高校在線教學(xué)與評(píng)測(cè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)高校在線教學(xué)與評(píng)測(cè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

中圖分類號(hào)：TP315文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1673-8454〔2022〕11-0082-03

一、引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用、信息技術(shù)的開展，傳統(tǒng)的“教材+黑板+試卷〞的課堂模式已經(jīng)難以滿足高校項(xiàng)目學(xué)科的教學(xué)需要，不利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。利用互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)終端，快速獲取最新教學(xué)資源，掌握更多新知識(shí)、新技能，將學(xué)習(xí)過(guò)程在線記錄并進(jìn)行在線交流與分享，已是當(dāng)前高校教學(xué)的必然需求和開展趨勢(shì)。[1]

基于這種現(xiàn)狀，我們對(duì)高校在線教學(xué)進(jìn)行了深入研究和分析，運(yùn)用前沿的WEB前端開發(fā)技術(shù)和后臺(tái)效勞器端開發(fā)理論，包括HTML5、CSS3、AJAX、Bootstrap等WEB前端技術(shù)[2]，ASP.NET三層架構(gòu)[3]，C#程序語(yǔ)言，ADO.NET與LINQ數(shù)據(jù)訪問(wèn)框架[4]等后臺(tái)效勞器端開發(fā)技術(shù)，構(gòu)建集教、學(xué)、測(cè)一體化的WEB在線教學(xué)與評(píng)測(cè)平臺(tái)，為高校的教學(xué)提供一種新的思路和解決計(jì)劃。

二、ASP.NET三層體系架構(gòu)

三層體系架構(gòu)是指WEB工程開發(fā)的一種工程代碼組織方式，一般包括表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層。圖1是ASP.NET三層體系架構(gòu)示意圖。三層架構(gòu)層次清晰，功能上分工明確，需求上互不干預(yù)，每層的主要功能和作用分別如下所述：

〔1〕表現(xiàn)層〔UI〕是把各個(gè)需求功能展現(xiàn)給用戶，同時(shí)接受來(lái)自用戶輸入操作的數(shù)據(jù)，再將處理完的結(jié)果顯示給用戶。

〔2〕業(yè)務(wù)邏輯層〔BLL〕是連接表現(xiàn)層和數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的橋梁。實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯――驗(yàn)證、計(jì)算、業(yè)務(wù)規(guī)那么等。

〔3〕數(shù)據(jù)訪問(wèn)層〔DAL〕主要是對(duì)用戶輸入進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，體現(xiàn)是增刪改等操作，同時(shí)將業(yè)務(wù)層處理的數(shù)據(jù)保留到數(shù)據(jù)庫(kù)。

本工程采用ASP.NET三層架構(gòu)進(jìn)行開發(fā)，在VisualStudioIDE中根據(jù)三層不同的功能分別創(chuàng)立了多個(gè)項(xiàng)目工程，極大地便利了開發(fā)過(guò)程及后期的維護(hù)。圖2是本工程在VisualStudio2022中的解決計(jì)劃視圖。

三、系統(tǒng)分析

1.平臺(tái)設(shè)計(jì)

本平臺(tái)分為四大模塊，分別包括根本數(shù)據(jù)維護(hù)模塊、根本業(yè)務(wù)模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、信息查詢模塊。

2.系統(tǒng)功能需求

根據(jù)系統(tǒng)需求分析，系統(tǒng)的角色應(yīng)該包括學(xué)生用戶、教師用戶、管理員三種角色。圖3是本工程的系統(tǒng)用例圖。

3.學(xué)生功能需求

根據(jù)對(duì)學(xué)生用戶的需求進(jìn)行分析，學(xué)生用戶用例包括訂閱課程、課程學(xué)習(xí)、查看學(xué)習(xí)狀況、討論區(qū)提問(wèn)、我的答案、我的筆記、提交作業(yè)、在線考試等功能。圖4是學(xué)生角色的用例圖。

學(xué)生用戶只有參加該門課程學(xué)習(xí)才可以擁有觀看課程視頻、查看課程教學(xué)PPT的功能，同時(shí)學(xué)生有瀏覽學(xué)習(xí)狀況的功能，可以進(jìn)一步了解自己的學(xué)習(xí)情況。為了了解自己的學(xué)習(xí)效果學(xué)生還可以在線加入考試，此功能更能幫忙學(xué)生清晰地掌握自己的學(xué)習(xí)情況。本系統(tǒng)提供討論區(qū)的開放功能，方便學(xué)生與教師、學(xué)生與學(xué)生的溝通，及時(shí)解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。

4.教師功能需求

根據(jù)對(duì)教師用戶的需求進(jìn)行分析，教師用戶用例包括新增課程功能、修改課程內(nèi)容、管理上傳資料，查看學(xué)生學(xué)習(xí)狀況、討論回復(fù)、查看作業(yè)等，教師可以根據(jù)自己的需求開課程供應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)，新開課程后可以上傳跟課程相關(guān)的《頻或者演示文件，也可以上傳作業(yè)的內(nèi)容以便學(xué)生在線提交作業(yè)。學(xué)生提交作業(yè)后，教師可在相應(yīng)的作業(yè)功能區(qū)查看學(xué)生的作業(yè)提交情況并對(duì)其進(jìn)行評(píng)分。教師可以在線編輯測(cè)試題目，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)提供應(yīng)學(xué)生在線測(cè)試自己的學(xué)習(xí)情況，同時(shí)也可以對(duì)測(cè)試題目進(jìn)行編輯，測(cè)試時(shí)間結(jié)束后，教師可以在線查閱學(xué)生的試卷和給出適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)。教師有權(quán)限查看學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，更進(jìn)一步了解學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)。圖5是教師角色的用例圖。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在該系統(tǒng)中，需要用相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)用戶相關(guān)數(shù)據(jù)信息，使用到的數(shù)據(jù)庫(kù)主要有SQLServer2022。用實(shí)體-關(guān)系圖〔Entity-RelationDiagram，E-R圖〕進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)模型提供屬性、實(shí)體性和實(shí)體型，用來(lái)描述相關(guān)概念模型。[5]圖6是本系統(tǒng)的高層E-R圖。

各個(gè)實(shí)體之間的關(guān)系有一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多三種。一對(duì)一實(shí)體關(guān)系是指實(shí)體間的關(guān)系是一對(duì)一；一對(duì)多是指第一個(gè)關(guān)系實(shí)體中附屬于第二個(gè)實(shí)體，然后第二個(gè)實(shí)體塔又包括第一個(gè)實(shí)體；多對(duì)多是指實(shí)體間的關(guān)系為多對(duì)多。

根據(jù)實(shí)體-關(guān)系概念，對(duì)學(xué)生用戶、教師用戶及用戶所操作的功能，在各個(gè)實(shí)體和實(shí)體間設(shè)計(jì)實(shí)體-關(guān)系圖，在數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)立數(shù)據(jù)表。

數(shù)據(jù)庫(kù)表包括用戶登錄表、權(quán)限表、學(xué)生筆記表、課程表、課程章節(jié)表、課程評(píng)論表、課程分?jǐn)?shù)表、課程子節(jié)表、課程視頻表、課程文件資源表、用戶關(guān)注表、學(xué)生作業(yè)表、學(xué)習(xí)狀況表等等。圖7是本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)局部表結(jié)構(gòu)示意圖。

五、WEB程序的具體實(shí)現(xiàn)

前臺(tái)WebUI與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)間的交互：使用JQuery、AJAX和一般處理程序〔ashx〕的辦法，將客戶端用戶提交的參數(shù)值以“Post〞的方式回傳到效勞器，效勞器驗(yàn)證邏輯或與數(shù)據(jù)庫(kù)交互后返回給客戶端的瀏覽器，最終以HTML形式呈現(xiàn)給用戶。

課程多媒體視頻的播放：PC端Web程序使用了HTML5技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)Flash視頻的播放。使用輕量級(jí)的標(biāo)簽，讓Flash的播放效率更高，更加容易掌控。

課程多媒體文件的瀏覽：PC端Web程序采用了來(lái)自GitHub的組件――“JSForPDF〞配合后臺(tái)的PPT轉(zhuǎn)PDF技術(shù)來(lái)播放多媒體文件。此技術(shù)需效勞器端安裝有MicroSoft的Office操作軟件?！癑SForPDF〞插件增強(qiáng)了用戶體驗(yàn)感，同時(shí)提供了更多操作給客戶端的用戶。

六、結(jié)論

本平臺(tái)應(yīng)用ASP.NET三層體系架構(gòu)進(jìn)行工程開發(fā)，使用VisualStudioIDE作為工程核心開發(fā)工具，使用SQLServer作為數(shù)據(jù)庫(kù)效勞器，運(yùn)用ADO.NET等技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存取訪問(wèn)，使用HTML5、CSS3、AJAX和Bootstrap等前端技術(shù)進(jìn)行界面設(shè)計(jì)，將頁(yè)面從復(fù)雜的效勞器控件中解脫出來(lái)，運(yùn)用輕量級(jí)的純HTML5控件，提升用戶體驗(yàn)感的同時(shí)，讓數(shù)據(jù)的傳遞效率更高、更穩(wěn)定、更精確。

本平臺(tái)已經(jīng)在電子科技大學(xué)中山學(xué)院軟件項(xiàng)目系的?WEB應(yīng)用開