息化來加強網(wǎng)絡教學的教務管理系統(tǒng)是勢在必行的事情.教務管理系統(tǒng)對于新技術的應用也是其發(fā)展的必然，新一代的互聯(lián)網(wǎng)技術帶來了教務管理系統(tǒng)深化的可能性，所以推動基于WEB的成教教務管理系統(tǒng)建設極具現(xiàn)實意義.

2 系統(tǒng)設計方案

筆者所提出的計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)主要特點是功能強大、易于操作、實用性強.該系統(tǒng)主要設計主旨是實現(xiàn)對教學信息的網(wǎng)絡化及信息化管理.

2.1 系統(tǒng)設計目標

教務管理系統(tǒng)是確保教學質量和提高管理效率的的一套教務管理軟件.系統(tǒng)可以促進學校教學工作更加規(guī)范化、科學化和信息化，提升了學校的辦學水平.教務管理系統(tǒng)的使用，使學生和老師可以從網(wǎng)絡上方便地參與學校各項教學活動，如查詢考試安排、查詢考試成績、網(wǎng)上選課、大學英語四六級網(wǎng)上報名、計算機等級考試網(wǎng)上報名、個人課表查詢等.

該教務管理系統(tǒng)使用的是Client/Server、Web Services技術、是一個面向學校教務處用戶的多模塊信息管理系統(tǒng).采用C/S和B/S兩種架構的結合，突破了原先教務系統(tǒng)使用的局限性，實現(xiàn)多機同時工作統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫.因而就可在多地域、任意時間段來訪問教務系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，大大加強了系統(tǒng)數(shù)據(jù)共享的能力.另外采用了以上流行和標準的網(wǎng)絡技術也極大地提高了系統(tǒng)的可移植性.同時采用了基于PHP編程作為軟件開發(fā)平臺、中間件和組件技術，使得系統(tǒng)的二次開發(fā)更加靈活、方便.高?？筛鶕?jù)自身特點對學籍管理、畢業(yè)審核條件、教學資源調配等進行個性化修改.系統(tǒng)充分考慮學年制、學年學分制、學分制以及過渡時期等不同階段教學管理軟件銜接的需求，解決學校課程庫、成績庫、學生庫等的數(shù)據(jù)遷移問題.同時也強化了基于INTRANET面向師生的服務和互動管理，使高校教學管理工作效率大大提高，同時也方便學生.如通過計算機快速與高質量選課管理給學生的課表隨機派位，讓學生根據(jù)自己的意愿在較短的時間內完成課程的選擇.

計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)的主要設計目標是：在校園網(wǎng)技術之上構建課堂教學管理信息服務以及具有集成特點的教學過程管理服務，教師可以獲取課堂教學網(wǎng)絡化服務，學生可以獲取數(shù)字化課堂學習平臺.

2.2 系統(tǒng)體系結構

系統(tǒng)選擇分層式結構，具體詳見下圖所示.

圖1 計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)體系結構示意圖

為最大限度的降低系統(tǒng)維護及系統(tǒng)升級工作量，在用戶端應用瀏覽器軟件，并且后臺應用Web服務器以及數(shù)據(jù)庫服務器，這樣可以確保工作效率達到最佳狀態(tài).

2.3 系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)登錄、基礎數(shù)據(jù)管理、課堂教學資源管理、課堂教學管理、成績管理、網(wǎng)絡答疑管理以及學習管理等七大功能模塊.其中，系統(tǒng)登錄主要作用是對用戶身份進行驗證，以具體的用戶類型為依據(jù)生成相應的功能菜單以及對應的用戶操作界面；基礎數(shù)據(jù)管理主要負責諸如導入基礎教務信息、管理系統(tǒng)用戶權限等系統(tǒng)基本信息管理的實現(xiàn)，進而確保系統(tǒng)運行的正常狀態(tài)；課堂教學資源管理主要針對的是教師維護課程數(shù)據(jù)，涉及管理教學計劃、教案、教學參考資料等；課堂教學管理主要是輔助教師對課堂教學進行網(wǎng)絡化管理，例如查詢課程資源、考勤情況以及作業(yè)完成情況等；成績管理主要作用是輔助教師管理學生成績，教師從實際情況出發(fā)，在對考勤、作業(yè)完成情況等因素進行全面考慮的前提下對成績計算公式進行設定，這樣可以有效解決傳統(tǒng)手工管理成績所具有的任意性及主觀性，此外還可以有效控制出錯率；網(wǎng)絡答疑管理主要包括在線答疑以及離線答疑兩種形式，主要是便于學生在學習過程中所遇到的難題向教師進行咨詢，及時獲取教師反饋；學習管理主要作用是確保學生查詢及應用網(wǎng)絡課程相關資源的順利實現(xiàn)，比較常見的有學生對課堂教案的查詢、課堂作業(yè)的提交、查詢某課程的成績等.

系統(tǒng)功能結構詳見圖2所示.

2.4 安全性

圖2 計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)功能結構示意圖

在對計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)進行設計的過程中，系統(tǒng)安全性問題是一項不容忽視的重要內容，開展系統(tǒng)安全性設計的主要目的是確保對計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)進行訪問的用戶全部是通過合法途徑獲取相關授權的用戶，無合法授權的用戶禁止對計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)進行訪問、查詢相關信息，從而對計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)遭受非法惡意攻擊的可能予以有效控制.筆者在此所闡述的計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)所涉及到的安全技術不但包括有網(wǎng)絡基礎結構以及基礎系統(tǒng)所提供的安全性保障，還包括針對交互操作開展身份驗證以及授權或者是跟蹤用戶數(shù)據(jù)等.

3 系統(tǒng)實現(xiàn)及關鍵技術應用

3.1 系統(tǒng)的實現(xiàn)分析

計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)的實現(xiàn)主要包括表示邏輯實現(xiàn)、業(yè)務邏輯層實現(xiàn)以及信息層實現(xiàn)三方面的內容.

表示邏輯層也就是通常所談及的表示層，具體是指用戶接口部分，其主要作用是確保用戶與應用程序之間所開展的對話的實現(xiàn)，具體到筆者所設計的計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)即為一系列專用網(wǎng)頁，其主要功能主要有實現(xiàn)用戶登錄，對用戶輸入進行驗證以及將相應的操作結果及時向用戶進行反饋等等；業(yè)務邏輯層在應用程序中占據(jù)著核心地位，其位于分布式系統(tǒng)的中間層，主要作用是對相關數(shù)據(jù)進行處理.在筆者所提出的系統(tǒng)方案中，在VB.NET基礎之上設計了具有通用性、負責實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫之間有效連接的數(shù)據(jù)庫連接組件，之后結合系統(tǒng)流程實際需求對相關的業(yè)務邏輯組件進行設計，大致包括基本業(yè)務組件以及管理業(yè)務組件兩大類，其中前者主要面向的是IE用戶，作用在于確保用戶對系統(tǒng)功能應用的實現(xiàn)；后者主要面向的是系統(tǒng)管理人員，主要作用是輔助系統(tǒng)管理員針對用戶實際需要對系統(tǒng)做出處理；信息層的主要作用是確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理的實現(xiàn)，確保業(yè)務層需求得以切實滿足.在筆者所闡述的計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)當中，信息層是由教務信息數(shù)據(jù)庫、課程資源數(shù)據(jù)庫以及課堂教學信息數(shù)據(jù)庫等部分所構成的，具體的工作模式為在數(shù)據(jù)庫服務器中運行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，借助ADO.NET技術確保訪問數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)交互的順利實現(xiàn)；除此之外，該系統(tǒng)通過對存儲過程的靈活運用，在很大程度上提升了數(shù)據(jù)訪問速度.

3.2 系統(tǒng)中關鍵技術的應用

第一，依托于XML技術的動態(tài)配置用戶功能界面.在筆者所闡述的計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)當中包括諸多角色不同的用戶，并且每個用戶分別擁有不同的權限，在完成系統(tǒng)登錄之后會看到功能不同的界面.例如，對于教學秘書而言，在完成系統(tǒng)登錄之后，便可以導入教務數(shù)據(jù)，并對其加以維護，此外可以管理教師授課計劃等；對于教師而言，在完成系統(tǒng)登錄后可以實現(xiàn)對所教授課程的諸如教學計劃、課件等相關信息進行管理，同時就還可以管理學生考勤情況以及作業(yè)的完成情況等；對于學生用戶而言，在完成系統(tǒng)登錄之后，可以接受課程作業(yè)，對與某門課程相關的參考資料以及成績進行查詢等.為確保上述功能的切實實現(xiàn)，利用XML文檔中所保存的DOM訪問相關信息，可以按照實際登錄系統(tǒng)的用戶的不同，進行與之系統(tǒng)訪問權限相對應的系統(tǒng)功能菜單的動態(tài)配置，這樣每個用戶就只能獲取與自己所擁有的系統(tǒng)訪問權限相對應的功能.系統(tǒng)管理人員在進行用戶賬號創(chuàng)建過程中會生成相應的XML配置文件，并且在對用戶所擁有的系統(tǒng)訪問權限進行維護時對相應的XML配置文件進行修改.

第二，利用ADO.NET技術實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的有效連接.所謂ADO.NET，即由.NET framework所提供的對象類的名稱，其主要適用范圍是存儲數(shù)據(jù)過程中的數(shù)據(jù)交互，確保訪問異構數(shù)據(jù)源的一致性，從而在數(shù)據(jù)操作過程中對數(shù)據(jù)訪問進行有效分解，獲取數(shù)個能夠單獨使用的非連續(xù)組件..NET framework數(shù)據(jù)提供程序主要適用于數(shù)據(jù)庫連接、執(zhí)行命令以及檢索結果，其包括在ADO.NET之中，主要是由DataSet以及.NET數(shù)據(jù)提供程序兩個關鍵性組件所構成的.借助DataSet，能夠建立由一個或數(shù)個數(shù)據(jù)源影射充當數(shù)據(jù)的虛擬數(shù)據(jù)庫.ADO.NET架構的核心組件為.NET數(shù)據(jù)所提供的程序，其主要作用是確保數(shù)據(jù)源和組件、XML Web Service、應用程序間通信的順利實現(xiàn).

4 結語

綜上所述，現(xiàn)代化計算機信息技術的進步以及教育信息化的日益推進，為計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)推廣奠定了堅實基礎.筆者依據(jù)軟件工程思想，并對教學管理實踐中相關環(huán)節(jié)和影響因素予以全面考慮，提出計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)方案；在此過程中還涉及到諸如組件、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡以及模塊化等一系列相關技術.該計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)的實際應用結果充分證實了其有效性及優(yōu)越性.一方面，對于教學管理人員而言，借助該教學管理系統(tǒng)，省去了大量簡單重復性的數(shù)據(jù)整理工作，另一方面，對于教師機學生而言，利用該教學管理系統(tǒng)可以更加方便的進行信息查詢，在一定程度上促進了課堂教學質量的提升.計算機網(wǎng)絡教學管理系統(tǒng)的研究及應用有助于確保教學管理工作科學化、網(wǎng)絡化以及信息化的盡快實現(xiàn).但在計算機教學管理系統(tǒng)的應用過程中也暴露出部分亟待解決的問題，主要有以下兩方面，第一，當前試運行系統(tǒng)局限于簡單實現(xiàn)，其功能模塊有待進一步完善；第二，當前的系統(tǒng)是獨立運行的，需要借助教務管理系統(tǒng)將基礎教務信息導入，接下來要重點解決與教學系統(tǒng)的有效整合，確保教學信息直接使用問題.

〔1〕莫志勇.吉林大學遠程教育教學管理系統(tǒng)二次開發(fā)——教務管理平臺[J].吉林大學學報,2004（04）.

〔2〕吳德方,劉冉冉,鄭恩興.基于B/S結構實驗室教學管理系統(tǒng)的開發(fā) [J].電腦知識與技術,2008（S2）.

〔3〕張黎明,張昕.高校教學管理系統(tǒng)的研究與設計[D].第一屆中國高校通信類院系學術研討會論文集,2007.

〔4〕虞筠,湯志軍,宋洪淵.開發(fā)教學管理網(wǎng)絡系統(tǒng)實現(xiàn)現(xiàn)代化教學管理[J].西安航空技術高等專科學校學報,2006（02）.

〔5〕馬繼東,李淑紅.管理信息系統(tǒng)教學案例的教學改革探討[J].長春理工大學學報,2010（06）.

〔6〕周陳.淺談現(xiàn)代教學管理系統(tǒng)與高校教務無紙化管理[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2010（08）.

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