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摘 要：本文在研究最新教育技术理论和网络教学模式的基础之上，提出了一个全新的网络教学平台模型，然后对该平台的主要功能模块进行了划分，特别是增加了协作学习、认知工具和个人知识管理，并对各个主要功能模块的特点进行了分析；最后运用流行的网络开发技术和软件工程方法，在.NET下采用B/S三层体系结构对该平台进行了设计和实现，并对相关的技术难点提出了解决方案。
关键词：网络教学平台 B/S三层结构 教学模式
中图分类号：TP311.52文献标识码：A 文章编号：1673-8454（2007）12-0023-03
网络教学是近年来国内外发展非常迅速的一种基于Internet的新型教学模式，目前在许多高校得到了应用和普及，对网络教学平台的研究和开发一直成为关注的热点。而现在大部分系统平台是几年前研究和开发的，其架构和开发的技术已经过时，不能很好地满足当前网络教学的需要，所以本文综合应用教育技术学的最新理论和网络教学的发展现状对网络教学平台进行研究和分析，并采用最新的网络开发技术以及面向对象的软件工程方法构建了一个全新的网络教学平台。
一、网络教学平台的模型研究
网络教学以其突破时间、空间、地点的限制和共享资源、交流讨论方便等优点得到了高校教师的青睐，网络教学平台就是要利用网络的优势来搭建一个虚拟的教学环境，在其中进行与教学相关的工作，以弥补传统的课堂教学的不足。在建构主义学习理论、认知心理学等相关理论的指导下，结合网络教学和课堂教学的实际情况，研究得出一个如图1所示的网络教学平台模型。
1.网络教学管理子系统
网络教学管理子系统主要涉及课程管理、教师管理、学生管理。其中教师管理和课程管理主要是对相关教师和课程进行管理，包括设立课程，指定课程相关人员如开发人员、授课人员的权限和口令，分配建立与课程相关的设置等；而学生管理则以学生为单位，记录每个学生的课程和成绩。同时系统提供在线注册功能，校外的学生也可根据情况进行在线注册，在得到确认后，则可以登录系统进行学习。
2.网络课程开发子系统
网络课程开发子系统主要包括网络课程的在线开发和离线开发，离线开发完成后再发布到Internet 上。该子系统支持内容的组织表示和基本教学逻辑的设计，同时还要提供一些工具，方便和加速网络课程的开发等等。此外系统还为教师提供教学大纲、教学进度、教学目标等相关课程教学信息的发布，从而使网络课程更加人性化，让学生了解更多的课程信息。
对网络课程开发子系统的一个基本要求是：所开发的网络课程应该可以在标准浏览器（如IE）下阅读，不需要用户安装特别的插件。
3.网络教学支持子系统
网络教学支持子系统是在网络上对教和学进行支持，以及对教学活动过程的管理和监控等。它主要是以提供一些相关的工具软件来完成它的主要功能，如：教学公告栏、课程学习浏览、在线测试、学习活动记录、全文检索、评价工具、个人知识管理以及认知工具等。其中个人知识管理和认知工具是一大特点，其主要功能是用来支持学生的自主学习，结合网络协作学习子系统真正实现以学生为中心的教学策略。
个人知识管理是指对自己学习过程的信息资源进行整合管理，将一些散乱的信息片段转化为可以系统性应用的资源，并以此扩展学习者的个人知识，提高学习效率。
认知工具主要是支持、指引、扩充使用者思维过程的心智模式和设备，用于帮助和促进学生在学习活动中认知过程的工具。学生可以利用它来进行信息与资源的获取、处理、编辑、制作等，并可用其来表明自己的思想，与他人通信协作等。
4.网络协作学习子系统
网络协作学习子系统是整个网络教学的重要部分，也是最复杂的部分，它提供了相应的工具来支持学生之间、教师和学生之间的互动交流。现在主要的协作交流工具有：BBS讨论、实时答疑、E-Mail、Blog和Wiki等方式。教师和学生可以选择自己熟悉的方式进行同步或异步交流。
5.网络教学资源库子系统
网络教学的一个很大的优势就是具有丰富的教学资源。为了充分使用这些教学资源，需要将这些教学资源划分成各种素材，进行系统化、科学化的分类，并以多媒体化的电子信息形式存储于各种数据库中，构建成统一的教学资源库，从而为教师开发课程、学生学习提供内容丰富的资源支持，减轻教师建立大量教学资源的负担，同时可加快教师开发网络课程的进程。在该子系统中，教师可以随时在线添加和下载资源，可以对自己的部分资源进行管理。
三、系统设计与实现
由于网络教学平台比较复杂，模块也比较多，因此在设计和实现时采用了统一规划、整体设计、主要功能模块分散实现、最后整合的灵活开发方式。
1.设计原则
网络教学平台的总体设计原则是从方便用户的角度出发，采用了大家比较熟悉的Web形式，同时也提供一些简单易用的工具，包括管理工具、学习工具等等。因此该平台要求界面简洁，操作简单，且平台组件采用松散耦合关系建立，每个模块之间既相互关联又彼此独立，每一个子系统都可以根据需求进行定制，也可以根据学院的独特需求与其它系统集成。同时在设计和开发过程中遵循了教育部现代远程教育资源建设委员会发布的《现代远程教育资源建设技术规范（试行）》文件等相关技术标准，以便该平台具有更好的通用性和实用性。
2.B/S三层体系结构
随着Web技术的日益成熟和普及，Browser/Server（简称B/S）结构已成为取代Client/Server（简称C/S）结构的一种全新技术。在B/S体系结构系统中，用户通过浏览器向网络上的Web服务器发出请求，Web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。因此B/S结构简化了客户机的工作，一般来说前端采用基于瘦客户机的浏览器 （ＩＥ 或Ｎａｖｉｇａｔｏｒ），通过Ｗｅｂ服务器（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ 的ＩＩＳ） 及中间件访问数据库。浏览器发出请求，而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成等工作全部由Web服务器和中间件来完成，此外数据库服务器负责管理数据库中的数据。这种三层体系结构如图3所示。对于普通应用规模而言，Web服务器、中间件和数据库服务器都可集成在一个服务器上。
本平台采用了B/S三层体系结构；在设计和实现方面，采用当前比较流行的网络开发技术和基于软件工程的开发方法，主要是在.NET架构下使用C＃、ASP.NET、Web Service、Javascript来开发，数据库采用SQL Server 2000。
3.技术难点
在系统实现过程，涉及的技术难点比较多，但最主要的是要处理好公共模块和数据库的访问。
（1）Web引用与本地引用的接口化
对于公共的模块功能，使用Web Service来提供相应的服务接口，从而简化程序的实现。在系统中，系统服务函数是存在于Web服务层的，当然由于多层架构和分布式系统的要求，可以将Web服务层分布在不同的服务器上。当系统需要在有限的硬件环境中运行时，系统也可以进行收缩，即将Web服务层安装在本地服务器。此时将这些服务配置为本地引用，那么这些服务将更有效率地运行在系统之中。
在Web.config中，需要进行Web服务的配置
这样，当需要使用Web服务的时候，必须先进行Web服务配置的读取，以决定使用Web引用或本地引用。这时需要使用接口技术，要先进行判断，是使用Web引用或本地引用，然后再实例化。
if (CODABase.blnUseWebService)
{ mwsWSPaper = (WebService.IWSPaper)(new RefWSPaper.WSPaper());
((RefWSPaper.WSPaper)mwsWSPaper).Url =
System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings["WebUI.RefWSPaper.WSPaper"];
mwsWSPaper.ConnectingString(strDatabase);}
else
{mwsWSPaper=(WebService.IWSPaper)(new WebService.WSPaper(strDatabase));}
这样，在以后的使用过程中就不再考虑服务的来源。
（2）数据库连接与访问
由于系统的各个模块都要使用数据库，所以必须处理好对数据库的连接与访问。系统是使用多层架构的模型，所以需要在Web服务层调用商业逻辑层直至数据访问层的时候，传递数据库连接字符串。这个字符串的连接是可以改变的，而不能在系统的某一层就将该字符串固定，否则以后变动服务器的时候，就不得不更改代码。因此首先要在web.config文件中配置好这些字符串参数，当以后要变动Web服务，维护也将会非常方便。
所以数据库连接思路是在web.config中定义如下字符串：
在Web服务层实例的构造函数中，获取如下配置：
public WSPaper(string strDataBase)
{ InitializeComponent();
ＣＯＤＡＢａｓｅ．ＣｏｎｎｅｃｔｉｎｇＳｔｒｉｎｇ（Ｓｙｓｔｅｍ．Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ．ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＳｅｔｔｉｎｇｓ．ＡｐｐＳｅｔｔｉｎｇｓ［＂ｓｔｒＤａｔａＢａｓｅ＂］．ＴｏＳｔｒｉｎｇ（），
System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings["strDBServer"].ToString(),
System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings["strDBUser"].ToString(),
System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings["strDBPwd"].ToString());
_BUPaper = new BUPaper(); }
在数据服务层，可以根据如下配置来连接数据库对象：
public static void ConnectingString(string strDataBase, string strDBServer, string strDBUser, string strDBPwd)
protected SqlConnection CreateSqlConn()
protected void CreateConn()
在整个系统开发过程中，这些是首先要解决的共有的技术问题，当然在各个模块的开发中也会出现其它问题，这里不再一一列出。
四、结束语
基于Web的网络教学平台的设计和实现大致经过了一年半的时间，现在已基本完成，目前已在学院投入使用，已有十几门网络课程在教学中发挥作用。当然，随着教育技术理论和网络技术的不断发展，对网络教学平台的研究和探索还将不断深入，网络教学平台也将在现代教学中具有广阔的应用前景。?筅
参考文献：
[1]秦伟俊,史元春,相培峰.基于多层体系结构的网络教学系统[J].清华大学学报(自然科学版), 2006(7):1301-1304
[2]何丰如,喻萍.智能化网络教学平台的研究与实现[J].计算机工程与设计,2005(6):1626-1629
[3]姜合,栾秀梅,董祥军.基于Web的网络教学系统的设计与实现[J].微计算机应用,2004(4) :426-429
[4]刘峰,彭文辉,阮国龙.建构主义网络教学平台的功能设计[J].教育信息化,2004(1)
[5]余胜泉,何克抗.网络教学平台的体系结构与功能[J].中国电化教育,2001(8):60-63
关键词：网络教学平台 B/S三层结构 教学模式
中图分类号：TP311.52文献标识码：A 文章编号：1673-8454（2007）12-0023-03
网络教学是近年来国内外发展非常迅速的一种基于Internet的新型教学模式，目前在许多高校得到了应用和普及，对网络教学平台的研究和开发一直成为关注的热点。而现在大部分系统平台是几年前研究和开发的，其架构和开发的技术已经过时，不能很好地满足当前网络教学的需要，所以本文综合应用教育技术学的最新理论和网络教学的发展现状对网络教学平台进行研究和分析，并采用最新的网络开发技术以及面向对象的软件工程方法构建了一个全新的网络教学平台。
一、网络教学平台的模型研究
网络教学以其突破时间、空间、地点的限制和共享资源、交流讨论方便等优点得到了高校教师的青睐，网络教学平台就是要利用网络的优势来搭建一个虚拟的教学环境，在其中进行与教学相关的工作，以弥补传统的课堂教学的不足。在建构主义学习理论、认知心理学等相关理论的指导下，结合网络教学和课堂教学的实际情况，研究得出一个如图1所示的网络教学平台模型。
1.网络教学管理子系统
网络教学管理子系统主要涉及课程管理、教师管理、学生管理。其中教师管理和课程管理主要是对相关教师和课程进行管理，包括设立课程，指定课程相关人员如开发人员、授课人员的权限和口令，分配建立与课程相关的设置等；而学生管理则以学生为单位，记录每个学生的课程和成绩。同时系统提供在线注册功能，校外的学生也可根据情况进行在线注册，在得到确认后，则可以登录系统进行学习。
2.网络课程开发子系统
网络课程开发子系统主要包括网络课程的在线开发和离线开发，离线开发完成后再发布到Internet 上。该子系统支持内容的组织表示和基本教学逻辑的设计，同时还要提供一些工具，方便和加速网络课程的开发等等。此外系统还为教师提供教学大纲、教学进度、教学目标等相关课程教学信息的发布，从而使网络课程更加人性化，让学生了解更多的课程信息。
对网络课程开发子系统的一个基本要求是：所开发的网络课程应该可以在标准浏览器（如IE）下阅读，不需要用户安装特别的插件。
3.网络教学支持子系统
网络教学支持子系统是在网络上对教和学进行支持，以及对教学活动过程的管理和监控等。它主要是以提供一些相关的工具软件来完成它的主要功能，如：教学公告栏、课程学习浏览、在线测试、学习活动记录、全文检索、评价工具、个人知识管理以及认知工具等。其中个人知识管理和认知工具是一大特点，其主要功能是用来支持学生的自主学习，结合网络协作学习子系统真正实现以学生为中心的教学策略。
个人知识管理是指对自己学习过程的信息资源进行整合管理，将一些散乱的信息片段转化为可以系统性应用的资源，并以此扩展学习者的个人知识，提高学习效率。
认知工具主要是支持、指引、扩充使用者思维过程的心智模式和设备，用于帮助和促进学生在学习活动中认知过程的工具。学生可以利用它来进行信息与资源的获取、处理、编辑、制作等，并可用其来表明自己的思想，与他人通信协作等。
4.网络协作学习子系统
网络协作学习子系统是整个网络教学的重要部分，也是最复杂的部分，它提供了相应的工具来支持学生之间、教师和学生之间的互动交流。现在主要的协作交流工具有：BBS讨论、实时答疑、E-Mail、Blog和Wiki等方式。教师和学生可以选择自己熟悉的方式进行同步或异步交流。
5.网络教学资源库子系统
网络教学的一个很大的优势就是具有丰富的教学资源。为了充分使用这些教学资源，需要将这些教学资源划分成各种素材，进行系统化、科学化的分类，并以多媒体化的电子信息形式存储于各种数据库中，构建成统一的教学资源库，从而为教师开发课程、学生学习提供内容丰富的资源支持，减轻教师建立大量教学资源的负担，同时可加快教师开发网络课程的进程。在该子系统中，教师可以随时在线添加和下载资源，可以对自己的部分资源进行管理。
三、系统设计与实现
由于网络教学平台比较复杂，模块也比较多，因此在设计和实现时采用了统一规划、整体设计、主要功能模块分散实现、最后整合的灵活开发方式。
1.设计原则
网络教学平台的总体设计原则是从方便用户的角度出发，采用了大家比较熟悉的Web形式，同时也提供一些简单易用的工具，包括管理工具、学习工具等等。因此该平台要求界面简洁，操作简单，且平台组件采用松散耦合关系建立，每个模块之间既相互关联又彼此独立，每一个子系统都可以根据需求进行定制，也可以根据学院的独特需求与其它系统集成。同时在设计和开发过程中遵循了教育部现代远程教育资源建设委员会发布的《现代远程教育资源建设技术规范（试行）》文件等相关技术标准，以便该平台具有更好的通用性和实用性。
2.B/S三层体系结构
随着Web技术的日益成熟和普及，Browser/Server（简称B/S）结构已成为取代Client/Server（简称C/S）结构的一种全新技术。在B/S体系结构系统中，用户通过浏览器向网络上的Web服务器发出请求，Web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。因此B/S结构简化了客户机的工作，一般来说前端采用基于瘦客户机的浏览器 （ＩＥ 或Ｎａｖｉｇａｔｏｒ），通过Ｗｅｂ服务器（Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ 的ＩＩＳ） 及中间件访问数据库。浏览器发出请求，而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成等工作全部由Web服务器和中间件来完成，此外数据库服务器负责管理数据库中的数据。这种三层体系结构如图3所示。对于普通应用规模而言，Web服务器、中间件和数据库服务器都可集成在一个服务器上。
本平台采用了B/S三层体系结构；在设计和实现方面，采用当前比较流行的网络开发技术和基于软件工程的开发方法，主要是在.NET架构下使用C＃、ASP.NET、Web Service、Javascript来开发，数据库采用SQL Server 2000。
3.技术难点
在系统实现过程，涉及的技术难点比较多，但最主要的是要处理好公共模块和数据库的访问。
（1）Web引用与本地引用的接口化
对于公共的模块功能，使用Web Service来提供相应的服务接口，从而简化程序的实现。在系统中，系统服务函数是存在于Web服务层的，当然由于多层架构和分布式系统的要求，可以将Web服务层分布在不同的服务器上。当系统需要在有限的硬件环境中运行时，系统也可以进行收缩，即将Web服务层安装在本地服务器。此时将这些服务配置为本地引用，那么这些服务将更有效率地运行在系统之中。
在Web.config中，需要进行Web服务的配置
这样，当需要使用Web服务的时候，必须先进行Web服务配置的读取，以决定使用Web引用或本地引用。这时需要使用接口技术，要先进行判断，是使用Web引用或本地引用，然后再实例化。
if (CODABase.blnUseWebService)
{ mwsWSPaper = (WebService.IWSPaper)(new RefWSPaper.WSPaper());
((RefWSPaper.WSPaper)mwsWSPaper).Url =
System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings["WebUI.RefWSPaper.WSPaper"];
mwsWSPaper.ConnectingString(strDatabase);}
else
{mwsWSPaper=(WebService.IWSPaper)(new WebService.WSPaper(strDatabase));}
这样，在以后的使用过程中就不再考虑服务的来源。
（2）数据库连接与访问
由于系统的各个模块都要使用数据库，所以必须处理好对数据库的连接与访问。系统是使用多层架构的模型，所以需要在Web服务层调用商业逻辑层直至数据访问层的时候，传递数据库连接字符串。这个字符串的连接是可以改变的，而不能在系统的某一层就将该字符串固定，否则以后变动服务器的时候，就不得不更改代码。因此首先要在web.config文件中配置好这些字符串参数，当以后要变动Web服务，维护也将会非常方便。
所以数据库连接思路是在web.config中定义如下字符串：
在Web服务层实例的构造函数中，获取如下配置：
public WSPaper(string strDataBase)
{ InitializeComponent();
ＣＯＤＡＢａｓｅ．ＣｏｎｎｅｃｔｉｎｇＳｔｒｉｎｇ（Ｓｙｓｔｅｍ．Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ．ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＳｅｔｔｉｎｇｓ．ＡｐｐＳｅｔｔｉｎｇｓ［＂ｓｔｒＤａｔａＢａｓｅ＂］．ＴｏＳｔｒｉｎｇ（），
System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings["strDBServer"].ToString(),
System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings["strDBUser"].ToString(),
System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings["strDBPwd"].ToString());
_BUPaper = new BUPaper(); }
在数据服务层，可以根据如下配置来连接数据库对象：
public static void ConnectingString(string strDataBase, string strDBServer, string strDBUser, string strDBPwd)
protected SqlConnection CreateSqlConn()
protected void CreateConn()
在整个系统开发过程中，这些是首先要解决的共有的技术问题，当然在各个模块的开发中也会出现其它问题，这里不再一一列出。
四、结束语
基于Web的网络教学平台的设计和实现大致经过了一年半的时间，现在已基本完成，目前已在学院投入使用，已有十几门网络课程在教学中发挥作用。当然，随着教育技术理论和网络技术的不断发展，对网络教学平台的研究和探索还将不断深入，网络教学平台也将在现代教学中具有广阔的应用前景。?筅
参考文献：
[1]秦伟俊,史元春,相培峰.基于多层体系结构的网络教学系统[J].清华大学学报(自然科学版), 2006(7):1301-1304
[2]何丰如,喻萍.智能化网络教学平台的研究与实现[J].计算机工程与设计,2005(6):1626-1629
[3]姜合,栾秀梅,董祥军.基于Web的网络教学系统的设计与实现[J].微计算机应用,2004(4) :426-429
[4]刘峰,彭文辉,阮国龙.建构主义网络教学平台的功能设计[J].教育信息化,2004(1)
[5]余胜泉,何克抗.网络教学平台的体系结构与功能[J].中国电化教育,2001(8):60-63