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電氣類課程在線輔教系統(tǒng)的設計與開發(fā)
摘要：隨著教學改革的不斷深入以及網(wǎng)絡的普及，網(wǎng)上教學以其全新的理念和手段深受學生和老師的青睞，在教育改革中得以廣泛應用。本文面向電氣信息類學生設計開發(fā)了一套基于B/S模式的在線輔教系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用ASP.NET技術開發(fā)，后臺使用SQL Sever2008設計數(shù)據(jù)庫。經(jīng)調(diào)試與測試，本系統(tǒng)能滿足全院學生的專業(yè)課程的輔助學習與作業(yè)考試。
關鍵詞：ASP.NET;C#;在線輔教系統(tǒng); SQL Sever 2008
引言
近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)與Web技術的普及，在校大學生獲取知識的途徑越來越多樣化。高等教育的教學方法也正從傳統(tǒng)的教室課堂教學走向網(wǎng)絡數(shù)字化教學時代。鑒于此，本文設計了一套高校電氣類課程教學的在線輔教系統(tǒng)。教師可以通過該在線輔教系統(tǒng)將課堂教學中的教學重難點以課件的形式存放在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，將課程習題以習題庫的形式存放在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，通過對習題庫進行組題來布置作業(yè)與考試。學生在進行課堂學習的同時，通過該系統(tǒng)能夠及時做好重難點的復習，完成課后作業(yè)，最后通過該系統(tǒng)進行考試來檢查課程的學習情況。實踐驗證該在線系統(tǒng)以數(shù)字化教學資源的形式對教師的“教”與學生的“學”起到了很好的輔助作用。
一、系統(tǒng)設計
1.1 開發(fā)工具及相關配置
本在線輔教系統(tǒng)網(wǎng)站使用Microsoft Visual Studi0 2010作為開發(fā)平臺，使用ASP.NET技術作為開發(fā)技術，編程語言使用C#，網(wǎng)站后臺數(shù)據(jù)庫使用SQL Server 2008開發(fā)，開發(fā)環(huán)境采用Windows 7操作系統(tǒng)作為運行平臺，Web服務器采用IIS7.5，網(wǎng)站服務器運行環(huán)境為Microsoft.NET Framework v4.0。
1.2 系統(tǒng)功能設計
本在線輔教系統(tǒng)在設計時將其分為前臺和后臺兩個部分，前臺部分由學生使用，主要功能包括系統(tǒng)登陸、查看賬戶信息、修改登陸密碼、查看教學通知信息、復習課程的重難點知識、參加作業(yè)、參加考試、查詢作業(yè)成績和考試成績、以及系統(tǒng)使用幫助。圖1是前臺功能菜單結構圖。
后臺部分由管理員使用，功能包括系統(tǒng)登陸、查看賬戶信息、修改登錄密碼、查看學生作業(yè)成績與考試成績、編輯教學通知信息、用戶賬戶管理、重難點知識與習題題庫管理、作業(yè)與考試試卷管理、作業(yè)與考試過程管理、作業(yè)與考試成績管理，其中分配最高權限給高級管理員admin，擁有系統(tǒng)設置權限，圖2是后臺功能菜單結構。
二、數(shù)據(jù)庫設計
本系統(tǒng)采用SQL Server 2008來管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫exam，數(shù)據(jù)庫exam共包括24張數(shù)據(jù)表，通過ADO.NET技術來實現(xiàn)系統(tǒng)應用程序訪問數(shù)據(jù)庫中的具體數(shù)據(jù)表。
2.1 數(shù)據(jù)庫概念設計
概念設計是數(shù)據(jù)庫設計的第一步，它是對客觀世界所做的抽象，它能充分反應實際應用中實體及其相互之間的聯(lián)系，是客觀世界的一個真實模型。本文使用實體.聯(lián)系(E-R)圖來進行數(shù)據(jù)庫概念模型的設計。鑒于篇幅有限，本文只以圖3中兩張E-R圖來舉例說明。
2.2 數(shù)據(jù)庫邏輯設計
數(shù)據(jù)庫邏輯設計的主要任務就是把概念結構模型轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的具體數(shù)據(jù)模型，也就是將E-R圖轉(zhuǎn)換成具體的關系模式，根據(jù)關系模式確定數(shù)據(jù)表，進一步確定組成表的屬性項和關鍵字屬性。鑒于篇幅有限，本文只以表1中的數(shù)據(jù)表來舉例說明。
三、系統(tǒng)開發(fā)
本文采用ASP.NET技術開發(fā)在線輔教系統(tǒng)網(wǎng)站，使用ASP.NET技術開發(fā)網(wǎng)站的網(wǎng)頁時，首先創(chuàng)建Web窗體頁，其次通過在該窗體頁中添加相應功能控件來實現(xiàn)網(wǎng)頁的顯示界面，最后通過C#語言編寫網(wǎng)頁功能源程序來實現(xiàn)系統(tǒng)功能。結合上文中對系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)庫設計的分析，在此將網(wǎng)站核心部分分成10個菜單項來進行模塊化開發(fā)。
系統(tǒng)登錄頁為用戶提供了登錄系統(tǒng)的人口，根據(jù)角色的區(qū)別，普通用戶、管理員與高級管理員登錄進入系統(tǒng)后菜單項有所不同。圖4是系統(tǒng)登錄界面，圖5是高級管理員登錄后的主界面。
1)個人事務
個人事務菜單中包含的子菜單有查看新聞、參加考試、參加學習、參加作業(yè)、賬戶信息、修改密碼。學生用戶通過該菜單可以查看近期的教學通知、對課程重難點知識學習、完成相應的課后作業(yè)、完善個人賬戶信息和修改登錄密碼。
2)成績查詢
包括作業(yè)成績和考試成績查詢。通過該菜單，學生可以查詢本人的作業(yè)成績和考試成績。
3)新聞管理
管理員可以通過該項菜單發(fā)布課程的教學通知。
4)賬戶管理
包括批量新建、導人賬戶和賬戶管理三個子菜單。管理員用戶通過批量新建子菜單可以批量錄入連號的學號登錄賬戶;通過導人賬戶子菜單可以錄入Excel表格式的學生賬戶數(shù)據(jù);通過賬戶管理子菜單可以對普通賬戶進行查詢、新建、刪除、禁用、啟用、密碼置空、刪除答卷、導出賬戶操作。
5)題庫管理
包括了導人試題、題庫管理、題庫統(tǒng)計、重難點知識學習四個子菜單。管理員用戶通過導人試題子菜單可以導人Excel表格式的試題內(nèi)容;通過題庫管理子菜單可以新建、刪除和導出試題，其中新建試題選項可以進行題目的編輯，通過下拉菜單錄入題目所屬科目名稱、知識點、題型名稱、試題難度、選項數(shù)目(選擇題型)、試題分數(shù)，再通過Html編輯器錄入試題內(nèi)容和答案，通過Html編輯器可以進行題目內(nèi)容的編輯;題庫統(tǒng)計子菜單完成對當前各門科目的題庫中題型、知識點和難度分布的統(tǒng)計;重難點知識學習子菜單給出各門科目中每章節(jié)的重難點知識的講解。
6)試卷管理
包括作業(yè)管理和試卷管理兩個子菜單。該菜單的功能是完成試卷的編輯，包括隨機組卷和手工組卷。組卷時設置參考人員和評卷人的范圍。
7)過程管理
包括考試管理和作業(yè)管理兩個子菜單。該菜單完成考試答卷的管理操作，通過該菜單可以調(diào)閱學生的答卷和教師的評卷。
8)成績管理
包括考試管理和作業(yè)管理兩個子菜單。該菜單完成考試答卷的管理操作，通過該菜單可以調(diào)閱學生的答卷和教師的評卷。
9)成績管理
系統(tǒng)將該菜單的功能分配給高級管理員，系統(tǒng)設置包括部門設置、職務設置、科目設置、題型設置、權限設置和綜合設置六個子菜單項。部門設置的功能是對賬戶劃分專業(yè)系;職務設置的功能是對賬戶的角色劃分(包括學生、課程組組長、成員、專業(yè)系主任等);科目設置完成科目編輯;題型設置完成題型編輯;權限設置設定賬戶對試卷的評閱權限;綜合設置完成系統(tǒng)登錄時間和IP地址的設置。
10)系統(tǒng)幫助
該菜單的功能是給用戶提供系統(tǒng)使用幫助。
四、結論
通過對該在線輔教系統(tǒng)的調(diào)試與測試，該系統(tǒng)現(xiàn)已投入本學院的模電、數(shù)電和單片機課程的教學使用中，在教師的教學與學生的學習過程中起到了很好的輔助作用。當今伴隨著信息技術的高速發(fā)展，高等教育的途徑也日新月異，下一步將考慮在該系統(tǒng)中加入課程教學視頻進一步完善本系統(tǒng)的功能。
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