韩利凯，毛 艳

（西安文理学院 陕西 西安 710065）

随着Internet与校园网的接轨，为教学提供了新的平台，打破了以往学生仅以教科书作为知识来源单一渠道的局限，突破了时间、空间的限制。网络课程的优势在于学习的个性化，知识不是简单的通过教师传授得到的，而是学习者通过网络，借助教师和学习伙伴的帮助，利用必要的学习资源，通过自主学习获得[1-2]。目前，以网络学习平台为主要表现形态的教学资源的设计开发已经日益显示出蓬勃发展的生机。

1 总体目标与系统的组成

1.1 总体目标

1）通过计算机技术、网络技术以及各种软件的开发，充分发挥各项技术的优势及其相互间的最大兼容性，实现网络教学内容、教学手段及方式方法的最优化组合。

2）建立信息管理模块，促使管理信息化，为管理员提供及时、准确的开设课程信息，为教师提供详细的学生信息。

3）在课程讲授、实验、习题、测试等各方面实现电子化与网络化。

4）建立层次分明，结构合理，方便快捷，交互性好，智能性强，适于推广的网络技术支撑体系，达到网络课程应具备的操作简单、适应性强的目标。

5）建立权限管理系统，保证系统的安全性。

1.2 系统组成

系统由前台管理子系统和后台管理子系统两部分组成，其功能结构如图1所示。

图1 功能结构Fig.1 Function structure

2 设计模型

系统采用SQL Server作为后台数据库，以标准MVC三层架构为开发模式[3]，其中Servlet担当主要逻辑控制，通过接受JSP传来的用户请求，调用以及初始化JavaBean，再通过JSP传到客户端。本系统中SqlBean担当主要的与数据库的连接和通信，JavaBean主要担当配合JSP以及Servlet来完成用户的请求，而JSP主要担当接收与响应客户端，并将结果以页面的形式返回客户端浏览器。通过这种设计模型把应用逻辑、处理过程和显示逻辑分成不同的组件来实现，使组件可以进行交互和重用，提高了开发效率[4]。数据库服务器用来存储系统用到的所有数据，数据可以由管理员通过数据库管理程序录入，管理员通过浏览器对数据进行查询、增加、删除、修改操作，对课程信息进行管理，以交互方式实现课程内容管理和信息发布。设计模型如图2所示。

图2 设计模型Fig.2 Design model

3 关键技术的实现

3.1 数据库的统一管理

数据库是信息管理系统的核心内容，在实现操作功能的过程中，首先就是连接数据库，进行加载驱动，创建连接。如果在每一个处理操作时都先进行这些基本的操作，必将造成数据库负担过重，不便于管理和维护[5]。而且，一旦系统移植，数据库参数改变，需要重新修改所有的连接代码，重新编译，本系统采用数据库连接池进行数据库的统一管理。数据库连接池的基本思想就是为数据库连接建立一个“缓冲池”，预先在缓冲池中放入一定数量的连接，当需要建立数据库连接时，只需从“缓冲池”中取出一个，使用完毕之后再放回去。数据库连接池的工作原理如图3所示。

图3 数据库连接池的工作原理Fig.3 The working principle of the database connection pool

将连接池名称、URL连接地址、数据库的驱动、用户名、密码、最大连接数和日志文件封装在一个类中，来统一管理数据库的连接，同时在数据库操作上进行了封装，作为统一的接口组件。这样，在数据库移植或系统环境改变时，只需修改一个地方即可。客户通过浏览器向服务器发送请求，当需要访问数据库时，都通过这个统一的接口组件来访问，而且有良好的可读性和可复用性。

3.2 在线学习系统

在线学习由教学资源、学生学习、教师授课等部分组成，如图4所示。教学资源包含教材、CAI课件、实验教学、教学录相、习题练习与解答等，学生可以利用网络方便快捷地阅读教材，可根据自己的需要下载相应的课件进行自学，学生还可以通过这些资源掌握学习进度、重点及难点。习题类信息以章为单位向学生提供了练习题，其中除课件以外的所有信息都是以动态Web页的形式向学生发布的。

图4 在线学习网页Fig.4 Online study homepage

3.3 在线答疑系统的实现

网上答疑系统为学生有实时和非实时两种答疑方式[6]。实时答疑要求教师和学生都在线，他们可以以网上交谈的方式提问与回答；而非实时答疑是当老师不在线时，学生可以登录到相应教师的答疑板上，在答疑板上留下问题，教师随时检查自己的答疑板，如果有问题及时回答。

为存贮答疑信息，系统建立了两个数据库，一个数据库用于网上交谈，该数据库只建立一个用于存贮网上交谈信息的数据表；另一个数据库用于答疑板，该数据库中需要建立如下几个表：学生用户表、教师用户表、答疑情况表等。学生用户表记录着可以使用本系统的合法学生信息，教师用户表记录着可以使用本系统的合法教师信息，答疑情况表记录着每次答疑的情况，包括提问时间、问题内容、解答时间、解答内容等。

3.4 在线测验系统

后台将客观性命题以试题库的形式放在服务器上，学生在学习的过程中，可以在任何时候、任何地方利用该系统进行测试。测试时，首先显示登录页面，考生在这个页面输入自己的信息。然后，系统从试题库中提取试题形成试卷，并以web页的方式发布给学生，学生利用浏览器答卷并提交试卷，如图5所示。

图5 在线测试网页Fig.5 Online test homepage

当考试时间到或考生点击“交卷”按钮时，则系统把考生答案传送至服务器的数据库中保存，系统利用试题库中的参考答案自动批阅试卷并进行成绩查询。

通过后台可对试题、考生信息进行维护，教师可以增、删、改、查题目、考生信息等。

3.5 音频/视频点播系统

采用Helix server和Media Server相结合的方法提供视频课件的发布，建立一个统一的视频文件管理平台实现点播文件的动态处理和管理[7-8]。以SMIL语言同步技术整合多种媒体，对视频文件进行集成，实现文字、图形、图像和音频/视频的同步播放，提高点播学习的效率。

4 结束语

基于校园网的辅助教学平台，实现了教师备课、讲课，学生自主学习，教师和学生课后交流、答疑、批改作业以及测试等教学环节。使学生和老师可以不受时间、空间、地域的限制，进行教学互动，相比较传统教学提高了教学效率，对整体教学质量的提高有重要的辅助作用。

[1]韩利凯.基于Web的《数据结构》网站建设[J].电脑知识与技术，2008（7）：569-570.

HANLi-kai.BasedonWeb“constructionofdata” websiteconstruction[J].Computer Knowledge and Technology，2008 （7）：569-570.

[2]张统宣.基于Web检索的陕北民歌语料库设计[J].现代电子技术，2010，33（22）:38-39,41.ZHANG Tong-xuan.Design of folk song corpus based on Web retrieval[J].Modern Electronic Technique,2010,33 （22）:38-39,41.

[3]刘中兵.JSP数据库项目案例导航[M].北京：清华大学出版社，2006：239-298.

[4]汪孝宜.JSP数据库开发实例精粹[M].北京：电子工业出版社，2007：167-174.

[5]刘彬.JSP数据库高级教程 [M].北京：科学出版社，2007：241-256.

[6]殷庆轩.JSP2.0动态网站开发实例指南[M].北京：机械工业出版社，2006：113-145.

[7]韩利凯.基于流媒体技术在线视频课件的设计[J].科技广场，2006（8）：30-33.HAN Li-Kai.The design of online video class coftware based on flow media[J].Science Mosaic，2006（8）：30-23.

[8]吴承毅.一种基于P2P流媒体的网络教学系统设计[J].现代电子技术，2010，33（15）:99-101.WU Cheng-yi.Design of network education system based on P2P technology and streaming media[J].Modern Electronic Technique,2010,33（15）:99-101.