【浅论计算机科学与技术学习网站设计】

　　网站的设计和开发是从网站分析开始的，它不仅是网站设计和开发的基础阶段，也是关系到整个学习网站成败的关键阶段。在网站分析中，首先要对现有的学习网站进行调查，分析现行学习网站存在的问题，了解到使用对象的需求，即需求分析；其次根据需求分析的结果，确定本学习网站应具备哪些功能，初步勾勒出本网站的基本框架。
　　1．系统概述
　　1．1　现状分析。计算机及网络在教学中的广泛应用，对传统的教学方式产生了较大的冲击，目前在教学过程中，教学手段绝大多数还停留在自然媒体(如黑板和粉笔阶段)教学方式，还是采用单独、传统的“以教师为中心”的单向式灌输式教学方法，这种传统的教学手段和方式很难适应知识经济对计算机科学与技术及应用教学的要求，存在着许多问题和难题，具体表现在以下几个方面:
　　1．1．1　教学结构单一，教学时间、空间受限。对象单一，只能对在校学生施教，时间受限，学生只能在教室、课堂上进行学习。当今社会是商品竞争的社会，越来越多的人重视信息，想要学习有关计算机方面的知识，计算机知识更新以摩尔的速度在增长。为了满足不同层次学习者的需要，使学习不受时间和空间的限制，就不能把教学工作局限于在课堂上对学生进行施教。教育学家巴纳塞在论述教育技术改革时说到“新的教学系统必须支持所有的学习者，满足所有的学习要求，使学习者不为个体差异所苦，不受时空所限有能力成为自己学习的主人。”所以计算机科学与技术及应用的教学不仅要面向在校生，而且应面向社会所有学习者，方便学习者进行信息交流。学习不能只局限于教室，而且还能在不同时间和地点进行。
　　1．1．2　统一授课，不能兼顾不同程度学生学习的需要。学生的个体差异较大，有的学生基础好，接受能力快，而有的学生则基础差，接受较慢，教师在课堂上很难同时满足所有学生的要求。
　　1．1．3　学生的求知面广，不再局限于课本。目前教师教课的内容还停留在教材上，而现在是知识经济时代，社会需要的是复合性人才，学生们的求知欲望远远大于书本上的知识。鉴于上述问题，我们创建了微机技术及应用学习网站，教师上课时可以利用它进行辅助教学，平时学习者可以访问本网站，选择适合自己的学习内容进行学习。
　　1．2　可行性研究。做任何事情都不能盲目地去做。事实上，许多问题不能在预定的规模内解决，如果问题本身不可行，那么花费在这项工程上的任何时间、资源、人力和经费都是无谓的浪费。因此，我们在创建这个学习网站时，进行可行性研究就显得非常必要。可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决，它不是真正的解决问题，而是确定问题是否值得去解决。
　　1．2．1　技术可行性。计算机科学与技术课程学习网站实际上包括两个部分：一是Web页的静态部分，二是web页的动态部分。静态页面即把计算机科学与技术的相关知识制作成网页，从而可以使同学们随时访问学习，这部分可以由html语言来完成。我们可以在不懂HTML语言的情况下，也可以制作出漂亮的web页面。动态页面即用网络数据库存储用户可访问的信息，ASP(Active Server Pages)是微软公司为了满足动态网页开发的需要而推出的，它是将Vbscript语言嵌入了HTML，因此具有开发简单、功能强大等优点，使用它可以非常直观地实现复杂的web应用。
　　1．2．2　经济可行性。市场上有许多软件成品，但是对于某一特定用户而言，用这样的软件针对性不强，而且大都价格昂贵，用户可能只是用到其中的几项功能。如果购买还须专业人员进行调试和改动，所需时间、资源、人力均不理想。所以，使用自己创建的，可随时根据教师的需要进行修改，而且所需的费用远小于市场上购买所需的花销。
　　1．2．3　操作可行性。本网站采用框架网页作为主界面，简单明了、易于操作，使用者不需花多余的精力去找页面。
　　2．开发环境及数据库
　　随着Internet的飞速变化不停地更新和发展，制作的工具也越来越多，使用的设计语言也越来越多。在本次毕业设计中，作者开发“计算机科学与技术”学习网站主要选用macromedia公司的网页制作三剑客中的Dreamweaver8.0作为主要的制作工具，采用ASP技术实现动态网站，以便于网站投入使用后更好地维护。此学习网站基本实现了网络学习所需要的功能，具有实用性，为网上教学提供了方便。本网站适用于不同水平的使用者，包括教师和学生，操作简单易行[4]。
　　2．1　数据库访问方案－ASP(活动服务器页)。ASP(Active Server Pages)是基于ActiveX技术的，它支持面向对象及可扩展的ActiveX Server组件。由于ActiveX技术以COM/DCOM技术为基础，程序员可以用VC++等语言创建特定功能的服务器端组件，扩展ASP的应用功能。一个服务器端组件就相当于一个对象，有自己的属性和方法。在ASP中可以通过内建对象Server的CreateObject方法来使用这些服务器端的组件，以提高ASP的功能。它是一种成熟的WEB到数据库接口技术，适用于现有的WEB客户机/服务器应用程序[1]。
　　ASP内含于IIS3.0和4.0之中，通过ASP我们可以结合HTML网页、ASP指令和ActiveX组件建立动态、交互且高效的WEB服务器应用程序。它属于ActiveX技术中的Server端技术，与常见的在Client端实现动态主页的技术如Java applet、ActiveX control、Vbscript、Javascript等不同，ASP中的命令和Script语句都是由服务器来解释执行的。
　　一个Active Server Pages有如下四个特征：
　　2．1．1　一个Active Server Pages可以包括服务端脚本，主要是使用Vbscript脚本，通过脚本的使用，可以使网站“动”起来，成为真正的和用户交互的网站。
　　2．1．2　一个Active Server Pages提供了一些built-in对象。利用这些对象，通过简单的编程就能获得功能强大的脚本。 　　2．1．3　一个Active Server Pages可以用另外的组件来扩展。在Active Server Pages中，本身就提供了相当数量的标准服务端ActiveX组件，这些组件提供如：依据浏览器进行不同显示以及在浏览器内包含计数器的功能。可以轻松地使用这些组件来完成很复杂的工作。
　　2．1．4　Active Server Pages可以对诸如SQL Server这样的数据库进行访问。利用一些特别的对象集合，Active Data Object(ADO)就可以在Active Server Pages中使用SQL语言来对数据库进行操作。Active Server Pages包括了大量内嵌对象和可安装的ActiveX组件[3]。
　　2．2　MDB和数据库设计。MDB(Microsoft Database)格式是Microsoft Access软件使用的一种存储格式，因其对数据操作的方便性，常用在一些中小型程序中。mdb格式的数据库是一种关系数据库。MDB View 可以在没有安装 Microsoft Access情况下进行阅读MDB数据库文件。
　　MDB(message driven bean)MDB也是EJB中消息驱动Bean的简称，MessageDrivenBean（MDB）。
　　MDB是MDB/ ICP协议(Multi-Drop Bus/Internal Communication Protocol)的简称，它是欧洲售货机制造者协会制定的一套用于协调自动售货系统的主控制器(VMC)与多个外设之间通信的协议。标准首先是由Coinco在美国可口可乐公司的指定下开发的。这个标准于1993年被NAMA协会采用;经过一个专门的工作组修订后，于1994年被EVMMA采用。第二阶段的非现金交易标准由Debitek代表NAMA开发，并于1994年被NAMA采用；EVMMA加入了一些兼容的指令后于1994年采用。MDB接口实际上是工作于9600波特率的主从型串行总线接口，所用外围设备(例如投币器、纸币器、读卡器等)均为主控制器(售货机控制器-VMC)的从机。所有外围设备与VMC之间的通信方式都一致[2]。
　　2-2 student数据表属性
　　数据库主要包括6个表，分别是Aclass、ANclass、article、question、student和teacher。前三个表主要是关于学习内容方面的，question主要是关于提问方面的，teacher和student分别是关于老师和学生信息的。通过这些表管理数据库，使用TinyMDBditor1.00对数据库进行编辑。图2-1是数据库中student表的形式。
　　3．网站总体结构系统设计
　　本章首先对教学系统的总体结构进行了设计，然后对系统中的各个功能模块进行了详细设计。并就系统的运行环境和开发过程中将用到的脚本程序语言进行了比较选择。最后是对数据库的结构和系统的安全进行了设计。
　　3．1　教学系统的总体结构。远程教学系统的结构采用的是一个基于WEB的browser/server的三层结构。
　　在这个结构中客户端是学生、教师和教学系统的交互界面，WEB服务器负责管理和协调学习者和教师之间的交互和协作，提供教学信息和向数据库服务器发数据请求等，数据库服务器负责教学过程中的数据处理和存储工作。
　　采用这样的结构开发远程教学系统具有如下特点：
　　易用性好：用户使用单一的Browser软件，通过鼠标即可访问文本、图象、及数据库等信息，特别适合非计算机人员使用。
　　易于维护：因为程序、数据库及其他一些组件都集中在服务器端，用户除了浏览器及所依赖的操作系统之外，无需其他组件。当软件更新时，只需将服务器上的软件更新即可。
　　开放性：由于互连网连接到世界各地，任何人都可以通过Internet接受网上教育。
　　数据的完整性：用户需要查询的数据和文件资料都来源于同一个数据库，从而保证了数据的及时性、完整性。
　　3．2　系统目标和功能设计。
　　3．2．1　“计算机科学与技术”学习网站主要提供了网上的教学平台，其功能如下：
　　（1）教师部分的功能如下：
　　通过系统后台向学生发布教程、制定教学计划、修改删除、章节管理等。
　　对学生的提问进行回答和调查管理。
　　（2）学生部分的功能如下：
　　在网上完成课程学习。
　　在网上完成学习内容的查询及查看老师对自己的评价。
　　通过链接学习更多的知识。
　　3．2．2　“计算机科学与技术”学习网站分为两个平台：教师平台（后台）和学生平台（前台），其功能模块划分如下：
　　（1）教学内容发布
　　教师发布教案，这些内容是学习网站的最主要内容。教案可能有各种形式，如htm、doc等。一般的情况下，这些教学内容都是静态内容，因此可以按类别在网站上发布。
　　（2）查询功能
　　学生可根据自己学习情况的不同查询本次课程的内容有选择性的学习。
　　（3）答疑功能
　　学生可对学习内容不懂的问题进行提问，每页内容结束后都有提问按钮，以便学生和教师能顺利提问和解答。
　　4．网站开发关键技术
　　4．1　在线学习功能模块。
　　4．1．1　在线学习功能模块的设计思想
　　网上学习，就是指通过计算机网络进行的一种学习活动，它主要采用自主学习和协商学习的方式进行。相对传统学习活动而言，网络学习有以下三个特征：一是丰富的和共享的网络化学习资源。二是以个体的自主学习和协作学习为主要形式。三是突破了传统学习的时空限制。网络教育是一种新型的教育形式。网络课程的学习与传统的教学相比具有其特有的方法和特点。同学们通过网络进行学习一定要注意运用科学的学习方法网络教学主要是通过集学习栏目和交互功能为一体的多媒体课件来实现的，主讲老师通过课件把本门课程的主要知识和最新信息传授给同学们，以提高学习效率和学习成绩。 　　用户通过每页的“提问”按钮访问系统进入相应课程的答疑系统，就本课程学习中存在的问题进行答疑或解答。一方面学生在客户端进入答疑教室主页面，以Web页面形式将疑问内容提交到服务器端，答疑教室功能模块能将提交的问题存入数据库，并将提问标题、问题内容、回答内容、提问时间、显示标记、回答标记等及时反馈给提问者。另一方面教师在网上答疑主页面上可以解答每个学生的问题，同样以Web页面形式将解答内容提交到服务器端，网上答疑功能模块可及时修改答疑标记，并将解答内容存入数据库，另外具有删除答疑记录功能[9]。
　　4．1．2　学习功能模块后台的设计与实现
　　学习功能后台模块主要包括发布教程、修改删除、章节管理和提问管理四个模块。部分功能代码如下所示：
　　sub deleteannounce(id)
　　dim rs,sql
　　response.write ""
　　set rs=server.createobject("adodb.recordset")//创建结果集
　　sql="delete from article where articleid="&cstr(id) //删除语句
　　conn.execute sql//执行删除语句
　　if err.Number<>0 then
　　err.clear
　　response.write "删 除 失 败 !
"
　　else
　　response.write "删除成功！
"
　　end if
　　response.write ""
　　End sub
　　4．1．3　学习功能模块前台页面的设计和实现
　　在建立了后台数据库和整体设计的基础上，本节将对学习功能模块页面进行具体设计和实现，学生可根据页面的容学习相关知识，每个章节后都有具体内容，打开学习内容后有不懂的地方可点击屏幕下面的提问功能，对不懂的地方向老师进行提问，以便更好的掌握知识，其部分功能代码为：
　　//此段代码的作用是创建数据库info.mdb连接对象，并打开与数据库的连接
　　Db="Data/info.mdb"
　　Set conn = Server.CreateObject("ADODB.Connection")
　　Connstr="Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=" & Server.MapPath(db)
　　""""Connstr="Driver={Microsoft Access Driver (*.mdb)};dbq=" & Server.MapPath(db)
　　Conn.Open Connstr
　　//此段代码的作用是创建结果集对象，从anclass表中查询出结果存储到结果集对象中
　　
　　4．2　查询模块
　　4．2．1　查询和链接模块的设计思想
　　查询模块中，学生可以通过输入要查询的内容、关键字、作者等进行搜索，进一步巩固自己的知识。
　　4．2．2　查询模块页面的设计和实现
　　部分代码如下：
　　//从query.asp页面获取查询条件，aclass表中查询出符合条件的结果。并显示出来
　　",">")," "," ")
　　if request("action")="title" then
　　findword="title like """"%"&keyword&"%"""" "
　　elseif request("action")="content" then
　　findword="content like """"%"&keyword&"%"""" "
　　elseif request("action")="writer" then
　　findword="writer like """"%"&keyword&"%"""" "
　　else
　　findword="title like """"%"&keyword&"%"""" "
　　end if
　　end if
　　if not isempty(request("page")) then
　　currentPage=cint(request("page"))
　　else
　　currentPage=1
　　end if 　　set rs=server.createobject("adodb.recordset")
　　dim classid,Nclassid
　　dim classname,Nclassname
　　if request("classid")="" then
　　classid=""
　　classname="所有分类"
　　""""classid="classid=1 and "
　　sql="select class from Aclass where classid=1"
　　rs.open sql,conn,1,1
　　classname=rs("class")
　　rs.close
　　else
　　classid="classid="&cstr(request("classid"))&" and "
　　sql="select class from Aclass where classid="&cstr(request("classid"))
　　rs.open sql,conn,1,1
　　classname=rs("class")
　　rs.close
　　end if
　　if request("Nclassid")="" then
　　Nclassid=""
　　Nclassname="所有专题"
　　else
　　Nclassid=" Nclassid="&cstr(request("Nclassid"))&" and "
　　sql="select Nclass from ANclass where Nclassid="&cstr(request("Nclassid"))
　　rs.open sql,conn,1,1
　　Nclassname=rs("Nclass")
　　rs.close
　　end if
　　%>
　　5．网站的安全、维护
　　5．1　网络安全。本网站只有合法的用户才能访问指定的网页。具体操作如下：
　　首先确定需要认证的文件：本网站对于老师的操作页面都是需要做身份认证的，把所有老师的ASP页面都放在同一个目录/teacher下。
　　用户设置：在服务器上增加一个用户teacher或student，给该用户设置密码。
　　网站权限设置：用户分为student和teacher ，两者目录下的文件都具有了权限属性信息，每次当用户访问Web服务器不为其提供匿名访问，是要求用户输入用户名和密码，根据其输入的用户名和密码来确定用户身份。对于没有正确身份认证的用户，系统拒绝访问。
　　5．2　网站维护。网站的维护主要包括以下内容：
　　初始化学生信息：学期开始的时候需要更新student数据表。
　　教师用户名和密码：在系统运行过程中应定期对教师用户名和密码进行更新，并对IIS和NT权限做相应设置。
　　答疑教室内容可由教师从教师后台自行清空。
　　5．3　系统尚存不足及今后工作。本系统的开发实现了计算机科学与技术的基本框架及结构，但由于时间关系及本人的能力有限，开发的学习网站在功能上还存在着一些不足之处，还需要对其功能进一步完善。教学部分：首先，对教材的内容概括、提炼的程度不够，因此教材内容的文字过多，学生们阅读起来费劲，不利于吸引学生们的注意力。其次，实现的超文本链接不够多，给学生提供的知识面还不够宽。教学内容是静态的，需要增加教师维护教案这个模块。另外在线考试模块中题库中的题目还不是太足够，需要增加题库中的题量。
　　总结
　　毕业设计即将结束，在这近两个月的时间里，我系统地学习了有关学习网站设计方面的知识，从理论上的分析，到实际中的操作。虽然时间不是很长，但我觉得受益匪浅，毕业设计巩固了我以前所学的知识，不断地查询资料也让我增长了许多新知识。
　　我的毕业设计课题是“计算机科学与技术”学习网站设计，虽然网站不大，却凝结了我的心血，在设计中，我力求构建一个内容详尽、资料丰富的教学网站。本学习网站，实现了“计算机科学与技术”课程的远程教学。它既可提供学生进行远程学习，又可供教师在网络教室中进行辅助教学。不仅实现了静态Web页面的浏览，还实现了动态的Web页面。
　　参考文献
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　　[2]　刘禾．《精通WEB数据库架设技巧》[M]．北京:科学出版社，2000年：P20-86.
　　[3]　汪晋宽．《网站设计与开发》[M]．沈阳:东北大学出版社，2003年：P67-100.
　　[4]　赵英良．《网站建设》[M]．西安:西安交通大学出版社：2001年：P25-69.
　　[5]　杨正甫．《面向对象分析与设计》[M]．北京:中国铁道出版社，2001年：P100-163.
　　[6]　黄梦．《Dreamweaver 8.0 完全征服手册》[M]．北京：中国青年出版社，2003年：P123-P126.
　　[7]　王国荣．《ASP网页制作教程》[M]．北京:人民邮电出版社：2000年,P20-69.
　　[8]　武延军．赵彬编著，《精通ASP网络编程》[M]．北京:人民邮电出版社，2001年：P200-210.
　　[9]　赵小林．《网页制作技术教程－动态网页篇》[M]．北京：国防工业出版社，2003年：P100-110.
　　收稿日期：2012-05-25