基于WEB的实验教学平台的设计

摘要:本文对实验教学平台的功能进行了需求与分析、系统结构、设计的过程作了较为详细的论述。结合项目开发实际,对基于Web的实验教学平台的架构设计、功能设计、性能设计等进行了较为深入的研究。

关键词:实验教学平台;Web教学平台设计;需求与功能设计

中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 10-0000-02

Design of Experimental Teaching Platform Based on Web

Huang Jianghua

(School of Software Engineering,Tongji University,Shanghai200000,China)

Abstract:The experiment platform for the function of the demand and analysis,system architecture,the design process were discussed in bined with the actual project development,Web-based experiment platform architecture design,functional design,performance design for a more in-depth study.

Keywords:Experimental teaching platform;Web teaching platform;

Requirements and functional design

一、研究背景

随着Internet的普及与高校校园网建设的不断完善,利用通信网络技术、多媒体、数据库和WEB技术等研究并构建现代化的实验教学平台正得到广泛的应用。在计算机科学领域中,基于WEB网络的数据库技术已成为数据处理的主要方法和工具,它的基本思想是对数据实行集中的、统一的、独立的管理,使得用户最大程度地共享数据资源[1]。因此,选用基于WEB网络的数据库技术成为开发数字化实验教学平台的首选。

二、需求分析

需求分析是开发应用软件时首先应认真考虑的,需求分析的首要任务就是解决应用软件“做什么”的问题。构建实验教学平台依靠校园网,服务对象是任课教师、实验教师、实验员和学生。主要功能是为学生提供网上实验教学教务服务,包括实验室介绍、公告、实验介绍、实验预约、网上实验设计方案提交、实验报告提交,网上答疑、网上讨论,网上辅导等功能、实验演示。同时为老师提供了一个更好地实验教学辅助平台,也为教师自身专业知识提高提供帮助,使得老师和学生能够平等的交流,方便以后在教学过程中改进实验教学效果。所以,实验教学平台具有以下功能:

(一)用户认证功能:用户通过用户名和密码登录系统,系统平台根据用户名和密码,判断权限,展开相对应功能。

(二)教师模块:该模块主要包括任课教师提前实验项目和实验指导书,以便学生提前了解实验目的,并预习实验内容。批改实验报告并公布实验成绩。

(三)学生模块:该模块主要包括学生阅读实验公告、实验预约、实验预习、网上提交实验报告和查询实验报告成绩、还可就某一实验项目提出问题。

(四)实验管理员模块:实验管理员在公告区内实验公告、各个实验室时间安排表、实验预约统计表等。

(五)在线交流模块(为教师与学生提供交流的平台):该模块主要包括答疑辅导、自由讨论、学生反馈和成果提交。

(六)系统管理模块:该模块主要包括用户管理和用户界面管理,以及对系统数据备份和恢复。

三、总体设计

(一)体系结构设计。实验教学平台采用将整个业务应用划分为:表现层(UI)、业务逻辑层(BLL)、数据访问层(DAL)和把一个应用的输入、处理、输出流程按照Model、View、Controller的方式进行分离。综合起来就是将平台基于三层体系架构和MVC模式下。在这样架构和模式下,数据及应用可通过不同平台、不同网络存取和更新,伸缩性大,并且具有易用性、维护性、扩展性、安全性等优点并且信息共享度高。数据的计算处理集中在业务逻辑层,即Web服务器这一层,由于业务逻辑层的服务器的性能容易提升,所以很容易满足用户的需求。而程序代码的维护、数据库的备份虽然可以在服务器端执行,但是系统主要面向技术开发中心内部服务,因此可以保证有足够的网络数据带宽,有效保证三层之间的实时交流,提高了工作效率。系统的网络体系结构如图1所示,它是一种典型的B/S(浏览器/Web服务器/数据库服务器)三层结构[2]。

(二)功能模块设计。根据系统的功能与特点,系统功能设置如图2所示:

实验教学平台共分用户验证、实验预约、实验管理、实验报告上传管理、公告、在线交流、教师和学生管理等模块。

1.登录。为了保证实验教学的规范和实验教学平台的安全性,各级用户必须先登录系统,只有开通权限的用户才能访问系统平台。

2.实验预约。实验预约包含了学生和老师对某一实验或某一时间段进行的预约。实验管理员可通过公告栏即时实验预约情况,并做适当调整。

3.实验教学内容的和学生预习。实验教师可提前实验项目和实验指导书,方便学生提前了解实验目的,并根据内容来预习实验。

4.实验报告管理。学生每完成实验时,必须书写实验报告或电子作业。并通过平台上传至服务器。老师可通过平台,批改并公布实验成绩。

5.公告管理。管理员可进行公告的管理,例如实验规章制度、临时公告、各实验日程安排表、实验预约统计表等。

6.在线交流。在线交流中主要针对课后的一种辅导。学生可就某疑难问题提出疑问,老师进行非实时答疑。学生拥有对自己所提问题的管理权,包括修改、删除等。老师拥有对所有问题及答疑内容的管理权,包括修改、删除等。

7.教师和学生管理。管理员对任课教师和学生具有管理权,在每学期开学,管理员对任课教师和学生资料进行初始化。

参考文献:

[1]邝孔武,王晓敏.信息系统分析与设计[M].清华大学出版社,2002

[2]张海藩.软件工程导论第三版[M].北京:清华大学出版社,2002

[3]Microsoft Corporation.MSDN Library for 2005自述文件[M].2005

[4]微软公司开发环境使用指南[M].清华大学出版社,2001,8

[5]Jason BereS.21天学通2005[M].袁鹏飞.人民邮电出版社,2003,7