城市轨道交通实务自主学习平台的设计与实现

吴伟 王杰 余欢 朱可新 俞杨杨

摘 要：随着网络技术与教学的相互结合，目前的课程教学方式也正在发生着变化，越来越多的课程都在应用着现代技术。为了适应学生对城市轨道交通实务的学习，设计了此学习平台，该平台采用.net开发，数据库采用SQL Server 2008，运行此平台，学生可以自主学习、与老师互动交流、模拟实训、在线测试等。方便了学生对城市轨道交通实务的学习，通过试用普遍反映良好，取得了预期的效果。

关键词：轨道交通 学习平台 模块 数据库 开发技术

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）07（b）-0047-03

Abstract：With the combination of network technology and teaching， the present curriculum teaching mode is also changing， more and more courses in the application of modern technology. In order to adapt to the students on actual urban rail transit learning， design the self-study platform， the platform uses .Net development， database using SQL Server 2008， on this platform students can independent learning and teacher interaction， simulation training and online testing. Convenient for students of actual urban rail transit learning， through the trial， generally reflect good and expected results were obtained.

Key words：rail transit；study platform；modeling；database；develop technology

随着现代网络技术的广泛应用，课程教学与计算机网络相结合是一个发展趋势。目前国家的精品课程工程大力推动了相关课程资源的共享，起到了引领、示范、带动的作用。课程自主学习平台有利于学生的课后复习、答疑解惑、与老师互动的功能，如果能通过移动终端（例如手机）访问该平台，可以时时刻刻进行学习，方便学生自主学习也利于教师对课程的展开、深入，有利于学生从传统的、被动地知识接受转换到自主探索、主动学习的知识模式中来。目前的教学资料不再是一本书、一份教案，现在的教学资源非常丰富多彩，即有传统的资源（如：课程标准、教案、进度表、课件等）又有视频、动画等非传统资源，网上也有非常多的相关信息。如果教师能把自己的教学资源共享给学生，可以极大地方便学生对本门课程的学习，对于优化课程的教学也有好处。

《城市轨道交通实务》是计算机信息管理专业的专业核心课程，也是计算机技术专业群的中层分立课程，在课程体系上是城市轨道交通方向的专业基础课，采用循序渐进的方式，从城市轨道交通的概念与历史，到城市轨道交通系统的设计与施工；接下来讲述城市轨道交通系统的构成：轨道、车站与车站设备、车辆与车辆段、信号与通信系统、安全防护管理、客运组织管理、行车调度。由易及难，逐步树立起学生对城市轨道交通系统有一个概括性的了解，以形成一个系统化的概念为原则，达到理论部分深入了解、技能部分广泛认知的教学目标，最终达到激发学生的学习兴趣、培养学生的探究习惯、积累科学的学习方法，为后续的《城市轨道交通运营管理》、《票务管理》、《城市轨道交通运营数据分析与报表处理》等专业课程奠定坚实的理论基础的目的。也为后续实践环节《轨道交通运营实训》和《专业综合实训》等打下良好的基础，达到培养学生具有分析问题和解决问题的能力。如果本门课程学生不完全掌握，后续课程很难展开良好地教学，如果本门课程学生能掌握良好，后续课程的展开就会非常方便。对学生在本专业课程的整个学习过程也大有裨益。

1 自主学习平台的设计与实现

1.1 平台的系统架构

平台采用B/S架构，VS2010， IIS（WEB服务器），数据库采用SQL Server2008。根据学生对课程学习的分析，平台主要有如下模块：课程概况、课程内容、课程实训、互动交流、作业管理、后台管理。课程概况和课程内容模块主要介绍课程的教学方法、教学条件、提供的学习资源等信息，可以让学生对本门课程有一个全面的了解。课程实训模块列出了相应的实训任务、安排、报告，学生可以在模拟平台进行一些实验，极大地方便了学生的实训。作业管理模块学生可以上传自己的作业，查看老师的评价，老师可以掌握学生的作业情况。互动交流模块提供了学生与学生、学生与老师相互间的交流，突破了时空与时间的限制，体现了以学生为中心的自主学习。平台的整体框图如图1所示。

1.2 功能分析

从用户的角度出发，根据权限的不同，平台把用户分为以下几种角色，管理员、教师、学生、访客。访客只有对网站内容浏览的权限，通过注册访客可以成为学生，学生可以把系统内的课程资源下载供自己学习、上传作业和修改自己的信息、进行互动交流，教师可以查看学生上传的作业，可以对作业做出批复，对互动交流模块的信息进行回复或删除，教师拥有部分管理员的权限。管理员拥有最高权限，可以维护平台的所有信息，可以批准学生和教师的注册、查看和删除留言等，可以维护平台上的模块（增加或删除）。各种角色的权限如下：

（1）管理员，拥有最高权限，可以维护平台的所有信息。可以批准学生和教师的注册、查看和删除留言等，可以维护平台上的模块（增加或删除）。教师也具有管理员的部分功能。

（2）学生，要使用平台必须注册成为学生才可以，可以维护自己的信息，查询课程的相关资源，向老师提出问题、做练习、上传作业、下载资源、自选知识点学习、模拟相关实训、参与教学互动。

（3）教师，要使用平台必须注册成为教师才可以，可以维护自己的信息，发布公告、布置作业、查看学生的学习情况、与学生互动交流，对课程进行管理。

（4）访客，只拥有浏览的权限，要能使用平台的资源，参加互动交流必须注册成为学生才可以。

1.3 建模及设计

平台采用三层，第一层为用户层，面向学生，分为PC端和移动端（APP）；第二层是业务逻辑层，使用IIS服务器；第三层为数据库服务器层，采用SQL Server2008，负责数据的存取。

根据2.2的功能分析，用户关系用例图如图2所示。平台中的实体数据主要有教师、学生、课程资源、试题、留言板等。

1.3.1 平台流程设计

学生可以通过PC端或移动端注册成为合法用户，在平台上可以浏览课程的相关资源和教师交流、模拟考试、实训练习等。教师进行课程的管理，包括课程相关资源的修改、删除、发布、查看作业和学生进行交流学习等。管理员对平台进行维护与管理。平台的流程如图3所示。

1.3.2 数据库设计

数据是平台的灵魂，因此，数据库设计直接影响着城市轨道交通实务自主学习平台系统的功能。所以数据结构应该稳定，变化的只是处理过程。本平台在侧重信息需求的同时兼顾处理需要，满足关系模型和第三范式理论，直接面向数据设计。数据库设计有如下三个阶段：

（1）需求信息的收集：与同学、老师讨论确定需求的过程。数据如何处理、人员信息、当前所使用的数据库信息等。

（2）数据建模：通过可视化的方式分析数据，并最终将业务模型转换为数据模型，所产生的数据模型用来创建表、视图和数据库所需的处理对象。

（3）数据库设计和规范化：在具体的设计过程中按规范来操作，减少数据冗余。

根据平台系统所需的信息，以及它们之间的对应关系，可以确定数据库中的信息包括以下几个方面：

教学内容：单元名称，主要知识点，学习目标及能力要求，学习情境。

课件信息：课件名称，课件内容，课件大小，课件类型，课件格式，下载次数，上传时间，上传者，文件所在地址。

用户信息：用户ID，用户名，密码，性别，身份，出生日期，民族，政治面貌，入学时间，家庭住址，职位，专业，班级。

留言信息：留言人，留言主题，留言内容，留言时间。

回复留言：回复人，回复主题，回复内容，回复时间，回复人ID。

作业处理：编号，作业名，作业介绍，文件大小，文件类型，是否审核，上传时间，上传者。

根据数据库需求分析的结果，可以确定并概括出学习平台中所包含的实体及实体之间的关系，得出的实体-关系E-R图，如图4所示。

1.3.3 详细设计

（1）前台是进入平台的主窗口，它以按钮的形式为用户提供导航。在该窗口的设计中使用设计视图创建窗体并且单击按钮就可以实现按钮的相应功能，极大地方便了使用者对平台的访问。前台母板如图5所示。

（2）后台是管理员登录系统后，对系统进行维护和管理，它的功能是方便管理者。后台母板如图6所示。

（3）模块设计-以作业处理模块为例。

作业处理模块由上传作业、我的作业和作业处理模块组成，是为实现学生在“上传作业”模块将自己的作业以word、excel、ppt等形式上传到平台系统中，在文件上传成功后，会提示“文件上传成功”，然后学生既可以在“我的作业”模块中查看自己的作业状态是审核还是未审核，也可以通过此模块对自己的作业进行编辑。而教师则可以在“作业处理”模块通过下载或者编辑对学生上传的作业进行审核或者查看，若教师对学生上传的作业不满意，则可以通过撤消审核，要求学生对其作业进行修改，或者删除，再让学生重新提交作业。效果如图7到9所示。

2 结语

该平台在学校轨道交通专业进行了试用，与以前不使用该平台相比，教学效果明显，尤其在实践教学环节。以前学生在轨道交通实训室进行实训，受时间和场地的限制，使用该平台学生能随时进行轨道交通相应模拟实训，也为后续《轨道交通运营管理》的教学打下坚实基础，学生普遍反映良好。但移动端登录该平台还有时登录不上去，大型的模拟实训还不能完成。今后还要改进平台移动端的登录和后台数据库的存取操作来最大的满足学生自主学习的需要。本平台的开发和使用适应了当前教学与互联网相结合的发展方向，也为课程的教学改革提供了可以参考的模式。

参考文献

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