張軍昌

基于WEB服務(wù)的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)設(shè)計(jì)探究

張軍昌

（軍事經(jīng)濟(jì)學(xué)院襄陽(yáng)士官學(xué)校，襄陽(yáng)，441118）

文章對(duì)Web服務(wù)進(jìn)行了簡(jiǎn)介，從遠(yuǎn)程系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境、系統(tǒng)需求、系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)五方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

WEB；遠(yuǎn)程教育；B/S結(jié)構(gòu)

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程教育被越來(lái)越多的人接受，它已經(jīng)成為一種新的教育方法，是在經(jīng)濟(jì)知識(shí)時(shí)代實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)的一種重要手段。在遠(yuǎn)程教育中，教師和學(xué)生不再受時(shí)間和空間的限制，提供給他們更為寬廣的空間。遠(yuǎn)程教育網(wǎng)絡(luò)的資源共享系統(tǒng)，能夠使分布在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上面的所有用戶訪問(wèn)該系統(tǒng)，共享教育資源，自主學(xué)習(xí)。本文構(gòu)建一個(gè)基于Web服務(wù)技術(shù)的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)，為在線學(xué)習(xí)提供便利。

1 Web服務(wù)簡(jiǎn)介

Web服務(wù)是一種新型的Web應(yīng)用程序，具有自包含，自描述以及通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布、查找、調(diào)用系統(tǒng)化的特點(diǎn)。Web服務(wù)技術(shù)以現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，Web服務(wù)相關(guān)的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，主要包括：WSDL、SOAP、UDDI等。協(xié)議的Web服務(wù)棧由Web服務(wù)的整個(gè)技術(shù)堆棧而成，形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)。在實(shí)際使用的過(guò)程中，Web服務(wù)不具備所有的功能，而是在幾個(gè)級(jí)別的功能。但是不論在什么情況下，一般意義上的Web服務(wù)都有一個(gè)跨平臺(tái)的Web服務(wù)調(diào)用和接口，這個(gè)接口能夠確定被識(shí)別的基本特征。Web服務(wù)的實(shí)際應(yīng)用包括資源搜索、網(wǎng)上購(gòu)物、信息發(fā)布、遠(yuǎn)程教育四個(gè)方面的功能。Web服務(wù)平臺(tái)提供了一種動(dòng)態(tài)發(fā)布和查找Web服務(wù)的機(jī)制。支持Web服務(wù)平臺(tái)的四個(gè)技術(shù)是：WSDL、XML和XSD、SOAP、UDDI。Web服務(wù)協(xié)議結(jié)構(gòu)如下圖1所示。

2 遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境

服務(wù)器使用Windows Server 2008作業(yè)系統(tǒng)，客戶端使用Windows 2007操作系統(tǒng)。Web服務(wù)器使用的IIS提供WEB服務(wù)，它具有強(qiáng)大的功能，對(duì)硬件的要求低，配置簡(jiǎn)單的特點(diǎn)?？紤]到數(shù)據(jù)的易于維護(hù)，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用SQL Server 2008，其中數(shù)據(jù)庫(kù)的連接方法采用ADO.NET訪問(wèn)的方法。軟件的開(kāi)發(fā)利用Microsoft軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具Visual Studio 2008。

2.2 遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的需求分析

遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的使用者分為老師，學(xué)習(xí)者和系統(tǒng)的管理員。系統(tǒng)應(yīng)滿足的需求如下所示：老師能夠上傳課件，安排課程的學(xué)習(xí)，回復(fù)學(xué)生提出的問(wèn)題，查詢學(xué)生的基本信息，布置作業(yè)并公布答案。學(xué)習(xí)者能夠在線交流、談?wù)?，在線提交老師布置的作業(yè)，下載相關(guān)的課程資源，查看教師發(fā)布的信息。系統(tǒng)的管理者能夠?qū)蠋熀蛯W(xué)習(xí)者的賬號(hào)進(jìn)行管理，對(duì)新注冊(cè)的用戶進(jìn)行審核，對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行管理，監(jiān)督發(fā)表的信息等。

圖1 Web服務(wù)協(xié)議

2.3 遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的技術(shù)分析

遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)采用了三層體系結(jié)構(gòu)。B/S結(jié)構(gòu)是一種在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下以WEB技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，利用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的雙向交互功能和數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)。在B/S三層結(jié)構(gòu)中，這種結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一的系統(tǒng)功能和統(tǒng)一的客戶端，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)程序，客戶端軟件是Web瀏覽器最重要的應(yīng)用部分，客戶端瀏覽器的任務(wù)是分發(fā)網(wǎng)絡(luò)上的請(qǐng)求到服務(wù)器，服務(wù)器驗(yàn)證的請(qǐng)求后，連接到數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)層，數(shù)據(jù)層的處理結(jié)果發(fā)送到服務(wù)器，服務(wù)器再把需要的信息發(fā)送到客戶端。B/S三層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化了客戶端的工作，只要安裝在客戶端Web瀏覽器進(jìn)行連接，客戶端無(wú)需任何特殊維護(hù)，系統(tǒng)非常容易擴(kuò)展，減少了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，增加了系統(tǒng)互動(dòng)性。該系統(tǒng)的三層B/S結(jié)構(gòu)組成如下圖2所示。

圖2 B/S三層結(jié)構(gòu)圖

2.4 遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

根據(jù)上面對(duì)系統(tǒng)的功能分析，遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)包括系統(tǒng)管理子系統(tǒng)、教育資源子系統(tǒng)、教學(xué)支持子系統(tǒng)共三個(gè)子系統(tǒng)。系統(tǒng)管理子系統(tǒng)包括系統(tǒng)評(píng)價(jià)模塊、故障分析模塊、統(tǒng)計(jì)分析模塊、安全管理模塊、性能管理模塊、計(jì)費(fèi)管理模塊；教育資源子系統(tǒng)包括備課講授系統(tǒng)、智能導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)、交流討論系統(tǒng)、作業(yè)管理系統(tǒng)、信息發(fā)布系統(tǒng)、輔導(dǎo)答疑系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)題庫(kù)考試系統(tǒng)、電子圖書(shū)系統(tǒng)；教學(xué)支持子系統(tǒng)包括教育資源庫(kù)系統(tǒng)、各種學(xué)科資源制作工具軟件、資源庫(kù)管理系統(tǒng)。

在該系統(tǒng)中，每個(gè)功能系統(tǒng)由一組Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)，這些Web服務(wù)可以在不同的計(jì)算機(jī)上面被部署應(yīng)用，這樣整個(gè)系統(tǒng)就形成了一個(gè)分布式的遠(yuǎn)程教育區(qū)?；赪eb服務(wù)的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)如圖3所示。遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)包括系統(tǒng)WEB服務(wù)的構(gòu)建方法、WEB服務(wù)注冊(cè)的實(shí)現(xiàn)、課程學(xué)習(xí)功能Web服務(wù)實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)庫(kù)連接方法、遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的發(fā)布、系統(tǒng)主要功能的實(shí)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)的組卷問(wèn)題等7部分。

2.5 網(wǎng)絡(luò)題庫(kù)考試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中，對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果最主要的手段就是進(jìn)行考試。因此，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中非常重要。在本系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)包括測(cè)試構(gòu)成、題庫(kù)管理、測(cè)試實(shí)施、評(píng)閱與分析、成績(jī)管理五個(gè)模塊。

測(cè)試構(gòu)成模塊的作用是根據(jù)教學(xué)的要求選定考試題目，根據(jù)試卷的基礎(chǔ)參數(shù)劃定考試范圍。題庫(kù)管理模塊的作用是在數(shù)據(jù)庫(kù)添加，刪除或者是修改測(cè)試題目；測(cè)試實(shí)施模塊的作用是根據(jù)要求自動(dòng)或者手動(dòng)生成考試試卷，并對(duì)考試者顯示試卷，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄他們的各種活動(dòng)，比如考試時(shí)間。評(píng)閱與分析模塊負(fù)責(zé)閱卷，給出考試結(jié)果，并對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)估，顯示他們知識(shí)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。成績(jī)管理模塊的作用是對(duì)學(xué)習(xí)者的成績(jī)進(jìn)行管理，教師可以搜索所有學(xué)生的考試成績(jī)，學(xué)生也可以搜索自己各個(gè)科目的考試成績(jī)。

2.6 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

根據(jù)上面的描述，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL Server 2008。數(shù)據(jù)庫(kù)保障了系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，所以數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)要根據(jù)系統(tǒng)的用戶需求進(jìn)行。在本系統(tǒng)中，用戶主要有教師、學(xué)習(xí)者、系統(tǒng)的管理人員，根據(jù)2.2中他們對(duì)該系統(tǒng)需求的描述，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息表，主要有用戶信息表、學(xué)生基本信息表、教師基本信息表、課程信息表、試題信息表等。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了基于WEB服務(wù)的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)，描述了系統(tǒng)的主要功能和流程通過(guò)該系統(tǒng)學(xué)習(xí)者可以自由學(xué)習(xí)，不受時(shí)間和空間的限制。該系統(tǒng)只是進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，在實(shí)際使用過(guò)程中難免會(huì)存在一定的問(wèn)題，因此，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行及時(shí)的更新和維護(hù)！

[1] 張長(zhǎng)東.基于Web技術(shù)和工作流技術(shù)的工程建設(shè)節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué),2012.

[2] 李云云.淺析B/S和C/S體系結(jié)構(gòu)[J].科學(xué)之友,2011,01:6-8.

[3] 董賢會(huì).SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)的證據(jù)收集與分析[D].重慶大學(xué),2013.

張軍昌，河南省南陽(yáng)人，1969年12月出生，襄陽(yáng)士官學(xué)校基礎(chǔ)部副主任，講師，研究方向：院校教育管理

Design of distance education system based on WEB services

Zhang Junchang
(Military Officer School, School of Economics Xiangyang，Xiangyang，441118)

Articles on Web services Introduction,from a remote system development environment system requirements,the overall design of the system design,network test systems,database design,five aspects of the system design.

WEB；Distance Education；B / S structure

圖3 遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)