基于校园网的教学支撑系统设计

摘要：随着网络的日益普及，教学手段也在不断发生变化。网络教学是现代教育不可缺少的一部分，其开放性和互动性是传统教学无法比拟的。基于校园网的教学支撑系统，资源丰富，功能强大，贯穿整个教学过程。本文基于目前校园网教学发展的现状和要求，结合开发实践，对通用的校园网教学支撑系统进行简单的介绍和分析。

关键词：校园网；B/S模式；.NET；教学支撑系统

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)15-20ppp-0c

The Design of the Teaching Support System Based on Campus Network

LIN Ping-rong

(South China Institute of Software Engineering,GZU,Guangzhou 510990,China)

Abstract:The technology of the education is changing, along with the popularization of the net. The web education is essential for the modern education. Its openness and interaction overwhelms the traditional education. Its plenty material and powerful characteristic exist the whole education process. According to the condition and requirement of the development of campus network, this article introduces the teaching support system and gives analyses with the practice.

Key words:Campus Network;B/S;.NET;Teaching Support System

1 引言

目前，各大高校都陆续建立了校园网络，几乎所有教室都配备了计算机与大屏幕投影设备，并具备联网教学与实验的条件。随着高校的不断扩大招生，教学总量随扩招学生数量而增长，某些基础课或选修课在一学期内同时上课的人数也越来越多，使教师的实验课程、课后辅导答疑、作业批改、考试以及评阅考卷的工作量急剧增长。由此产生利用计算机网络环境，进行辅助教学、答疑、考试以及评阅考卷的实际需求，在高校建立基于校园网络的教学支撑系统已经势在必行。下面将结合广州大学华软软件学院的开发实践，讨论分析校园网教学支撑系统设计的一些思路。

2 教学支撑系统的各模块功能划分

一般的教学支撑系统主要有三种身份：系统管理员、教师、学生。

教学支撑系统以课程为核心，主要由两大功能模块系统组成：教学支持系统和教学管理系统。

1)教学支持系统

网上教学支持系统的功能包括课程的上网，教学过程中对教师教的支持和对学生学的支持，以及对教学活动的管理。具体功能如图1。

其中自动测试系统可以在课堂上由老师随机抽取题目让学生进行测试，学生做完题目提交到系统，然后自动批改给出分数，让老师随时了解学生的知识掌握程度，有助于增强学习效果。系统可以创建的题型和能够自动判题的题型有：多项选择题、判断题、匹配题。功能模型如图2。

教学管理系统必须集成数据库工具，实现在线自动课程管理。教学管理功能主要包括课程管理、学籍管理。考虑到以后教学将与现在的教学系统融合在一起，教学管理系统应该与现有的学校教务管理系统有较好地兼容性，如双方数据可以互相导入导出等。

3 教学支撑系统的开发实施

3.1 开发模式

传统的教学支撑系统通常采用基于C/S（Client/Server―客户端/服务器）模式，而C/S模式有以下不足地方：1)Client与Server直接连接，安全性相对比较低，非法用户容易闯入中心数据库，造成数据丢失；2)Client程序比较大，不利于维护工作；3)每个Client都要直接连接数据库服务器，从而消耗大量的服务器资源；4)大量数据直接通过Client/Server传送，容易造成网络流量暴增，网络阻塞。

B/S结构(Browser/Server―浏览器/服务器)是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓3层(浏览层、应用层、服务器层)结构，是一种全新的软件系统构造技术。B/S结构利用不断成熟和普及的浏览器技术实现原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术，这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。鉴于以上几点，再根据网络和WEB技术的发展，我们采用B/S模式进行开发。

3.2 系统开发环境

教学支撑系统采用C#语言作为开发语言进行应用程序的开发，以Visual 2005为平台，分别在学校服务器上安装Windows 2000 Server + SQL Server 2000，在PC上安装Windows Server 2003（安装IIS6.0） + Visual 2005简体中文版。

教学支撑系统一个建立在校园局域网之上并基于WEB的软件平台。这就决定了它并不依附于网络的拓扑结构。因此，服务器端只需要安装教学系统软件并做好相应的IIS设计即可，而客户端通过IE浏览器打开相应的网址就可以实现登陆。开发之前，需要对学校的老师做一个需求调查，并且需要老师的配合，最后进行专业设计。

3.3 数据库开发设计

数据库的设计是教学支撑系统的核心部分，这是因为大量的数据都存放在数据库当中，如果数据库设计的不合理会严重影响整套系统的正常运行。在开发平台之前我们要先规划好每个数据表，不但要使其关联合理，而且每个数据表中的字段设计也要合理。

数据库的访问在功能层通过实现，数据层对底层数据的操作采用存储过程，使用存储过程好处：1)性能增加，因为数据库可以优化过程使用的数据访问计划，并对其进行缓存以备将来重用，提高了执行速度；2)维护方便简单，降低网络流量。

下面是删除一门课程存储过程的框架结构：

CREATE proc my_del_course @coursenum varchar(7) as

declare @sqlstring nvarchar(1000)

declare @tablename varchar(100)

set @tablename = @coursenum+'_problem_1'

set @sqlstring = cast('drop table '+@tablename as nvarchar(1000))

exec sp_executesql @sqlstring

……

select 1

3.4 代码设计要求

代码，客观实体或属性的一种表示符号，在系统开发过程中，它是人与计算机的共同语言，采用代码可以使数据表达标准化，简化程序设计，节省存储空间，提高系统的运行速度，并有利于系统内部的信息交换。如果系统开发过程中采用相同的代码和数据结构设计系统，可实现各个模块的数据交换，为教学系统顺利开发和使用打下基础。代码设计遵循以下原则：

1)确定性。每一代码代表惟一的实体和属性；反过来，信息系统中，每一实体或属性都用一个确定的代码来表示。

2)标准化。考虑教学系统与各个部门通讯和联网的需要，尽可能用国际、国内、部门的标准代码。

3)通用性。尽量采用原业务处理上已使用的且行之有效的代码，方便使用。

4)扩展性。考虑学校的发展和变化，当增加新的实体和属性时，直接利用原代码追加，保持原代码体系不变。

5)识别性。代码需方便管理人员使用，又应方便计算机识别、分类。

6)简明性。在不影响代码系统的容量和扩充性的前提下，代码尽可能简短、统一。

3.5 教学支撑系统测试

测试是保证软件质量的重要手段，在软件产品的生产流程中不可或缺。要想系统能够取得预期的效果，必须得禁得起考验，我们需要花大量的时间和经历去寻找BUG和不切实际的地方，在系统使用过程中，要虚心接受教师和学生提出来的宝贵意见并加以改进，让我们的系统能够更好的发挥它的作用，为教师和学生提供服务。图4为教学支撑系统的一个界面。

3.6 安全控制技术

采用四级安全机制，即操作系统级、Web服务器级、数据库级和应用程序级，分别进行身份认证。在Web服务器级，不仅要为用户设置登录帐号密码，以限制用户查看、运行和操作ASP页面的方式，还应对目录有访问控制，可限制特定人对特定目录的访问。如某特定学生只能访问存放有自己作业的目录。类似的功能软件有authentix。其特点是功能强，各种接口提供帐号和口令。但是不能成批加入。如当添加一门新课程时，所有选这门课的学生都应该可以访问该课程目录，而authentix提供的方法只能是手工一个一个将学生加入。

解决方法是：可在SQL server中重建一个SQL procedure，用authentix在特定目录下创建一个帐号/口令的文本文件验证，也可自己写一个类似于authentix的ISAPI Filter。提供成批加入帐号的方法。

4 结束语

该系统已经应用在实际的教学过程中，该系统使用简单，功能设计合理，满足日常的教学需求，不过由于时间，开发人员技术等其他因素，系统还有很多需要改进完善的地方。如果条件允许，还仍可对系统进行功能的扩充（比如多媒体集成功能，老师可在线进行课程设计，通过模板或开发向导进行课件制作，引入人工智能技术等等），总之教学支撑系统是一个庞大的系统工程，它涉及信息科学的多方面领域，本文只是在实践的基础上做了浅显的分析，如何更好利用网络资源，使教师教学效果更好，与学生之间交流更方便，这些问题还得进一步研究。

参考文献：

[1]姜军,陈益均.网络教学支撑平台的探索研究[J].中国教育导刊,2004.

[2]周元春,周欣.基于.NET技术的分布式小型网络教学平台的设计和实现[J].电脑知识与技术,2006.

[3]中国教育和科研计算机网网站[EB/OL].