計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)研究

崔翠　劉洋　李立新

摘要：隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)中運(yùn)用的不斷深入，我們?cè)絹?lái)越深刻的認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)在學(xué)校教育中的作用。針對(duì)這種發(fā)展形式，本文設(shè)計(jì)了一種網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)系統(tǒng)，方便學(xué)生隨時(shí)隨地，想學(xué)就學(xué)。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源

一、引言

二十一世紀(jì)是知識(shí)爆炸的時(shí)代，知識(shí)的更新很快。教育事業(yè)必須跟上現(xiàn)代化步伐，所以，電腦網(wǎng)絡(luò)教學(xué)勢(shì)在必行。

由于多媒體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)介入了教師們的備課、上課和教學(xué)研究中，教師對(duì)應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)的認(rèn)識(shí)不斷提高，逐步建立了新的教學(xué)理念。即教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者、活動(dòng)的組織者；學(xué)生是活動(dòng)的主體、知識(shí)的探索者；教學(xué)的內(nèi)容不僅是知識(shí)，還有方法、能力、品格；教學(xué)媒體是學(xué)生的認(rèn)知工具，既作為感知的對(duì)象，又作為認(rèn)知的途徑；教學(xué)方法應(yīng)為“情景創(chuàng)設(shè)”、“主動(dòng)探索”；“協(xié)作學(xué)習(xí)”、“商討會(huì)話”和“意義建構(gòu)”等多種新型方法綜合運(yùn)用；教學(xué)的進(jìn)程必須是“問(wèn)題──發(fā)現(xiàn)──探索──創(chuàng)造”。新的教學(xué)理念的建立使教師們不斷的追求高效能的課堂教學(xué)模式，那就是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維習(xí)慣的學(xué)生主動(dòng)探索、合作學(xué)習(xí)的新型教學(xué)模式。

二、研究目的與意義

傳統(tǒng)的黑板加粉筆的教學(xué)手段已無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前大信息量的教學(xué)需要，教育體制和教育模式必須有重大變革，才能滿足21世紀(jì)要求培養(yǎng)高層次、能夠適應(yīng)社會(huì)發(fā)展、具有創(chuàng)造性人才的需求，所以，必須創(chuàng)造一個(gè)在教師指導(dǎo)下學(xué)生自主學(xué)習(xí)的環(huán)境。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)向教育領(lǐng)域的擴(kuò)展，計(jì)算機(jī)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)在教育過(guò)程中的應(yīng)用越來(lái)越普遍。以計(jì)算機(jī)為輔助工具的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)作為一種全新的教學(xué)方式越來(lái)越受到人們的重視。所謂網(wǎng)絡(luò)教育指的是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，以學(xué)習(xí)者為主體，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、通信技術(shù)和Internet網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)為主要教學(xué)手段和傳播媒體，運(yùn)用圖像、文字、動(dòng)畫(huà)、音頻和視頻等相結(jié)合的一種新型的交互式網(wǎng)絡(luò)教育方式。而網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)是基于這種技術(shù)產(chǎn)生的一種具體的應(yīng)用模式，它是在校園網(wǎng)甚至Internet上建立一個(gè)虛擬的教學(xué)環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中，可以實(shí)現(xiàn)教師備課、講課，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，教師和學(xué)生課后交流、答疑、批改作業(yè)及考試等教學(xué)環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)教育打破了傳統(tǒng)教育的時(shí)空限制、地域限制，使學(xué)習(xí)者可以按照自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃在網(wǎng)上學(xué)習(xí)，能更充分地利用教育資源，為全社會(huì)的學(xué)習(xí)者所共享，使國(guó)民可以得到更多、更好的受教育機(jī)會(huì)。網(wǎng)絡(luò)教育是一種開(kāi)放式的教育體系，為知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的終生教育、終生學(xué)習(xí)提供了良好的條件。通過(guò)建立和完善以計(jì)算機(jī)輔助工具的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)教育模式到現(xiàn)代教育模式的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)全國(guó)乃至全世界教育資源的共享，是實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生個(gè)別化終身教育和最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)全民教育終身化的有效途徑。

三、 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1. 需求分析

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在當(dāng)今的信息時(shí)代扮演越來(lái)越重要的角色，高可靠性的Internet網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為師生的遠(yuǎn)程教學(xué)和交流提供了穩(wěn)定的平臺(tái)，極大的提高了教學(xué)的效率。

基于Internet技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)組建是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，其總體設(shè)計(jì)的確定，不僅要考慮到近期目標(biāo)，還要為系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展和維護(hù)留有余地。設(shè)計(jì)中需求要考慮個(gè)階段的情況，為適應(yīng)長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定使用，進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和設(shè)計(jì)。盡可能采用成熟先進(jìn)且穩(wěn)定的技術(shù)，使用先進(jìn)技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并有相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的可用性。

基于Internet技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建成以后，必須具備以下功能：

（1） WWW服務(wù)，作為信息服務(wù)的平臺(tái)。

（2） E-mail服務(wù)，作為信息傳遞和外界交流的一種途徑。

（3） FTP服務(wù)，各種教學(xué)資源共享的主要方法。

（4） 在線交互服務(wù)，師生以留言的形式進(jìn)行問(wèn)題的討論。

當(dāng)然，為完成網(wǎng)絡(luò)的功能，計(jì)劃在后期實(shí)現(xiàn)基于ATM的寬帶多媒體校園網(wǎng)，并通過(guò)ATM和省寬帶多媒體網(wǎng)相連接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程教學(xué)。

綜上所述，本網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的系統(tǒng)建設(shè)必須采用成熟、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖如圖1所示。

2.實(shí)施方案與策略

2.1軟件解決方案

Internet技術(shù)采用B/S結(jié)構(gòu)，所以其軟件可以分為服務(wù)器軟件和客戶端軟件?？蛻舳塑浖饕獮闉g覽器，Microsoft Windows98/XP+Microsoft Internet Explorer是目前最為常見(jiàn)的搭配；而服務(wù)器軟件則較為復(fù)雜，涉及網(wǎng)絡(luò)造作系統(tǒng)、Web服務(wù)器軟件、E-mail服務(wù)器軟件等。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的功能特點(diǎn)，服務(wù)器端采用以下軟件方案：

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

Microsoft Windows 2000 Server，它提供較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能，并集成DNS、DHCP等服務(wù)。

Web服務(wù)器軟件

IIS5.0，這實(shí)在Windows 2000 Server上實(shí)現(xiàn)Web服務(wù)的最理想的方案，利用它可以實(shí)現(xiàn)WWW、FTP等服務(wù)，并支持ASP。

E-mail服務(wù)器軟件

Winmai server4.0，它支持POP3、SMTP，使用及維護(hù)非常方便。

2.2.配置策略

因?yàn)槭蔷W(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，對(duì)響應(yīng)速度、安全性方面的要求相對(duì)較低，所以從節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的角度出發(fā)，可以考慮將多個(gè)功能服務(wù)器軟件安裝在同一臺(tái)硬件配置較好的物理服務(wù)器上。服務(wù)器配置如表1-1所示。

對(duì)于局域網(wǎng)客戶的IP管理策略，采用動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議DCHCP，它實(shí)質(zhì)上是一種TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)服務(wù)器計(jì)算機(jī)來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)上的使用的IP地址和其他配置的詳細(xì)信息，以減少管理IP地址配置的復(fù)雜性。

2.3 應(yīng)用開(kāi)發(fā)

網(wǎng)頁(yè)制作和信息發(fā)布

建設(shè)一個(gè)為教育服務(wù)的門(mén)戶網(wǎng)站，可以使用Frontpage或Dreamweaver等軟件。

動(dòng)態(tài)交互功能的開(kāi)發(fā)

Wingdows2000server本身對(duì)ASP有良好的支持，并可通過(guò)安裝Active perl 5.0.1.631-MS win32-x86獲得對(duì)CGI的支持，在吃基礎(chǔ)上可以利用各種開(kāi)放的自由源代碼制作聊天室和論壇，實(shí)現(xiàn)在先交互。

E-mail系統(tǒng)

服務(wù)器端采用Wingmail server，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中，郵箱用戶將獲得類似xxx@zgld.edu各式的郵箱，實(shí)施免費(fèi)郵箱深情和自動(dòng)服務(wù)。

FTP服務(wù)

服務(wù)器端采用CuteFTP，對(duì)連接用戶分為多種不同權(quán)限，不同類型用戶其上傳或下載的速率也不同。

2.4 Internet接入

介入方式選擇

常見(jiàn)的接入方式包括Modem、ASDL、ISDN、LAN等多種。這里選用DDN接入方式，其速度快、穩(wěn)定性好、障礙率低、網(wǎng)絡(luò)延時(shí)小，非常適合本網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)平臺(tái)。

3.架設(shè)Web服務(wù)器與網(wǎng)站開(kāi)發(fā)

3.1.架設(shè)Web服務(wù)器

IIS的概述

IIS是一種Web服務(wù)器組件，其中包括Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、NNTP服務(wù)器和SNMTP服務(wù)器，分別用于網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件傳輸、新聞服務(wù)和郵件發(fā)送等方面。使用IIS使得在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布信息成為一件很容易的事。

IIS的配置

以站點(diǎn)文件夾C：＼abc目錄，IP地址為92.168.0.1，網(wǎng)站默認(rèn)啟動(dòng)頁(yè)面文件index.htm為例，配置過(guò)程為：

（1）啟動(dòng)IIS。執(zhí)行控制面板/管理工具/Internet服務(wù)器命令，并在默認(rèn)Web站點(diǎn)上右擊，選擇屬性，進(jìn)入默認(rèn)Web站點(diǎn)屬性設(shè)置界面。

（2）修改主目錄。轉(zhuǎn)到主目錄窗口，在本地路徑輸入C：＼abc。

（3）修改綁定IP地址。轉(zhuǎn)到Web站點(diǎn)窗口，再I(mǎi)P地址后的下拉菜單中選擇需要用到的本機(jī)IP地址192.168.0.1。

（4）修改主頁(yè)文件。轉(zhuǎn)到文檔窗口，勾選啟用默認(rèn)文當(dāng)選項(xiàng)，并添加文件名位index.htm.

IIS的校驗(yàn)

打開(kāi)瀏覽器，在地質(zhì)欄輸入192.168.0.1后回車，如果能看到index.htm網(wǎng)頁(yè)中的內(nèi)容，說(shuō)明配制成功。

3.2.網(wǎng)站開(kāi)發(fā)

此套系統(tǒng)很重要的一個(gè)功能就是通過(guò)搭建的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)資料的共享。在前期的工作均做到位的情況下，下面就要利用Web頁(yè)面的形式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。

系統(tǒng)流程結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

各功能模塊實(shí)現(xiàn)

有關(guān)網(wǎng)站建設(shè)的內(nèi)容已在本書(shū)第2章提及，此處簡(jiǎn)單介紹支隊(duì)以上流程圖在實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的應(yīng)用。

（1）主頁(yè)。實(shí)現(xiàn)功能模塊整合。效果如圖3所示。

（2）精品課堂。提供課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)方法與手段等內(nèi)容。

（3）在線教育。提供網(wǎng)上教育系統(tǒng)的基本功能，如：

# 網(wǎng)上提交作業(yè)。作業(yè)時(shí)教師檢查學(xué)生情況的一條重要途徑。教師可以借助系統(tǒng)在網(wǎng)上公布作業(yè)內(nèi)容，發(fā)布消息，并且定期公布作業(yè)答案。學(xué)生則可以通過(guò)系統(tǒng)提交自己的作業(yè)。

# 網(wǎng)上測(cè)試。教師提供相應(yīng)的試題庫(kù)，同時(shí)由教師設(shè)定考試時(shí)間、考試題型、題意和分值，并發(fā)布考試信息。學(xué)生進(jìn)行測(cè)試時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)教師的設(shè)置自動(dòng)生成試卷，由系統(tǒng)控制考試時(shí)間。測(cè)試完成后，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行評(píng)分，并顯示測(cè)試成績(jī)。

# 學(xué)習(xí)情況監(jiān)督及學(xué)習(xí)成績(jī)綜合評(píng)定。一門(mén)課程的成績(jī)應(yīng)由學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)情況和考試成績(jī)綜合評(píng)定，所以對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)情況的監(jiān)督檢查室和有必要的。系統(tǒng)可以記錄學(xué)生的訪問(wèn)次數(shù)及作業(yè)成績(jī)，這樣教師可以根據(jù)這些信息來(lái)評(píng)定學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，并綜合學(xué)生的考試成績(jī)給出學(xué)生的總評(píng)成績(jī)。

# 學(xué)生信息查詢或修改。學(xué)生可以通過(guò)系統(tǒng)查詢自己的作業(yè)成績(jī)、平時(shí)成績(jī)、測(cè)試成績(jī)、總評(píng)成績(jī)等，還可以修改自己的個(gè)人基本信息或密碼等內(nèi)容。

（4）資源下載。教師可以將所受課程相關(guān)的課件、電子教案、輔助教學(xué)軟件、學(xué)習(xí)參考資源等信息資源提供給學(xué)生下載。

（5）在線視頻。將教師上課時(shí)的錄像上傳至往上，學(xué)生可以實(shí)時(shí)點(diǎn)播。

（6）友情鏈接。創(chuàng)建訪問(wèn)其他網(wǎng)站的快捷方式。

4.系統(tǒng)實(shí)施

使用HTML語(yǔ)言，結(jié)合HTML網(wǎng)頁(yè)、SAP指令和Activex元件建立動(dòng)態(tài)、交互且高效的Web服務(wù)器應(yīng)用程序。同時(shí)，ASP和access2000結(jié)合，采用access數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)采用B/S模式，用戶通過(guò)前臺(tái)瀏覽器瀏覽信息，管理員可以通過(guò)后臺(tái)輸入、修改、刪除數(shù)據(jù)庫(kù)信息，并可通過(guò)后臺(tái)，對(duì)員工信息和權(quán)限進(jìn)行辦公自動(dòng)化管理。本系統(tǒng)采用三層應(yīng)用模式型B/S.B/S即使瀏覽器/服務(wù)器模型，就是指安裝維護(hù)一個(gè)服務(wù)器，而客戶端采用瀏覽器進(jìn)行軟件。他是隨著Internet技術(shù)的興起，對(duì)C/S模型的一種變化和改進(jìn)。主要利用了不斷成熟的Web瀏覽器技術(shù)，結(jié)合多種語(yǔ)言和技術(shù)，是一種全新的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)。B/S三層應(yīng)用模型采用三層客戶/服務(wù)器機(jī)構(gòu)，在數(shù)據(jù)管理曾和用戶界面曾增加了一層機(jī)構(gòu)，成為中間件。使整個(gè)體系結(jié)構(gòu)為三層。三層結(jié)構(gòu)是伴隨著中間件計(jì)數(shù)的成熟而興起的，和新概念是利用中間件將應(yīng)用分為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層三個(gè)不同的處理層次。三個(gè)層次的哈維是從邏輯上分的，具體的物理分發(fā)可以有多種組合。中間件作為構(gòu)造三層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)平臺(tái)，替動(dòng)了以下主要功能：負(fù)責(zé)客戶機(jī)與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器間的連接和通信；實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫(kù)的高效廉潔；提供一個(gè)三層結(jié)構(gòu)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、部署和管理的平臺(tái)。這種三層結(jié)構(gòu)在曾于層之間仙湖獨(dú)立，任何一層的改變不會(huì)影響其它層的功能。

在使用B/S應(yīng)用模式的系統(tǒng)中，用戶同伙瀏覽器向分布在網(wǎng)絡(luò)上的許多服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器對(duì)瀏覽器的請(qǐng)求進(jìn)行處理，將用戶所需信息返回到瀏覽器。而其余如數(shù)據(jù)請(qǐng)求、加工、結(jié)果返回以及動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)生成、對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)和應(yīng)用程序的執(zhí)行等工作全部由Web server完成。隨著Windows將瀏覽器技術(shù)之如操作系統(tǒng)內(nèi)部，這種應(yīng)用模型已成為當(dāng)今應(yīng)用軟件的首選應(yīng)用模型。顯然B/S結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序相對(duì)于傳統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)應(yīng)用程序是一個(gè)非常大的進(jìn)步。

四、結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)Web網(wǎng)站系統(tǒng)可以加強(qiáng)師生之間的交流，迅速獲取信息、共享資源，更快的反饋情況。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)信息現(xiàn)代化管理的有效手段之一，通過(guò)教學(xué)平臺(tái)項(xiàng)目的實(shí)施，可以有效實(shí)現(xiàn)網(wǎng)站交流的規(guī)?；蟠筇岣呔W(wǎng)站管理的工作效率。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)系統(tǒng)基本開(kāi)發(fā)完畢。其功能基本符合用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的要求，能夠完成用戶基本信息的管理并提供部分系統(tǒng)維護(hù)功能。但本系統(tǒng)還不夠完善，有待進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)、

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