在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究與設(shè)計

劉艷

摘 要： 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，通過網(wǎng)絡(luò)遠程在線學(xué)習(xí)的方式，已經(jīng)成為現(xiàn)代教學(xué)的手段之一。本文介紹了在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)傳輸條件下，一個典型的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的研究與設(shè)計。

關(guān)鍵詞： 在線學(xué)習(xí) 多媒體 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1.研究背景和意義

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)和學(xué)習(xí)方式已經(jīng)發(fā)生了巨大變化，不再局限于傳統(tǒng)的面對面的教學(xué)模式。媒體技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得網(wǎng)上在線學(xué)習(xí)得到了很大發(fā)展。

在線學(xué)習(xí)不同于以往的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生提供了更加自由的學(xué)習(xí)空間及豐富的學(xué)習(xí)資源和信息環(huán)境。利用網(wǎng)絡(luò)進行遠程教育已經(jīng)成為教育發(fā)展的一個方向，可以突破時空界限，節(jié)省教育資源，而且?guī)熒g可以實現(xiàn)互動，反饋和交流都比傳統(tǒng)廣播電視教學(xué)更方便、更有效率。

本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個小型在線學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了多媒體學(xué)習(xí)資源的共享、下載、上傳，為學(xué)生提供了自學(xué)材料及考核方式；為教師提供了教學(xué)課件，加強了師生之間的溝通和交流，為學(xué)生營造了主動學(xué)習(xí)的氛圍。

2.系統(tǒng)總體設(shè)計

在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)需要符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理、認(rèn)知心理，學(xué)習(xí)和教學(xué)環(huán)境的營造要與當(dāng)前單機版教學(xué)課件環(huán)境匹配，外在的網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境和師生間內(nèi)在的教學(xué)、學(xué)習(xí)活動必須整合起來，創(chuàng)造出協(xié)作學(xué)習(xí)的環(huán)境，為學(xué)習(xí)活動提供更廣泛的支持和發(fā)揮空間，滿足不同知識水平和認(rèn)知風(fēng)格的學(xué)習(xí)對象的需要。

根據(jù)教學(xué)過程的實際調(diào)查，教師與學(xué)生分別有不同的功能需求。教師需要進行身份認(rèn)證，從而具有教師權(quán)限，能夠發(fā)布最新公告，發(fā)布教學(xué)課件和習(xí)題等，能夠?qū)W(xué)生上傳的內(nèi)容進行檢查，能夠在論壇進行答疑，還能對所在班級的學(xué)生進行管理。對于學(xué)生，需要身份認(rèn)證，具有學(xué)生操作權(quán)限，包括課堂學(xué)習(xí)、練習(xí)教師布置的作業(yè)、上傳作業(yè)、與教師互動答疑、瀏覽最新的公告等。

本系統(tǒng)主要基于JSP和SQL Server數(shù)據(jù)庫技術(shù)，分為五大模塊：身份管理模塊、班級管理模塊、上傳下載模塊、答疑模塊、后臺管理模塊。采用當(dāng)下流行的B/S模式，可以讓學(xué)生用瀏覽器從任何一臺連接到互聯(lián)網(wǎng)的計算機訪問系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用三層B/S模式進行設(shè)計，第一層為操作界面，在瀏覽器中鍵入URL即可訪問在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)網(wǎng)站，Web服務(wù)器為客戶提供對應(yīng)的操作界面。第二層為應(yīng)用層，應(yīng)用程序都存儲在Web服務(wù)器上，用戶請求通過服務(wù)器提交給應(yīng)用程序，由應(yīng)用程序訪問數(shù)據(jù)庫。第三層為數(shù)據(jù)庫，是已經(jīng)設(shè)計建立完成的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，處理用戶對數(shù)據(jù)庫的查詢、增加、修改、篩選甚至刪除等請求。

3.主要功能模塊介紹

3.1身份管理模塊

身份管理模塊，主要包括新用戶的注冊，修改密碼，修改基本資料，以及重新獲得密碼等子模塊。主要用戶類型分為教師、學(xué)生和后臺管理員。不同用戶通過身份驗證后，具有不同的權(quán)限和操作界面。后臺管理員具有最大權(quán)限，可以對各類資源和用戶進行管理。

3.2班級管理模塊

教師對自己所任教的班級進行管理，包括學(xué)生成員管理、學(xué)生作業(yè)管理、學(xué)生成績管理等子模塊。教師可以瀏覽或備注學(xué)生的信息，可以根據(jù)實際情況將學(xué)生從對應(yīng)班級中添加或刪除，可以對學(xué)生的作業(yè)進行歸檔、存儲及統(tǒng)計等，給予相應(yīng)的成績并存檔。

3.3上傳下載模塊

本模塊包括上傳、下載和搜索子模塊。各種不同類型的用戶可以選擇資源的路徑和類別進行上傳，給予一定的標(biāo)題和描述以方便搜索，并記錄上傳的資源個數(shù)和信息。各用戶可以在自己有權(quán)限的下載頁面上，點擊下載需要的資源，并記錄下載資源的個數(shù)和信息。在搜索資源頁面上，各類用戶輸入所搜資源的關(guān)鍵字或者不同的資源類別，系統(tǒng)返回滿足條件的資源綜合信息，分頁顯示。

3.4答疑模塊

答疑模塊分為交流、提問和建議子模塊。交流子模塊主要是學(xué)生之間進行相關(guān)知識點的討論，提問子模塊主要提供學(xué)生向老師留言提問，老師進行回復(fù)的功能。學(xué)生的提問可以預(yù)先提交并存儲，等待老師上線后進行回答。建議子模塊由學(xué)生或教師向后臺管理員提交留言，提出建議或其他問題，管理員進行回復(fù)。

3.5后臺管理模塊

后臺管理模塊分為資源管理、用戶管理、公告管理和留言管理子模塊。資源管理子模塊，管理員根據(jù)一定原則對各類資源進行審核和瀏覽，刪除不當(dāng)資源，并通過公告或留言告知上傳者。用戶管理子模塊，管理員審核用戶的注冊申請，并可以瀏覽各類用戶的信息和學(xué)習(xí)情況，剔除不符合要求的用戶。此外管理員還可以發(fā)布各類公告，瀏覽各類留言，并刪除不當(dāng)留言。

4.主要實現(xiàn)技術(shù)

4.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本系統(tǒng)采用SQL Server數(shù)據(jù)庫開發(fā)。Microsoft SQL Server作為一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，是當(dāng)前最受歡迎的數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)檢索模型[1]。系統(tǒng)與SQLServer2000連接采用Microsoft SQL Server 2000 Driver for JDBC，非常靈活，易于使用，速度快，低內(nèi)存支出并且占用磁盤空間較少。

本系統(tǒng)建立了用戶表、用戶附加信息表、資源信息表、用戶上傳信息表、用戶下載信息表、文件類型表、留言信息表、公告信息表等。數(shù)據(jù)庫中采用了存儲過程及觸發(fā)器，實現(xiàn)了SQL SERVER編程模型，減輕了網(wǎng)絡(luò)負載，提高了傳輸處理效率，并提高了系統(tǒng)管理安全性。

4.2操作界面的設(shè)計

本系統(tǒng)利用交互式的動態(tài)Web頁面現(xiàn)圖文、視頻、動畫等瀏覽及管理。采用了flash、photoshop等綜合技術(shù)，針對學(xué)生青春、活力的風(fēng)格特征，界面設(shè)計需要具有流行元素，符合激情、充滿朝氣的特色。

4.3應(yīng)用程序設(shè)計

應(yīng)用程序主要采用JSP進行開發(fā)，實現(xiàn)用戶管理、上傳搜索下載資源、留言管理、后臺管理等主要功能模塊。JSP可以執(zhí)行于所有平臺，移植性非常高，JSP和JavaBean甚至不用重新編譯。設(shè)計過程中利用AJAX技術(shù)，AJAX的核心技術(shù)是XMLHttpRequest對象，通過這個對象，JavaScript可在不重載頁面的情況下與Web服務(wù)器交換數(shù)據(jù)[2]，利用此技術(shù)可以實現(xiàn)用戶名重名檢測、三級聯(lián)動列表菜單等。

5.總結(jié)和展望

在線學(xué)習(xí)主要利用動態(tài)網(wǎng)頁制作技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、JSP及JavaScript等技術(shù)實現(xiàn)，系統(tǒng)需要體現(xiàn)出一定的實時性、交互性和動態(tài)性等特點。本系統(tǒng)旨在建立一個多學(xué)科通用的模塊化網(wǎng)上教學(xué)平臺，為本學(xué)院的網(wǎng)上教育提供技術(shù)基礎(chǔ)服務(wù)。對于本系統(tǒng)所涉及的模塊和技術(shù)，仍有許多問題需要進一步探討和提高，如可以增加聊天室，進行在線答疑問，以及可以增加在線考試功能，等等。網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)是傳統(tǒng)教學(xué)的延伸，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的發(fā)展，這種信息化的教學(xué)系統(tǒng)將會有更廣闊的空間。

參考文獻：

[1]王俊偉等. SQLServer 2000中文版數(shù)據(jù)庫管理與應(yīng)用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[2] 王誠梅等. JSP案例開發(fā)集錦[M].北京：電子工業(yè)出版社，2005.