网络课程平台的设计与实现

姜晶

摘 要： 在教育信息化的大环境下，利用互联网进行网络教学已经成为现代教育的必然要求，网络课程以其交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等特点成为新的学科教学模式，构建基于Web技术的网络课程平台是进行网络教学的迫切需要。以徐州开放大学为例，以建构主义等学习理论为指导，采用PHP动态网站开发技术、MySQL数据库技术，建立一个通过Internet实现教学资源发布、网上选课、教师授课、学生学习、师生交流等功能的课程平台。该平台功能强大、方便易用、是有效服务于教师、学生和实现一定教学管理功能的网络课程平台。该文重点探讨了该网络课程平台的需求分析、总体设计、数据库设计等，从而为如何运用面向对象的方法快速、高效地开发一个通用性好的网络课程平台提供一个良好的思路。

关键词： 网络课程； B/S结构； 需求分析； 总体设计； UML用例； UML活动图

中图分类号： TN711?34； TP311.5 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2018）02?0034?04

Abstract： In the environment of education informationization， Internet has become an inevitable requirement of network teaching for modern education， and network curriculum has become a new subject teaching mode with its characteristics of interactivity， shareability， openness， cooperativeness and autonomy. Therefore， construction of network curriculum platform based on WEB technology is an urgent need for network teaching. Taking Xuzhou Open University as an example， PHP dynamic website development technology and MySQL database technology are adopted to establish a curriculum platform which uses Internet for teaching resource release， online course selection， teacher instruction， student learning， teacher and student communication under the guidance of constructivism and other learning theories. The network curriculum platform is a powerful， convenient and easy?to?use one which serves teachers and students effectively and can achieve a certain teaching management functions. The demand analysis， overall design and database design of the network curriculum platform are discussed emphastically in this paper so as to provide a good idea for how to use the object?oriented method to develop a universal network curriculum platform quickly and efficiently.

Keywords： network curriculum； B/S structure； demand analysis； overall design； UML use case； UML activity diagram

0 引 言

当前，网络课程作为教育信息化的产物得到了空前的发展，有关于网络课程建设的模式以及其所涉及的技术问题亦有多方面的探讨[1]。

本文以徐州开放大学网络课程平台为基础，从系统体系结构的选择、系统总体结构设计、数据库设计等方面，利用UML用例模型、UML活动图等图像化数据，构建出该系统的总体设计蓝图。

1 系统总体设计原则

1） 现实性

结合学校自身的软硬件环境，根据学校的教学规模、教学模式、经济能力、信息處理的要求等情况进行系统体系结构的选取[2]；在系统的软硬件平台搭建方面尽可能减小经济开销，不盲目追求技术上的先进性。

2） 简单性

在满足系统应用需求的前提下，考虑系统结构的可操作性要强、操作界面要简单、便于实现，以方便多层次的师生双方的使用；在系统功能模块设计中， 要尽量避免不必要的模块复杂化，操作流程以简洁、方便、顺畅为主。

3） 通用性

结合各类课程的教学特点、分析各类课程教学资源，利用学校现有的校园网环境，搭建一个通用于各学科的网络课程平台，通过系统管理模块，可以为多门课程提供网上教学服务。

4） 可扩充性

考虑学校发展的实际情况，提供方便的接口，便于后续的系统扩充、升级。

2 开发工具与运行平台

本网络课程平台采用浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）模式[3?4]，在这种结构下，用户界面只需通过网页浏览器便可实现，系统主要的事务逻辑在服务器端实现，再结合后台的数据库层的优势，便于系统的开发与扩充。同时，对于该平台的使用者来说，大大降低了用户操作难度，使得平台的所有用户无需添加、安装任何额外的插件或软件就可以完成相关操作，极大地方便了用户的使用。在开发工具上，结合系统总体设计原则，选取了PHP语言来编写本网络课程平台的程序文件，后台数据库管理系统为MySQL，Web服务器端为Apach服务器软件。endprint

3 系统用例模型

在系统需求分析的基础上，提取出本网络课程平台的三类用户（参与者）[5?6]：

1） 管理员：通过系统管理模块管理学生、教师的个人信息、教学资源信息、学生选课与成绩信息等，进行平台栏目设置、平台模板的维护、教学系统数据的备份与恢复等；

2） 教师：主要承担自身的教学资源的管理，如查看与发布、修改、删除课程资源、查看选课情况、与学生进行问题互动、学生成绩管理、个人信息管理等；

3） 学生：查看、检索、下载课程资源，完成作业、查看成绩、网上提问等；

根据以上分析，采用UML用例模型来描述本网络课程平台的需求和功能。

3.1 管理员用例图

管理员用例如图1所示。

3.2 教师用例图

教师用例图如图2所示。

3.3 学生用例图

学生用例图如图3所示。

以上三图中的参与者均有“注册、登录、注销”这三个用例，考虑到重复性，该三图中未画出。

4 系统业务流程

为了进一步描述系统需求，下面通过UML活动图来描述上述用例之间、用例内部的动态关系，以便明确系统的业务工作流程。

4.1 学生活动图

学生用例使用其个人账号，登录课程平台后，可浏览、搜索课程的教学资源并下载，完成其个人信息管理、选课查询与修改、成绩查询、完成并上传作业、参与课程师生互动（实时或非实时BBS两种形式）等，具体的活动图如图4所示。

4.2 教师（管理员）活动图

教师（管理员）用例拥有一定的网站操作权限，其中，管理员是超级教师，具有系统内的最高权限，并对其他用例完成角色授权，对全站的用户和资源进行统一管理。教师用例则可以在登录后完成其个人信息管理、课程教学资源发布与管理、作业管理、成绩管理、在线和非在线答疑等师生互动管理。以课程教师为例，说明其活动流程，如图5所示。

参照系统用例图与活动流程图，可以归结出本网络课程平台可分为三大功能模块，分别是系统管理模块、网络教学模块、信息交互模块[7?8]。对各功能模块的详细描述如下：

5.1 系统管理模块

由系统的管理员在登录后完成如下管理功能：

1） 教师管理：录入、更新、查询、删除课程教师的个人信息并赋权；

2） 学生管理：录入、更新、查询、删除学生的个人信息并赋权；

3） 班级管理：录入、更新、查询、删除班级信息；

4） 课程管理：录入、更新、查询、删除课程信息；

5） 教学资源管理：完成教学公告的发布与维护、对平台上的课程资源进行增删改操作；

6） 选课管理：对学生选课的内容进行增删改等维护工作；

7） 成绩管理：对学生选课成绩进行增删改等维护工作；

8） 网站管理：设置网络模板与风格，增删改课程平台栏目等；

9） 数据备份与恢复：完成全站的数据备份和恢复。

5.2 网络教学模块

此模块是整个网络课程平台的核心，师生双方在此模块内根据权限的不同，可完成如下功能：

1） 个人信息设置：教师与学生均可完成个人信息的查询、更新等，以参与网络教学；

2） 网络选课：学生根据教学计划，选择学期课程；

3） 资源发布与管理：教师完成课程相关信息的设置、上传教学资源并进行增删改的操作；

4） 资源浏览与下载：教师与学生均可完成课程平台内的资源的检索、查看与下载；

5） 作业发布与完成：教师可完成作业的布置、批改与更新等操作；学生可查询作业并在线完成作业；

6） 成绩发布与查询：教师可完成学生成绩发布及更新等操作；学生可查询其课程成绩信息。

5.3 信息交互模块

通过课程论坛，师生双方完成问题发布、答疑及其他交互活动，这里设计了实时BBS和非实时BBS两种形式。

本网络课程平台的功能结构图如图6所示。

6 数据库设计

6.1 系统数据库设计

结合数据库设计的相关范式[9?10]，根据用户的信息需求、系统功能的处理需求等特性，设计出网络课程平台的数据库。该数据库内主要的数据表有12张，各数据表名和描述如表1所示，各表的字段在此不赘述。

6.2 数据库连接的实现

在使用过程中，本课程平台需要不断地访问系统数据库，因此数据库连接的创建、关闭等操作也非常频繁，这样就大大地降低了整个平台的性能，成为平台运行的瓶颈[11?12]。为了有效解决此问题，笔者以函数形式设计了数据库连接，该函数主要完成課程平台页面与数据库的连接、进行数据库相关参数的设置、连接状态的反馈等，具体使用时，只需在各个页面进行函数调用即可。

数据库连接参数的相关代码为：

$dbhost = ′localhost′； //数据库地址

$dbname = ′nsdb′； //数据库名称

$dbuser = ′nsadmin′； //数据库用户名

$dbpwd = ′jjns7311′； //数据库密码

7 结 语

本文以徐州开放大学网络课程平台为实例，利用面向对象的设计方法和思想，从该网络课程平台的需求分析、总体设计等方面做了一个比较全面的研究。目前，设计完成的网络课程平台正在徐州开放大学试用，从各方面的反馈中看出，该平台具有通用性，可适用于各类学校、培训机构等进行课程教学与教学管理；平台的功能也较完善，既能满足师生双方的教与学需求，又可为个性化的学习需求提供支持，是课堂教学的有益补充；平台整合了各类教学资源，建立了标准的资源库，大大提高了教学资源的利用率；系统将底层数据库与前台网页分层设计，有利于平台后期的扩展和维护，对系统功能的进一步丰富也比较方便。该网络课程平台的应用，极大地丰富了教学方法、扩大了教学空间，进一步大大提升了学校教育教学的信息化水平，从而也对如何运用面向对象的方法来快速、高效地开发一个通用性较好的网络课程平台提供了一个良好的思路。endprint

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