远程交互式教学系统的设计与实现

２０１１年４月　电　脑　学　习　第２期　远程交互式教学系统的设计与实现　王长利‘　摘　要：随着计算机和网络技术的发晨．网络微学将成为微育的一个重要途径。通过对现代远程教育中师生交互需求的分析．　设计了交互式教学系统的实现方案。　关键词：远程交互：系统体系结构：椿块设计　中图分类号：ＴＰ３９１：Ｇ４３４　文献标识码：　Ａ　文章编号：１００２－２４２２（２０１１）０２－－００５７－０２　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒｅｍｏｔｅ　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｗａｎｇ　Ｃｈａｎｇｌｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｌｏｎｇ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏｍｐｕｔｅｒ　ａｎｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｂｅｃｏｍｅｓ　ａｎ　ｉｍｐｏｒｔｎａｔ　ｗａｙ　ｏｆ　ｅｄｕ＂　ｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｒｅｕｇｈ　ｄｅｍａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈ　ｅ　ｉｍｔｅｍｃｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｅａｃｈｅｒｓ　ａｎｄ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｒｅａｌｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒａｒａ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｒｅｍｏｔｅ　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ：，Ｓｙｓｔｅｍ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；Ｍｏｄｕｌｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｌ系统需求分析　使网页内容简洁，系统的可维护性和可扩充性增强。在服务　突飞猛进的计算机技术为改变传统的教学手段、教学　器端，系统使用ＪＤＢＣ中间件访问数据库，数据库服务器定　方法提供了有利的工具，人们迫切要求利用这些技术来改　义了系统所需要的事务逻辑和数据逻辑。　革教学。为此。有必要利用现代化技术手段，对教学各方面　进行大胆的改革和探索。　经过多年的建设，目前国内各高校的总体硬件水平已　有了较大的改进，充分利用现有的网络环境与软、硬件设　施，改革现有的教学方法与手段，形成新的现代化的教学模　式，必将具有现实意义和实用价值。其问题核心就是要设计　一套基于网络的远程教学系统，以实现教师和学生能够跨　图１系统体系结构图　越时空和空间进行交互，并且实现网络资源与教学环节的　２．２系统实现关键技术　有机整合，从而为师生提供一个交互式的网络教学平台。　系统的主要逻辑处理如：选题算法，登录，数据库操作　２系统体系结构及关键技术　等都是通过ＪａｖａＢｅａｎ组件来实现的，所以这里简要介绍　２．１系统逻辑处理　ＪａｖａＢｅａｎ技术。　系统采用三层结构，如图ｌ所示，在客户端用户通过浏　ＪＳＰ最强有力的＿个方面就是能够使用ＪａｖａＢｅａｎ组件　览器进行操作，客户端的表现逻辑通过ＪＳＰ网页完成。而系　体系。ＪａｖａＢｅａｎ往往封装了程序的页面逻辑，是可重用的组　统内部复杂的业务逻辑主要通过ＪａｖａＢｅａｎｓ的组件（￣ｏｌｎ－－　件。通过使用ＪａｖａＢｅａｎ，可以减少在ＪＳＰ代码中脚本代码的　ｐｏｎｅｎｔ）实现，ＪａｖａＢｅａｎｓ组件在ＷＥＢ服务器上运行，通过　使用，这样使得ＪＳＰ易于维护，并易于被非编程人员接受。　ＪｓＰ返回到客户浏览器。通过表现逻辑与业务逻辑的分离，　ＪａｖａＢｅａｎ体系结构是第一个全面地基于组件的标准模　ｌｏｏｐ　此网络考试系统软件已初步实现了考试的网络性、随　Ｓｅｔ　Ｒｓ２＝Ｎｏｔｈｉｎｇ　机性，但还有一定的欠缺。信随着知识技术的发展，完整的　Ｓｅｔ　ＭｙＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ＝Ｎｏｔｈｉｎｇ　网络考试系统软件定会实现。　Ｓｅｔ　ＭｙＣｏｍｍａｎｄ＝Ｎｏｔｈｉｎｇ　％＞　参考文献　这只是随机决定第一题题目的代码，其余各题只需将　【１ｌ萨师煊，王珊．数据库系统概论【Ｍ】（第四版）．北京：高等教育　此代码拷贝，然后将ｎａｎｓＯ与Ｒｓ１．Ｆｉｅｌｄｓ（＂Ｓｃａｎｓ＂）括号后的数　出版社，２００６—０７．　［２李娜，余升．计算机基础考试系统的设计与实现［２】Ｊ】．兰州．甘　字随文本框前方的题号变化而变化即可。例如出第三题改　肃科技，２００８（２４）．　为：ｎａｎｓＯ）＝Ｒｓ１．Ｆｉｅｌｄｓ（　ａ２　）和Ｒｓ２．Ｆｉｅｌｄｓ（”Ｓｃａｎｓ３＂）－ｎａｎｓ（３），　【３】宋广佳．大学计算机应用基础网络考试系统设计与实现［Ｊ】．啥　其余各题的出法依次类推。　尔滨：黑龙江科技信息，２０１０（２）．　５结束语　收稿日期：２０１ｌ－ｏ３．２０　・王长利华北科技学院工程师（河北，三河燕郊０６５２０１）．　・　５７　・　型之一。ＪａｖａＢｅａｎ是描述Ｊａｖａ的软件组件模型，类似于Ｍ　学生在登录后，可以选择在线学习、Ｑ＆Ａ答疑、作业提　ｅｒｏｓｏｆｉ的ＣＯＭ组件概念　ｊａｖａＢｅ￣组件是Ｊ　ｌ８类　这些类　遵循一个接口格式，以便于使方法命名、底层行为及继承或　实现的行为能够把类看作标准的ＪａｖａＢｅａｎｓ组件进行构造。　交　在线练习　在线考试：成绩查询模块进行操作。　（１）在线学习提供课程的教学课程资料，包括课程简　介，参考资料，考核办法，学习方法，学习网站及教师上传教　学资料的下载。　ＪａｖａＢｅａｎ传统的应用在可视化领域，如ＡＷＴ（窗口抽象　工具集１下的应用。现在，ＪａｖａＢｅａｎ更多的应用在于不可视　化领域，在服务器端应用方面表现出了越来越强的生命力。　（２）Ｑ＆Ａ是答疑模块，学生可在此提出问题，并进行　查看；老师会在教师操作的Ｑ＆Ａ模块看到所提问题，并进　行答疑。　－　不可视化的ＪａｖａＢｅａｎ和可视化的ＪａｖａＢｅａｎ同样使用属性　和事件，可以很好地实现业务逻辑和前台程序的分离，使得　系统具有更好的健壮性和灵活性。　’　｛　（３）‘作业提交模块是学生提交作业，提交后老师会在　教师操作的作业管理模块中看到并进行批阅。　（４）在线练习是练习后即时反馈结果，提供正确答案　３系统设计　整个教学系统按功能主要划分为六大部分，系统功能　结构如图２所示。不同身份用户登录后对不同的功能会有　供学生参考，达到通过题目的练习掌握相关知识点的自的。　（５）参加教师指定试卷的考试是由教师组织全体学生　不同的操作权限。下面按不同身份用户登录后功能的不同　来进行模块设计。　‘　《数据库原理及应用》交互式远程教学系统　共同参加，在规定时间内完成答卷并提交，最后由教师批阅　并记录考试成绩。学生还有查询考试成绩的权限。　３．３题库维护人员模块设计　，　一　’　试题库维护人员负责对试题库进行维护，包括试题库　料管理ｌ　ｌ管理Ｉ　ｌ疑管理｝ｌ统管理Ｉ　ｌ管理ｌ　Ｉ管理　图２系统功能结构图　隔　嗣障　。内试题的增加，修改及删除　系统支持选择题、填空题、判断　题、问答题和应用设计题五种题型。试题添加时，需要按照　标准项目进行添加，确保试题各个组成部分的完整。这通过　３．１教师模块设计　．　添加题目的界面强制实现。系统支持题目及答案中的特殊　符号、公式和图片，均能够正确地存储和显示。　教师在登录后，可以选择进行教学资源管理、Ｑ＆Ａ＿答　疑操作、学生作业批阅、考试系统管理　教师公告管理操作。　每个操作都是一个功能相对独立的模块。　（１）教学资源管理，提供如教学ｐＰ，ｒ及动画演示等各　３．４管理员模块设计　＋　管理员负责网站用户信息及权限的管理　包括管理员、　教师、学生、试题库维护人员基本信息的管理，班级信息的　管理，教师班级对应关系的管理及系统公告管理。其中要确　保建立两个正确的对应关系：正确的教师班级对应关系；确　保教师权限分配正确；正确的学生班级对应关系，确保学生　成绩由任课教师进行维护。　项教学资源的上传管理，以供学生学习和下载。　（２）一Ｑ＆Ａ答疑模块，提供教师学生问题交流的功能，　学生有问题可以随时提闯，老师会在Ｑ＆Ａ部分看到并尽快　回复，在浏览状态下即可看到问题的状态（是否回答）。　（３）学生作业批阅模块，提供老师对学生上传的作业　进行下载批阅以及批阅后应有批阅信息反馈的功能。　　。（４）考试系统管理模块，可以进行试卷模板的创建，按　照试卷模板生成试卷，发布试卷，批阅试卷并打分以及学生　４结束语　，．　随着计算机硬件系统和网络技术的发展，网络教学将　成为现代教育的一个重要途径。其模式和内容牵涉到实际　教学中很多问题，传统的教室学习环境中的交互策略和路　线很难在网络学习环境中实践和重现　那么如何使在线教　考试成绩的管理。考试试卷模板的创建包括通过模板设定　试卷的试题类型，题目的数目，分值，知识点分布和难度系　学环境既能充分发挥自身优势，又能体现其优于传统教室　学习环境的优势或亮点，于是交互设计的重要性日益凸显　数。系统根据教师选定的试卷模板，在题库中按照抽题算法　生成试卷。在进行考试前，教师发布考试试卷给学生，学生　完成后提交答卷。批阅答卷主要是对学生提交的答卷中的　出来。由于研究时间和条件的限制，论文中存在着许多有待　改进的地方。但是随着越来越多的课程通过网络在线的方　主观题部分进行评分，客观题部分由系统自动完成评分。教　式传递，远程教学中的交互研究会日益成为众多研究者关　注的焦点。　师按照管理员设置的教师和班级对应关系，负责所教授班　级的学生考试相关信息的管理　包括学生成绩的添加及修　参考文献　机工程，２００３（１Ｉ）．　－　一・　・　改，对学生成绩进行统计，汇总等。　　’一　［１】陈信年，等．第三代远程教育系统的研究与设计【Ｊ】．上海：计算　【２】黄卫东．远程实时与非实时教学系统及其实现【Ｊ　北京：中国　远程教育，２００２（７）．　．　，　：（５）教师系统公告’，提供教师发表公告及管理自己的　公告的功能，包括教师可以在此模块发布关于作业及考试　等相关公告。　３．２学生模块设计　【３】殷培红，等．网络环境下问题解决学习的课堂教学设计的实践　研究…．北京：中国远程教育，２００１（１７８）．，　・５８・