網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

姜晶

摘 要： 在教育信息化的大環(huán)境下，利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)成為現(xiàn)代教育的必然要求，網(wǎng)絡(luò)課程以其交互性、共享性、開(kāi)放性、協(xié)作性和自主性等特點(diǎn)成為新的學(xué)科教學(xué)模式，構(gòu)建基于Web技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的迫切需要。以徐州開(kāi)放大學(xué)為例，以建構(gòu)主義等學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)，采用PHP動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)技術(shù)、MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，建立一個(gè)通過(guò)Internet實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源發(fā)布、網(wǎng)上選課、教師授課、學(xué)生學(xué)習(xí)、師生交流等功能的課程平臺(tái)。該平臺(tái)功能強(qiáng)大、方便易用、是有效服務(wù)于教師、學(xué)生和實(shí)現(xiàn)一定教學(xué)管理功能的網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)。該文重點(diǎn)探討了該網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的需求分析、總體設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等，從而為如何運(yùn)用面向?qū)ο蟮姆椒焖?、高效地開(kāi)發(fā)一個(gè)通用性好的網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)提供一個(gè)良好的思路。

關(guān)鍵詞： 網(wǎng)絡(luò)課程； B/S結(jié)構(gòu)； 需求分析； 總體設(shè)計(jì)； UML用例； UML活動(dòng)圖

中圖分類號(hào)： TN711?34； TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2018）02?0034?04

Abstract： In the environment of education informationization， Internet has become an inevitable requirement of network teaching for modern education， and network curriculum has become a new subject teaching mode with its characteristics of interactivity， shareability， openness， cooperativeness and autonomy. Therefore， construction of network curriculum platform based on WEB technology is an urgent need for network teaching. Taking Xuzhou Open University as an example， PHP dynamic website development technology and MySQL database technology are adopted to establish a curriculum platform which uses Internet for teaching resource release， online course selection， teacher instruction， student learning， teacher and student communication under the guidance of constructivism and other learning theories. The network curriculum platform is a powerful， convenient and easy?to?use one which serves teachers and students effectively and can achieve a certain teaching management functions. The demand analysis， overall design and database design of the network curriculum platform are discussed emphastically in this paper so as to provide a good idea for how to use the object?oriented method to develop a universal network curriculum platform quickly and efficiently.

Keywords： network curriculum； B/S structure； demand analysis； overall design； UML use case； UML activity diagram

0 引 言

當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)課程作為教育信息化的產(chǎn)物得到了空前的發(fā)展，有關(guān)于網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)的模式以及其所涉及的技術(shù)問(wèn)題亦有多方面的探討[1]。

本文以徐州開(kāi)放大學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)為基礎(chǔ)，從系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的選擇、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)等方面，利用UML用例模型、UML活動(dòng)圖等圖像化數(shù)據(jù)，構(gòu)建出該系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)藍(lán)圖。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則

1） 現(xiàn)實(shí)性

結(jié)合學(xué)校自身的軟硬件環(huán)境，根據(jù)學(xué)校的教學(xué)規(guī)模、教學(xué)模式、經(jīng)濟(jì)能力、信息處理的要求等情況進(jìn)行系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的選取[2]；在系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)搭建方面盡可能減小經(jīng)濟(jì)開(kāi)銷，不盲目追求技術(shù)上的先進(jìn)性。

2） 簡(jiǎn)單性

在滿足系統(tǒng)應(yīng)用需求的前提下，考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的可操作性要強(qiáng)、操作界面要簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)，以方便多層次的師生雙方的使用；在系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)中， 要盡量避免不必要的模塊復(fù)雜化，操作流程以簡(jiǎn)潔、方便、順暢為主。

3） 通用性

結(jié)合各類課程的教學(xué)特點(diǎn)、分析各類課程教學(xué)資源，利用學(xué)校現(xiàn)有的校園網(wǎng)環(huán)境，搭建一個(gè)通用于各學(xué)科的網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，通過(guò)系統(tǒng)管理模塊，可以為多門課程提供網(wǎng)上教學(xué)服務(wù)。

4） 可擴(kuò)充性

考慮學(xué)校發(fā)展的實(shí)際情況，提供方便的接口，便于后續(xù)的系統(tǒng)擴(kuò)充、升級(jí)。

2 開(kāi)發(fā)工具與運(yùn)行平臺(tái)

本網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)采用瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）模式[3?4]，在這種結(jié)構(gòu)下，用戶界面只需通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器便可實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)主要的事務(wù)邏輯在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，再結(jié)合后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)層的優(yōu)勢(shì)，便于系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與擴(kuò)充。同時(shí)，對(duì)于該平臺(tái)的使用者來(lái)說(shuō)，大大降低了用戶操作難度，使得平臺(tái)的所有用戶無(wú)需添加、安裝任何額外的插件或軟件就可以完成相關(guān)操作，極大地方便了用戶的使用。在開(kāi)發(fā)工具上，結(jié)合系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)原則，選取了PHP語(yǔ)言來(lái)編寫本網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的程序文件，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為MySQL，Web服務(wù)器端為Apach服務(wù)器軟件。endprint

3 系統(tǒng)用例模型

在系統(tǒng)需求分析的基礎(chǔ)上，提取出本網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的三類用戶（參與者）[5?6]：

1） 管理員：通過(guò)系統(tǒng)管理模塊管理學(xué)生、教師的個(gè)人信息、教學(xué)資源信息、學(xué)生選課與成績(jī)信息等，進(jìn)行平臺(tái)欄目設(shè)置、平臺(tái)模板的維護(hù)、教學(xué)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)等；

2） 教師：主要承擔(dān)自身的教學(xué)資源的管理，如查看與發(fā)布、修改、刪除課程資源、查看選課情況、與學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題互動(dòng)、學(xué)生成績(jī)管理、個(gè)人信息管理等；

3） 學(xué)生：查看、檢索、下載課程資源，完成作業(yè)、查看成績(jī)、網(wǎng)上提問(wèn)等；

根據(jù)以上分析，采用UML用例模型來(lái)描述本網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的需求和功能。

3.1 管理員用例圖

管理員用例如圖1所示。

3.2 教師用例圖

教師用例圖如圖2所示。

3.3 學(xué)生用例圖

學(xué)生用例圖如圖3所示。

以上三圖中的參與者均有“注冊(cè)、登錄、注銷”這三個(gè)用例，考慮到重復(fù)性，該三圖中未畫(huà)出。

4 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

為了進(jìn)一步描述系統(tǒng)需求，下面通過(guò)UML活動(dòng)圖來(lái)描述上述用例之間、用例內(nèi)部的動(dòng)態(tài)關(guān)系，以便明確系統(tǒng)的業(yè)務(wù)工作流程。

4.1 學(xué)生活動(dòng)圖

學(xué)生用例使用其個(gè)人賬號(hào)，登錄課程平臺(tái)后，可瀏覽、搜索課程的教學(xué)資源并下載，完成其個(gè)人信息管理、選課查詢與修改、成績(jī)查詢、完成并上傳作業(yè)、參與課程師生互動(dòng)（實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)BBS兩種形式）等，具體的活動(dòng)圖如圖4所示。

4.2 教師（管理員）活動(dòng)圖

教師（管理員）用例擁有一定的網(wǎng)站操作權(quán)限，其中，管理員是超級(jí)教師，具有系統(tǒng)內(nèi)的最高權(quán)限，并對(duì)其他用例完成角色授權(quán)，對(duì)全站的用戶和資源進(jìn)行統(tǒng)一管理。教師用例則可以在登錄后完成其個(gè)人信息管理、課程教學(xué)資源發(fā)布與管理、作業(yè)管理、成績(jī)管理、在線和非在線答疑等師生互動(dòng)管理。以課程教師為例，說(shuō)明其活動(dòng)流程，如圖5所示。

參照系統(tǒng)用例圖與活動(dòng)流程圖，可以歸結(jié)出本網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)可分為三大功能模塊，分別是系統(tǒng)管理模塊、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模塊、信息交互模塊[7?8]。對(duì)各功能模塊的詳細(xì)描述如下：

5.1 系統(tǒng)管理模塊

由系統(tǒng)的管理員在登錄后完成如下管理功能：

1） 教師管理：錄入、更新、查詢、刪除課程教師的個(gè)人信息并賦權(quán)；

2） 學(xué)生管理：錄入、更新、查詢、刪除學(xué)生的個(gè)人信息并賦權(quán)；

3） 班級(jí)管理：錄入、更新、查詢、刪除班級(jí)信息；

4） 課程管理：錄入、更新、查詢、刪除課程信息；

5） 教學(xué)資源管理：完成教學(xué)公告的發(fā)布與維護(hù)、對(duì)平臺(tái)上的課程資源進(jìn)行增刪改操作；

6） 選課管理：對(duì)學(xué)生選課的內(nèi)容進(jìn)行增刪改等維護(hù)工作；

7） 成績(jī)管理：對(duì)學(xué)生選課成績(jī)進(jìn)行增刪改等維護(hù)工作；

8） 網(wǎng)站管理：設(shè)置網(wǎng)絡(luò)模板與風(fēng)格，增刪改課程平臺(tái)欄目等；

9） 數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)：完成全站的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)。

5.2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模塊

此模塊是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的核心，師生雙方在此模塊內(nèi)根據(jù)權(quán)限的不同，可完成如下功能：

1） 個(gè)人信息設(shè)置：教師與學(xué)生均可完成個(gè)人信息的查詢、更新等，以參與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；

2） 網(wǎng)絡(luò)選課：學(xué)生根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，選擇學(xué)期課程；

3） 資源發(fā)布與管理：教師完成課程相關(guān)信息的設(shè)置、上傳教學(xué)資源并進(jìn)行增刪改的操作；

4） 資源瀏覽與下載：教師與學(xué)生均可完成課程平臺(tái)內(nèi)的資源的檢索、查看與下載；

5） 作業(yè)發(fā)布與完成：教師可完成作業(yè)的布置、批改與更新等操作；學(xué)生可查詢作業(yè)并在線完成作業(yè)；

6） 成績(jī)發(fā)布與查詢：教師可完成學(xué)生成績(jī)發(fā)布及更新等操作；學(xué)生可查詢其課程成績(jī)信息。

5.3 信息交互模塊

通過(guò)課程論壇，師生雙方完成問(wèn)題發(fā)布、答疑及其他交互活動(dòng)，這里設(shè)計(jì)了實(shí)時(shí)BBS和非實(shí)時(shí)BBS兩種形式。

本網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的功能結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

6 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

6.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

結(jié)合數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的相關(guān)范式[9?10]，根據(jù)用戶的信息需求、系統(tǒng)功能的處理需求等特性，設(shè)計(jì)出網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)主要的數(shù)據(jù)表有12張，各數(shù)據(jù)表名和描述如表1所示，各表的字段在此不贅述。

6.2 數(shù)據(jù)庫(kù)連接的實(shí)現(xiàn)

在使用過(guò)程中，本課程平臺(tái)需要不斷地訪問(wèn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，因此數(shù)據(jù)庫(kù)連接的創(chuàng)建、關(guān)閉等操作也非常頻繁，這樣就大大地降低了整個(gè)平臺(tái)的性能，成為平臺(tái)運(yùn)行的瓶頸[11?12]。為了有效解決此問(wèn)題，筆者以函數(shù)形式設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫(kù)連接，該函數(shù)主要完成課程平臺(tái)頁(yè)面與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接、進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)參數(shù)的設(shè)置、連接狀態(tài)的反饋等，具體使用時(shí)，只需在各個(gè)頁(yè)面進(jìn)行函數(shù)調(diào)用即可。

數(shù)據(jù)庫(kù)連接參數(shù)的相關(guān)代碼為：

$dbhost = ′localhost′； //數(shù)據(jù)庫(kù)地址

$dbname = ′nsdb′； //數(shù)據(jù)庫(kù)名稱

$dbuser = ′nsadmin′； //數(shù)據(jù)庫(kù)用戶名

$dbpwd = ′jjns7311′； //數(shù)據(jù)庫(kù)密碼

7 結(jié) 語(yǔ)

本文以徐州開(kāi)放大學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)為實(shí)例，利用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法和思想，從該網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的需求分析、總體設(shè)計(jì)等方面做了一個(gè)比較全面的研究。目前，設(shè)計(jì)完成的網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)正在徐州開(kāi)放大學(xué)試用，從各方面的反饋中看出，該平臺(tái)具有通用性，可適用于各類學(xué)校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)等進(jìn)行課程教學(xué)與教學(xué)管理；平臺(tái)的功能也較完善，既能滿足師生雙方的教與學(xué)需求，又可為個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求提供支持，是課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充；平臺(tái)整合了各類教學(xué)資源，建立了標(biāo)準(zhǔn)的資源庫(kù)，大大提高了教學(xué)資源的利用率；系統(tǒng)將底層數(shù)據(jù)庫(kù)與前臺(tái)網(wǎng)頁(yè)分層設(shè)計(jì)，有利于平臺(tái)后期的擴(kuò)展和維護(hù)，對(duì)系統(tǒng)功能的進(jìn)一步豐富也比較方便。該網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的應(yīng)用，極大地豐富了教學(xué)方法、擴(kuò)大了教學(xué)空間，進(jìn)一步大大提升了學(xué)校教育教學(xué)的信息化水平，從而也對(duì)如何運(yùn)用面向?qū)ο蟮姆椒▉?lái)快速、高效地開(kāi)發(fā)一個(gè)通用性較好的網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)提供了一個(gè)良好的思路。endprint

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