在线学习平台设计与开发

【关键词】在线学习平台 XML AJAX B/S

1 引言

1.1 本文的研究意义

随着现代网络技术和Internet应用平台的发展，网络学习利用信息化技术克服了传统教育受时空制约的弊端，使得学员可以异步完成灵活、交互、自主的学习活动。学员可以根据自己的学习水平安排学习计划，实现个性化、自主化学习，不受时间和地点的约束。传统教育资源和教学方法的限制也被打破，管理人员可以依据自己的经验对学习内容进行设计，并通过在线学习平台收集学习效果，实现在线学习时间实时统计，方便学习人员合理安排工作与学习时间，代替人为大量的重复工作，同时减少了人力、物力、财力和时间上的消耗。

1.2 国内外研究现状

我国的远程教育事业的发展经历了一个很长发展阶段，伴随着科学技术的飞速发展，网络技术日益成熟，不但实现了可以随时、随地的学习多媒体课件，检索和查询所学课程的相关知识，而且实现了在线或离线与教师或其它学员的沟通交流，以及可以接受教师对作业完成情况的点评。在国外，随着互联网的蓬勃发展，世界上许多国家的网络教育已相当成熟，国外的网络教育对各种教育进行了明确的分类，呈网状结构，同时各网站之间建立广泛联接，使得每一位求知者都能找到所想学的知识。

2 相关技术简介

2.1 技术

是在ASP技术的背景下开发的，是新一代ASP。它与经典ASP是不兼容的，是一个使用超文本标记语言、级联样式表、客户端脚本语言JavaScript和服务器脚本创建网页和网站的开发框架。在2000年初，微软正式将ASP+命名为，经过数年的开发，首个于2002年面世，接着是增加了泛型功能的2.0版本，然后是继承了MVC框架的3.0版本，接着出来的是4.5版本。

2.2 SQL Server技术

SQL Server 2000是Microsoft公司推出的SQL Server数据库管理系统，该版本继承了SQL Server 7.0版本的优点。良好的伸缩性和兼容性同样是SQL Server的一大优点，实现了从普通PC机上的Microsoft Windows XP系统到专业的大型服务器上的Microsoft Windows 2005系统。Microsoft SQL Server 2005与Microsoft Visual Studio、Microsoft Office System以及新的开发工具包的集成使自己成为一个强大、完美、全面的数据库平台，它为各类实用的用户提供强大的支持，它使用了集成的商业智能工具并为企业提供了企业级的数据管理。

2.3 XML技术

XML是一种扩展性标识语言，它是Extensible Markup Language的简写。扩展性标识语言的开放性，不同的专业领域的开发者，都可以使用XML语言标准开发属于自己领域内部的特有的标记语言。XML数据库提供了更强有力的数据存储和分析能力，例如：数据索引、排序、查找、相关一致性等，XML仅仅是存储数据，与其它数据库相比极其简单、易读、通用性强、可移植性强。

2.4 AJAX技术

AJAX（Asynchronous JavaScript and XML），解释为“异步JavaScript和 XML”，是目前在Web开发中应用的较多的一种创建交互式网页应用的网页开发技术。AJAX不是一类新开发的编程语言类型，而是一种基于javascript、XML等多种技术合并而成的用于创建更好更快以及交互性更强的Web应用程序技术。AJAX的特点是可使因特网应用程序更小、更快、更友好、更加符合人类的操作习惯，是一种独立于Web服务器软件的浏览器技术。

2.5 B/S结构

B/S结构是Browser/Server结构的缩写，即浏览器/服务器模式。B/S结构解放了客户端，实现了所有的事务逻辑都在服务器上运行，客户端和服务端的用户工作界面都是通过Web浏览器来实现，服务器安装SQL Server等数据库，浏览器通过Web服务器同数据库进行数据交互。

3 在线学习平台需求分析

3.1 功能需求

在线学习平台主要需求如下：

管理员具有在线学习平台最高管理权限，管理员负责在线学习平台前台的学习公告、学习项目、政策文件、学习须知、学习流程、常见问题等模块的维护，并建立下载专区和学员登陆窗口。管理员负责在线学习平台后台管理，包括对各种角色灵活分配相关权限、对系统的基本管理、对在线学习平台首页的门户管理、对课件资源的管理、对在线学习学习的管理。

学员作为在线学习平台的最终用户，学员无需自己注册，而是由管理员通过在线学习平台后台批量导入学员信息，学员通过在线学习平台首页的学员登陆窗口使用身份证号码和密码登陆在线学习平台前台，进行在线学习；学员可以在登录在线学习平台前台后查看自己的在线学习进度，并可以通过我的留言功能进行问题的反馈。

3.2 性能需求

3.2.1 网络环境需求

在线学习平台要满足全市学习学员在线学习，平台可满足峰值达到1000个并发用户访问，实现多学时课程可供在线点播，可通过互联网正常访问。页面不仅需要适应普遍电脑硬件配置和网络环境，还要照顾少数较为落后地区的电脑。

3.2.2 时间特性需求

在服务器硬件环境和应用系统环境允许的情况下，软件保证如下性能要求：

（1）页面响应时间。在1000并发的情况下，要求各种操作的响应时间在5秒以内，包括静态和动态页面。静态文件包括图片、HTML页面、可以下载的WORD等文件，动态文件是指需经过服务器解析的程序或脚本文件，如ASP、AJAX等。

（2）CPU占用率。在1000并发的情况下，所有服务器CPU最大使用率

（3）内存占用。在1000并发的情况下，所有服务器内存最大使用

4 在线学习平台设计

4.1 总体设计

4.1.1 运行环境

根据当前业务量，配备3台服务器分别承担Web服务、数据库服务、课件资源服务、流媒体服务建议租用能提供带宽百兆以上的第三方服务器。客户端可进行网页浏览等其他功能。服务器操作系统要Windows2003 Server及以上，客户端操作系统要Windows 2000/xp/Vista/Windows7及以上，服务器端数据库要SQL Server 2005 Server及以上。

4.1.2 网络环境

本次学习范围为全市，互联网服务提供商主要有中国电信、中国移动等，大部分学员接入了中国电信互联网。因此，选择电信网光纤接入120M独享带宽。

4.2 功能模块

这里主要介绍关键的在线学习功能模块。

在线学习平台管理员登录系统后台，进入资源管理模块，上传文字课件资源、视频讲座课件资源，对各类课件进行查看、修改、删除等功能操作，同时管理员通过后台的学习管理模块，各类课件资源，设置在线学习课件资源的学习权限，并记录学员在线学习课件资源的时长。

学员通过在线学习平台首页右侧的学员登录窗口，输入身份证号、密码以及验证码登录前台在线学习平台界面，即可清晰知道自己要参加学习的课程。学员通过点击页面左边的在线学习链接，打开在线学习列表窗口，接着学员可以在页面中间选择文字课件、案例分析或视频讲座课件进行学习，文字课件和案例分析记录学习时间长度，视频讲座课件不记录学习时间长度。同时学员可以时时查看自己已在线学习时长。

4.3 E-R图设计

这里主要介绍学员学习E-R图设计。学员学习是在线学习中的主要环节，学员学习主要记录课程编号、学员账号、已学时间、最少学习时间等主要信息。

5 在线学习平台的实现

在线学习平台首页简洁、实用。首页上边是在线学习平台的LOGO；LOGO下面是菜单栏，菜单栏提供的链接有：首页、政策文件、学习须知、学习流程、常见问题、下载专区；首页从左到右分别是学习项目列表框、学员学习图片、学习简介、学习流程介绍学员登录窗口；首页下边是在线学习平台备案号、学习单位地址以及服务电话等信息。

学员通过首页登录窗口，输入身份证号、密码以及验证码点击“立即登录”，数据库服务器对用户身份进行验证，正确即可登录，验证码错误则弹出窗口提示“验证码错误”，身份证号或密码错误则弹出窗口提示“用户名或密码错误”，需要重新进行登录。

学员参加在线学习平台在线学习，进行文字课件、案例分析课件以及视频讲座课件学习，获取学时。按照学时、学习有效时间等要求设计课程班级管理模块，在课程班级中课程时长即为学员在线学习最少学时，有效时间为在线学习平台开始在线学习时间，结束时间为在线学习平台结束在线学习时间。

为保证平台首页的易操作性，在平台的首页列出所有的学习项目，每个项目对应一门课程，故学员无需去选择课程只要点击相应项目链接即可登录，进入学习课程学习。在线学习界面包含学习课程所有课件，学员只需点击“进入学习”即可，文字课件和案例分析课件学习时间计入总学习时间。学员可根据个人爱好有选择地观看在线视频讲座课件。

学员课件学习界面记录学员学习时长，当学员打开文字或案例分析课件学习界面时，系统将生成一个随机码标识当前学习会话，并向服务端记录学员的开始学习的时间，使用setTimeout函数实现每隔5分钟向服务器发送一次请求，每次请求将更新此会话对应的结束时间。

为防止学员挂机学习，使用javascript将学员页面的按键和鼠标操作进行跟踪，把学员最后操作页面的时间记录下来，使用setTimeout函数实现定期检查，记录学员自上回最后一次操作离现在时间有多长，如果超过10分钟，便弹出“请确认您是否还在学习”提示窗口，若点击“确认”，之后的学习时间方可累计并写入数据库，否则之后的学习时间不写入数据库。

6 在线学习平台测试评价

根据在线学习平台开发功能说明书，对平台每项功能逐一进行操作测试，看运行流程是否流畅，各功能模块是否运行正常，尤其是在线学习功能。

通过系统测试，功能运行正常，运行效率高，界面简洁美观，满足用户操作的便利性要求；通过对各业务流程测试，数据传输和交换的速度快速及时，文字课件播放等待数据返回的时间不长，不会导致用户等待延迟和系统的负载过大。针对测试中发现的问题，都会生成缺陷报告，开发人员对于缺陷的解决情况记录在缺陷报告中，以便进行测试分析。结合以上各方面，系统很好地实现了功能需求和性能需求，达到了系统预期的目标。

7 结论

在线学习平台突破了时间和空间的限制，扩大了教学规模、提高了教学质量、降低了教学成本以，实现了学员可以充分安排自己的时间进行学习学习。

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