摘 要：随着网络技术的发展和网络的普及，网络教学已经成为当前的一个教育热点。国家教育部根据当前的教育形式，适时提出了以建设“国家精品课程”为主要内容的“质量工程”，以实现优质教学资源共享，提高高等学校教学质量和人才培养质量。根据教育部的精神，在这3-5年内各大高校共建设了1000多门课程。精品课程的建设很大程度上缓解了我国教育上的窘境。
本次设计是围绕课程教学网站的设计与实现而展开的。精品课程教学网站是一个典型的基于WEB的网络教学平台，系统以ASP(Active Server Pages)作为开发工具，使用SQL Server 2000作为数据库。经过分析，用户安全性、文件传输、视频教学是该系统的难点。其中本系统的功能主要包括：教学内容管理、作业管理、网上答疑管理、考试管理、资料库管理、公告管理等，这些功能的设计实现使该网站功能完备，易使用，交互性强。
课程教学网站为学生提供一个网上自学该课程的环境，为教师提供了一个友好的教学平台，为提高教学质量和教学效益提供一种有效的途径。同时也为国家精品课程的建设添了一份力。
关键词：精品课程 文件传输 教学网站 基于Web
目 录
1 绪论
1.1 问题定义及内容简介
1.2 研究背景与研究意义
1.2.1 本课题研究背景
1.2.2 本课题研究意义
1.3 课题调研与可行性分析
1.3.1 课题调研
1.3.2 可行性分析
1.4各章内容介绍
2 系统需求分析
2.1 系统的性能要求
2.2 系统功能需求分析
2.2.1 功能划分
2.2.2 功能描述
2.3 用例模型
2.3.1普通用户用例图
2.3.2学生用例图
2.3.3教师用例图
2.4 活动图
2.5 数据流图
2.6数据字典
3系统设计
3.1系统总体结构设计
3.2系统数据模型设计
3.2.1 E-R图
3.2.2 关系模型
3.2.3 数据库表的设计
3.3系统开发与运行环境的确定
3.3.1 系统开发环境
3.3.2 系统运行环境
3.4系统实现的若干关键技术
3.4.1 UML建模技术
3.4.2 ActiveX技术
3.4.3流技术
4系统内核设计
5用户管理
5.1用户注册
5.2用户登陆
5.3找回密码
5.4系统安全性
6网上课堂
6.1课件管理
6.2 在线教学子模块
7作业模块
7.1作业上传
7.2作业批改
8答疑模块
8.1学生提问
8.2教师答疑
8.3在线聊天
9公告模块
10测试模块
11用户使用手册
11.1系统功能简介，运行环境简介
11.1.1 系统功能简介
11.1.2 系统运行环境
11.2系统安装手册
11.2.1 系统配置
11.2.2 实施方案
12系统评价
12.1系统主要特色
12.2系统存在的不足与改进方案
12.3毕业设计心得与收获
致 谢
参 考 文 献
1 绪论
近年来，随着计算机互联网络和网络多媒体应用技术的飞速发展，基于互联网络的远程教育站点和机构如雨后春笋般纷纷出现，学校以往一成不变的课堂教学方式也开始逐渐向网络教学模式进化。电子教案、多媒体教室的教学方式已经慢慢渗透到我们的教学工作中来，而课程建设还是作为教学工作的最基本要素，因此精品课程建设的好坏间接影响着教学质量。为了加强精品课程的建设，本课题设计一个精品课程的教学网站。
1.1 问题定义及内容简介
本课题建设基于Web的课程教学平台，利用网络的方便、省时、强交互性，协助教师教学、学生学习课程，促进教学资源共享，使整个教学过程的互动性大大加强。
精品课程的教学网站采用Browser/Server模式进行架构，此软件模式简单、方便、使用者易于掌握，不受地理位置的限制，随时随地可以进行教学工作。在功能上教学平台为教师、学生及教学管理者提供以下几个功能：
† 针对“教”与“学”过程的要求，教学网站以“网上课件”作为教学模块来实现教与学的功能。
† 针对学生作业的过程，系统提供了在线作业的提交和批阅的功能。教师可以通过作业系统及时地了解学生掌握知识的情况，有利于针对性地开展教学工作。
† 针对一般网络教学（包括远程教学）往往缺乏真正的人与人交流及沟通的问题，教学平台专门设计了讨论与答疑功能，能够支持教师与教师、学生与学生、学生与教师之间的多模式交流（实时、非实时）形式，为教学双方在网络上直接进行教学与交流提供了一个通道。
†为方便用户快速获得教学信息，教学网站将提供一个公告版块。老师可以在公告上面直接发布作业信息，以及上课和上机的时间等教学信息。可以使学生提前作好对该课程的准备。
†该教学网站设置了学习资料库，可以很大程度上满足现阶段对该课程的学习，系统提供大量对于该门课程的学习资料。
通过以上几大功能，教学网站将最大限度的利用计算机的方便性和强交互性来加强学生与老师的交流。使学生可以自己很容易的自学该课程，并且学习的时候对于不懂的地方，可以很容易的与老师进行交流，这样可以在交流中提高学生的能力，而老师也可以在任何时候给予学生以答复，也节省了老师的时间。这一切都是通过教学网站提供的功能来实现的。
1.2 研究背景与研究意义
1.2.1 本课题研究背景
实施“高等学校教学质量和教学改革工程”，是教育部为不断提高教学质量而推出的一项重大举措，同时也是教育部《2003-2007年教育振兴行动计划》的重要组成部分。精品课程建设是“质量工程”的重要内容之一，教育部计划用五年时间（2003-2007年）建设1500门国家级精品课程，利用现代化的教育信息技术手段将精品课程的相关内容上网并免费开放，以实现优质教学资源共享，提高人才培养质量。对此为了响应国家的号召开始了对精品课程的设计与实现的课题的研究，以满足国家对人才培养的需求。
1.2.1.1 国际发展概况
（1）突出了交互的重要性
在国外无论是教师与学生，还是学生之间，交互是整个网络课程中必不可少的环节，不仅能使学习者通过和别人（教师、同学）的交流促进对知识的理解和运用，更在交流中实现情感和人格的完善，即使成年学习者也不例外。《虚拟学习环境的教育评价框架》中的会话模型，把整个学习的流程都看作教师与学生的交互，从网上学习环境提供的各种交互工具的性能上给出评价信息。而《在线学习的认证标准》中虽然没有明确提出“交互”这一词语，但在教学中，每一子项实际都与交互密不可分，如果在网络课程中少了这一环节，那么动机的激发、知识的迁移等学习过程都难以实现。
（2）重视学习环境的创设
随着对各种学习观念的深入研究，国外的人们更加认识到，网络课程不是将教材的内容原封不动的搬到网上，而是要发挥网络的特点，为学生创设一个虚拟的学习环境。建构主义的学习理论强调要以学习者为中心，学习的发生是学习者与周围的环境交互的结果，在这个环境中，应该有促进学生学习的各种工具和资源。在传统的课程中，有教师、同学、课本、图书馆、实验室……等各种各样的资源，而在网络中，如果忽视了对虚拟环境的设计，那么学生的学习就会变得乏味无趣，根本无法保证网络课程的学习效果。上述国内外的一些评价标准，并没有局限于课程的范围，而从环境的角度进行评价，实际上网络课程不应只是课程的内容，还要涉及课程的资源、活动、练习、作业，并且既有面向个人的，也有要求通过小组成员的共同努力而完成的协作学习任务，这在某种意义上已经具有环境的含义了。由鉴于此，国外的精品课程早已经提上了日程，并且有很多的课程网站已经投入到实际的应用中去了，开始为人民服务了。对以学习者为中心的网络教学，教学质量的高低决定于学生自主学习的能力。这是因为，在信息社会里，知识的数量已经大大地超越了人类记忆的极限，知识更新又是如此之快，人们不得不终生学习。已经掌握的知识会很快地过时，自己需要的知识，不仅可以通过听教师讲课，更可以跨跃时间和空间的限制，自己在浩瀚的知识海洋中寻找、挑选甚至挖掘。搜集、整理数据，提取出有用信息，学习新知识的能力，才是立足于高科技信息时代的根本。
1.2.1.2国内的现状和发展概况
我国的网络教学起步较晚，是在1994年CERNET（“中国教育和科研计算机网络”）建成后才开展的。在高等教育方面，国家教育部于1998年正式批准了清华、北邮、浙大、湖大为首批开发远程教学的试点学校；1999年初，国务院发布《面向二十一世纪振兴行动计划》，其中明确提出：实施“现代远程教育工程”，形成开放式教育网络，构建终身学习体系；2000年，国家教育部连续批准了人民大学等26所高校开展现代远程教育试点。这一系列举措，表明国家对INTERNET远程教育事业的重视，INTERNET远程教育的发展必将成为未来教育的焦点。对于网络教学的开始，还没有精品课程这个概念。而随着网络教学的发展，精品课程开始被提上日程，国家现在特别重视精品课程的建设问题。
针对我们教育的现状，现在通过精品课程的建设来解决我国在教育上的窘状，同时也解决网络教学中的一些教学网站的一些缺点。精品课程建设是创建世界高水平大学教学质量与教学改革工程的重要组成部分，在学校课程建设中起到龙头和示范的作用。精品课程的建设对于共享全国优质教学资源，扶持中西部教育发展具有重要意义，国家正在投入大力气来做这方面的工作，出台了很多的文件来让各大高校来执行这件事情。如《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》(教高[2003]1号)精神，为保证国家精品课程建设的顺利实施，特制定《国家精品课程建设工作实施办法》。通过这些政策的出台，使我国精品课程建设有很大的发展。
虽然我国现在大力的支持精品课程的建设，但是客观的说我国的精品课程建设还是处于起始阶段，还缺乏一些理论指导，以及统一的调配问题，形成现在的全而不精的局面。我国的精品课程建设与国外相比还是有很大差距的。
1.2.2 本课题研究意义
从1998年到2002年，五年之内全国普通高校招生规模增长三倍多，从108万人增长到340万人，高等教育毛入学率达到15%以上，2003年，高等教育规模还在继续增长,本专科招生规模达到380万人，全国高等教育规模达到1900万人，高等教育毛入学率约17%。我国高等教育实现了历史性的跨越，使我国高等教育进入国际公认的大众化教育阶段。高等教育规模取得如此快速的发展，而且教育质量仍然不断提高，创造了世界教育发展史上的奇迹。但是，我国是发展中国家办大教育，而且是世界上最大规模的教育。人民群众不断增长的教育需求同教育供给特别是优质教育供给不足的矛盾，是现阶段教育发展面临的基本矛盾。教育投入严重不足，教育基础设施和教师队伍的水平都远远不能适应教育现代化的要求。要在高等教育规模持续增长的情况下，继续保持教育质量的不断提高，是我们面临的前所未有的严峻挑战。网络教学是缓解这种现状的一个方法，而精品课程为网络教学提供了一个很好的网络教材，使网络能够很好的教学。网上的资源通过教学网站来进行发布，有条件的学生可以通过学习教学网站的课件来学习，这样不用实时实地的进行学习，可以使学生可以更好的分配时间来学习。精品课程的建设极大缓解了我国教育力量不足的压力。
2 系统开发与运行环境的确定
2.1 系统开发环境
2.1.1 系统开发环境及开发工具
开发工具对一个系统的成败具有决定性作用。由于本系统是应用于网络的，因此，我们选择了ASP技术进行开发，同时，选用SQL Sever 2000作为系统后台数据库，开发中将用到以下主要几款开发工具：
| 开发工具名称 | 软件用途 |
| Microsoft visio 2003 | 系统设计，UML建模等 |
| SQL-Server 2000 | 建立系统的后台数据库 |
| Photoshop | 图片处理 |
| Dreamweaver MX 2004 | 静态页面的设计、制作 |
2.1.2 使用ASP作为系统前台开发工具的优点
ASP是一个位于服务器端的脚本运行环境，通过这种环境，用户可以创建和运行动态的交互式Web服务器应用程序，如交互式动态网页，包括使用HTML表单收集和处理信息，上传与下载等等。同时 ASP使用的ActiveX技术基于开放设计环境，用户可以自己定义和制作组件加入其中，使自己的动态网页几乎具有无限的扩充能力，这是传统的CGI等程序所远远不及的地方。ASP本身并不是一种脚本语言，它只是提供了一种使镶嵌在 HTML 页面中的脚本程序得以运行的环境。ASP不具有编程语言复杂、严谨的语法和规则。如前所述 ASP 所提供的脚本运行环境可支持多种脚本语言, 这无疑给 ASP 程序设计者提供了广泛的发挥余地。由此可以总结出ASP的优点所在:
1 可以直接嵌入到HMTL代码中，与HMTL/SCRIPT等达到完美的结合。
2 ASP是面向对象的可扩展组件功能的交互语言。组件的引用，极大的方便了ASP的使用。
3 用ADO组件轻松实现数据库的存取。
4 通过服务器动态的处理，因此不在存在潜在的脚本兼容的问题。
5 客户端只能看到动态提供的HMTL文件，从而增强了安全性。
2.1.3使用SQL Server 2000作为数据库开发工具的优点
数据库保存着整个系统的重要信息，绝对不允许被他人恶意破坏。在Access、SQL Server2000、Oracle等诸多数据库中我们选择了SQL Server,原因如下：
SQL Server 2000是微软公司推出的一个服务器产品，SQL Server 2000除了具有扩展性、可靠性以外，还具有可以迅速开发新的因特网应用系统的功能，尤其是可以直接存储数据，可以将搜索结果来输出等特点，这些特点在设计中发挥着重要的作用。SQL Server 2000通过对高硬件平台以及最新网络和存储技术的支持，可以为大的Web站点和企业级的应用提供可扩展和高可靠性。
2.2 系统运行环境
硬件环境：
服务器端: 推荐配置为256M内存,CPU为PIV 1.75GHZ,硬盘容量为80G的微机。
通信网络: Internet网
软件环境：
服务器端：
† 操作系统： Windows 2000 Server /NT/2003 Server
† 数据库: SQL Server 2000
† Web服务器：Internet 信息服务5.1或以上版本
客户端：
† 操作系统： Windows 2000/XP/2003
† 浏览器: Internet Explore 6.0或以上版本
† 推荐分辨率:800*600或以上
2.3系统实现的若干关键技术
2.3.1 UML建模技术
1997年，OMG组织(Object Management Group对象管理组织)发布了统一建模语言(Unified Modeling Language，UML)。UML是一种可以应用于任何软件开发过程的标记法和语义语言,UML的目标之一就是为开发团队提供标准通用的设计语言来开发和构建计算机应用。UML提出了一套IT专业人员期待多年的统一的标准建模符号,通过使用UML，这些人员能够阅读和交流系统架构和设计规划--就像建筑工人多年来所使用的建筑设计图一样。
UML之所以被称为统一建模语言，是因为它：
† 统一了多种建模方法
† 统一了软件产品开发的整个过程
† 统一了实现语言和平台
UML适用于以面向对象技术来描述任何类型的系统，可以用UML对软件密集型系统的制品进行可视化、详述、构造和文档化，而且适用于系统开发的不同阶段，从需求规格描述直至系统完成后的测试和维护,它记录了对必须构造的系统的决定和理解，可用于对系统的理解、设计、浏览、配置、维护和信息控制。
最常用的UML图包括：用例图、类图、序列图、状态图、活动图、组件图和部署图。 因为本系统开发设计所涉及的范围，以下仅对用例图、类图、活动图三种UML图给出简要说明：
† 例图
用例图是使用UML设计新系统的起点，说明谁要使用系统以及他们使用该系统可以做什么，描述的是外部执行者所理解的系统功能。用例图的主要目的是帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求，包括基于基本流程的"角色"(也就是与系统交互的其他实体)关系，以及系统内用例之间的关系。用例图一般表示出用例的组织关系--要么是整个系统的全部用例，要么是完成具有功能(例如，所有安全管理相关的用例)的一组用例。要在用例图上显示某个用例，可绘制一个椭圆，然后将用例的名称放在椭圆的中心或椭圆下面的中间位置。要在用例图上绘制一个角色(表示一个系统用户)，可绘制一个人形符号。
† 活动图
活动图表示在处理某个活动时，两个或者更多类对象之间的过程控制流。活动图可用于在业务单元的级别上对更高级别的业务过程进行建模，或者对低级别的内部类操作进行建模。根据我的经验，活动图最适合用于对较高级别的过程建模，比如公司当前在如何运作业务，或者业务如何运作等。这是因为与序列图相比，活动图在表示上"不够技术性的"，但有业务头脑的人们往往能够更快速地理解它们。
2.3.2 ActiveX技术
ActiveX技术是微软的一种技术平台。它采用与语言无关的元件性结构，支持分布式对象，具有简单、可靠、通用性强的特点。ActiveX技术包括很多方面，如ActiveX Control技术，（即ActiveX控件技术）。ActiveX控件一般是DLL形式的，因此必须在“容器”下执行。Windows系统上的许多软件都可以作为“容器”，如IE浏览器、Netscape,Visual C++等等。而且ActiveX控件必须在Windows的注册表中注册后才能正常运行。
ActiveX控件的设计采用模块式结构，支持多种操作系统平台，可以直接嵌入WEB中，当WEB页进行内容更新时，不需要重写代码，只要更新相应的ActiveX控件即可。ActiveX控件的主要特点是：可以动态的改变特性值。这样，在同一个WEB页内或不同的WEB页上的ActiveX控件可以相互传递信息、交互数据，提高了WEB页的交互性和动态性。在文本的后面章节中看到ActiveX控件在基于WEB的远程教学系统中的具体应该实例。
2.3.3流技术
流技术是近几年发展起来的基于IP的新技术。流技术的出现为网上的多媒体信息的发布特别是连续的流媒体提供了新的手段。虽然很多技术可以用在网上发布多媒体信息，但它们通常要求终端用户将多媒体信息下载到本地的计算机，然后再用浏览器中的播放器插件或专门的媒体播放器来播放。这种方法虽然使网上的多媒体信息的发布成为可能，但是也带来了两个突出的问题。
首先，下载时间较长。由于必须下载多媒体信息，而多媒体信息的数据量都很大。在目前普通用户接入速度比较低的情况下，下载时间会很长。而流技术解决了多媒体信息必须先下载后播放的问题。它需要下载大约5秒钟左右的多媒体信息后就可以立即进行播放，为用户提供在线播放的功能。
其次，下载需要占用系统的存储资源。由于必须讲节目下载到本地计算机后才能播放，必然占用本地计算机的存储资源。而采用流技术后，播放是在线进行的，因此不会占用本地计算机的存储资源。
采用流技术不仅能解决信息必须先下载后播放以及占用多媒体信息播放是在线的，用户不能将媒体信息下载到本地计算机，不能复制和散发，如果需要多次播放该节目，每次都必须连接到服务器才能播放，可以保护知识产权。此技术可以在以后的系统扩展中使用，本系统正在研究中。
用户注册功能实现的效果如图5.2，5.3所示：
完成登陆功能所实现的效果如图5.4，5.5所示：
找回密码效果如图5.6，5.7，5.8，5.9所示：
