計算機基礎課程遠端教學系統的設計與實現

計算機基礎課程遠端教學系統的設計與實現 摘要：本文討論了基於Web的計算基礎課程遠端教學系統的設計思想及其實現方法。教師使用該系統可以進行網上授課、佈置作業、批改作業、出試卷、評卷等；學生使用該系統在瀏覽器中觀看教師授課視訊圖象（廣播或點播）、在網上做作業、提交作業、考試、答疑或課堂討論。

1．引言

隨著多媒體技術和網路通訊技術的發展，基於Internet的計算機遠端教學作為一種全新的教學手段，越來越受到人們的關注。計算機遠端教學是指利用多媒體技術和網路通訊技術，在網路環境下開展的教學活動。它有著傳統教學模式所無可比擬的優點，它創造了一種全新的教學模式，打破了傳統教學模式在時間、空間上的限制，採用了先進的教學手段和教學方法，大大提高了教學效率和教學效果，使教學活動上了一個新臺階。

作者所在單位承擔我校除計算機系以外的所有系所的計算機基礎公共課（包括《計算機應用基礎》、《C語言》、《Foxpro》等課程）的教學任務，每學期平均有3000多學生，各教師均負責2~3個班共200~300多人的教學，教學任務繁重。為了使教師能通過先進的教學手段提高教學效率，增強學生應用Internet網路服務的能力，以此來加強和鞏固對課程內容的理解和掌握，我們從1999年開始，開發了《計算機基礎課程遠端教學》系統（以下簡稱《遠端教學系統》）。在Internet/Intranet環境下實現作業、考試、授課、答疑/輔導等功能，使用一年多來，取得了很好的教學效果，以下討論該系統的設計與實現方法。

2．《遠端教學系統》的體系結構

《遠端教學系統》是在Internet/Intranet環境下實現的，是典型的瀏覽器/伺服器模式。伺服器以Windows NT 4/2000 Server為作業系統平臺，Microsoft SQL Server 7.0為RDBMS，客戶端通過瀏覽器訪問系統提供的服務。系統不允許匿名訪問，它要求使用者提供帳號/密碼，通過驗證後才能進入系統主頁，以此追蹤使用者身份。本系統將使用者分為三類：系統管理員、教師、學生，他們都有各自的主頁，訪問系統的許可權也不相同。其中許可權最高的為管理員，其次為教師，最低為學生。許可權高的能訪問其下級所能訪問的所有資源，反之則不然。例如教師能進入學生主頁，而學生則不能訪問教師主頁所提供的功能（佈置作業、批改作業等）。本系統可同時為不同課程的多組教師/學生（上一門課的教師及其學生為一組）提供服務，它們之間既有一定的隔離性（例如某個教師帳號不能批改屬於另一個教師的學生的作業等），又有資源的共享性（例如公共作業、試題的共享等），很好地解決了本單位各個教師負責不同班級，課程也有所不同的問題。《遠端教學系統》體系結構按使用者角色的不同，劃分如下：

圖1 《遠端教學系統》體系結構

2.1 管理員模組

由於《計算機基礎課程遠端教學》系統可同時為多組教師/學生提供服務，各組間的課程不盡相同，因此教師/學生組間應具有一定的隔離性。例如一門課程的教師對其學生具有管理權，但不能對屬於其它教師的學生進行管理、某個學生只能訪問其教師的作業等。因此係統主頁需要教師或學生均以帳號/密碼登入後才能訪問，以此追蹤使用者訪問系統資源的身份。而使用者帳號的開設與刪除、教師與學生的對應關係、課程名稱、學生人數等資訊，由系統管理員負責管理。這裡，我們將系統資源訪問帳號作為作業系統帳號開設，由Windows NT和Web伺服器IIS負責進行使用者驗證。這樣做的好處，一是可以充分利用作業系統的安全機制，使作業系統與資料庫伺服器（SQL Server）無縫整合；二是可同時為使用者提供其它輔助服務，如：電子郵件、個人主頁、FTP服務等。使系統應用與課程內容緊密結合，學生在應用系統的使用過程中可進一步加深對課程內容的理解。