基于.NET的网络教育资源交互平台的设计与开发

宋海东 杨学聪

摘要：利用网络的特性和资源，采用.NET软件开发技术，设计并实现基于Web的交互式教学平台，不再受时间和空间的局限，满足现代教育的需要。

Abstract： Use the characteristics and resources of the network and .NET software development technology to design and implement interactive teaching platform based on Web， which has no longer been subject to the limitations of time and space， and can meet the needs of modern education.

关键词：.NET；网络教育资源设计开发；交互平台

Key words： .NET；design and development of network educational resources；interactive platform

中图分类号：TP311.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）01-0063-03

1 研究背景

随着计算机技术、网络技术及多媒体技术的发展，网络教育资源平台为高校教学提供了一个全新的方式和手段。从某一层面来说，网络教育资源平台的应用为高校教育注入了新鲜的血液。如今，各种各样信息化教育资源的建立，为教师提供了丰富的教学资源，然而，这些资源库设计者与使用者出现了矛盾，是因为资源库的设计者大多没有一线教学经验，设计出来的资源不符合教师的实际授课需要，导致资源的浪费。除此之外，教师先进的育理念也不能充分的通过网络传授，同时难以从繁杂的资源库中找到合适的教育资源应用于教学研究。

2 国内外发展现状

随着互联网信息多媒体技术的发展，国外的网络教育发展，相对于我国来说较为成熟，应用广泛。据统计，在美国每年以300%的人数增长速度，通过学习网站进行学习，超过七千万人通过学习网站获得知识和工作技能。企业通过学习网站进行员工的培训和继续教育达60%多。在1995年大学提供网上课程的仅有28%，但到1998年突增到了60%。目前，全球已有800多所大学通过Internet提供网上学位课程，像哈福大学、麻省理工学院、剑桥大学都已允许国外学生进行网上注册、异地学习学位课程。

国内网络资源库建设方面，先后有68所试点高校可以通过网络进行学历认证教育，教育部组织建设了近 1500门国家精品课程并免费开放。此外，各类院校开发了大量门类齐全，形式多样的网络课程，丰富了教学形式，满足了学生个别化学习的需求。但在这些资源建设过程中存在着一些问题，主要表现在：资源缺乏统一有效的管理，使网络资源库管理混乱，最终无人应用；资源平台缺乏稳定性、可扩展及可维护性，往往在应用过程中频繁出现问题却难以维护；资源库缺乏统一的共享接口使各个资源库之间成为了一个个的信息孤岛。

3 设计的理念

网络教育资源交互平台的设计将科学的教学理念、教学理论和方法与实际教学对象有机地、非常紧密地相结合，力求要做到“以用户中心”，充分体现“自主、个性、显明”的指导思想。将网络教育的课件库、公共资源库、试题库、试卷库、答疑库、案例库、习题库及学生基本信息库等资源进行统一，使教学与自主学习统一，实现教与学的统一。应用面向对象三层架构、Web Service、XML、多媒体、AJAX等多种先进技术使平台具有稳定性、易操作性、高效率、高灵活性、高交互性及高可扩展性。该平台将为网络教育提供高效的、稳定的网络基础平台。

4 平台的建设依据及方案

4.1 平台建设的依据

教学资源交互平台是为网络教学的组织、学习管理、考试、评价以及提供支持服务，它是网络教学的重要基础。一个设计良好的教学资源平台有助于学习者的探索式的学习。构建主义学习的基础，是通过教学资源交互平台对各种教学资源进行采集、存储、检索和利用。通过研究网络教学资源交互平台建设不仅能帮助我们深入了解网络教学，而且更有助于我们进行网络教学资源平台的整体设计及规划。

4.2 平台设计方案

4.2.1 功能需求分析方案

网络教育资源交互平台建设的目的是提升教学质量和学习效率，为师生提供一个快捷、灵活及高效一体的数字化网络学习平台。平台的使用角度需满足三类人群，即学生、教师和管理员。学生的需求是通过平台进行学习、提升能力和获得资源；教师的需求是通过平台丰富教学手段、教学内容，提高教学质量及效率；管理员的需求是通过对系统功能模块的配置，为教师和学生提供便捷化的服务。通过以上分析，确定本系统研发目标：实现一个集网络课堂教学，以满足教师的教学和学生的学习需求的资源共享体系、课件库、试卷库、习题库、案例库及答疑库等功能于一体的数字化教学平台。根据整个平台使用对象划分为四大功能模块，安全管理系统、用户管理系统、教师教学系统和学生学习系统，如图1所示。

①安全管理系统：验证用户信息确保系统安全访问，是平台运行的基础和保障。

②系统管理系统：是管理平台的信息配置及系统公告发布；教师和学生的使用权限分配；展示信息管理等；是平台稳定运行的基础。

③教师教学系统：是教师对所授课程资源的建设，同时对教学环节的设置，并通过平台组织教学活动，开展互动交流及相关发布教学信息、答疑等。

④ 学生学习系统：学生通过平台进行在线学习、在线测试及在线资源学习、个人信息管理等。

4.2.2 系统逻辑架构方案

搭建一个结构清晰稳定、易于扩展和高复用的网络教育资源平台，系统的架构模式是至关重要的，分层架构在分析复杂的应用系统时，是一个非常有效的技术。在分层架构模式中，把可能变化的封装在不同的层次中，将划分逻辑层次问题细化，最后将各层之间的联系有机组合，降低系统设计难度，提高系统设计效率，从而逐一解决各层的复杂问题。同时，为了便于修改、扩展和运用，在划分的逻辑层次中每一层都依托在下一层之上，层与层之间隐藏实现的细节，单独层次的变化不会影响与其它层次的耦合。根据实际需求，本系统采用分层架构的模式为：用户表示层、业务逻辑层、数据访问层和数据层，如图2所示。

①用户表示层：主要是给用户提供用户界面，用户向系统输入请求信息，经服务器处理后呈现给用户的数据。该平台中，用户表示层主要包括用户管理、资源管理、信息管理等模块的用户界面实现与下一层的交互（业务逻辑层）等功能，满足用户高效、简便及稳定的操作要求。

②业务逻辑层：主要用来实现系统的业务逻辑和控制。通过接收用户表示层传来的业务请求，经业务逻辑组件逻辑处理与运算，将结果返回给服务层。该平台中，业务逻辑层主要包括课件库管理、习题库管理、测试库管理、案例库及资源库管理等模块的逻辑处理，满足复杂及频繁的处理要求。

③数据访问层：主要实现业务逻辑层对底层数据库数据的检索并把实体数据保存回数据库中。该系统中，后台所有数据库表的操作都被封装在一个数据访问组件（Microsoft Enterprise Library 5.0 Data Access Application Block）中，满足数据库无关性、操作高效性及易扩展性的要求。

④数据层：主要由各种类型的数据库系统构成，保存了网络教育资源平台所需要的所有数据，包括从开始登陆到学习结束等信息。在该系统中，各种各样的数据库信息，都主要储存在SQL Sever或Oracle数据库中。

4.2.3 系统技术架构方案

①总体技术架构概述。

从整体架构来看，我们采用的是Visual studio.NET 2008为开发工具，采用Microsoft.NET3.5作为整个系统基础开发平台。为了有利于系统的开发、维护、部署和扩展，本系统是以面向对象三层架构为基础的解决方案，就是将整个业务由若干服务和业务逻辑组件组合构成。同时，要满足系统松散耦合的需求，我们对各层的具体实现进行了封装，如图3所示。

②用户表示层。

用户表示层是用于显示数据和接收用户输入的数据，是平台与用户交互的界面，它最接近用户，位于最外层（最上层）。

用户表示层是通过采用ASP.NET语言本平台实现技术。根据平台的特性，通过采用B/S架构来降低部署和维护带来的高成本。此外，在实现的技术中为了提高客户端响应速度和高体验度，我们采用了Ajax技术进行数据交互。此外还在如下模块中应用相关技术：

1）用户管理：用户的密码采用MD5单项加密技术使用户信息更安全同时用户的安全认证采用ASP.NET安全问题Forms验证技术使系统安全可靠。

2）资源浏览：平台资源分为视频、音频及文本，视频资源采用FLV格式客户端浏览器无需装任何插件且让视频播放更流畅同时采用URL伪造技术防止迅雷嗅探盗取视频资源；音频采用MP3格式客户端无需装任何插件且音频的质量更高；文本采用FLV格式客户端无需装任何插件且防止恶意复制。

3）课件展播：课件视频采用ASF格式满足网络传输要求及学生交互要求，实现分章节分时间选拔等功能同时客户端浏览器无需装任何插件，使学生用起来更加便捷。

③业务逻辑层。

业务逻辑层位于数据访问层与业务逻辑层之间，是数据交换中承上启下的作用，是整个系统架构中核心价值的部分。因此，一个良好架构的业务逻辑层，对整个系统的功能发挥起着至关重要的作用。

在本平台中，业务逻辑层实现了各个资源库所有业务数据的浏览和操作，都是以类库（Class Library）的形式来体现的，对象与之对应，所有的业务逻辑之间的交互。

④数据访问层。

数据访问层主要对业务逻辑层提供数据服务，是通过 ADO.NET来连接和访问数据库。它是通过Microsoft Enterprise Library 5.0 Data Access Application Block实现的，此组件是微软发布的企业级框架，可扩展性强，运行高效稳定并实现底层数据库无关。

⑤数据层。

数据层主要是指数据库系统里记录了系统所需要的所有数据，用来完成系统所有数据的管理数据库系统。该层实现技术采用 Microsoft SQL Server 2005（也可用Oracle）。

4.2.4 系统部署架构方案

在设计部署架构时，着重考虑系统的安装和部署需求，有多少独立的运行节点，以及功能分布和数据分布的情况。另外，还需要考虑是否具有独立的服务注册中心，运行环境，以及各种服务进行管理，如图4所示。

5 结语

本平台使用严格的管理措施和手段，支持基于广域网的联机教学和学习处理，功能覆盖教学过程中各个主要环节，符合教学和自主学习系统的各种基本要求。在开发模式上采用了组件开发技术与B/S开发模式相结合的技术，并参考了数据模型标准ARTS，同时与多年从事教学一线的教师密切合作，使系统更具有实用性，将知识性、趣味性、科学性、系统性和灵活性结合为一体的体系结构。以确保最终形成具有高可靠性和安全性的操作平台。使网络教育资源平台更好地为教学服务。

参考文献：

[1]房健，于万国.信息生态学视角下的网络教育资源库建设[J].价值工程，2014（34）.

[2]黄琼珍，黄颖.高校网络教育资源共建共享机制探究[J].高教探索，2010（03）.

[3]黄克斌.网络教育资源评价研究[J].现代远程教育研究， 2005（05）.