計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施.引言隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，基于Internet的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教學(xué)作為一種全新的教學(xué)手段，越來越受到人們的關(guān)注。計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教學(xué)是指利用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展的教學(xué)活動(dòng)。它有著傳統(tǒng)教學(xué)模式所無可比擬的優(yōu)點(diǎn)，它創(chuàng)造了一種全新的教學(xué)模式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式在時(shí)間、空間上的限制，采用了先進(jìn)的教學(xué)手段和教學(xué)方法，大大提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果，使教學(xué)活動(dòng)上了一個(gè)新臺(tái)階。作者所在單位承擔(dān)我校除計(jì)算機(jī)系以外的所有系所的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)公共課（包括《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》、《C語言》、《Foxpro》等課程）的教學(xué)任務(wù)，每學(xué)期平均有3000多學(xué)生，各教師均負(fù)責(zé)2?3個(gè)班共200?300多人的教學(xué)，教學(xué)任務(wù)繁重。為了使教師能通過先進(jìn)的教學(xué)手段提高教學(xué)效率，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用Internet網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的能力，以此來加強(qiáng)和鞏固對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握，我們從1999年開始，開發(fā)了《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程遠(yuǎn)程教學(xué)》系統(tǒng)（以下簡稱《遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)》）。在Internet/Intranet環(huán)境下實(shí)現(xiàn)作業(yè)、考試、授課、答疑/輔導(dǎo)等功能，使用一年多來，取得了很好的教學(xué)效果，以下討論該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。.《遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)》的體系結(jié)構(gòu)《遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)》是在Internet/Intranet環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的，是典型的瀏覽器/服務(wù)器模式。服務(wù)器以WindowsNT4/2000Server為操作系統(tǒng)平臺(tái)，MicrosoftSQLServer7.0為RDBMS,客戶端通過瀏覽器訪問系統(tǒng)提供的服務(wù)。系統(tǒng)不允許匿名訪問，它要求用戶提供帳號(hào)/密碼，通過驗(yàn)證后才能進(jìn)入系統(tǒng)主頁，以此追蹤用戶身份。本系統(tǒng)將用戶分為三類：系統(tǒng)管理員、教師、學(xué)生，他們都有各自的主頁,訪問系統(tǒng)的權(quán)限也不相同。其中權(quán)限最高的為管理員，其次為教師,最低為學(xué)生。權(quán)限高的能訪問其下級(jí)所能訪問的所有資源，反之則不然。例如教師能進(jìn)入學(xué)生主頁，而學(xué)生則不能訪問教師主頁所提供的功能（布置作業(yè)、批改作業(yè)等）。本系統(tǒng)可同時(shí)為不同課程的多組教師/學(xué)生（上一門課的教師及其學(xué)生為一組）提供服務(wù)，它們之間既有一定的隔離性（例如某個(gè)教師帳號(hào)不能批改屬于另一個(gè)教師的學(xué)生的作業(yè)等），又有資源的共享性（例如公共作業(yè)、試題的共享等），很好地解決了本單位各個(gè)教師負(fù)責(zé)不同班級(jí)，課程也有所不同的問題。《遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)》體系結(jié)構(gòu)按用戶角色的不同，劃分如下：（1）管理員模塊由于《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程遠(yuǎn)程教學(xué)》系統(tǒng)可同時(shí)為多組教師/學(xué)生提供服務(wù)，各組間的課程不盡相同，因此教師/學(xué)生組間應(yīng)具有一定的隔離性。例如一門課程的教師對(duì)其學(xué)生具有管理權(quán)，但不能對(duì)屬于其它教師的學(xué)生進(jìn)行管理、某個(gè)學(xué)生只能訪問其教師的作業(yè)等。因此系統(tǒng)主頁需要教師或?qū)W生均以帳號(hào)/密碼登錄后才能訪問，以此追蹤用戶訪問系統(tǒng)資源的身份。而用戶帳號(hào)的開設(shè)與刪除、教師與學(xué)生的對(duì)應(yīng)關(guān)系、課程名稱、學(xué)生人數(shù)等信息，由系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)管理。這里，我們將系統(tǒng)資源訪問帳號(hào)作為操作系統(tǒng)帳號(hào)開設(shè)，由WindowsNT和Web服務(wù)器ITS負(fù)責(zé)進(jìn)行用戶驗(yàn)證。這樣做的好處，一是可以充分利用操作系統(tǒng)的安全機(jī)制，使操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（SQLServer）無縫集成；二是可同時(shí)為用戶提供其它輔助服務(wù)，如：電子郵件、個(gè)人主頁、FTP服務(wù)等。使系統(tǒng)應(yīng)用與課程內(nèi)容緊密結(jié)合，學(xué)生在應(yīng)用系統(tǒng)的使用過程中可進(jìn)一步加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。（2）教師模塊教師模塊中包含了教師授課所需的各種功能。如：網(wǎng)上實(shí)時(shí)授課廣播、布置作業(yè)、批改作業(yè)、出試卷、評(píng)卷、考試結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析、網(wǎng)上答疑、課程資料（素材）制作、學(xué)生帳號(hào)管理（修改學(xué)生密碼）、設(shè)置聯(lián)機(jī)會(huì)議等。系統(tǒng)使用組件對(duì)象模型（COM）以及OfficeAutomation技術(shù)自動(dòng)批改《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程作業(yè)并登記成績。教師可對(duì)作業(yè)結(jié)果進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)。教師可利用OutLook向系統(tǒng)請求聯(lián)機(jī)會(huì)議，以此進(jìn)行網(wǎng)上答疑、群體或個(gè)別輔導(dǎo)。（3）學(xué)生模塊學(xué)生模塊包含查看教師布置的作業(yè)、（在網(wǎng)上或本地）做作業(yè)、測驗(yàn)（考試）、教師授課視頻廣播收看、點(diǎn)播、網(wǎng)上答疑、課程資源瀏覽、輔助服務(wù)等。學(xué)生使用瀏覽器訪問系統(tǒng)主頁時(shí)，需要提供帳號(hào)/密碼進(jìn)行用戶驗(yàn)證，通過驗(yàn)證后，在瀏覽器關(guān)閉之前，均以該帳號(hào)身份訪問系統(tǒng)資源?！队?jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程的作業(yè)可直接在瀏覽器中完成并提交，對(duì)于《C語言》課程作業(yè)，為學(xué)生提供Web界面，完成作業(yè)程序的編輯、編譯、鏈接、運(yùn)行，一氣呵成。遠(yuǎn)程考試功能既提供選擇題形式的傳統(tǒng)筆試試題，也提供實(shí)際操作形式的試題?？荚囃ㄟ^WWW界面進(jìn)行，有時(shí)間限制。學(xué)生在規(guī)定時(shí)限之前完成考試內(nèi)容時(shí)可通過〃交卷〃按鈕提交試卷；若考試時(shí)限到達(dá)時(shí)學(xué)生仍未交卷，則系統(tǒng)自動(dòng)將考生當(dāng)前的考試結(jié)果提交。試卷的批改、考試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)均由程序自動(dòng)完成。自我測驗(yàn)功能則提供測驗(yàn)試卷，不限時(shí)間，由學(xué)生自主選擇進(jìn)行，測驗(yàn)完畢后系統(tǒng)立即評(píng)卷并給出成績及學(xué)生測驗(yàn)時(shí)的選項(xiàng)與正確答案的對(duì)照表，以便學(xué)生查閱。為了更好地提高學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的興趣，本系統(tǒng)為每位使用《計(jì)算機(jī)公共課遠(yuǎn)程教學(xué)》系統(tǒng)的學(xué)生和教師提供Email.FTP、個(gè)人主頁、BBS、聯(lián)機(jī)會(huì)議（在線聊天Chat,應(yīng)用程序共享、白板）、等功能。讓學(xué)生在實(shí)際操作中提高對(duì)課程內(nèi)容的理解以及對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣。另外，本系統(tǒng)還配備資源庫，內(nèi)置與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)或與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)的多媒體資料，供學(xué)生課外瀏覽、學(xué)習(xí)。.《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程遠(yuǎn)程教學(xué)》系統(tǒng)的特點(diǎn)《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程遠(yuǎn)程教學(xué)》系統(tǒng)功能涵蓋了教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)方面，用戶界面完全由瀏覽器提供，維護(hù)方便。其中采用了多項(xiàng)現(xiàn)時(shí)多媒體和網(wǎng)絡(luò)的最新技術(shù)，如下所述：組件對(duì)象模型（COM）技術(shù)。組件對(duì)象模型（ComponentObjectModel,簡稱COM）是一個(gè)軟件規(guī)范，它是基于對(duì)象的編程模型，只要遵循COM規(guī)范，應(yīng)用程序和組件對(duì)象之間就可實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制代碼級(jí)別上的重用，解決了對(duì)編程語言和環(huán)境的依賴。COM是Microsoft其它許多技術(shù)的核心，它允許用某種語言編寫