基于Silverlight的网络虚拟教学系统设计与实现分析

李 杰

基于Silverlight的网络虚拟教学系统设计与实现分析

李 杰

Sliverlight是一项新兴的高科技技术，作为众多RIA技术的一个典型代表，具有响应速度非常快、交互性能好、多维展示内容比较丰富等特点。本文将详细的分析Silverlight技术在网络虚拟教学系统中的设计和实现，并进行相应的功能介绍和说明。

网络虚拟教学；Silverlight；设计与实现

李杰/郑州大学体育学院讲师，硕士（河南郑州 450044）。

众所周知，随着电脑的发明，如今的生活和交流已经渐渐离不开网络的巨大作用，换言之，人们对网络的依赖性也是越来越强。在学习上更是如此，基于网络的教学也逐渐在教育中占据了一席之地。

网络虚拟教学是一种现代远程教育，通过电脑进行面对面的信息传递，已经成为新一代的教育形式。最先基于web的网络教学平台以其功能丰富和结构完整的特点立刻打开了网络教育的市场。由于网络的开放性，在学习条件上并不存在障碍，与传统教学方法相比较，丰富多样的学习资源是网络教学的最大优势。但是随着时代的发展，网络也在不断地发展进步，人们对网络虚拟教学系统的要求也在慢慢提高，据相关调查表明，比较受人们关注的要求中，信息的交互性和用户的体验感占据了较大的比例。总而言之，以HTML为表现形式的Web网络虚拟教学系统已经渐渐出现颓势，难以吸引人们的注意。而RIA中的Silverlight技术的适时出现为网络虚拟教学打开了另一扇大门。RIA是Rich Inter.NET Application（富互联网应用系统，亦称富客户端）的缩写，严格来说它是一个网络客户端应用程序，但具有桌面应用程序的特征和功能。因此，RIA的这些功能特点使其在网络虚拟教学系统中有着广阔的应用前景，在网络教育领域中势必会得到高度重视。

一、Silverlight的概念

Silverlight是由微软公司最新推出的一款兼容浏览器的跨平台应用程序，也是下一代基于NET的交互式应用程序。不仅适用于Windows平台,在Mac操作系统中也同样能安装使用，支持目前各种主流的浏览器,总之Silverlight技术是面向Web2.0的全新开发技术。Silverlight的接口由XAML构成，XAML是一种基于XML编写但是功能有所升级的语言,在Silverlight应用程序中,扮演内容构成和交互处理的角色，它主要用来将Silverlight的客户端对象组织起来进行教学,而具体的内容就会显示在电子屏或者电脑网页上供学习者进行阅读。目前Silverlight已经发展到版本3.0，Silverlight的内建功能也越来越强大，矢量绘图与多媒体文件播放性能极为强悍，而在浏览器中执行相关程序时,采用Silverlight技术的语言编译的内容会自主嵌入网页，成为其中一部分。此外，Silverlight技术作为微软.NET3.0战略的一部分，它还是与Adobe公司的Flash竞争的重要手段，力争成为今后网络上使用率和推广度最好的应用程序。

二、基于Silverlight的富界面技术

Silverlight采用XAML语言描述界面元素，与HTML语言一样，XAML语言也是一种符合XML标准的编程语言。二者都有强大的处理能力，但后者对动画、音频和视频等媒体的处理能力有着更强的渲染效果，除此之外，Silverlight还能在客户端提供一个插件对用户所搜集到的数据进行组织和排版。这样的插件不胜枚举，总之它们不仅可在简单的界面文件中对客户端的数据进行控制和分析，还可以通过内部的编程语言进行数据监控。Silverlight还实现了数据绑定技术，这样一来就能很好的保护用户的数据隐私，在网络虚拟教学系统中更不用担心数据泄露或者丢失了。利用以上Silverlight富界面的特点，可以在网络虚拟教学系统中对用户之间的教与学系统支架、数据信息、不同的情景模拟进行都可以进行迅速的反应和处理，从而在客观上不仅丰富了这种系统的内容渲染能力，还提高了系统的实用性。

三、Silverlight的应用优势

（一）丰富的表现力

Silverlight技术在多媒体的渲染能力上可谓无出其右，可以将文字、图片、音频和视频完美的结合起来，从而使得在网络虚拟教学系统中教学的内容更富有表现力，对于刚接触这种技术的学生，极易激发学习兴趣，从而提高学习效率。

（二）强大的交互性

传统网络教学系统都是单向传输，而现实生活中的教学多以文本为主，二者都缺乏交互，而且学习效率不佳。基于Silverlight技术的网络虚拟教学系统通过将动画、视频和音频等数据进行结合，在通过双向的数据通信通道能够同时使学生和教师都能得到所需要的信息，避免了传统教学的延迟性，这样使得师生之间的教学在网络虚拟教学系统中具有强大的交互能力，教与学的质量都得以提高。

（三）高效的数据传输

Silverlight的服务端与客户端之间主要采取XAML数据来进行数据交流，仅仅只需要传输必要的数据，从而大大降低了数据的实际流通量，降低了对网络带宽的要求，大大提高了网络访问速度，使得学生对网络练习系统的访问更加流畅。

四、基于Silverlight的网络练习系统的设计与实现

（一）系统框架

图1 网络练习系统框架示意图

基于Silverlight网络虚拟教学系统一般分为三个过程，开发技术主要采用了XAML、.NET、Javascript等编程语言，数据库选用的是SQLServer2005。其基本框架如图1所示，第一层为表现层，通过Silverlight这个保证学生和教师各自的数据信息得以正常反映。第二层为服务层，主要利用各种逻辑指令，将用户输入的文字和音频资料进行编程转换以待转入数据库，同时对数据库中发出的内容进行翻译出来，然后再传达到表现层，通过电脑屏幕或者空白电子屏展示给用户，从而完成表示层与数据层之间的通讯。第三层为数据层，主要是开发人员内置的数据，便于用户搜索、查阅和下载，如课程信息和教学资源信息等。

主要的使用方法是学生和教师登录系统后，服务器就会根据客户端的不同性质进行教与学的任务分配，并建立即时角色模型，以供实时场景的训练。在这期间，用户可以下载教学课件，通过教师的客户端得知教学内容的反馈信息。此外，通过XAML控制文件可以实现教师与学生之间模拟课程的练习，同时服务器还可以对共享空间进行维护管理，保证网络虚拟教学系统不会出现特殊情况而导致系统崩溃损失重要资料。

（二）主要功能模块

网络虚拟教学系统通过模拟场景和交换师生的数据信息进行教学，通过网络提供给在线学生一个学习资源丰富的环境。系统的主要功能模块如下：

1．网络教学-练习生成模块。网络教学系统的数据库中存有广阔的数据资源，教师和学生都可以通过操作应用程序提取相应的数据资料，进行学习场景的模拟，而系统还可以智能的根据学生课程的不同属性载入与之配套的学习资源，这对学习效率的提高无疑大有好处。

2．规则管理模块。网络虚拟教学系统中由于内容非常丰富，所以提取资源都需要依据一定的规则，如教学规则、考试规则和批阅规则等。

3．信息管理模块。这个模块主要是对数据层的资源进行接收、翻译和保存处理的，以便教师和学生随时能提取所需的资源数据。其中系统主要保存的数据有用户信息、课程信息、作业信息和场景信息等等。

（三）关键模块的实现

整个网络虚拟教学系统的最关键模块是良好的教学模型。这个模型主要从两方面来进行完善：首先，构建课程教学—练习模型，必要的条件是模型的数据量不能过大，便于网络传输；其次，增加模拟场景的真实感，Silverlight技术采用XAML作为描述语言，由于兼容性比较好，所以调用其它相关的程序设计语言，软件也不会存在任何困难，这样就能提供较为真实的教学模拟场景。

总之，Silverlight作为RIA应用程序的开发技术，其丰富的媒体元素呈现能力和对动画、数据内容的完美分离等特点都决定了它在网络虚拟教学系统中占据着绝对关键的位置。除此之外，Silverlight的客户端还能支持多种方式的网络通信，通过系统的界面控制、逻辑能力实现客户端之间的顺畅交流。网络虚拟教学系统可以综合利用Silverlight的各种技术特点，让用户拥有良好的体验和高效的教学质量，完美解决了常规学习系统用户交流情景体验不足的问题。通过Silverlight技术建立的学习效果评测系统，既能将网络教学的内容进一步的巩固，也能加强平时的上网学习的熟练程度，对学生与教师之间的更好沟通有着不可言喻的好处，不仅提高了学生的学习兴趣和效率，也解决了老师课后面临大量文字作业需要批阅的难题。

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1671-6531（2013）16-0063-02

责任编辑：姚 旺