课程教学网站设计与实现
2018-09-13罗海涛
摘要：网络技术越来越多应用于课程教学，在线提交作业、在线答疑等手段逐渐被采用；B/S结构具有简单、容易扩展、容易实现等优点；基于B/S结构，采用PHP和Apache服务器设计和实现了课程教学网站。
关键词：网络；B/S；教学网站；在线交流
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）17-0104-03
Abstract： Network techniques are widely used in courses teaching， online homework submission， online questioning and answer are used in school； B/S structure is easier to design and implement； Design and implement a course website based on B/S structure.
Key words： Network； B/S； course website； online communication
1 引言
計算机网络诞生于20世纪60年代美苏冷战时期，当时美国国防部领导的远景研究规划局ARPA提出要研制一种新型的网络，以对付来自前苏联地核攻击威胁，这种新型的网络就是后来的ARPAnet。ARPAnet不同于早期的电信网络，早期的电信网基于电路交换的原理，如果一个交换机或链路损坏，通信就自动中断。尽管可以改用其他迂回电路，但是必须重新拨号，重建连接。正是基于这些考虑，ARPAnet被提出了，这个新型网络被赋予一些不同于电路交换原理的要求，例如，这种网络可连接不同类型的计算机，并在计算机之间实现数据传送；又如，网络节点或者计算机在通信时，必须有迂回路由；又如，网络中所有的网络节点都同等重要，等等。这些特点大大提高了网络的生存性，当某些链路或节点被破坏时，通信节点能够在迂回路由中自动寻找合适的替代路由，并恢复通信。
上世纪末本世纪初，集成电路技术得到了飞速发展，得益于此，计算机技术和网络技术得到了长足进步，人类社会进入了互联网时代。早期的互联网采用的是传统的客户机/服务器（Client/Server）模式，这种模式下服务器（Server）提供有偿服务，客户端（Client）则通过安装特定的客户端软件来获得服务。C/S结构有明显的不足之处，主要体现在，第一，C/S结构在维护上需要很高的成本，尤其是当客户端在地理位置上远离服务器端，而且比较分散，甚至位于不同的区域时，其维护成本更高昂；其次，C/S模式可伸缩性较差，因为C/S结构能够支持的客户端用户人数有限制，如果客户端用户的数量超出限制，C/S结构的执行效率就大打折扣。在互联网迅速发展的今天，这种限制阻碍了C/S结构的进一步推广应用。随着 网络技术的进一步发展，特别是web技术的发展，并在20世纪90年代成为技术主流，业务计算的模型随之发生了根本性的变化，传统的客户机/服务器（Client/Server）计算模式受到巨大冲击，并逐渐淡出。随之而来的B/S（Browser/Server）结构逐渐受到开发人员和用户的青睐。B/S结构有着独特的优势，理论上B/S结构客户端用户数目没有限制，用户无须安装客户端，只需要一个浏览器。而且在B/S结构中，用户和服务器在物理位置上也无须相对固定，有时服务器端相对于其他服务器可以作为客户端使用，而客户端相对于别的客户端也可以作为服务器使用，应用比较灵活。
2012年，“互联网+”理念被提了出来。“互联网+”是互联网思维进一步发展的结果，也是社会经济形态进一步发展的结果，必将进一步带动社会经济的发展，并为社会生产力的发展提供更加广阔的网络平台。“互联网+”也可以理解为互联网概念的延伸，延伸到各个传统行业则相当于“互联网+各个传统行业”，但又不是简单的相加，而是把信息通信技术和互联网平台相结合，使互联网与传统行业深度融合，从而创造新的发展机遇。
本文所述的课程教学网站正是基于B/S结构，也是互联网和课程教学的融合结果，为课程教学提供了课堂之外的学习平台和师生互动交流平台。教师可以在该平台上放置相应的课程教学材料，方便学生随时随地学习；还可以用于师生之间的交流，例如布置和批改作业、答疑等。该系统可用于任何课程的教学辅助工作，服务对象为任课教师和学生。
2 系统概述
课程教学网站基于B/S的工作模式，系统运行在windows环境，采用Apache服务器、MySQL数据库以及php嵌入式脚本语言。Apache是目前世界上最为流行的Web应用服务器，占据网络应用服务器七成以上，主要是因为Apache稳定而且性能卓越。Apache服务器近乎可以在所有计算机平台上平稳运行，并且由于它有两大特性，跨平台性和安全性，使得它能成为当今最多人使用的Web服务器端软件之一。Apache运行速度快，稳定并且能够通过简单的ApplicationProgrammingInterface扩展，能够将Perl/Python等Interpreter编译到服务器中。此外，Apache还具有其他特性，例如，支持最新的HTTP/1.1通信协议，而且具有功能强大的基于文档的配置过程，应用简单便捷，支持CGI，支持基于网络之间互联的协议和虚拟主机，支持多种方式的HTTP认证，支持安全Socket层（SSL）等等。
MySQL是由瑞典的MySQL AB公司开发的，开放源代码的小型关联式数据库管理系统。该数据库将数据保存在不同的表中，大大地提高了运行的速度并提升了变通性。MySQL的SQL语言是用于访问Database最为经常使用的标准化语言。MySQL有两个版本，社区版本和商业版本，本系统采用社区版本。
PHP是一种超文本标记内嵌式的语言，具有十分强大的功能，其主要特点如下，开放性，开放的源代码意味着在网络上可以找到各种你在不同的需求下所需要的php代码；免费，PHP不需要任何费用的；高效率和快捷，PHP的运行不需要很多的系统资源因此运行速度十分快，编程快捷，很容易开发程序；跨平台性强，可以在UNIX、LINUX、WINDOWS、MacOS等操作系统平台上运行另外，PHP支持图像处理。
系统总体框图如图1所示：
3 数据设计
设计的数据库如图2所示：
数据库中共有8个表，第一个是管理员数据表，设置了一个管理者，存贮在admin_user表中。class是班级数据表，classid是主键（自增）。用户表user有8个字段，其中Sid是学生学号，为主键。资料表file表中，fid是主键。作业发布表homework表中，hid是发布的作业号，主键。主要内容表hwcontent中，fileid是作业文件号，主键。在线问答主题表subject用于加强教师和学生之间的沟通。subject表是在线问答的主题标题表，其中tid为标题号，是主键。在线问答内容表content是在线问答板的内容，其中cid内容编号主键。
4 系统实现
用户登录界面如图3所示：
学生登录后，可以选择提交作业或者提出问题。页面显示该学生已经提交的作业文件名，这些文件保存在服务器端，系统给每个注册的学生建立一个单独的文件夹，学生提交的作业文件就保存在该文件夹。考虑到有些课程作业，例如程序设计类课程等，学生设计的程序适合以电子文件的形式提交，而如果把它打印出来提交，教师难以验证其程序的正确性。只有在网络上提交电子文件，才便于教师批改和上机试运行，以检验其正确性。另外有的课程作业，例如数据库作业，学生设计的数据库只能以电子文件形式保存和提交，无法写在纸上提交。因此，提交作业功能是让学生把作业文件通过校园网直接上传到服务器上，既方便学生随时提交，也方便教师从网上下载作业或者直接在线批改。同时，学生登录后系统把学生已经提交的作业文件名显示出来，便于学生了解已经上传的作业文件，避免重复上传文件。
另外，系统对作业文件名称的显示提供了排序的功能，如果学生上交的作业文件很多，例如十几个，甚至几十个，就需要按一定规则排序显示，既可以按文件名称排序，也可以按照提交时间排序，还可以按照文件大小排序，避免了杂乱无章地显示文件信息，以方便教师批改，同时方便学生查阅。
在线问答管理模块主要是方便師生间，同学间对知识的运用和了解的交流沟通，学生登录后可以在在线问答板上发帖、回帖，教师端也可以发帖，回复同学的提问，并且可以删除帖子，删除单条回复。系统显示学生提交的问题，同时显示一个“答复”列。如果“答复”列显示为
系统把问题保存在数据库的一个表中，每个问题有一个编号，该编号就是该表的主键。而把回复保存在另外一个表中，这两个表是一对多的关系。“问题”表中的主键，即问题的编号，在保存回复的表中则是外键。采用标签控件来显示问题及其回复，这些都是通过对该控件的“TEXT”属性赋值来实现的。这样便于嵌入JavaScript代码，来展开某个问题及其回复，或者关闭、不显示回复。
系统维护由教师进行，教师拥有管理权限，注册和注销学生用户账号，管理学生用户，网上下载/批改作业、回复学生提问等，如图4所示。
图中“学生账号及作业管理”模块由多个页面构成，实现了教师对学生账号的管理，例如注册（成批注册）学生账号，删除学生账号，下载学生作业文件，也可以在线批阅作业。“答疑系统管理及答疑”模块实现了教师对答疑的管理，教师可以回复学生的提问，而且每个问题及其回复处都有一个“删除”按钮，方便教师视具体情况删除其中的回复，可以删除学生的回复和教师自己的回复，也可以删除原始问题。如果删除原始问题，则数据库中与之关联的所有回复全部删除。
5 结束语
在课程教学过程中，教师与学生之间的交流很重要，这种交流包括作业，包括具体问题的交流。网络提供了一个课堂之外的交流平台，不受时间和空间限制。随着网络的普及，教学手段越来越多样化和网络化，在线提交作业、在线答疑、在线考试等越来越多地应用在课程教学中。本文正是基于这种考虑，设计了一个学生可以提交作业，教师可以在线批阅作业，师生可以在线沟通交流和提问的教学辅助系统，大大提升了教学效率。本系统具有界面简洁、简单易用、移植方便等优点，可以应用于任何一门课程的教学辅助工作。
参考文献：
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