互聯(lián)網(wǎng)背景下基于ASP技術(shù)的大學(xué)遠程教育系統(tǒng)設(shè)計

李享

摘 ?要： 由于教學(xué)資源在傳統(tǒng)遠程教育系統(tǒng)中傳輸具有單一性，只能與單一客戶端共享，為了實現(xiàn)教學(xué)資源的多次共享，提出互聯(lián)網(wǎng)背景下基于ASP技術(shù)的大學(xué)遠程教育系統(tǒng)設(shè)計。依托共享服務(wù)器的優(yōu)化和共享器結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成了系統(tǒng)的硬件設(shè)計;基于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和登錄界面設(shè)計，完成了系統(tǒng)的軟件設(shè)計，從而實現(xiàn)了大學(xué)遠程教育系統(tǒng)的設(shè)計。實驗結(jié)果表明，基于ASP技術(shù)的大學(xué)遠程教育系統(tǒng)相比傳統(tǒng)遠程教育系統(tǒng)，教學(xué)資源的共享率提高了75%，適合用于教學(xué)資源的共享。

關(guān)鍵詞： 互聯(lián)網(wǎng); ASP技術(shù); 遠程教育系統(tǒng); 共享服務(wù)器; 登錄界面; 共享率

中圖分類號： TN99?34; TP277 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼： A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號： 1004?373X（2020）23?0178?04

Abstract： The teaching resources can only be shared with a single client because of their single transmission in the traditional distance education systems. In order to realize the multiple sharing of teaching resources， the design of university distance education system based on ASP technology under the background of the Internet is put forward. The system hardware is designed on the basis of the optimized design of the shared server and the design of the sharer structure. On the basis of the design of system database and login interface， the system software is designed to realize the university distance education system. The experimental results show that， in comparison with the traditional distance education system， the sharing rate of teaching resources of university distance education system based on ASP technology is increased by 75%. Therefore， the system is suitable for sharing teaching resources.

Keywords： the Internet; ASP technology; distance education system; shared server; login interface; sharing rate

0 ?引 ?言

遠程教育是一種基于時空概念上的教育方式，將教學(xué)中“教”和“學(xué)”相互分離開[1]。大學(xué)遠程教育系統(tǒng)是一種將控制技術(shù)、計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合為一體的新技術(shù)產(chǎn)品，具有較高的可靠性，同時還具備操作簡便和控制能力強的優(yōu)點，可以方便大學(xué)校園的教務(wù)管理和師生管理。

大學(xué)遠程教育是最近幾年興起的一種新的教育方式。在互聯(lián)網(wǎng)背景下，教師可以通過遠程教育系統(tǒng)隨時為學(xué)生布置作業(yè)，還可以將學(xué)校的相關(guān)通知隨時發(fā)送給學(xué)生;學(xué)生可以通過遠程教育系統(tǒng)實時聆聽老師的在線授課，還可以復(fù)習(xí)學(xué)過的知識并完成作業(yè)，打破了傳統(tǒng)教育系統(tǒng)在學(xué)習(xí)時間上的限制[2]。在遠程教育系統(tǒng)中，學(xué)生可以隨時安排自己的學(xué)習(xí)進度，在學(xué)習(xí)上具有靈活性。大學(xué)遠程教育系統(tǒng)將線上教學(xué)和線下教學(xué)結(jié)合在一起，優(yōu)化了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，在培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識方面具有積極作用。

傳統(tǒng)的教育系統(tǒng)不能約束學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的講授，降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性，傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)流程不能讓學(xué)生根據(jù)自己的實際情況安排學(xué)習(xí)計劃，失去了學(xué)生學(xué)習(xí)的個性化[3]。此外，傳統(tǒng)教育系統(tǒng)很難實現(xiàn)教學(xué)資源信息的實時共享，造成教育發(fā)展的不平衡?；谝陨先毕?，在互聯(lián)網(wǎng)背景下，將ASP技術(shù)應(yīng)用到大學(xué)遠程教育系統(tǒng)的設(shè)計中，實現(xiàn)教學(xué)資源的共享。

1 ?大學(xué)遠程教育系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1 ?優(yōu)化共享服務(wù)器

共享服務(wù)器并聯(lián)客戶端與系統(tǒng)軟件端，承載數(shù)據(jù)庫中的執(zhí)行口令[4]，為此優(yōu)化設(shè)計中引入數(shù)據(jù)連接器件，置換原有數(shù)據(jù)傳遞方式，實現(xiàn)客戶端與軟件端的數(shù)據(jù)連接。共享服務(wù)器完成客戶端的登錄請求和響應(yīng)后，引入數(shù)據(jù)連接器件實現(xiàn)客戶端與服務(wù)器之間的連接。在C/S構(gòu)架下，讓客戶端完成系統(tǒng)的大部分工作，共享服務(wù)器的工作量就減少了，加快了服務(wù)器對客戶端請求的響應(yīng)速度[5]。C/S架構(gòu)下的共享服務(wù)器架構(gòu)如圖1所示。C/S架構(gòu)下的共享服務(wù)器設(shè)計雖然可以加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，但是客戶端仍然要面臨系統(tǒng)軟件端的更新和升級，導(dǎo)致大學(xué)遠程教育系統(tǒng)的后期維護成本變高，因此要在ASP技術(shù)的基礎(chǔ)上，在B/S構(gòu)架下優(yōu)化系統(tǒng)的共享服務(wù)器設(shè)計。

在B/S構(gòu)架下，共享服務(wù)器與瀏覽器協(xié)同工作就可以實現(xiàn)大學(xué)教學(xué)資源的共享。系統(tǒng)的界面功能大部分都是由瀏覽器和服務(wù)器共同完成的[6]，共享服務(wù)器的設(shè)計不需要配備任何硬件設(shè)施，降低了大學(xué)遠程教育系統(tǒng)的后期維護成本。B/S架構(gòu)下優(yōu)化的共享服務(wù)器架構(gòu)如圖2所示。

在ASP技術(shù)的基礎(chǔ)上，師生可以在網(wǎng)上直接操作系統(tǒng)，完全避免了時間和地點的限制，同時也提高了大學(xué)遠程教育系統(tǒng)的擴展能力。

1.2 ?數(shù)據(jù)共享器設(shè)計

ASP技術(shù)的引入可以讓系統(tǒng)在Windows NT Server 4.0的環(huán)境下運行，其中IIS功能是最強大的，為ASP技術(shù)提供了全面支持，可以創(chuàng)建高速、穩(wěn)定的ASP主頁?？蛻舳说臄?shù)據(jù)信息傳輸?shù)焦蚕砥骱?，ASP屬于并聯(lián)共享器與數(shù)據(jù)庫的連接樞紐[7]。ASP的工作原理如圖3所示。

大學(xué)遠程教育系統(tǒng)借助ASP技術(shù)建立了一個高效率且功能齊全的教育體系。在系統(tǒng)的共享器設(shè)計中，將ASP作為系統(tǒng)的前臺開發(fā)工具，將服務(wù)器端的應(yīng)用程序安裝在共享器上[8]。師生可以隨機登錄大學(xué)遠程教育系統(tǒng)完成教學(xué)和學(xué)習(xí)任務(wù)。共享器總體架構(gòu)如圖4所示。

大學(xué)遠程教育系統(tǒng)被ASP技術(shù)分為網(wǎng)上在線答疑、網(wǎng)絡(luò)課堂、在線測試和線上作業(yè)4部分[9]。從系統(tǒng)的管理到應(yīng)用，將系統(tǒng)分為3個角色，即大學(xué)遠程教育系統(tǒng)管理員、教師與學(xué)生，每一個角色在系統(tǒng)中擁有的權(quán)利是不同的[10]。

上述基于C/S架構(gòu)下的共享服務(wù)器設(shè)計會提高系統(tǒng)的后期維護成本，對原共享服務(wù)器采取優(yōu)化設(shè)計，在B/S構(gòu)架下優(yōu)化了原有的共享服務(wù)器;又將ASP的工作原理作為基礎(chǔ)，完成了共享器的架構(gòu)設(shè)計，從而實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件設(shè)計。

2 ?大學(xué)遠程教育系統(tǒng)軟件設(shè)計

2.1 ?系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)信息都儲存在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫也是決定系統(tǒng)是否可以開發(fā)成功的重要因素。數(shù)據(jù)庫設(shè)計是按照用戶的不同需求，選擇合理的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)[11]。數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要針對管理員、教師和學(xué)生三類對象，在設(shè)計時著重考慮這三個對象的功能需求就可以。

考慮到系統(tǒng)的后期維護，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫采用SQL Server作為開發(fā)工具，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中主要包括學(xué)生基本信息表、課程信息表、教學(xué)資源信息表、教師信息表以及課件信息表等[12]。下面主要針對學(xué)生基本信息表加以設(shè)計，如表1所示。

確定了數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而完成數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中的學(xué)生基本信息表設(shè)計學(xué)生信息屬性的E?R圖，如圖5所示。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計過程中，先分析了數(shù)據(jù)庫的功能需求，然后結(jié)合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)類型進行概念設(shè)計，采用E?R圖的形式描述了數(shù)據(jù)的概念，完成了數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。

2.2 ?系統(tǒng)登錄界面設(shè)計

優(yōu)化登錄界面的層次化設(shè)計可以使用戶快速找到符合自己需求的模塊，數(shù)據(jù)庫中為不同類型的用戶設(shè)置了不同的登錄限權(quán)[13]，未注冊的用戶只能瀏覽系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)部新聞和學(xué)?；拘畔?，要想了解更多教學(xué)信息和教學(xué)資源信息，必須注冊并登錄系統(tǒng)后才能實現(xiàn)。用戶在注冊基本信息時，選擇正確的用戶類型，界面就會推薦一些符合用戶身份的信息[14]。用戶完成基本信息注冊后，只有管理員審核成功后，才可以登錄系統(tǒng)。用戶在登錄過程中，系統(tǒng)要驗證用戶的身份和權(quán)限，驗證成功后，根據(jù)用戶權(quán)限跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)的功能界面。系統(tǒng)登錄界面如圖6所示。

登錄界面中的用戶名和密碼由用戶自己設(shè)置。教師和學(xué)生想要登錄系統(tǒng)必須實名注冊，并填寫身份證號和經(jīng)常使用的郵箱，便于找回登錄密碼，為了方便管理員管理系統(tǒng)，一個身份證號只允許注冊一個賬號[15]。

依托用戶需求分析，設(shè)計了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，又結(jié)合系統(tǒng)登錄界面的設(shè)計，完成了系統(tǒng)的軟件設(shè)計。

綜上所述，在B/S構(gòu)架下優(yōu)化了系統(tǒng)的共享服務(wù)器設(shè)計，基于ASP的工作原理，設(shè)計了共享服務(wù)器的架構(gòu)，從而實現(xiàn)了系統(tǒng)的硬件設(shè)計;根據(jù)不同類型用戶的需求，設(shè)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，利用系統(tǒng)登錄界面的設(shè)計，完成系統(tǒng)的軟件設(shè)計，從而實現(xiàn)了本文的研究。

3 ?仿真測試

3.1 ?搭建實驗環(huán)境

大學(xué)遠程教育系統(tǒng)必須能夠支持較高的并發(fā)量，并且可以在大負載環(huán)境下為用戶提供服務(wù)。因此必須在網(wǎng)絡(luò)層面上選擇最好的網(wǎng)絡(luò)，為系統(tǒng)提供更高的硬件配置。網(wǎng)站服務(wù)器的運行環(huán)境搭建：地點在電信主干網(wǎng)，容量上必須支持2萬個以上用戶，配置上選擇四核以上的服務(wù)器、200 GB以上的硬盤空間、RAM要求8 GB以上、操作系統(tǒng)選擇Windows 2003 Server以及SQL Server數(shù)據(jù)庫。

3.2 ?測試方法和步驟分析

首先進行單元測試，單元測試就是在編寫完源程序后，通過人工測試和計算機測試完成。然后對系統(tǒng)進行集成測試，集成測試是隨著系統(tǒng)軟件裝配的同時來測試的，根據(jù)系統(tǒng)組裝各個模塊的方式不同，集成測試分為自底向上結(jié)合模塊和自頂向下結(jié)合模塊兩種方法。本文選擇自頂向下結(jié)合模塊測試方法進行集成測試，這一測試過程在單人非專用的機器上進行測試。完成了系統(tǒng)的集成測試，接下來進行系統(tǒng)測試。在網(wǎng)站上充分運行基于ASP技術(shù)的大學(xué)遠程教育系統(tǒng)，先驗證系統(tǒng)的各個功能模塊是否可以正常運行，并完成所賦予的各項任務(wù)。

3.3 ?實驗結(jié)果分析

利用上述測試方法測試大學(xué)遠程教育系統(tǒng)的教學(xué)資源共享性能。實驗結(jié)果如圖7所示。根據(jù)實驗結(jié)果可以得出，100份教學(xué)資源在傳統(tǒng)遠程教育系統(tǒng)傳輸時，5個PC端的響應(yīng)情況很慢，只有15份教學(xué)資源可以被共享到PC端，教學(xué)資源的共享率只有15%;而當(dāng)接入基于ASP技術(shù)的大學(xué)遠程教育系統(tǒng)時，100份教學(xué)資源信息在傳輸時的效率很高，基本上可以使5臺PC端都響應(yīng)，可共享的教學(xué)資源為90份，共享率達到了90%，因此可以得出，基于ASP技術(shù)的大學(xué)遠程教育系統(tǒng)可以提高教學(xué)資源的共享率。

該系統(tǒng)相關(guān)功能檢測結(jié)果如表2所示。以預(yù)計結(jié)果和實際結(jié)果的一致度為指標(biāo)，判斷該系統(tǒng)功能的有效性。

分析表2內(nèi)相關(guān)功能測試結(jié)果可知，該系統(tǒng)在系統(tǒng)登錄、用戶權(quán)限、學(xué)習(xí)資料管理等方面實際功能測試結(jié)果同預(yù)計結(jié)果一致度均為100%，由此說明該系統(tǒng)功能的有效性。

在某高校中選取150位學(xué)生平均分為兩組：實驗組與對照組。兩組學(xué)生均由相同教師進行課程教學(xué)，課程內(nèi)容與課時完全一致。實驗組課下利用該系統(tǒng)進行遠程學(xué)習(xí)，對照組課下正常復(fù)習(xí)。對比兩組學(xué)生期末平均成績，結(jié)果如表3所示。

兩組學(xué)生不同分數(shù)段內(nèi)人數(shù)對比情況如表4所示。

分析表3和表4內(nèi)數(shù)據(jù)可得，在除本文系統(tǒng)外其他教學(xué)環(huán)境一致的條件下，實驗組學(xué)生期末單科平均成績與對照組相比提升近16分，且“<60”“60～69”兩個分數(shù)段學(xué)生人數(shù)顯著低于對照組，而“80～89”“>90”兩個分數(shù)段學(xué)生人數(shù)顯著高于對照組。由此說明使用本文系統(tǒng)后，學(xué)生成績可顯著提升，符合系統(tǒng)設(shè)計初衷。

4 ?結(jié) ?語

本文提出了互聯(lián)網(wǎng)背景下基于ASP技術(shù)的大學(xué)遠程教育系統(tǒng)設(shè)計。在互聯(lián)網(wǎng)背景下，通過大學(xué)遠程教育系統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計，實現(xiàn)了本文研究。實驗結(jié)果表明，本文設(shè)計的大學(xué)遠程教育系統(tǒng)在傳輸教學(xué)資源時PC端的共享率高，相比于傳統(tǒng)遠程教育系統(tǒng)，教學(xué)資源的共享率提高了75%。

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