CN104240165A - 一种网络教育资源开发与应用平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络教育资源开发与应用平台设计方法。包括注册功能模块，登陆模块、平台简介、课程通知、课程资源、拓展资源、互动平台、论文管理、在线考试、教学评估组成；本发明的有益效果是设计了具有多种功能的教育平台应用，提高了教学效果和质量。

Description

一种网络教育资源开发与应用平台

技术领域

本发明属于教育软件技术领域，涉及一种网络教育资源开发与应用平台。

背景技术

教育资源建设在教育信息化中具有基础、核心、战略性的地位，它有四个层次的任务：一是素材类教育资源建设，主要包括媒体素材、试题、试卷、文献资料、课件、案例、常见问题解答和资源目录索引；二是网络课程建设；三是资源建设的评价；四是教育资源管理系统的开发。在这四个层次的任务中，网络课程和素材类教育资源建设是基础，是需要规范的重点和核心。网络教育资源的开发和应用是实现全球信息资源网络化核心内容，高质量、丰富的网络教育资源能够打破传统教育在时间和空间上所受的限制，是满足学习过程多样化、社会化和主体化的必然条件，对于实施“现代远程教育工程”，全面提高教育质量，推进素质教育，缩小城乡差别、地区差别与学校差别，大面积提高教育教学质量和效益，实现党的十六大报告所提出的“形成全民学习、终身学习的学习型社会”的任务具有重要意义。

目前，在国际上已建立的比较有影响的网络教育标准有IMS、SCORM、AICC等，已经形成了较为成熟的网络教育资源开发利用模式。我国具备资源管理的教学平台系统有不少，如教育部的4A网络教学平台、清华教育在线网络教育支撑平台、双易网络教学应用系统等等。但是，如何结合地方特征，开发和完善实用、易用的网络教育资源体系并使之真正发挥各种作用，如何拓展网络教育功能，更有效地把网络资源整合到实际教学中，进一步实现资源分布存储与集中搜索，更多地考虑使用者的需求并随之更新，帮助优化网络课程的设计，促进教师专业化的建设，如何利用网络资源和环境提高学生对客观事物的认识和解决实际问题的能力，通过网络教学充分体现其首创精神，培养他们的创新精神和创新能力等等，诸如此类问题亟待解决。因此，利用多种工具建设网络资源并应用于实践，具有十分可行的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种网络教育资源开发与应用平台设计方法。本发明的有益效果是设计了具有多种功能的教育平台应用，提高了教学效果和质量。

本发明所采用的技术方案是包括注册功能模块，登陆模块、平台简介、课程通知、课程资源、拓展资源、互动平台、论文管理、在线考试、教学评估组成；

注册功能模块进行会员注册：获得登陆身份；

登录模块进行会员验证身份：允许会有进入系统；

平台简介：关于该平台的内容结构、功能特点、使用方法等说明性文字；

课程通知：由任课教师或教学管理人员发布的有关课程的所有动态信息；

课程资源：根据课程进行资源分类，按照课程章节顺序安排文字资源和课件资源；

拓展资源：根据专题进行资源分类，按照热点专题或主题的讨论线索安排；

互动平台：在师生、生生之间展开的、有针对性的互动交流、讨论和答疑解难；

论文管理：针对毕业论文的管理，包括选题、选指导老师、交流、定稿和网上发布；

在线考试：考生注册、登录、选择考试科目和时间、在线考试、提交、显示成绩；

教学评估：通过填写问卷，对任课教师和教学管理进行评价。

附图说明

图1是本发明网络教育资源服务与管理平台的框架结构示意图；

图2是本发明网站目录结构示意图；

图3是本发明平台软件开发流程；

图4是本发明注册界面；

图5是本发明登陆界面；

图6是本发明网络教育资源服务与管理平台首页运行效果；

图7是本发明学习资源库首页；

图8是本发明师范生在线页面；

图9是本发明毕业论文管理模块；

图10是本发明平台的网上答疑系统；

图11是本发明平台的网上考试系统；

图12是本发明数据库操作模块。

具体实施方式

该平台主要服务于南阳师范学院在校师生及中小学教师。围绕师范生职前和职后的学习需要，如图1所示，本网站应包含以下功能：

1.注册功能模块：

a.成员网站重定向到服务器的注册页面，并且带有返回URL和成员网站ID。

b.通过注册页面创建会员后，保存会员验证票到数据库和服务器所在域cookie中。同时，在成员网站的数据库上创建与服务器数据库中会员的映射关系。

c.重定向到成员网站，填写会员个性信息。

d.保存会员个性信息，并把重定向传入的验证票保存到本地cookie和创建Session状态变量。

2.登陆模块：

a、平台要实现各个成员网站的无缝结合，只要会员经过了认证服务器的登录验证(服务器)，该会员访问其它任何的网站时，都不需要再次登录。

b、会员在第一次登录时，服务器验证身份之后，生成的cookie验证票，只需保存到服务器所在域的cookie中，不能采用向每个成员网站所在的域中写cookie,防止响应时间太长，给会员带来不友好的浏览体验。同时，把下发给会员的cookie票保存到服务器的数据库中，方便验证方式和会员行为统计的扩展。

c、会员一经通过身份验证，成功登录了某个成员网站(假设为网站A),需要利用Session和cookie两种方式保存会员已经登录的状态。

d、同一个浏览器进程中，会员在网站A的页面间跳转时，只需要根据Session中的状态变量加载登录框。不需要再与服务器通信验证会员的身份。

本功能模块还包括登出、修改密码、找回密码的功能。

3.平台简介：关于该平台的内容结构、功能特点、使用方法等说明性文字；用户登录网站后，可以选择学习内容，网站包含全校的网络课程、各学科资源库、各学科的拓展资源。学习后可以选择随即测试或者模拟测试，测试结束立即给出成绩和反馈。

4.课程通知：由任课教师或教学管理人员发布的有关课程的所有动态信息；

5.课程资源：根据课程进行资源分类，按照课程章节顺序安排文字资源和课件资源；

6.拓展资源：根据专题进行资源分类，按照热点专题或主题的讨论线索安排；

7.互动平台：在师生、生生之间展开的、有针对性的互动交流、讨论和答疑解难；在线学习平台必须具备在线交流功能，该功能不仅提供师生交互，最重要的是学习者可以在线讨论、思想碰撞，巩固学习效果。

8.毕业论文管理，针对毕业论文的管理，包括选题、选指导老师、交流、定稿和网上发布。毕业论文工作是本科教学工作中最后一个阶段，也是最重要的一项工作之一。毕业论文管理可以供学生选择指导教师、教师在线指导学生毕业论文，便于对学生的毕业论文进度进行全程监控。

9.在线考试：考生注册、登录、选择考试科目和时间、在线考试、提交、显示成绩；

10.教学评估：学生可以通过填写问卷，对任课教师和教学管理进行评价。

本发明平台目录结构

网站目录结构就是网站内可以浏览到的网页结构。如图2所示。

平台运行环境：

系统将运行在IIS网站服务器上，要求支持ASP，数据库采用mssqlserver，FTP服务器采用ServU。

网站功能及设计约束：

界面要求：

用户界面的总体风格，面对广大互联网用户，界面采用网页编码，考虑用户浏览器的普及程度和大多数互联网用户。明确面向的用户是在校大学生——接触较多网络和电子产品的年轻人，界面设计要色彩明亮，吸引学习者。另外，考虑到部分专业的师生对计算机操作不是特别熟练，针对这一点界面要达到操作简单，达到友好体验。

如图3所示为本发明平台软件的设计过程示意图。性能设计要求：现在多数浏览器能正常浏览页面。快速写入读出数据库，方便、安全、友好交互等特性。

系统中各程序(模块)的设计说明：

※管理员-信息管理模块：

描述：实现管理员各类资源的基本管理操作。

功能描述：实现对用户上传的各类资源、评论进行编辑、删除等操作。

性能描述：实现快速正确地读取写入数据库。

输入项：资源的属性。

输出项：对应的sql操作语句。

※用户-课程学习模块：

描述：实现用户浏览课程，选择课程，进行学习的操作。

功能描述：实现用户向对应数据库表中添加或删除课程信息的功能。

性能描述：实现快速正确地读取写入数据库。

输入项：课程及用户的属性。

输出项：对应的sql操作语句。

※用户-在线考试模块：

描述：实现用户选择考试内容进行考试、查成绩的操作。

功能描述：实现用户对考试试卷信息表进行读取、对考试成绩信息进行写入和读取的操作。

性能描述：实现快速正确地读取写入数据库。

输入项：考生信息表，考试信息表

输出项：对应的sql操作语句。

※注册登录模块：

描述：实现用户输入个人信息进行登录或注册操作。

功能描述：实现登录或注册功能。

性能描述：实现快速正确地读取写入数据库。

输入项：用户信息。

输出项：布尔类型。

※管理员-用户管理模块：

描述：实现管理员对用户进行管理。

功能描述：实现对用户的删除操作。

性能描述：实现快速正确地读取写入数据库。

输入项：用户的信息属性。

输出项：布尔类型。

界面的设计说明：

如图4所示为注册/登录界面，图5为用户登录页面；

注册界面功能：用户注册时将用户信息从前台获得，并且写入数据库，注册时的信息包括：创建密码、昵称、性别、及生日。正确输入验证码后点击立即开通即可成功注册微博。成功注册的用户在登陆界面通过正确输入用户名和密码可以进行购买、评论、收藏等各项操作。注册：输入到表单的数据从后台获取，经过数据库处理后写入数据库，登陆：输入的登陆信息从后台抓取，经过check方法处理后验证是否存界面展示如下：

首页设计：网络教育资源服务与管理平台功能强大，几乎每一部分都是一个独立的网站，经过平台首页将各部分链接在一起。首页力求简洁大方，导航清晰。平台的首页如图6所示。

学习资源库页面设计：学习资源库模块(如图7所示)包含了教育科学学院所有专业的学习资源，如教学大纲、实验讲义、教学案例、视频库、习题库、教学案例库等，供教师备课时参考，并作为学生的学习参考资料，逐渐形成内容全面的教育资源库。

师范生在线页面设计：由于我校是师范院校，师范生教育是我校的一大特色。我们特别注重师范生基本功的训练，如教师礼仪、教师口语、三笔字、现代教育技术等。通过师范生在线学习网站(如图8所示)，可以帮助师范生进一步巩固其职业技能，做好岗前培训工作。

毕业论文管理：毕业论文工作是本科教学工作中最后一个阶段，也是最重要的一项工作之一。平台的毕业论文管理模块(如图9所示)集用户(教师、学生、管理员)管理、毕业论文管理为一体，实现了毕业论文管理的自动化和高效化，全面提高了毕业论文管理的效率。该系统可以实现毕业论文几个重要环节的管理：选题；提交开题报告、一稿、二稿、三稿；在线提问。

网上答疑功能：在校园网上建立网上答疑系统(如图10所示)。通过任课教师主持的论坛，可以实时解答学生提出的问题，或以主题的形式召集学生讨论。该系统具备学生提交作业，教师进行作业批改或讲评的功能，较好地解决了教师远程、实时辅导学生答疑等问题。

在线考试功能：对教学模式和考试模式进行改革，建立标准化的课程题库，推行标准化考试。学生通过上机考试，由计算机自动完成成绩的评定工作。网上考试系统(如图11所示)的建立，可以增强对学生考核成绩评定的客观公正性，减少教师的阅卷工作量，有助于提高考核质量和试卷质量。

模块(连接数据库)的设计说明：

模块的功能和实现概要

该模块实现对数据库的访问，使用connection对象进行连接。在对数据库进行任何的操作，比如更新记录，插入，删除，检索等，都必须借助于connection对象来完成。形象地来说，connection对象就是程序于数据库沟通的管道，所有对数据库的操作，都必须经过它。

文件名：CONN.ASP

主要代码

数据库操作模块关系如图12所示。

数据库操作模块：在Asp里直接用Recordset对象的addnew、update、delete、open等方法。包括对查询，修改，添加，删除等。在操作数据库的时候对异常操作的控制，所以要用回滚技术进行控制。

创建Recordset对象的代码如下：

上面代码中的数据源可以是数据表的名字，也可以是一个sql语句，也可以是存储过程。

用户身份验证：checklogin

(1)功能描述:检查用户登录。如果用户存在且密码正确，允许登录，否则不允许。

(2)定义:functioncheckLogin(userStr,passStr)

(3)参数含义：userStr是一个字符串类型传递的是用户名。passStr字符串类型表示用户登录的密码。

(4)返回值：如果用户名和密码正确返回true否则返回false。

(5)异常：无

addnew方法：

(1)功能描述：向数据表中添加信息。

(2)主要代码：

update方法：

(1)功能描述:对用户或者其他信息的更新操作，要求操作行必须是当前记录。

(2)主要代码：

上面代码中第2句使得用户名为jojo的记录行成为当前记录，然后将改行

的密码修改为888888，最后更新记录，将修改结果提交。

delete方法：

(1)功能描述:对用户或者其他信息的删除，要求被操作记录必须是当前行。

(2)主要代码：

功能：先将用户名为jojo的记录定位为当前行，然后调用delete方法删除该行。

本软件系统中数据库的详细设计：用户注册信息表设计，用户信息表用来存放注册用户的信息。用户在线学习、在线考试、在线交流、教学评价等操作都需要用到用户信息如表1所示。

表1 用户信息表

在线考试数据库设计：在线考试主要面向的对象是考试用户、系统管理员和试卷审核者，所以在数据库需求时要考虑这三方面的需求。对于考试用户来说主要的是方便方便考试和迅速查阅成绩；对于管理员来说，重要的是方便考试系统的管理与维护；对于审核者来说重要的是最大限度的方便审核。综上所述，数据库的数据需求如下所示；

(1)考生信息：包括考生考号、考试编号、是否通过等信息表2。

(2)考试科目信息：包括科目编号和科目名称，表3。

(3)题库信息：包括题库编号、题干信息、各选项信息、正确答案等信息，表4。

(4)考试试卷信息：包括考试编号、题目数量、题目对应分值、考试时间、考试创建者、审核者，以及考试开始和结束时间等，表5。

(5)考试成绩信息：包括考号、姓名、考试成绩等信息，表6。

表2 考试用户信息表

表3 考试科目信息表

表4 题库信息表

表5 考试试卷信息表

表6 考试成绩信息表

毕业论文管理数据库设计：本论文系统使用的数据库为微软的SQL Server数据库系统。根据需求分析，一共设计10张表。下面对各表的信息进行详细说明。表7为Admin表：管理员基本信息表，描述系统中管理员的基本信息。

表7 Admin表

表8，Direct_Teacher表：教师基本信息表，描述系统中教师的基本信息。

表8 Direct_Teacher表

表9为Student表：学生基本信息表，描述系统中学生的基本信息。

表9 Student表

表10，TitleReport表：开题报告提交信息表，描述系统中开题报告的基本信息。

表10 TitleReport表

表11，Title_Lib表：题目库信息表，描述系统中题目库基本信息。

表11 Title_Lib表

表12，ChooseTheme表：论文选题信息表，描述系统中论文选题基本信息。

表12 ChooseTheme表

表13，PaperLib表：毕业生论文库表，描述毕业论文相关信息。

表13 PaperLib表

表14，PaperSubmit表：论文提交信息表，描述系统中论文提交基本信息。

表14 PaperSubmit表

表15，ScoreDetail表：成绩明细信息表，描述系统学生毕业论文成绩基本信息。

表15 ScoreDetail表

表16，Announce表：公告信息表，描述系统中发布的公告基本信息。

表16 Announce表

数据库版本：数据库版本：SQL Server2005。

静止图像数据制作

静止图像可分为二维和三维两大类。二维图像包括图形、绘画和照片等不同的类别。从制作的方法、使用的软件、制作过程看，没有必要对各种不同类别的静止图像加以区别，可以统称为静止图像。因为这些不同类别的静止图像，其制作方法、使用的软件、制作过程是相似的。

(1)矢量图与位图

I.矢量图

是一种以单纯的图形要素的集合来表示图形的方式。以这种方式表现的数据一般称为图形数据。许多图像文件格式中，如WMF、PICT、POSTSCRIPT都是基于数据形式表现的文件格式。

II.位图

图像可以有许多具有一定颜色和一定亮度的小点的集合所表示。这样的小点称为像素。一般所说的图像数据，多是指这种像素的集合。

实际的图像，如绘画、照片，其颜色、亮度的分布是连续的。为了实现计算机处理，应对它进行图像数字化。显然，图像数字化时，采样点越多，图像的细节越清楚。量化精度越高，灰度级越多。它是以数据量的增加为代价的。我们应根据显示器的实际呈现性能和人眼的判断能力来合理地选择图像的分辨率和灰度级的要求。位图中的颜色有两种不同的表示方法：索引颜色和全彩色图像。

利用各种方法制作的静止图像数据，经编辑、加工后，以一定的文件格式予以存储，以备整合到“网络教育资源服务与管理平台”中。

视频图像数据制作

视频图像数据是实景的记录，许多在课堂上难以看到的现象、情景，或者难以控制的现象、情景，都可以通过视频图像予以呈现、展示。视频图像数据整合到平台中，有利于进一步学习和研究。

(1)视频图像质量与存储容量开销的平衡

视频图像具有庞大的数据量，如何处理这庞大的数据量是平台开发中所遇到的重要问题。

视频图像的质量主要有两方面的因素所决定。一方面是图像的色数，另一方面是图像每秒钟的帧数。为了提高视频图像的质量，应增加图像的色数和帧数，但这样会使视频图像的数据量大大增加，导致计算机存储容量开销的增加。因此，多媒体教学软件中视频图像的质量是以计算机的存储容量开销为代价的。

对一台计算机而言，存储容量毕竟是有限的。这样提高教学软件中的图像质量与教学软件中存放信息内容的多少就是一对矛盾。在平台设计和开发中，并不总是将图像质量放在第一位。作为一种原则，在达到教学目标，满足教学要求的基础上，应尽量减少视频图像的数据量，这样就可以使有限的存储容量存放更多的教学内容。

(2)视频图像的文件格式

目前广泛使用的视频图像数据的文件格式主要有：

I.AVI

AVI(Audio Video Interleave，音频视频交错)是微软推出的一种动态视频图像数据的标准存储文件格式，它的最大优点是避免了读取数据时不必要的搜索操作，从而减少了光头的频繁移动，使数据的读取更为流畅。另外它的兼容好、调用方便、图像质量好，根据不同的应用要求，AVI的分辨率可以随意调。其次，对电脑的配置要求不高，我们可以先做成AVI格式的视频，再转换为其他格式。从另一方面讲，AVI格式的缺点是尺寸大，窗口越大，文件的数据量也就越大。降低分辨率可以大幅减低它的体积，但图像质量就必然受损。Video for Windows可以采集以AVI为扩展名的视频图像数据文件，并对它进行播放和编辑。

II.MPEG

MPEG是运动图像压缩算法的国际标准，现已被几乎所有的计算机平台共同支持。和前面某些视频格式不同的是，MPEG采用有损压缩方法减少运动图像中的冗余信息从而达到高压缩比的目的，当然这些是在保证影像质量的基础上进行的。MPEG标准包括MPEG视频、MPEG音频和MPEG系统(视频、音频同步)三个部分。

在设计、制作视频图像数据文件时，应合理地处理画面尺寸、帧数多少、录制质量这三方面的要求。一种合理的做法是，在满足教学要求的前提下，减少图像尺寸、演播帧数，采用较低的分辨率，以不多于256色的图像质量进行制作。

(3)视频图像数据的保存

经过编辑、加工的视频图像数据分类保存在相应的视频文件夹中，以备平台开发过程中进行链接和检索。

动画数据制作：动画对教学内容的呈现与说明具有重要的意义。动画数据的制作应基于稿本中有关动画数据制作的指示书进行制作。

计算机动画是以计算机生成系列的、连续的静止图像，并通过对一系列的静止图像进行连接生成动画的计算机技术。根据动画的原理，计算机可以生成许多栩栩如生的动画，甚至是一般的摄像技术都无法达到的效果。

声音数据的制作

声音对于语言、语音的学习至关重要，网络教育资源服务与管理平台中也会用到声音数据。在许多场合，如各种教育信息呈现的设计、人机界面的设计，甚至学习过程的设计中都广泛地用到声音，并且声音在这些设计中具有重要的位置。

(1)声音的类型：声音数据有两种不同的类型。一种是采样数据，一种是MIDI数据。教学软件中的各种语音、背景声音等多是以采样数据存储的。这种数据的播放不需要特殊的设备和装置，仅以多媒体计算机就能播放。MIDI数据则不同，它需要专门的设备才能播放。

(2)声音源的获取与制作：声源包括表现教学内容的语言和用于平台中的各种音乐和效果声。

表现教学内容的语言是一种讲演。讲演应根据原稿进行录制。录制过程中注意讲演时的电平大小和和音调的配合。要保证录制的声音均匀、悦耳，否则达不到预定的教学效果。作为音乐和效果声可以自己制作，也可以根据需要从各种音库、资料带中收集、选择，加以利用。录制音带时，应注意录制的效果，除保证一定的音质和电平的要求外，注意不要窜入杂音。

(3)读入音源：录音带、素材带准备好后，应对带子上的声音信号进行采样、量化，将它变换成数字信号，读入计算机。由于声音数据具有较大的数据量，在数字化的过程中，往往还要对数据进行压缩，这通常由声卡来完成。声音信号经过声卡读入计算机的信号是一种经过压缩了的数字化信号。

(4)声音数据的编辑、加工：读入计算机的声音数据，需要进行编辑、加工，应对它进行删、增和处理。必要时，还应进行某种连接。为保证连接点的平滑、自然，对连接处应做必要的处理。在声音数据编辑、加工的过程中，还涉及到混声的处理、效果声的处理。如果是多声道，还涉及声道的分配、存储空间的划分等各种处理。

(5)声音的存储：经过编辑、加工后的声音数据，应以一定的文件格式予以存储。存储格式的选择应根据声音的类别和使用的要求决定。编辑整理好的各种媒体素材，可以根据需要放在站点的不同文件夹中，以备整合的需要。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种网络教育资源开发与应用平台，其特征在于：包括注册功能模块，登陆模块、平台简介、课程通知、课程资源、拓展资源、互动平台、论文管理、在线考试、教学评估组成；

注册功能模块进行会员注册：获得登陆身份；

登录模块进行会员验证身份：允许会有进入系统；

平台简介：关于该平台的内容结构、功能特点、使用方法等说明性文字；

课程通知：由任课教师或教学管理人员发布的有关课程的所有动态信息；

课程资源：根据课程进行资源分类，按照课程章节顺序安排文字资源和课件资源；

拓展资源：根据专题进行资源分类，按照热点专题或主题的讨论线索安排；

互动平台：在师生、生生之间展开的、有针对性的互动交流、讨论和答疑解难；

论文管理：针对毕业论文的管理，包括选题、选指导老师、交流、定稿和网上发布；

在线考试：考生注册、登录、选择考试科目和时间、在线考试、提交、显示成绩；

教学评估：通过填写问卷，对任课教师和教学管理进行评价。