大学毕业论文-—网络教学平台设计与实现.doc
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1、 网络教学平台设计与实现上海交通大学本科毕业论文网络教学平台设计与实现网络教学平台设计与实现摘要近年来,网络技术日新月异,互联网逐渐应用于教育领域,网络课件系统的发展已成为一个全球化的趋势。网络课件系统旨在通过网络共享资源实现帐号注册、课程信息、在线作业、学习公告、管理中心及学习论坛等功能,使得学生不受时间、空间的限制,进行自主学习。本文在调查研究现代网络课程系统现状和发展趋势的基础上,提出了本课件系统的研究和设计特点,采用ASP技术与计算机数据库管理技术相结合的方法来实现本课件系统。在此论文中,阐述了网络课件系统的设计方案、系统功能模块、后台数据库设计和系统实现。最后,本文探讨了本课件系统的
2、多种测试方案,给出测试用例,表明本文提出的设计构想是具有切实的可行性的。关键词:网络技术,课件系统,ASP,数据库管理 THE RESEARCH AND REALIZATION OF COURSEWARE SYSTEM ABSTRACTIn recent years, with the network technology developing each day, the Internet has been widely used in the field of education. For instance, the network courseware system, which is d
3、eveloping rapidly all around the world, has powerful functions such as on-line study, on-line homework and so on. A network courseware system shares study resources through the Internet, so the students can learn their courses independently without the limitations of time and space.Based on the rese
4、arch of status and future of the modern network courseware system, this article tries to develop a courseware system by ASP technique and Database management system. The article discusses the plan to realize the system. The last part of the article discusses several test methods to prove the feasibi
5、lity of this system.Key words: network technology, courseware system, ASP, Database management。目 录1 绪论11.1 引言11.2网络教学21.3网络教学支持平台的提出31.4网络教学支持平台研究状况31.5本网络教学支持平台系统建设目标32 相关服务器/网络配置及防范入侵介绍42.1 服务器运行环境42.2 ASP防范入侵42.3 SQL Server 2000防范入侵52.4 网络防范入侵52.5 本章小结63 系统设计73.1 功能模块设计概要73.2 系统架构73.2.1 基于B/S体系73
6、.2.2 系统总体架构图83.3 系统功能模块设计93.3.1 作业功能模块设计103.3.2 管理中心功能模块设计103.3.3 学习论坛功能模块设计113.4 系统主要工作流程123.4.1 在线作业123.4.2 管理中心133.4.3 学习论坛133.5本章小结144 数据库的分析与设计154.1系统数据库建模及其创建154.2数据表及其功能的分析与设计154.3 数据表的详细设计164.4 数据库各表的关系204.5 数据库链接204.6 本章小结215 系统实现225.1 系统页面结构设计225.2 系统功能模块实现235.2.1 帐号注册235.2.2 课程信息245.2.3 在
7、线测试.245.2.4 管理中心245.2.5 学习论坛265.3 技术要点275.4 本章小结306 系统测试316.1 系统测试的内容316.2 测试项目说明326.3 部分测试用例326.3.1 在线测试用户注册336.3.2用户登录及管理员登录336.4 本章小结337 总结与展望34结束语35参考文献36致谢3737 网络教学平台设计与实现1 绪论1.1 引言本课题研究并实现了一个面向网络学习的课件系统,为学生提供一个满足在线教育需求的学习环境及学习内容。本系统针对具有不同学习特征的学习者,创设相应的学习环境,实现所需知识的建构,使得学生更好的完成学习任务。本系统是一个关于操作系统课
8、程的网络课件,根据不同学生的学习特征对系统的内容和功能进行设计,从而使得学生可以根据自身特点对操作系统课程的内容和知识点的难易度进行自主选择,实现网络教育的设计目的。1.2网络教学网络教学是以计算机网络作为传输教学信息的载体,将计算机网络技术与多媒体技术相结合,使学习者从知识的被动接受者转为知识的主动建构者,使教学管理更为简便、科学的一种新型的教育技术。它改变了传统教师课堂授课的线性教学模式,转而变为学习者突破时间和空间限制的非线性自主学习模式。网络教学具有以下基本特点:1.多媒体资源共享网络教学的实质是通过多媒体网络教育信息资源的传输和共享来实现教学。建立在网络基础上的多媒体系统,把多媒体技
9、术与网络通信技术紧密结合,大大扩展了单机多媒体系统的功能。它不仅具有各种媒体信息处理和人机交互功能,更重要的是它实现了网上多媒体信息传递和多媒体信息资源共享,形成了一种最理想的多媒体网络教学环境。2.便于合作在不受时空限制的情况下,学习者通过网络不仅能够进行学术交流研讨,还可以利用适当的软件工具支持协同创作。现在许多网络教育平台都具有群件系统的功能,完全能够支持一个学习群体方便地进行通讯交流、工作空间共享、应用软件共享和协同创作。3.不限时空性网上教学活动可以在个体、群体、众体三个层次上进行,按活动方式可分为异步教学和同步教学。同步教学具有空间上的自由度,异步教学在空间和时间上均具有很大的自由
10、度。网上教学的时空不限性可以更大规模地突破客观因素的限制。4.多向互动多媒体网络具有三种交互性:即学生与计算机的交互,学生与老师的交互,学生与学生的交互。学生与机器的交互一方面是通过课件,另一方面是通过教学环境中的教师代理(一个软实体)感知学生学习的过程及遇到的困难,对问题进行分析和引导。这种代理,本质上也是教师经验的总结。学生与学生的交互是通过多媒体网络,可以协同学习,共同探索,培养学生的团队精神和协同解决问题的能力。与老师的交互表现在,当多媒体教学环境感知到学生的困难并经初步的引导无效时,由教师亲自辅导。1.3网络教学支持平台的提出基于对网络教学现状的分析可知,目前开展网络教学比较先进的做
11、法是采用一体化平台的方式。换句话说,要想开展网络教学,客观上应需要一个强有力的支持平台。网络教学支持平台是利用教育技术和网络技术手段,结合教育理论的有关思想建构出来的网络化教学环境,它对教学活动提供良好支持的网络教学从理论上的可能性转变为能发挥现实效果的实际教学活动,为教师和学生在网上提供工具上的支持。网络教学支持平台可以在网络教学环境下,实现课程的上网发布、对学生实现学习和对教师实现教学、以及对教学活动进行管理等。网络平台是有效联结学习资源,包括信息资源和智慧资源,形成智慧共同体、构建开放学习社区、实现生态式学习的物质保障。它解决没有活动平台造成的资源无导航、对话不集中、发表受局限、无交流等
12、局限性。网络教学支持平台能为教师在网上实施教学提供全面的工具支持,并能屏蔽复杂的技术实现过程,使得教师能够集中精力于教学;学生通过它可以自主的进行学习与交流,而不受时间与空间的限制。网络教学支持平台是以互联网技术和数据库技术为基础,同时又具有其不可缺的教学思想于其中,它具有以下特点:(1)以基于WEB的教育信息服务为核心,具有实时交互、信息获取方便等优势;(2)其核心技术为网络数据库技术,数据的检索、查询、下载自动化,便于教育资源流通和共享;(3)重点针对进行教学,运用先进的教育教学思想,为学生的自主化学习、教师教学效率的提高提供优越环境。然而,经过对众多教学平台的分析思考,我发现,很多平台虽
13、然界面美观甚至网站本身包含较高技术含量,然而,他们没有真正考虑到教育或教学的实际需要,这种状况将有碍于网络教学的发展,因而开发出集理论与技术于一体的网络教学支持平台是十分重要和迫切的。1.4网络教学支持平台研究状况近年来,网络技术的发展日新月异,进行网络教学已成为一个全球化的大趋势。国内外一些大学甚至一些信息技术公司纷纷设计网络课件来进行教学或培训,他们开发出各种网络课件数据库来管理教学,开发出各种工具来组织教学活动。由于网络中的教学可以实现对信息资源的共享,在网上可以找寻到最优秀的教材和教法,使学习者在网上可以轻松的学到最新的知识,因此是网络教学必定是改革发展的方向。网络教学更能为学习者提供
14、一个建构主义的学习环境,充分体现学生的首创精神,学生有更多的机会在不同环境下去运用他们所学的知识,而且学生可以根据反馈来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案,从根本上提高教学质量。网络教学的迅速发展及普及,促进了教学设计理论的发展和完善。目前,网络教学在国内外受到密切的关注,对网络课程、网上学习工具和环境的建构进行了深入的研究。从不同的学术会议、刊物等等来看,网络教学的设计研究主要是关于建构主义学习环境的设计和协作学习的设计等方面。网络课件的设计依据建构主义学习理论的思想,就是以学习者为中心的设计。网络教学在很大程度上依赖于学生的自主学习,所以网络课件的基本功能结构也应按学生自主学习的要求
15、来设计的。本课题针对近年来国内外网络教学的发展情况,研究并实现了一个面向网络学习的课件系统,本系统实现了以“网络”为中心的设计思想。1.5本网络教学支持平台系统建设目标在对国内外众多优秀网络教学支持平台的研究与总结的经验上,拟定本系统平台的设计目标为:1.同时满足教师“教”与学生“学”本平台为教师提供方便的教学资源上传功能,以教师作为主要创作者,充分体现教师的教学思想与智慧,同时便于学生开展“基于资源的学习”2.提供良好的师生交互与交流的环境本平台为师生提供良好的协作与交流环境,通过师生的讨论与交流,从而让学习者进行协作学习和研究性学习,进而提高学习者获取信息、分析信息、加工信息的实践能力和培
16、养沉重良好的创新意识与信息素养。3.支持教学过程中的关键环节传统教学中的一些关键环节,如作业、辅导答疑等将在本平台上获得良好的支持。4.具有良好的可扩充性随着本平台开发工作以及师生教学过程的不断深入,本平台所包含的内容会不断充实,各功能也将不断完善。2 相关服务器/网络配置和防范入侵介绍2.1 运行环境本系统的服务器运行环境如下:操作系统:Windows2003 企业版 应用软件:IIS(Internet Information Server),SQLSERVER2000WEB服务器配置:IBM X3350 CPU:2个1.8GHz四核,4G内存,RAID5阵列,200GDB服务器配置:IBM
17、 X3950 CPU16个3GHz四核,64G内存,磁盘阵列柜RIAD10,1T网络配置: 2台CISCO 2950 ,1台F5,一台 CISCO 3550开发工具:ASP、DreamWeaver MX、SQL Server 2000等2.2 ASP防范入侵1、用户名与密码被破解防范技巧:不要写一些简单的用户名和密码,比如111111,admin等等容易被黑客猜出的口令,凡是涉及用户名与密码的程序最好封装在服务器端,尽量少在ASP文件里出现,涉及与数据库连接的用户名与密码应给予最小的权限。出现次数多的用户名与密码可以写在一个位置比较隐蔽的包含文件中。如果涉及与数据库连接,在理想状态下只给它以执
18、行存储过程的权限,千万不要直接给予该用户修改、插入、删除记录的权限。 2、验证被绕过防范技巧:一是读SESSION里的值,如果没有就取消重新登陆,二是需要经过验证的ASP页面,可跟踪上一个页面的文件名,只有从上一页面转进来的会话才能读取这个页面。3、inc文件泄露问题防范技巧:程序员应该在网页发布前对它进行彻底的调试;安全专家则需要加固ASP文件以便外部的用户不能看到它们。首先对.inc文件内容进行加密,其次也可以使用.asp文件代替.inc文件使用户无法从浏览器直接观看文件的源代码。inc文件的文件名不要使用系统默认的或者有特殊含义容易被用户猜测到的名称,尽量使用无规则的英文字母。4、特殊字
19、符防范技巧:在处理类似留言板、BBS等输入框的ASP程序中,最好屏蔽掉HTML、JavaScript、VBScript语句,如无特殊要求,可以限定只允许输入字母与数字,屏蔽掉特殊字符。同时对输入字符的长度进行限制。而且不但要在客户端进行输入合法性检查,同时要在服务器端程序中进行类似检查。2.3 SQL防范入侵1、SQL帐号防范技巧:一不要设简单的密码,特别是SA帐号的密码一定要是英文带数字然后超过6位的密码,二不能给某些帐号特别大的权限。2、SQL语句防范技巧:SQL语句尽量封装在存储过程里,这样防止SQL注入,也给管理SQL语句提供了方便,执行效率也有提高,因为经过了预编译。 3、SQL服务
20、器防范技巧:服务器密码只能有DBA才能知道,然后在DB服务器上只能安装SQLSERVER和WINDOWS,其他软件一律不得安装,便于排查原因。2.4 网络防范入侵1、及时进行系统升级、下载补丁。2、关闭不必要的端口,不安装不必要的服务。3、经常更换密码,建议至少每月更换一次,密码长度不少于8位。4、不随意开设共享,如确有必要开设,用后立即关闭。5、安装具有计算机信息系统安全专用产品销售许可证的计算机病毒防治、入侵检测、垃圾电子邮件防治软件和个人防火墙,并及时升级。2.5 本章小结本章对实现本网络课件系统所需的相关服务器配置及防范入侵作了介绍,主要对系统的运行环境、ASP防范入侵、SQL Ser
21、ver防范入侵、网络防范入侵等作了相应的介绍。3 系统设计一个良好的系统离不开科学、详实的系统设计。系统只有建立在系统设计基础上,才能成为一个好的系统。3.1 功能模块设计概要整个网络课件系统主要包括:帐号注册、课程信息、在线作业、学习公告、管理中心及学习论坛。未注册的用户可以访问课程信息和在线学习页面;当学生用户需要进行在线测试时必须先登录;学生用户不可以进入管理中心。管理中心是教师用于用户管理、作业管理、作业添加、学院等基本信息管理、论坛管理及管理员信息修改的。在学习论坛栏目中,未登录的用户也可以进行发表话题、回复话题操作,登录后用户可以进行更多操作。网络课件的设计使用模块化设计的方法,模
22、块化设计是将系统分成一个个模块,分别进行设计,最后拼合成一个整体。将本网站的各个网页都进行模块化设计,每个模块都做成一个单独的文件,模块化设计功能的实现用到ASP技术中的Include功能,将指定文件中的内容包含在当前网页中,使之成为整个网页的一部分。本系统的总体设计可分为前端、后端两大管理系统。3.2 系统架构系统架构是系统设计的基础。3.2.1 基于B/S体系整个系统采用Browser/Web/DataBase的3层体系结构。Browser/Server的系统中,用户可以通过浏览器向分布在网络上的服务器发出请求,服务器对浏览器的请求进行处理,将用户所需信息返回到浏览器。在B/S结构的数据库
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