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摘 要： 在新技術(shù)發(fā)展的帶動下現(xiàn)在計算機新科技中的發(fā)展方向有什么新的突破呢，要如何來促進現(xiàn)在計算機應用新管理模式呢?本文是一篇計算機論文。我們對現(xiàn)在教師通過瀏覽器或Outlook向系統(tǒng)發(fā)出聯(lián)機會議(OnlineConference)請求，在聯(lián)機會議持續(xù)時間內(nèi)，學生可通過瀏覽
在新技術(shù)發(fā)展的帶動下現(xiàn)在計算機新科技中的發(fā)展方向有什么新的突破呢，要如何來促進現(xiàn)在計算機應用新管理模式呢?本文是一篇計算機論文。我們對現(xiàn)在教師通過瀏覽器或Outlook向系統(tǒng)發(fā)出聯(lián)機會議(OnlineConference)請求，在聯(lián)機會議持續(xù)時間內(nèi)，學生可通過瀏覽器加入會議，并使用系統(tǒng)提供的聊天(文本)、白板(圖畫)功能與與會者進行討論;教師可通過應用程序共享功能向全體與會者演示某個程序的操作過程，或(通過語音)要求指定學生完成某個操作(個別輔導)。客戶端使用NetMeeting，還可以實現(xiàn)一對一的視頻/音頻交互、聊天、白板、文件傳輸?shù)取?/p>
摘要：本文討論了基于Web的計算基礎課程遠程教學系統(tǒng)的設計思想及其實現(xiàn)方法。教師使用該系統(tǒng)可以進行網(wǎng)上授課、布置作業(yè)、批改作業(yè)、出試卷、評卷等;學生使用該系統(tǒng)在瀏覽器中觀看教師授課視頻圖象(廣播或點播)、在網(wǎng)上做作業(yè)、提交作業(yè)、考試、答疑或課堂討論。
關(guān)鍵詞：計算機課程,遠程教育,計算機職稱論文
1.引言
隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡通信技術(shù)的發(fā)展，基于Internet的計算機遠程教學作為一種全新的教學手段，越來越受到人們的關(guān)注。計算機遠程教學是指利用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡通信技術(shù)，在網(wǎng)絡環(huán)境下開展的教學活動。它有著傳統(tǒng)教學模式所無可比擬的優(yōu)點，它創(chuàng)造了一種全新的教學模式，打破了傳統(tǒng)教學模式在時間、空間上的限制，采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。
計算機論文：《計算機應用與軟件》，《計算機應用與軟件》創(chuàng)刊于1984年，由上海市計算技術(shù)研究所和上海計算機軟件技術(shù)開發(fā)中心共同主辦，是全國中文核心期刊、中國計算機學會會刊，并已納入《中國科技論文統(tǒng)計源期刊(中國科技核心期刊)》、《中國學術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫來源期刊》、《萬方數(shù)據(jù)—數(shù)字化期刊群全文收錄期刊》、《中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(全文版)收錄期刊》、《中國科學引文數(shù)據(jù)庫(CSCD)來源期刊》、美國《劍橋科學文摘》收錄期刊、美國《烏利希國際期刊指南》等數(shù)據(jù)庫收錄。
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(wǎng)絡服務的能力，以此來加強和鞏固對課程內(nèi)容的理解和掌握，我們從1999年開始，開發(fā)了《計算機基礎課程遠程教學》系統(tǒng)(以下簡稱《遠程教學系統(tǒng)》)。在Internet/Intranet環(huán)境下實現(xiàn)作業(yè)、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(tǒng)的設計與實現(xiàn)方法。
2.《遠程教學系統(tǒng)》的體系結(jié)構(gòu)
《遠程教學系統(tǒng)》是在Internet/Intranet環(huán)境下實現(xiàn)的，是典型的瀏覽器/服務器模式。服務器以WindowsNT4/20xxServer為操作系統(tǒng)平臺，MicrosoftSQLServer7.0為RDBMS，客戶端通過瀏覽器訪問系統(tǒng)提供的服務。系統(tǒng)不允許匿名訪問，它要求用戶提供帳號/密碼，通過驗證后才能進入系統(tǒng)主頁，以此追蹤用戶身份。本系統(tǒng)將用戶分為三類：系統(tǒng)管理員、教師、學生，他們都有各自的主頁，訪問系統(tǒng)的權(quán)限也不相同。其中權(quán)限最高的為管理員，其次為教師，最低為學生。權(quán)限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(布置作業(yè)、批改作業(yè)等)。本系統(tǒng)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于另一個教師的學生的作業(yè)等)，又有資源的共享性(例如公共作業(yè)、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。《遠程教學系統(tǒng)》體系結(jié)構(gòu)按用戶角色的不同，劃分如下：
圖1《遠程教學系統(tǒng)》體系結(jié)構(gòu)
2.1管理員模塊
由于《計算機基礎課程遠程教學》系統(tǒng)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(quán)，但不能對屬于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(yè)等。因此系統(tǒng)主頁需要教師或?qū)W生均以帳號/密碼登錄后才能訪問，以此追蹤用戶訪問系統(tǒng)資源的身份。而用戶帳號的開設與刪除、教師與學生的對應關(guān)系、課程名稱、學生人數(shù)等信息，由系統(tǒng)管理員負責管理。這里，我們將系統(tǒng)資源訪問帳號作為操作系統(tǒng)帳號開設，由WindowsNT和Web服務器IIS負責進行用戶驗證。這樣做的好處，一是可以充分利用操作系統(tǒng)的安全機制，使操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫服務器(SQLServer)無縫集成;二是可同時為用戶提供其它輔助服務，如：電子郵件、個人主頁、FTP服務等。使系統(tǒng)應用與課程內(nèi)容緊密結(jié)合，學生在應用系統(tǒng)的使用過程中可進一步加深對課程內(nèi)容的理解。
2.2教師模塊
教師模塊中包含了教師授課所需的各種功能。如：網(wǎng)上實時授課廣播、布置作業(yè)、批改作業(yè)、出試卷、評卷、考試結(jié)果統(tǒng)計分析、網(wǎng)上答疑、課程資料(素材)制作、學生帳號管理(修改學生密碼)、設置聯(lián)機會議等。系統(tǒng)使用組件對象模型(COM)以及OfficeAutomation技術(shù)自動批改《計算機應用基礎》課程作業(yè)并登記成績。教師可對作業(yè)結(jié)果進行查詢、統(tǒng)計。教師可利用OutLook向系統(tǒng)請求聯(lián)機會議，以此進行網(wǎng)上答疑、群體或個別輔導。
2.3學生模塊
學生模塊包含查看教師布置的作業(yè)、(在網(wǎng)上或本地)做作業(yè)、測驗(考試)、教師授課視頻廣播收看、點播、網(wǎng)上答疑、課程資源瀏覽、輔助服務等。學生使用瀏覽器訪問系統(tǒng)主頁時，需要提供帳號/密碼進行用戶驗證，通過驗證后，在瀏覽器關(guān)閉之前，均以該帳號身份訪問系統(tǒng)資源。《計算機應用基礎》課程的作業(yè)可直接在瀏覽器中完成并提交，對于《C語言》課程作業(yè)，為學生提供Web界面，完成作業(yè)程序的編輯、編譯、鏈接、運行，一氣呵成。遠程考試功能既提供選擇題形式的傳統(tǒng)筆試試題，也提供實際操作形式的試題。考試通過WWW界面進行，有時間限制。學生在規(guī)定時限之前完成考試內(nèi)容時可通過"交卷"按鈕提交試卷;若考試時限到達時學生仍未交卷，則系統(tǒng)自動將考生當前的考試結(jié)果提交。試卷的批改、考試結(jié)果的統(tǒng)計均由程序自動完成。自我測驗功能則提供測驗試卷，不限時間，由學生自主選擇進行，測驗完畢后系統(tǒng)立即評卷并給出成績及學生測驗時的選項與正確答案的對照表，以便學生查閱。為了更好地提高學生對網(wǎng)絡的應用能力，增強學生對教學內(nèi)容的興趣，本系統(tǒng)為每位使用《計算機公共課遠程教學》系統(tǒng)的學生和教師提供Email、FTP、個人主頁、、聯(lián)機會議(在線聊天Chat、應用程序共享、白板)、等功能。讓學生在實際操作中提高對課程內(nèi)容的理解以及對課程學習的興趣。另外，本系統(tǒng)還配備資源庫，內(nèi)置與教學內(nèi)容相關(guān)或與網(wǎng)絡應用相關(guān)的多媒體資料，供學生課外瀏覽、學習。
3《計算機基礎課程遠程教學》系統(tǒng)的特點
《計算機基礎課程遠程教學》系統(tǒng)功能涵蓋了教學活動的各個方面，用戶界面完全由瀏覽器提供，維護方便。其中采用了多項現(xiàn)時多媒體和網(wǎng)絡的最新技術(shù)，如下所述：
3.1組件對象模型(COM)技術(shù)
組件對象模型(ComponentObjectModel，簡稱COM)是一個軟件規(guī)范，它是基于對象的編程模型，只要遵循COM規(guī)范，應用程序和組件對象之間就可實現(xiàn)二進制代碼級別上的重用，解決了對編程語言和環(huán)境的依賴。COM是Microsoft其它許多技術(shù)的核心，它允許用某種語言編寫的位于二進制代碼中的對象，為其它語言所訪問(或稱二進制兼容)。COM技術(shù)已經(jīng)滲透到Microsoft的各個產(chǎn)品中，如：WindowsNT/20xx、SQLServer、VisualStudio、Office97/20xx、BackOffice等。《計算機基礎課程遠程教學》系統(tǒng)使用C 或A腳本、Perl腳本作為編程語言，其中大量采用了基于COM的技術(shù)，例如：
3.1.1ADO(ActiveXDataObject)
ADO是數(shù)據(jù)庫訪問組件，應用程序通過ADO訪問數(shù)據(jù)庫的原理如下：
圖2ADO存取數(shù)據(jù)示意圖
上圖中OLEDB是Microsoft繼ODBC后新的數(shù)據(jù)訪問機制，它不但可以訪問數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，而且還可以訪問其它非數(shù)據(jù)庫類型的數(shù)據(jù)，如Email、目錄服務(LDAP)等。ADO是位于OLEDB上層的應用程序接口，操作較為簡單。
《計算機基礎課程遠程教學》系統(tǒng)中作業(yè)、試卷、考試結(jié)果等信息都是保存在SQLServer數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)使用A腳本通過ADO對象訪問數(shù)據(jù)庫以及電子郵件、進行全文索引，如下圖所示：
圖3《計算機基礎課程遠程教學》系統(tǒng)數(shù)據(jù)存取示意圖
3.1.2OfficeAutomation對象
《計算機基礎課程遠程教學》系統(tǒng)利用OfficeAutomation對象，使教師利用程序自動批改學生提交的《計算機應用基礎》課程(Word、Excel)的作業(yè)，以此提高教學效率。
3.1.3ADSI
ADSI(ActiveDirectoryServiceInterface)是WindowNT/20xx活動目錄接口。利用該接口對象實現(xiàn)操作系統(tǒng)帳號的管理(開帳號、刪除帳號、帳號屬性設置)以及訪問權(quán)限設置，簡化帳號管理任務。
3.1.4DeveloperStudio對象
Microsoft的VisualStudio相信是廣大程序員喜愛的開發(fā)工具，但大家都不太注意其中的DeveloperStudio對象：
AlicationDebugger
BreakpointProject
使用他們，可以使程序的開發(fā)達到一定程度的自動化。許多在VisualStudio集成環(huán)境下通過菜單完成的命令或功能，都可以用DeveloperStudio組件對象的屬性或方法來實現(xiàn)，如程序的語法分析、編譯、鏈接、調(diào)試、表達式求值等。而這些都是教師批改C語言作業(yè)所要進行的操作。我們使用這些對象輔助教師批改C語言作業(yè)，減輕教師負擔。
3.2視頻流技術(shù)
在Internet/Intranet環(huán)境下，文字、靜態(tài)圖像信息的傳輸是不成問題的。對于視頻/音頻信息的傳送，則由于網(wǎng)絡帶寬等原因，需要進行特殊處理。而遠程教學系統(tǒng)中的授課功能就要求在Internet/Intranet環(huán)境下傳送大量視頻/音頻數(shù)據(jù)，以便實現(xiàn)教師授課的實時廣播和視頻點播(VOD)。在有限的網(wǎng)絡帶寬資源的限制下，視頻/音頻數(shù)據(jù)必須經(jīng)壓縮處理后才在網(wǎng)絡中傳輸。以往多采用MPEGI等壓縮技術(shù)，其特點是用戶必須等待壓縮文件完全下載到客戶端后再播放，增加了客戶等待的時間。目前，視頻/音頻數(shù)據(jù)采用經(jīng)特殊算法處理的流技術(shù)，使視頻/音頻數(shù)據(jù)邊下載邊播放。流技術(shù)的典型代表是Microsoft的MediaTechnologies(Netshow)和RealNetwork的RealVideo/Audio。《計算機基礎課程遠程教學》系統(tǒng)主要采用了MediaTechnologies壓縮技術(shù)，使用其Multibit功能在一個流文件中壓縮適合多種網(wǎng)絡帶寬(從28.8K~3M)的視頻/音頻流(最多6個)。由視頻服務器根據(jù)客戶訪問時的實際網(wǎng)絡傳輸能力選擇其中一種帶寬流向客戶傳輸。另外，還根據(jù)Netshow和RealVideo/Audio支持多播(Multicast)的特點，在網(wǎng)上對教師授課場景進行直播(廣播)。在授課功能中，單是教師的授課圖像是遠遠不夠的，還必須配有同步的教師授課演示文稿(Powerpoint或HTML網(wǎng)頁)，真正將課堂搬到網(wǎng)上。