基于ASP.NET的网络教学系统的设计与实现

王艳娜,周欣悦

（1.沧州医学高等专科学校，061001;2.沧州职业技术学院，061001）

基于ASP.NET的网络教学系统的设计与实现

王艳娜1,周欣悦2

（1.沧州医学高等专科学校，061001;2.沧州职业技术学院，061001）

针对传统教学的局限性，本网络教学系统以先进的建构主义理论为指导，采用了协同学习、自主学习、交流促进的教学模式。本系统的结构基于B/S三层体系架构，采用ASP.NET网络开发技术和Microsoft SQL数据库技术进行开发，最终完成了网络辅助教学系统的实践，并应用于实际的网络课程教学之中，收到了较好效果。

网络教学系统；UML；ASP.NET

0 引言

随着计算机网络技术的高速发展，传统的教学模式已经无法满足当前的教育需求，作为一种新型的教学手段，网络辅助教学充分融合了计算机技术、网络技术，突破时间和地域的限制，和传统教学方式相比，具备以下的优点：(1)转变传统的教学模式，使在教学过程中处于被动地位的学习者成为积极主动的参与者。(2)利用计算机技术，实现教学多样化的表达方式。(3)改变当前教育资源配置不合理的现状，实现教育资源共享。(4)利用网络特点，实现师生间的及时沟通。

网络教学系统是人们利用网络技术和数据库技术来搭建的一个虚拟的教学环境，教师和学生利用这个虚拟环境进行学习，使学生更容易发挥他们的主动性和创造性进行学习。随着计算机网络、多媒体技术等现代信息技术的迅猛发展，各国都在大力发展网络教学系统。国内网络教学系统主要存在如下问题：(1)只是简单的资料上传，教学活动形式单一。(2)网络系统课程建设功能简单，缺乏多媒体技术支持。(3)教学模式单一，教学效果不理想(4)缺乏有效地监控机制。

1 系统的技术支持

本网络教学系统以先进的建构主义理论为指导，基于B/ S三层体系结构，采用UML实现系统建模，利用ASP.NET和Microsoft SQL数据库技术进行开发。

B/S三层体系结构中包括三层：表示层(Presentation)、功能层(Business Logic)、数据服务层(Data Service)。B/S结构中的客户机上只需要安装必须的服务软件，把大量的工作交给服务器去完成，简化了客户机的工作，减少了使用人的劳动量。通过浏览器，用户将数据以超文本的形式向Web服务器提出访问数据库的请求，其他的操作，如访问数据库和执行某种应用程序都将在服务器上完成。

系统采用UML可视化建模语言，UML有两套建模机制，静态建模机制和动态建模机制。其中，静态建模机制包括用例图、类图、对象图、包图、组件图和配置图；动态建模机制包括状态图、序列图、协作图、活动图。

ASP.NET基于组件和模块化，每一个页、对象和HTML元素都是一个运行的组件对象。在开发语言上，ASP.NET抛弃了VBSCRIPT和JSCRIPT，而使用.NET Framework所支持的VB.NET，C#.NET等语言做为开发语言，这些语言生成的网页在后台被转换成了类并编译成了一个DLL[3]。

以SQL Server为基础建立的数据库应用程序，系统界面友好、操作简捷，计算、分析、检索功能非常强大，可以保证系统及时进行纵向和横向业务数据采集，按照不同要求生成统计报表，为业务活动全面分析提供有力保障。

2 开发过程

2.1 需求分析

根据教学过程的设计和教学对象的特点，本网络辅助教学系统划分为管理员、教师和学生三个不同的用户，并对他们进行不同的权限划分。

系统管理员负责整个系统的管理，包括教师用户的注册、课程的设立、教学资源的管理、公告的管理等；

教师负责学生的注册和课程的建设和管理工作。教师空间主要功能有：对选择本课程的学生管理、网络课程教学管理、作业系统管理、考试系统管理、针对于本课程的网络答疑等；

学生登录后可以学习课程，提交作业，对课程提问，进行考试等。

式中:cp=1 005 J·kg-1·K-1表示干空气的定压比热;ρ为干空气密度;在高原地区取平均密度0.85g/cm3;CH为热力输送系数;V0为地面10 m风速;Ta为2 m气温;Ts为地表温度。

用户登录进入的界面根据权限的不同而有区别，从而保证系统的安全，同时，也方便使用者进行各种操作。

本系统分为四个功能模块：管理员模块、教师模块、学生模块、系统互动管理模块。系统功能如图1所示。

图1 系统功能模块

2.2体系结构

网络辅助教学系统采用基于Web的三层架构的B/S结构，分别为客户管理层、应用服务层和数据库资源层。

客户管理层是用户的输入和输出界面。教师或者学生使用浏览器对Web服务器进行访问，对服务器信息进行管理或者访问。用户在客户端只需配置必须的客户端软件，就可以浏览服务器上的信息。

应用服务层是介于客户层和数据库资源层之间。接受用户的信息和生成动态网页，处理用户使用中各种课程管理，判断用户的使用权限和资源访问等问题。

数据库资源层对教学信息和教学资源进行管理存储。因此，可以减少数据传输量，提高数据的访问性能和数据安全性。

2.3系统建模

图2 考试管理系统序列图

2.4数据表的设计

用户信息表主要包括系统管理员信息表、教师信息表和学生信息表。

系统管理员信息表：ID、用户名、密码、性别、年龄、邮箱等。

教师信息表：ID、用户名、密码、性别、任课专业、所授科目、任课班级、邮箱等。

学生信息表：ID、用户名、密码、学号、姓名、性别、年龄、籍贯、专业、班级、是否在线、是否在学等。

试卷表：存储试卷的基本信息，包括试卷编号、试卷科目编号、试卷名称、试卷总分、试卷时长、难度、试卷的创始人、试卷创建时间等。

试卷信息表：具体一套试卷的基本信息，包括试卷编号、试卷名称、试题题型、试题内容、备选答案、试题分值、试题总分、试题考试开始时间、考试结束时间、考生ID、考生考试时间等。

3 系统实现

3.1登录模块

登录模块的任务，是使用HTML技术完成登录界面，用户在登录界面输入用户名和密码，系统就会在数据库的用户登录表中查询是否有与输入的用户名和密码匹配的记录。如果有，就会根据该用户的类别登录到相应的操作页面下；如果没有，则显示错误提示信息，并要求用户重新登录。技术实现是用户输入提交后，填写内容传输给action属性制定的服务器，服务器通过C#进行处理，如果用户名和密码都是admin，此用户是合法用户，否则登录不予通过。

为了更好的系统用户管理，本系统不允许教师和学生自由注册。教师由管理员进行注册，而学生由授课教师注册。只有成功注册后，才允许登录。

3.2在线考试模块

教师考试的目的是使教师和学生主体了解通过一定时间的学习，学生对知识的掌握程度。

(1) 选择试卷

在线考试模块分为随机组卷和手动组卷两类。

新建TestChoose窗体，设置两个按钮选项“随机组卷”、“手动组卷”，分别连接两个窗体Random和Manual。在组卷窗体中连接SQL数据库，根据提前设置好的Number参数选择章节的内容自由组卷。

(2)试题库管理

教师负责对试题库的日常管理工作，包括试题的导入、删除和修改工作。建立Item窗体，利用HTML建立“维护”和“查看”两个链接。维护链接到Update窗体，利用DataTable中的insert、update和delete函数实现试题导入、删除和修改。模块使用ItemView以表格的形式查看所有的试题选项。试题在数据库中以每章的名字命名，以方便维护和管理。

(3)考试界面

学生进入选择组卷答题后，进入考试界面。在页面上方显示考试剩余时间、考生姓名、学号和交卷按钮，下方是试题的信息，包括试题和选项。建立TestFace窗体，考生信息来自Admin，根据time函数反应出的时间，直到交卷或者计时为0。链接mark函数，与数据库参数记录对照，得出最后成绩。自主测试主要是通过考试让学生了解自己在学习过程中遇到的问题。TestResult窗体中显示考试结果：考试分数、试题数量、正确试题数、错误试题数、已达试题、未答试题。

4 结束语

文中讨论了网络教学系统的设计与实现，并且在实际教学中得到了较好的实现。系统简单易学，内容丰富，弥补了传统教学死板的教学模式，减轻的教师重复工作量，大大激发了学生学习的积极性。能够满足日常教学工作的需要。应用ASP.NET技术，整合HTML和SQL数据库技术，代码简单，开发成本低，得到了广大师生的认可。

[1] 倪丽娟,周丽霞.网络教学模式研究[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2009,(6):69～70.

[2] 赵小军.基于B/S结构的网络教学系统的设计与实现[J].计算机与现代化,2010,(2):8～10.

[3] 苗连强,胡会萍.基于ASP.NET和AJAX技术的煤矿安全管理信息系统的设计[J].煤矿安全,2010,16(7):90-92.

[4] 王爱宁.SQL Server数据库应用探析[J].煤炭技术,2010,15(5):235-236.

王艳娜（1980.5），女，计算机技术硕士研究生，沧州医学高等专科学校，讲师，长期从事计算机教育和科研工作。

周欣悦（1981.4），男，讲师，沧州职业技术学院机电实训中心。

Design And Implementation Of ASP.NET-Based Network Teaching System

Wang Yanna1,Zhou Xinyue2
(1.Cangzhou Medical College,061001;2.Cangzhou Technical College,061001)

In view of the limitations of the traditional teaching,the network teaching system that instructed by constructivist theory,uses the mode of collaborative learning,independent learning and communication-teaching.It completes the system with the uses of B/S three-tier architecture,ASP.NET technology and SQL Server as its background database.The system also applies to the actual network teaching and receives good results.

Network teaching system;UML;ASP.NET

课题项目：河北省沧州市教育科学研究“十二五”规划立项课题（项目编号：201305006）