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基于WEB的计算机课程辅助教学系统的设计与实现

日期:2018年01月24日 编辑:ad201703301955106400 作者:无忧论文网 点击次数:1661
论文价格:150元/篇 论文编号:lw201508051610257003 论文字数:44263 所属栏目:计算机教育论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis

第一章 概述


1.1 项目的背景和意义

1.1.1 项目的背景

随着计算机技术的发展,计算机已经成为人们生活的一部分,而互联网络已经将全世界的网络连接成一个整体,计算机技术正在改变着人们的学习、生活和工作,网络与教育的有机结合,对人们以往传统的教育模式、思维、内容、方法和人才培养方案产生重大影响。从传统到以计算机技术为基础的教学手段的发展,使教育技术有了新的发展和飞跃。

目前,职业院校的生源素质参差不齐,学生学习能力、学习起点差别越来越大,而在传统教学中,教师在集中的课堂教学中难以照顾到全体学生的接受能力,经常出现无法根据学生能力进行全面授课的局面,这使教师课后辅导工作量大大增加。另外,学生与教师交流不方便,加重了教师的课后负担,影响问题的解决,学生的学习效果难以保证,也打击了学生的学习积极性,对于学生能力的提高和就业资本的积累有直接影响。

因此,建立计算机辅助教学系统,利用系统为教学服务,可以节省教师课后辅导的时间,又可以帮助学生解决计算机课程学习过程中的疑难问题,而辅助教学系统中的理论基础知识测试,可以帮助学生巩固课堂的学习效果。利用交互式计算机辅助教学系统,可以为教师和学生提供一个互动交流的平台,方便了教师的课程辅导,又提高了解决问题的效率。计算机课程辅助教学系统的设计实现,可以改变现有的以教师为中心的传统教学模式,形成以学生为中心的行动导向方式的教学新模式。

《计算机应用基础》考证是职业技能鉴定中心组织的计算机职业技能水平考试,目的在于普及计算机应用,提高学生的计算机技能水平。本人所在的学校每年参加《计算机应用基础》考证的学生人数将近 4000 人次。考试由职业技能鉴定指导中心组织,全省统一考试,每年两次,分别在 6 月和 12 月进行。考证采取全省统一命题,学生上机随机抽题进行操作考试的方式进行,考证内容涉及计算机应用基础理论知识、文件管理、办公应用软件操作(Word、Excel、PowerPoint)以及网络题操作等内容。考生考试后,将由职业技能鉴定指导中心组织统一改卷,对通过考证的学生发放职业技能等级证书。 


1.2 国内外研究现状分析

1.2.1 计算机辅助教学系统应用现状

随着教学科学的发展和计算机的普及应用, 同时多媒体技术、网络技术也有了很大的发展与应用,这对教学手段和教学模式产生了巨大的影响。计算机水平已成为衡量学生素质与能力的重要标志。计算机公共课是学生学习计算机知识和技能的重要途径,其基本目标是培养学生具备一定的计算机基础知识、技能和信息化素养以及利用计算机解决问题的基本能力。教学计算机辅助教学系统是传统教学的补充,是计算机领域的一个重要发展,Web 不仅成为 Internet 上的主要信息资源,而且也正成为日益盛行的网上教育的核心。网络辅助教学系统实现了教学资源最大的整合与共享,增进了学校、教师和学生之间的联系与沟通。采用网络传送的方式,使所有的数据都借道现有网络,将教学内容以 Web 页面的形式呈现出来。利用机房教学网络,建立的计算机辅助教学系统,能构建学生积极参与学习的环境。

1.2.2 国内外研究现状

目前,国外网络教学支持平台已经有一定的开发研究和设计,如Blackboard、WEB CT、IBM 教学平台等。国内主要的研究产品有 Vclass、方正校园解决方案等,国内外主要的网络教学支持平台的功能特点对比如表1-1所示。

国内外已经涌现一批优秀辅助教学系统平台,但在职业技能院校中,目前针对《计算机应用基础》课程考证,也只有针对理论客观题开发设计的简单匹配程序,而针对整个课程考证,目前仍没有相对完善的辅助教学系统,可以将课程内容进行整合和开发设计。


第二章 相关原理和技术


2.1 系统体系结构

C/S 结构和 B/S 结构是常用的系统体系结构,下面将从两种结构的基本概念出发,介绍两种系统体系结构特点及应用。 C/S 结构即客户机/服务器结构(Client/Server),是当今数据库系统较流行的一种工作模式,但同时存在一些问题,如系统扩展性不强、系统资源浪费、缺乏灵活性和安装维护困难等问题。

B/S 结构即浏览器/服务器结构(Browser/Server),它是一种服务器接收浏览器的请求,然后从数据库中获取数据并在服务器上运行处理后将运行结果返回给浏览器的运行模式。B/S 结构如图2-1所示,功能描述如表 2-2 所示。

相比C/S 结构,B/S 结构具有如下优点:

(1)维护升级:无需开发客户端软件,维护升级方便。

(2)支持平台:可跨平台操作,客户端只需安装浏览器。

(3)具有良好的开发性和可扩充性。

(4)带宽方面:可以减少网络流量,缓解带宽问题。

在本文的计算机课程辅助教学系统设计中,系统面向的主体是学生用户,而系统维护管理的主体是教师。在计算机课程辅助教学系统中,将实现学生通过浏览器,注册用户后便可以登录系统进行相应操作,如浏览课程相关信息、通过 Web 浏览器提交疑难问题并查看答疑情况、进行在线测试和查看数据统计、查看和提交作业等内容,管理员和教师则可以在后台进行模块的管理操作,服务器在接受到请求后运行相关程序模块来进行处理。相比 C/S 结构,B/S 结构具有维护升级方便和良好的开发性和可扩充性等优点,更适合于本系统的设计与实现,因此,本系统设计采用了 B/S 结构进行设计。


2.2 动态网页技术

在计算机课程辅助教学系统的设计中,各种功能的实现需要在浏览器、WEB 服务器和数据库之间进行信息交互,因此,需要使用动态网页技术来实现信息交互功能。目前,实现动态网页的技术有 JSP、ASP、ASP.NET和PHP 等,下面将对三种常用的动态网页技术JSP、ASP.NET 和PHP 进行简单介绍,并分析比较它们各自的功能特点。

(1)JSP 由Sun 公司推出的基于Java Servlet 以及整个java体系的 Web 开发技术。

(2)ASP.NET是微软新一代的 Web 应用程序开发技术,它在.NET Framework 上提供一个全方位的Web 开发平台。

(3)PHP(超文本预处理器)是一种嵌入 HTML 文件的、服务器端的脚本语言,它的语法既有自己的独特风格,又有从 C 语言、Java、PERL 中借鉴的部分,其目标是为Web程序员提供快速开发动态网页的工具。

以上三种实现动态网页技术都有各自的功能特点,也是目前使用较为广泛的技术,通过对以上动态网页技术的分析比较,得出它们的功能特点如表 2-3 所示。

本文设计和实现的基于 WEB 的计算机辅助教学系统,从管理员、教师和学生的角度出发,不论是在页面的登录、退出、浏览、查看、搜索、测试等内容,还是教师和管理员的后台管理上,都需要使用动态网页技术,在客户端、服务器和数据库之间传递信息。由于PHP 具有支持 MySQL数据库、支持面向对象设计等特点,能方便地实现动态网页功能,而目前PHP+Apache+MySQL组合是较为流行的最佳组合模式,因此,本文设计采用了PHP 作为开发语言。


第三章 系统的需求分析 ..........15

3.1 系统功能需求分析 ......... 15

3.1.1  管理员需求 ........ 15

3.1.2  学生用户需求 .............. 16

第四章 系统的总体设计 ..................... 31

4.1  系统架构总体设计 .............. 31

4.2  系统功能设计 ................... 32

第五章 系统的详细设计 ........................ 49


第六章 系统的实现和应用


6.1 系统部署

本文的计算机课程辅助教学系统的设计是基于 B/S 结构,主要是浏览器、WEB 服务器和数据库之间的信息交互,用户通过客户端浏览器向 WEB服务器发出请求,WEB服务器接收请求并与数据库进行信息交互,数据库接收来自 WEB 服务器的请求后进行相应操作并将运行的结果返回 WEB服务器,WEB服务器生成代码返还客户端浏览器,浏览器解释HTML代码后显示网页内容,其系统的部署如图 6-1所示。


第七章 总结与展望


7.1 全文总结

本文以计算机课程的实际教学为背景,结合课程教学的现状和辅助教学系统的国内外研究现状,分析教学现状的问题和现有系统的局限,提出解决实际教学问题和系统局限的必要性,并详细介绍了计算机课程辅助教学系统的设计和实现过程。

本文设计了基于 WEB的计算机辅助教学系统,采用浏览器、WEB服务器和数据库服务器的 B/S 结构,操作系统平台采用 WindowsXP 作为系统平台,Apache 作为 WEB服务器,MySQL作为数据库服务器,设计采用 PHP 技术结合网页设计软件 Dreamweaver进行设计和开发。本系统的设计分为面向学生的前台功能和面向管理员和教师后台管理功能,实现了课程相关信息查询、真题讲解、问题答疑、在线测试、数据统计和作业提交等功能。

通过系统的设计和