基于网络的微格教学系统设计与实现

关键词： 高校 平台 网络 教学

基于网络的微格教学系统设计与实现（共8篇）

篇1：基于网络的微格教学系统设计与实现

基于网络的微格教学系统设计与实现

【摘要】信息技术与通讯技术的发展为微格教学系统奠定了基础并且提供了新的契机，本文对微格教学系统先进行分析，介绍了微格教学系统走向数字化和网络化的优势，并对基于网络的数字微格教学系统加以设计并实现。

【关键词】微格教学；数字微格；网络

【中图分类号】G434 【文献标识码】B

信息与网络技术的快速发展为教育改革带来了新的挑战，教学与学习变得越来越灵活与方便。目前的微格教学训练对师范生教学技能的训练起了积极的作用，但由于受到设备和信号传输等的限制，影响了微格教学的效果。网络技术的发展和微格教学的数字化，则为网络环境下的数字微格教学奠定了基础并提供技术支持。本文所要探讨的就是利用信息和网络技术的发展，在数字化环境下，对微格教学系统进行的一种改进方法。

一、微格教学的分析

微格教学(Micro Teaching)又被称为“微型教学”、“微观教学”、“小型教学”等，是一种以现代教育技术为手段，以训练学生掌握某种教学技能、技巧为目标的小规模教学活动。它把复杂的教学过程分解为若干项容易掌握的单一教学技能并对每项教学技能进行逐一研讨，以提高教学技能的系统培训方法。它是以教育学、心理学等的理论为指导，以现代科学技术设备为手段的一种系统培训教学技能、技巧的方法。它具有技能培训方向明确、集中，反馈及时且可以审阅、检查的特点，培养了学生的多元智能，从注重教师“教”转向注重学生“学”，提高他们从师执教的能力，在训练师范生教学技能方面发挥着重大的作用。

目前许多微格教学实验系统因技术、设备等原因，无法适应信息社会的迅速发展，表现出了一些缺陷和问题，比如学生的参与程度不高、学生学习的灵活性不强、缺乏必要的互动性、存储和查询方面不便、难以适应扩招后的大量学生等。计算机技术、网络技术和通信技术的发展为微格实验室系统走向数字化和网络化，为解决传统微格所存在的问题提供了新的方式和手段。

实现数字化网络化微格教学对师范生进行教学技能训练，根据多元化的教学目标，使师范生对教学技能的学习和训练、教学能力的培养更能适应现代教育的要求。学生学习更生动、自主、有效，学生之间进行合作式、情境式学习等，教师的教学更有针对性，并做到因材施教，创建更为灵动、可变、多元化的教学训练体系，使微格教学更适应现代教育发展的需求，切实提高微格教学绩效。

（一）实时非实时点播，提高教学效率

基于网络的微格教学系统的教学过程可以通过网络加以组织，微格教学中的模拟教学、课后分析、分组讨论和信息反馈等环节都可以通过网络完成。采用数字化微格教学实验系统后，我们可以实时直播观看教学过程，通过网络对课堂进行交互式现场直播教学，实现本教室成员间或各教室成员以及指导人员与受训人员之间的双向实时教学交流。采用网络化微格教学系统后，教学过程的分析与讨论不再局限于微格教室中进行，提高了微格实验室的利用效率。基于网络环境的微格教学系统，可以实现最大程度的开放性。多媒体教室、办公室、图书馆电子阅览室、学生和教工宿舍都可以通过校园网直播或点播存储于服务器的视频流文件。所有参与微格学习的人都可以在自己的设定权限内直播点播自己或他人的教学视频，扩大学生的交流与协作，强调多次反馈和校正训练，提高了教学效率。除此之外，还可以实现不同教学者完成同一教学环节训练的对比演示和分析。

（二）数字化存储，利于查询和检索 所有资源实现信息化管理，数字化存储。教学过程存放于服务器，数字化后的资料可通过网络随时调用，易进行易于管理、自动化程度高，也方便查询和检索。

（三）系统有利扩展利用

整个系统由多间微格教室、录播服务器、监控室和局域网组成，系统集成度高，与校园网互为一体，资源共享，扩充方便。设备网络化，信号数字化，便于信息的交流，符合现代教育技术的发展趋势。此外，系统经过适当扩展，还能实现双向的实时交流，校园远程教学，虚拟教室，网络会议等功能。

二、数字化网络微格教学系统的设计与实现

基于网络环境的微格教学系统是利用纯数字摄录方式，通过网络数字化信息传递形成分布式微格教学控制体系。利用数字视频采集压缩和处理技术、数字影像存储和索引技术、数字视频点播技术为基础，通过视频发布和点播等方式实现微格教学、微格教学课程学习、微格教学资源发布等功能的新型微格教学系统。

基于网络环境的微格教学系统是采用了当前先进的数字化传输、数字化存储和网络应用方案的，集微格教学、多媒体编辑、影视音像制作、多媒体存储、视频点播、数字化现场直播、微格教学资源发布、微格教学经验交流、微格教学评价为一体的数字化网络系统，系统架构如图1所示。

图1 数字化微格系统整体架构

（一）微格教室系统

通过多个高清晰摄像头和硬件采集压缩系统，能够同时监控和录制师范生的教学过程。同时，教室里配备多媒体系统和摄像画面显示系统，模拟教师的师范生能够实时观看到录像过程，如有需要，可以本地控制录制过程，操作摄像机。教室后墙挂有大幅纠正镜。

（二）主控室监控系统

指导老师通过在现场或在控制中心、观摩教室等，通过网络对摄像机云台、多倍变焦镜头对摄像机进行远程操作，对教师动作、学生回答、板书内容拍摄特写镜头，实现对教室内受训人员或教师的教态、语态、板书以及学生活动的全方位拍摄和录像，对教学全过程从不同方位进行现场评估、监控、录像，并可实现远程评价人员在异地评价的特性。

（三）微格直播点播系统

该系统具有实时直播和非实时点播功能，能够在校园网内直播多个微格教室内的教学情况，通过对教学直播进行播放级别设定，实现直播分级管理，实现特定节目只许可特定级别的用户组收看，且支持跨路由的广域网应用，直播的延时时间小于1秒，具有断线自动重联功能。此外，根据系统访问密码、控制密码设定工作站后，系统可以根据需要添加直播教室。直播系统访问界面如图2所示，当前用户权限下，可以看到的直播教室共有5个，每一个都可以观看流媒体实时直播。

图2 微格直播系统

校园网内用户通过账号和密码可以登陆IE浏览器在自己权限内在线点播各种微格教学视频，在单播应用中，单播并发用户数不少于50个。能进行实时的远程IP网络直播和手动控制课堂实况录制的基本功能外，还能按教学课表的预定时间实现课堂实况的全自动录制，即时生成数字化的多媒体视频课件，直接用于网络点播和直播，同时可在控制台进行教学评估。点播系统访问界面如图3所示，当前用户权限下，共可以点播到8个视频文件。

图3 微格点播系统

基于网络环境的微格教学系统将随着现代教育信息技术的不断进步，功能上向更加智能化更加精确化发展，把以计算机为核心的信息技术与学科课程整合，培养具有信息素养和创新能力，适合信息时代需求的人才。同时，本系统还需进一步完善，例如增加缺乏微格教学评价系统，不能为学生和老师提供一个实时交流的平台，资料库的内容还有待丰富等。相信随着信息技术和现代教育理论的不断发展，微格教学作为培养师范生教学技能的一种有效方法，不断融入新的教学理念、教学内容、教学手段与技术，为教师教学技能的培养发挥更大的作用。

参考文献

[1] 黄思延．数字微格教学系统的构建与实现[J]．广州：广东教育学院学报，2004，（5）[2] 李江美．微格教学—培养师范生现代教育技术技能有效途径[J]．中小学电教，2001，(2)[3] 刘鹏，安玉洁．微格教学的多元化架构[J]．电化教育研究，2005，（9）

[4] 周剑辉，丁芳．基于网络的微格教学环境设计[ J]．现代教育技术，2007，(1)：63-64 [5] 吴乃域．中学课堂教学技能与教学技能培训[M]．.重庆：重庆大学出版社，1997

Design of Microteaching Environment Based on Network

Abstract: With the development of information and communication technology and the digital of microteaching environment, the foundation of collaboration learning of microteaching environment based on network established.This article introduces the superiority of the digital of microteaching environment, put forwards some suggestions on design of microteaching environment based on network.Keywords: Microteaching, Digital Microteaching, Network

篇2：基于网络的微格教学系统设计与实现

互联网的迅猛发展，正在深刻地改变着人类的生产、工作和生活方式，对社会政治、经济和文化生活产生了广泛而深远的影响。在信息社会中，人们的各种观念习惯都在改变，包括人们对新技术。新知识的学习，不再满足于各种条件限制的面授教学，都想充分利用现有的资源，获得较好的学习效果和效率。因此，组建一个远程教育平台越来越受到学校和企事业单位的青睐。人们可以利用现有的计算机和越来越普及的互联网网络，不受时间、地域和天气条件等限制，随时随地进行学习。

随着南京市地方税务局的组织发展，教育培训需求日益增长，传统的以教师为中心的课堂教育模式已经远远不能适应现实的需求。

首先，大规模的课堂培训组织难度大，需要投入巨大的物力、财力，同时需要占用大量的正常办公时间，严重影响正常的税收业务活动。其次，传统培训方式无法实现个性化学习。全员干部培训并不意味着培训内容的同一化。各级各类干部学习需求不尽相同，对培训内容的要求也呈现多样化、多元化，这就需要根据不同类别、不同层次、不同区域干部的特点和需求设置班次、设计课程，充分体现个性化、差别化和具体化的要求。第三，无法实现资源共享。由于南京地税干部办公地点相对分散，无法将优秀的教师资源和丰富的学习资源提供给每一位干部，学员无法享受同样高质量的教学服务，直接影响到了培训的质量。

在这样的背景之下，按照南京市地方税务局创建学习型组织的要求，为适应系统内外日益增长的教育培训需求，南京地税通过开发e-learning学习的平台——“网络教育培训平台”，进一步丰富培训资源、创新培训手段，积极引导干部利用业余时间加强自主学习、自我超越，不断提高学习力、竞争力和创新力。该平台由学习咨询、网上大学、在线课堂、在线测试、在线交流、学习档案等模块组成，在网上实现教、学、考、管等各种功能。

远程在线学习是改进教育培训内容和方式的有效手段，也是信息化发展的必然趋势。南京地税局充分利用网络教育培训平台的培训资源，将进一步拓展地税干部教育的培训渠道和内容，培养南京地税广大干部的专业技能，更好地完成地税干部教育培训的任务；进行在线学习可以不受时间和地点的限制，有利于将在线学习与集中培训形成相互补充，在一定程度上缓解工学矛盾；有利于充分调动干部的学习积极性，满足学习的个性化需求，提高教育培训的实际效果。同时，该学习系统信息量大、课件丰富、形式多样，有利于全面实现组织知识共享、信息共享和培训资源共享，便于干部根据自身实际需要自愿选择学习内容，从而为自己的职业生涯发展提供支撑。

一、网络教育的现状与发展趋势

信息化社会人们需要终身学习，远程教育特别是以网络为主要载体的现代远程教育，顺应了这一趋势，给人们随时获取新知识提供了便捷和强有力的支持。如今，全球每年有超过7000万人次通过互联网来接受教育，继续教育已占美国GNP的6%，而且在不断向上攀升。以互联网为核心的在线学习(e-Learning)正在成为全球性的教育培训的潮流和趋势。

美国是目前远程职业培训规模最大的国家，其政府十分重视现代信息技术在教育中的应用，利用因特网的非同步教学、双向交互式的视频教学和单向式预录视频教学等技术，积极推进网络教育的发展。44%的高等学校向全社会提供各种远程教育，接受远程高等教育的学员约占全日制在校学员32%，基本覆盖了美国高校的所有专业和学科；英国也是较早开展网络教育的国家，其开放大学是一种面向全社会、全世界的全方位开放的大学。实行免试入学，实行学历教育和终身教育相结合的办学机制。开放大学的教学以网络为基础，采用多媒体教学环境，应用CAI课件。同时，英国各教育组织还在积极开拓国际高等教育市场份额。澳大利亚具有世界一流的、建立在网络上的、满足不同教育层次需求的现代远程教育系统，其TAFE学院在澳大利亚6个州和2个领地共有85个学院和1132个校区。2000年，全澳洲共有130万人参加TAFE学习，占全国总人口的7.1%。TAFE把学历教育与岗位培训结合到一起，突破了传统的一次性教育的局限，建立了“学习一工作一再学习一再工作”的多循环终身教育模式。

我国政府也十分重视网络教育。国务院1999年1月转发教育部制订的“面向21世纪教育振兴行动计划”中，明确提出了实施现代远程教育工程，并在第三次全国教育工作会议上，提出在2010年初步实现高等教育大众化的目标，建立现代远程教育网络，构建终身教育体系。1998年6月教育部批准首批远程教育试点高校，开始了我国真正意义上的网络远程教育。短短6年间网络大学从4所发展为67所，已开设9大类153个专业。截至2005年底，网络高等教育累计注册420多万人，年增长近100万人。也正是在这样的背景之下，南京地税组织开发适合自身应用、满足自身需求的网络教育培训平台。

二、项目介绍

南京地税的网络教育培训系统是建立在基于WEB的网络管理平台之上的，其技术发展经历了以下几个阶段：

最初的网络管理平台是Web网站+网页的方式，即将一些教学的讲义、课外阅读资料、上课视频等多媒体资源做成静态的网页放到Web网站上供浏览和下载，这是一种比较初级的方式，不能发挥网络教学的许多固有优势。

第二代的网络管理平台利用了动态网页和数据库技术，具有网络教学的比较系统的功能，将多媒体网络教学资源整合在数据库中，学员能够方便地登录到平台进行学习，平台具有可管理性和交互性。

第三代网络管理平台利用XML等技术，营造一个仿真的教学环境，能为学生提供个性化的服务，着力发挥网络教学的个性化学习、创造性学习和合作学习的优势。

南京地税网络教育系统作为南京地税网络培训系统核心系统，它的建设目标是建成南京地税自主管理的教育培训，可以分别实施地税内部员工网络培训测试和外部纳税人测试，内部用户除了可以在局域网内进行网络培训和测试外，还可以通过互联网访问测试系统内部人员测试部分。同时，纳税人可以通过互联网访问纳税人测试部分，网络培训系统将集成在我局外部的企业门户中，实现单点登录的功能。初步预计外部用户规模在5万户左右，内部用户在2500左右。

网络教育平台功能模块主要分为三大类：在线学习、在线测试系统管理三大模块，功能模块结构如下图所示：

南京市地税局开发网络教育培训平台，产生了良好的社会效益： 一是按照创建学习型组织要求，适应系统内外日益增长的教育培训需求，通过开发网络教育培训平台，进一步丰富培训资源、创新培训手段，积极引导干部利用业余时间加强自主学习、自我超越，不断提高学习力、竞争力和创新力。

二是按照服务型税务发展战略，逐步开放部分网络教育培训资源给纳税人使用．帮助纳税人提高税收业务知识水平，实现南京地税与全体纳税人的共同发展、共同进步。有力地促进了纳税人对南京地税综合满意率的提升（相关指标通过纳税人综合满意度调查测量确定）。

三、总结与展望

经过试运行阶段的反复测试，网络教育培训与在线测试系统的各项功能趋于稳定，各模块运行畅通，已满足项目上线的要求。同时系统的运用，为南京地税干部创造了一个良好的自主学习的平台，受到广大干部的广泛欢迎。

网络教育培训生动、宽松、高效、可以反复学习的方式受到用户的欢迎，从课件的点击率的分布情况可以看出，干部的参与热情普遍提高，干部学习的自觉性得到加强。从学习效果来看，绝大多数干部反映通过网络学习，可以进一步方便接触国内外先进的管理理念和税务专业知识，业务水平有了较大提高，知识面得到较大拓宽。从反馈情况来看，部分干部已不满足于完成规定学习任务，进一步自主学习的需求较大。

篇3：基于网络的微格教学系统应用设计

目前许多国家都把教育改革放在前所未有的高度予以重视, 旨在培养能适应新世纪需要的高素质、高质量人才。利用当前先进的数字化录制、传输、存储技术、网络技术和多媒体技术, 可以将微格教学与多媒体编辑、影视音像制作、多媒体存储、视频点播、数字化现场直播和学习管理系统融为一体, 实现基于网络的数字微格教学技能评价。

2、微格教学系统需求分析

首先, 管理方面的问题:一是微格教学设备短缺。首先, 建立微格教学教室需要计算机、投影机、摄像机、微格教学系统等软、硬件设备支持, 资金需求比普通教室要高很多。二是教学时数难以保障。有些院校对微格教学不够重视, 没有固定的教学计划, 再加上硬件设备的不足导致微格教学课时难以保障。

其次, 教师方面的问题。高等院校微格教学中的教师问题是微格教学成败的一个关键问题。目前比较突出的有两个方面:一是专业指导教师少。高等院校中教学法教师数量与要进行微格教学的学生的数量比例严重失调。二是教师素质有待提高。由于管理层面的问题, 致使进行微格教学的指导教师水平参差不齐, 评价管理系统不完善。

最后, 学生层面的问题。高等师范院校学生对微格教学理论认识不足也是当前微格教学中一个不容忽视的问题。问题主要有不清楚微格教学的真正目的与内容以及追求表面热闹或漠不关心。

广州南洋理工职业学院的微格教学系统建设主要内容是:在建构主义学习理论的指导下, 利用Web技术和多媒体技术, 根据大学生的认知特点和微格教学课程性质, 创建一个便于学生实践教学技能、支持相互协作学习的网络学习环境。

3、主要功能模块设计

基于网络的自主学习环境的内涵、要素与特征决定了基于网络的微格教学系统在学习环境方面的设计应“以学习者为中心”、追求教学效果最优化的理念。考虑学生对系统的具体需求, 结合系统设计思想, 我们设计微格教学系统的各个功能模块, 总体结构如图1所示:

在这里, 主要阐述一下学习模块功能的设计。

3.1 学习特征分析

学习特征主要具有四个基本要素:知识结构 (学习者对知识的掌握程度) 、社会特征 (合作学习者还有个别学习者) 、信息加工方式 (触觉型、听觉型和视觉型) 、情感、意动类型 (积极型、选择型和被动型) 。因此在教学设计中, 分析学生学习中的个性差异时不仅要注意到认知能力上的差异, 而且要注意到情感态度、归纳起来学生的情感意动分为三种类型, 积极型、选择型、被动型。

3.2 教学模式

网络教学模式是课堂教学的延伸, 学生的学习不再受到地点和时间的限制, 网络的应用使得学生的学习模式不再局限于单一的课堂讲授式教学, 网络提供的各种方便快捷的交互交流方式。在实现同步教学的同时, 也能进行异步教学。网络能提供多样化的教学模式, 根据不同学习特征的学生提供了不同的学习渠道。现常用网络教学模式有:根据学生不同学习特征学习需要, 本系统设计了不同的教学模式, 现应用最多的是发现式学习和讲授式学习。

3.3 学习进度引导

监控学生学习状态是通过了解学生学习进度来获得, 当学生学习进度发现异常时及时发现并提供分析。要采取相应的建议和措施, 由于学习效率低是学习内容难造成的, 要考虑学习内容调整, 若学习时间太长造成的效率低下, 建议学习者马上休息等。

3.4 学习内容设置

加强理论学习在微格教学实验过程中, 由于理论基础知识是实践的基础, 指导教学过程的作用。因此, 在设计学习模块的过程中要关注学习内容的设计和安排, 例如微格教学方面的知识、课程和课标的要求、教学技能的分类等。

在这学习环境中, 学生掌握着学习的主动权, 通过设计各种有意义的学习活动和学习发生所需的外部条件来诱发、影响和促进学习的发生, 有利于学生主动进行知识的意义建构, 有利于发挥学生学习的积极性和主动性, 有利于他们进行主动探索和研究性学习。

4、结语

利用目前成熟的网络技术、计算机技术以及成熟的教学方面的理论, 分析了微格教学系统在高校信息化建设过程中的必要性。结合本文提出的微格教学系统进行设计与实现, 进行了相应的组织架构设计, 管理流程设计, 及技术平台工具的开发, 建立了相对比较完整的微格教学体系。实现了学生在基于网络的微格教学系统中的自主学习, 促进师生之间的相互交流与协作。

本系统也有不足之处。由于人的研究能力、水平及技术能力有限, 所以在一定程度上必然会存在着缺陷和不足, 以后随着对理论学习的深入、对技术的进一步熟练, 会将其逐步完善的。

摘要：本文首先介绍了基于网络微格教学系统和相关理论的知识, 然后对广州南洋理工职业学院微格教学系统中存在的现状进行分析与研究, 在此基础上提出利用目前比较成熟的网络技术与视频技术创建一个网络学习环境, 通过网络来实现和加强传统微格教学系统的部分功能, 以提高系统使用效率, 扩展其功能。在实现微格教学系统数字化改造的基础上, 根据微格教学的课程性质和高校大学生认知特点, 对支持微格教学系统的六大功能模块进行设计和实现。

关键词：微格教学系统,网络,建构主义理论

参考文献

[1]孟令春.基于网络的微格教学系统设计与实现[J].计算机教学与教育信息化, 2008, (21) .

[2]吴全洲.基于校园网的数字化微格教学系统构建[J].中国电化教育, 2009, (2) .

[3]周湘梅.基于网络的数字微格教学技能评价[D].浙江师范大学, 2007.

[4]周跃良, 肖冬宝.基于播客的简易微格教学及其应用研究[J].中国电化教育, 2009, (9) .

[5]祝智庭.网络教育应用教程[M].北京师范大学出版社, 2001年.

篇4：基于网络的微格教学系统设计与实现

关键词：微格教学 数字化 网络化

一、微格教学的特点及发展现状

微格教学（Microteaching）最早于20世纪60年代由美国斯坦福大学D.Allen和同事A.Eve创立。又称为“微型教学”“微观教学”等，是一种以现代教育技术为手段，提高教学技能的系统培训方法，主要强调录像反馈教学。微格教学的模式还有：斯坦福大学的“行为改变模式”、芝加哥大学的“动力技能模式”伯克利分校的“微型课程模式”、英国新乌斯特大学的“社会心理学模式”、英国斯特灵大学的“认知结构模式”、悉尼大学模式等。其特点主要有：1.技能的单一集中性。2.目标的明确可控性。3.反馈的及时全面性。4.角色转换的多元性，教学者、学习者、分析者集于一身。微格教学自诞生以来得到大量研究和迅速推广。70年代初，微格教学传到欧洲、日本、澳大利亚、新加坡等发达国家，80年代开始在亚洲、非洲普遍推广。自80年代中期引进微格教学以来，微格教学在我国得到迅速发展，大部分师范院校开展了微格教学和微格教学研究。

50多年来，微格教学系统成为教育教学实践中的重要环节，而多媒体计算机技术、网络技术迅猛发展，在实际应用上传统微格教学系统已经暴露出许多不足，比如：受时间与空间的困扰，学习互动程度不高，查询和存储不便，以及应用灵活性不强。与传统教学相比，网络教学是一种全新的教学模式，突破了时间和空间的限制，帮助学习者随时随地学习；网络教学环境既具有开放性、交互性、协作性和自主性等特点，又具有异步性、实用性、生动性和集成性等优势。可以尝试在传统的微格教学模式中引入网络教学环境，利用现有教学设备以及网络教学的各项优势，来解决微格教学所存在的问题。

二、传统微格教学系统分析

传统微格教学系统主要利用微格教室内架设的录像设备——摄像机和观察室评价反馈的放像设备——电视机，利用摄像机摄像，录像带记录、复制，电视监视。课后播放录像带点评教学，提高教师的教学技能。它的缺陷和不足是：1模拟摄像机图像清晰度比较差，在课后反馈评价时对教师的教态、板书及语态不能细致观察，不能细化准确分析。2.录像带编辑需要较长的时间，不能及时反馈教学效果。通过录像带进行相互研讨的方式限定了教学评价的时间空间，专家及教师不能随时、随地地交流评课。3.摄像机不可遥控操作，不能实时调节摄像机的焦距、高低、画面，不能对教室内的教学过程从多角度多方位进行监控、录像。对教学过程的录像带不能进行随意播放。4.录像带使用时间短、存储内容少，占用空间大，携带不方便还受潮易发霉损坏。传统微格教学系统的种种缺陷和不足削弱了微格教学的功能，不利于提高教学技能和教学质量。

三、现代信息技术融入的微格教学系统

（一）微格教学系统与计算机多媒体技术的结合改进

微格教学系统利用计算机软件硬件控制能力又结合音视频数字处理器的卓越功能，实现在微格教学过程中交流信息，录制微格课堂教学全程、同步进行点评、监控和调节主控室等多种操作。通过主控制台，对微格教室的教学摄录画面进行高效、及时、合理地处理。可实现一台或多台摄像机信号任意监视，从各个方位、角度进行监控、录制教学过程，通过调节电动云台和多倍变焦镜头操控拍摄效果，实现对教师教态、学生解答、板书板画、课件内容等画面的特写拍摄，可对教学过程的声音进行同期录音。实现对任何一台摄像机控制，并对信号进行多个轨道间的切换，实现多镜头之间的转换，如多画面播放。学生回答问题时，主画面显示教师动态，用画中画显示学生回答过程，实现对教室内教师的教学活动细节以及学生活动的全方位、多角度的特写拍摄和录像，使拍摄的内容丰富多彩，对教学全过程从不同方位和视角进行现场评估、监控、录像，实现实时异地评价、远程评价。

（二）融入网络信息技术的微格教学系统

网络化的微格教学采用数字化摄像及硬盘存贮或刻录光盘的方式记录教学过程，根据需要利用校园网发布和点播视频，从而实现微格教学、课程学习、资源的网上发布和交流。数字化、网络化的微格教学系统增强了远程教育功能，通过网络或光盘，教师与学生可方便地随时随地地进行观看和反馈，实现以下功能：1.通过网络实现远程微格教学，即将微格教室中的教学情景实况实时发布到网上，进行远程观摩、学习，并可以进行网上微格课程点播。2.微格教学教育者之间利用网络交互学习，实现基于网络的评价与监控，即各个微格室之间可随时、随地通过网络发布和点播，进行教学观看和反馈，可同步进行视频交互研讨教学。3.数字化、网络化的微格教学系统利用校园网的管理平台可以随时随地进行网络信息的查找、资源库的建设和扩展、电子作业的上传，评价等信息技术操作。4.数字化网络化的微格系统在微格教学过程中会自动生成网络课件。

参考文献：

[1]夏玉宏.利用多媒体网络环境，搞好微格教学[J].商场现代化，2005（9）.

[2]谌贻波.微格教学及其应用中的关键环节[J].黔东南民族师范高等专科学校学报，2004（5）.

[3]张机.新型微格教学系统应用的研究[J].中国科技信息，2011（11）.

[4]李江美.微格教学—培养师范生现代教育技术技能有效途径[J].中小学电教，2001（2）.

[5]刘鹏，安玉洁微格教学的多元化架构[J].电化教育研究，2005（9）.

[6]叶惠文，邹应贵，杜炫杰.现代微格教学系统构建与实施模式研究.电化教育研究，2006（7）.

“甘肃省教育科学‘十二五规划2014年度高中物理网络微格教学的应用与策略研究课题（课题批准号：ZY_1293）成果”。

篇5：基于网络的微格教学系统设计与实现

摘要：目前计算机网络的应用在教学系统内已经相当的普及，使得师生之间的交流也更加方便。然而传统的教学模式对某些课程的教学有一定的限制，如《网页设计与制作》等课程。基于.NET平台的网络教学辅助系统作为传统的教学模式的补充，借助网络，增进教学各方面的沟通，方便了资源的共享，也为师生的交互提供了一个基础的平台。本文概述了一个基于.NET平台的网络教学辅助系统的设计；并在系统实现的基础上总结阐述了一些具有一定通用性的技术要点，为相关系统开发和应用提供了一定的借鉴作用。

关键词：教学辅助；IIS；ASP.NET 2.0；SQL Server

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1007-9599(2011)21-0000-02

Network Teaching Aids System Design and Implementation on.NET Platform

Shen Ye

(Taicang Jianxiong Vocational and Technical College,Taicang 215411,China)

Abstract:The application of computer network teaching system has been quite popular,making communication between teachers and students are also more convenient.However,the traditional teaching model for teaching some courses have certain restrictions,such as“web design and production”and other courses.Based on.NET platform as a network of academic support systems complement traditional teaching model,with the network,improve teaching in all aspects of communication,to facilitate sharing of resources,but also for teachers and students interact to provide a foundation platform.This paper outlines a.NET-based platform for supporting online teaching system design;and system implementation based on the summary describes some of the technologies have some common points,for the development and application of related systems provide some reference.Keywords:Teaching aids;IIS;ASP.NET 2.0;SQL Server

一、系统概要

传统教学受教学时间、教学地点、教学方法等方面的限制，更注重课堂上的讲授，对于课余时间不能充分利用，一定程度上减少了教师与学生的交流互动。实际上，学生在课余时间温习教学内容、完成作业的过程中也很需要教师的指导；教师也需要将教学资料共享给学生，及时了解学生的接受情况。基于.NET平台的网络教学辅助系统旨在作为传统教学的补充，借助网络的信息共享、信息传递、信息分布等优势，提供互动平台，帮助学生在课余能得到教师的指导，及时上交电子作业，方便教师共享教学资源，公布相关信息，了解学生情况，增进了教与学的沟通，延长了教学时间，使教学方式更多样，教学时间更灵活，教学内容更全面。

基于.NET平台的网络教学辅助系统目前应用于健雄职业技术学院《网页设计与制作》课程，并具有很好的兼容性，可以方便地应用于其他课程。本系统基于Windows+IIS+.Net Framework 2.0+ASP.NET 2.0+SQLServer设计开发，系统各功能模块如图1所示：

图1：网络教学辅助系统各功能模块

二、系统设计

虽然使用的学生人数较多，采用身份确认有点繁琐，但从各自作业和作品源码的保护角度考虑，还是使用身份确认的方式来登陆本系统。为方便教师更新教学内容、管理系统，教师登录系统后，可以直接对所见信息、留言、作业等进行添加、删除和修改。

根据应用需要，整个系统分成7个功能模块：（1）课程首页。提供本课程相关公告、本课程简介、常用软件的下载等功能。（2）教学内容。列出各章节的作业题目，并提供相应章节的课件下载、在线测试等功能。（3）教学资源。列出本课程使用到的重要教材、资料和素材等，并提供外界和学生优秀作品的下载。（4）试题下载。提供往年试卷、模拟试卷的下载。（5）学生成果展示。提供学生个人网页展示的空间，评比作品的平台。（6）教学互动。提供在线答疑，留言讨论，电子作业上交、修改、删除等管理功能。（7）教师、学生登陆。教师登录系统后，可以直接对所见内容进行操作。

三、系统实现

（一）运行环境的选择与设计

考虑到学生用机的不确定性以及各模块所需完成的交互功能等因素，本系统将采用B/S模式。现在有很多种搭建B/S结构的平台方案，目前主流的有：Windows+IIS+.Net Framework+ASP.NET+SQL Server，以及LINUX+APPACHE+PHP+MYSQL等多种组合。考虑到具体的开发、测试、应用环境及用户的熟悉情况，我们选择了前者。

操作系统平台采用了Windows xp，Web服务器则采用IIS5.1，并安装了.NetFramework2.0平台。由于ASP.NET与Windows的高兼容性，提供的丰富控件，使得整个开发过程效率很高。所以，动态Web应用程序开发我们选取了ASP.NET。对于后台数据库，则考虑到实际的应用情况，需要一个高效而不必太复杂的数据库管理系统，我们选择了流行的关系数据库管理系统SQL Server 2000企业版。

对于客户端浏览器，考虑到具体的使用环境，开发与测试只针对Microsoft Internet Explorer 6.0及以上的浏览器进行。其他浏览器可能不能正确使用本系统“在线答疑”功能。

开发环境，我们采用了Microsoft Visual Studio.NET 2005，服务器端代码使用C#.NET语言开发。使用ASP.NET 2.0的模板页面、站点地图、主题等新功能及CSS样式表统一页面样式，使用ADO.NET访问数据库。网络传输协议采用HTTP。

（二）系统实现中的几个通用性的技术问题

1.上传较大文件及多个文件的实现

篇6：基于网络的微格教学系统设计与实现

关键词：B/S架构，远程培训，三层结构

1.引言

随着信息技术发展与应用的不断深入，几乎彻底地改变了传统的培训模式。随着网络技术的不断发展，为了给企业构建适合的培训条件和环境，从而使其能够快速掌握新的行业理论知识和政策，并实现素质的不间断提高，网络培训的模式渐渐得到了推广和应用。传统的培训方式往往是以课堂（培训班）为组织特征的，这种模式的缺点在于需要培训人员集中脱产培训，因而培训内容更新缓慢、资源耗费较大、也难以对学员的学习进度进行及时跟踪，因此难以满足形势发展的需要。

在网络培训系统的设计中，本文选用DataSet。利用DataAdapter，在DataSet中实现与数据源的交互。在应用DataSet的时候，引入DataView实现数据应用筛选和排序。作为强类型对象属性公开表、行和列，从而实现从DataSet继承。

3.3.2业务逻辑层的设计

业务层的功能承上启下，一方面为表示层实现功能调用，另一方面经由数据层提供的功能来实现数据库访问。业务逻辑层首先对数据访问层实例化，执行一些业务操作或是返回一些DataSet为表示层，包括上传以及下载等，同时，业务逻辑层为表示层建立同一个对象或是方法可以实现多次实例化。结合分布式多层设计的思想，在本系统的设计中，根据系统的不同功能模块来划分业务层，然后由业务基类来进行具体的构建。业务基类是由ASP.NET对类的调用和类定义而租成的。

3.3.3表示层的设计

表示层首先接受客户端数据，接着对其进行简单整合和判断，将其传递给系统逻辑层进行处理。同时，表示层接收来自逻辑层的DataReader或Dataset，将其表示在信息系统前台页面。表示层由代码隐藏文件和ASP.NET Web窗体组成。Web窗体通过HTML语言来支持用户操作，而各个控件的事件处理由代码隐藏文件实现。

在本系统的设计中，表示层包括了网络培训系统的主要界面，如系统主页面、学习资讯页面、学习者注册页面、在线测评页面、课件资源页面等，以及系统管理模块的试卷管理、用户管理等页面。

4.系统整体实现

本网络培训考试系统采用B/S构架模式，客户端运行环境为标准的中文浏览器 IE6.0 及以上版本。

4.1课程模块的实现

课程模块的概念是为学习者提供与具体课程直接相关的内容。它包括的概念有五个：

（1）课程设置功能：此功能为学习者提供课程具体内容的导航。学习者可以在此获得课程体系的全局情况，从而明确学习的内容与目标。

（2）课程文档功能：此功能为学习者提供各种课程的数据包，数据包里存放课程学习的主要资源与材料。其中最重要的概念是智能化的学习起点诊断，使学员能够了解自己的学习目标和初始水平之间尚存的差距。

（3）作业或任务设置功能：此功能为学习者提出与课程相关的任务或离线作业，为学员在培训中要达到的学习目标提出具体的要求。

（4）参考资料功能：此功能为学习者提供课余时应该阅读的资料和书籍，以指导学员规划自己的自由时间里学习。

（5）外部链接功能：此功能为促进学习者的自主学习，为学习者提供与课程学习相关的重要网络资源的链接。

4.2培训模块的实现

网络培训系统的信息模块为参与学习的学员提供一个自我管理和主动学习的场所，除此之外，此模块还能够支持教师、管理者监督和管理学习者的学习进度和知识掌握情况。该模块又可细分为以下几个子模块。

（1）案例分析子模块：这个子模块为学习者提供典型的丰富性案例，从而构建多维度的学习情景。在同一主题之下实现学习者的交叉学习。

（2）趣味竞赛子模块：这个子模块为学习者提供趣味性的精彩网上竞赛功能，授课者和管理者可以藉由这个模块提供的功能来组织类能手竞赛、网上知识竞赛等，以达到自我练习、增强学习的趣味性和学习质量。

（3）虚拟实验室子模块：这个子模块为学习者构建一个机遇网络的可视化的三维环境，其中每一种实验对象由一个可视化的三维物体代表。该子模块支持示范、模仿和学习专家的工作。用户登陆以后，通过鼠标的拖曳以及点击操作，可以进行虚拟现实的操作。可以针对新手向专家、熟手的学习来构建这种虚拟实验环境。

（4）考试和评估子模块：这个子模块为学习者提供在线题库，来进行在线成绩评估和考试，学习者的考核结果均会被统计入数据库。通过采集以及关联查询和分析学习者的学习、培训、考试等各方面数据，管理人员和在线教师能够分析他们掌握知识点的薄弱环节，把握学习者的具体学习进度，从而结合具体的分析结果调整整个教学实施情况。

（5）虚拟图书馆子模块：这个子模块为学习者提供一个机遇网络的虚拟图书馆，里面存放着相关的学习资源以及各类电子杂志和电子报纸，例如：学术性文章、会议报告、课件的文档资料、音频资料以及影像资料等。在虚拟图书馆中，还提供了其它大学的WWW地址以及其它学术机构和图书馆的图书目录等。以做到最大程度的资源的共享。

（6）答疑室子模块：这个子模块是一个适应性的知识库系统，为学习者提供一个集中解答在学习中各类疑难问题的场所，答疑室子模块分人工与自动答疑两种方式。它通过自身的问题解答BBS，征集并公布学科教学专家对问题详细的正式解答以及学生问过的典型问题；在答疑室的支持下，学习者能够藉由填写布告栏中所示的各项表单，轻松提交自己的问题，等待其它学习者的见解以及来自教师、专家的解答。

4.3考试模块的实现

课前测试功能:在学员学习课程之前，对其该门课程相关知识的掌握程度进行检测。考试的流程图如图所示：

结课考试功能：学员选择参加考试功能，根据系统提示选择考卷类型及考试课程，如图所示：

考生考试完毕提交试卷后，系统首先将获取的试卷信息全部收集，并保存到系统库中，然后把题库中的试题答案和用户提交的答案进行比较，最后根据试卷信息获取具体题型的每题分值，将答案一致的试题数量乘以分值就可得出此题型的分数。各个题型得分相加就可得出试卷的总成绩。

4.4交流模块的实现

网络培训系统的交流模块主要功能是为学习者提供一个学习交流的空间，其功能主要包括交流、协作、留言、公告等。交流模块又可细分为三个子模块。

（1）学习社区交流子模块：这个子模块为学习者提供一个内容生动丰富的虚拟交流社区，以实现培训参与者以及培训教师、专家之间的互动与交流。在学习资源之下，该子模块继续细分成不同主题的讨论板块，以实现学习者对各类学习主题进行个性化的交流与讨论。此外，学员结合自身需求，还可以参与各类在线组织或团体，这些团体是由学生、教师或其他群体组成的。在团体中，文本交流方式主要是通过电子论坛的异步交流工具实现的。

（2）课程论坛子模块：这个子模块为学习者提供围绕课程学习的异步交流。学习者在此模块中，通过电子邮件、电子公告等方式，就在课程学习中的问题、体验，与教师、学习伙伴进行开放式交流。就学生学习过程中的疑惑，教师、专家给予及时的反馈。在此基础上，授课教师与专家结合具体课程的相关的讨论主题，以此模块为工具，引导学员们对某些专业问题进行深层次的思考，鼓励学习者们各抒己见，积极发言。

（3）虚拟课堂子模块：这个子模块支持学习者之间的同步协作与会话。在信息资源中，存在着一些高层次的学习任务，学习者们通过协同合作，才能共同完成任务。虚拟课堂子模块能够支持教师的实时在线视频或音频授课，同时，学员还能够接受来自授课者通过软件共享白板进行资料讲稿的演示。同时，提供学习者个人的问题收集箱和同步记录工具，并未学习者提问发言演示自己的观点提供技术支持。此外，该子系统也可以支持学习者之间、学习者与教师之间的发送私人信息和公开交流，并且能够支持学员之间的分组协作，通过任务的分配和角色的分工，最终汇报学习成果，形成问题的解决方法。

5.结束语

系统构建了基于B/S的网络培训系统平台。平台的主要功能包括员工在线培训、员工在线测试、在线交流系统等。在本文的设计中，结合信息技术与网络优势，有效管理和使用网络资源，构建完整的网络培训与考核体系，指导员工进行更好的学习。

参考文献：

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[3]穆丁[美].PHP技术内幕[M].中国水利水电出版社，2010.3

篇7：基于网络的微格教学系统设计与实现

陈旭玲,刘 苏

(南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016)

期:2005-07-20 作者简介:陈旭玲(1979-),女,湖南株洲人,助教,研究方向为计算 机图形学、工业造型设计。

基于Java的网络教学电子白板的设计与实现 陈旭玲,刘 苏

(南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016)摘 要:根据建构主义理论,讨论了应用于网络教学的辅助工具电子白板的分析及设计过程。首先对电子白板应用技术及

设计作了简要的介绍,然后利用Java语言设计并实现了该电子白板系统,同时对实现过程中的一些关键技术,如体系结构、Socket编程、通信协议集的制定、绘图过程中的橡皮筋技术以及图形的保持等展开讨论,并提出了具体可行的解决方法。

最后将上述介绍的方法应用到网络教学电子白板系统的设计中,取得了良好的效果。关键词:电子白板;Socket编程;Java 中图分类号:G43文献标识码:A

文章编号:1005-3751(2006)04-0167-03 Design and Implementation of Web Educational Whiteboard Based on Java CHEN Xu-ling,LIU Su(School of Electromechanical Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,China)Abstract;Under the direction of constructivism theoretics,the paper discussed the design process of whiteboard for web education.Firstly the technologies of whiteboard were briefly introduced.Secondly the whiteboard system was designed by Java and its key techniques such as architecture,socket,corresponding protocol,rubber-banding and graphics-holding were discussed in the process of development.At last,the realization of the system is presented by synthesizing all of above techniques.Key words:whiteboard;Socket;Java 0 引 言

近年来,传统的学习和教学理论受到极大的冲击和挑 战,建构主义教学理论得到了普遍重视。建构主义理论强 调以学生为中心,不仅要求学生由被动接受者和灌输对象 转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者,而且要 求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意 义的帮助者、促进者。这就意味着教师应当在教学过程中 采用全新的教学模式,摒弃把学生当作知识灌输对象的传 统做法,强调教师的主导作用和对学生学习知识的帮助作 用。在网络教学中,建构主义理论的应用主要体现在教师 和学习者之间建立便利的互动通信方式[1]。文中主要研 究用Java语言开发的网络电子白板技术进行文字和图形 的动态信息交互,使得教学活动可以跨地域进行[2],从而 更好地发挥教师在网络教学中的主导作用,为网络教学注 入现代教育思想的灵魂提供技术支持。1 电子白板设计概述

所谓电子白板,是指一个虚拟公用区域,参加协作的

各个成员的计算机上都有一个白板的视图,白板上的内容 既可以是一些基本的简单图形,也可以是文字、图像,或者 是音频、视频。电子白板是一种多用途的实时交流工具, 可以应用于网络视频会议、多媒体实时教学、科研讨论等 范畴,像日本的Matsue National College of Technology和 College of Science and Industrial Technology合作,开发了专 门适用于学生和教师进行网络教学的电子白板系统[3]。电子白板的主要功能是使多人可以进行实时的文字、图形 等信息的交流。当一个用户修改了其中数据之后,立即把 修改通知给其他用户,让他们及时更新自己的白板视图, 其更新结果立即反映在其他所有用户的视图上。文中自行设计了一个行之有效的电子白板系统,它主 要具有以下功能:(1)在白板中可以绘制圆、直线、矩形和自由曲线等简 单几何图形;(2)可以设置图形非几何属性(线宽、颜色);(3)实现了橡皮筋技术,绘制图形的过程中,图形的大 小可以跟随鼠标而变换,方便用户判断释放鼠标的位置;(4)可以用不同大小的橡皮擦对白板上的图形进行部 分擦除;(5)可以用新建命令对白板进行全部擦除;(6)当白板窗口最小化或移动时,整个白板上的图形可以恢复或跟随移动,以保持相对位置的不变;(7)用户和用户之间可以通过文字进行交流。2 电子白板的关键技术及实现 2.1 电子白板的体系结构

一般的体系结构包括两种模式:一种是传统的基于 C/S(Client/Server)的模式,即客户机与服务器模式;另外 一种是新型的基于B/S(Browser/Server)的模式,这种模 式下客户端是标准的浏览器,服务器端为标准的Web服 务器[4]。

比较这两种模式的特点,C/S模式可以很好地解决交 互性的问题,提供强大的功能,但是服务器端和客户端同 时需要安装专用的软件,从而限制了系统的应用范围[5];B/S模式可用在Internet上,系统的客户端不必安装专门 的软件,只要有浏览器就可以使用,十分方便,但是系统的 交互性就会减弱,白板的功能相对较差,而且由于浏览器 对安全性的限制,使得系统有很多的功能无法实现。文中所实现的电子白板系统希望结合以上两种系统 的优点,系统既接受B/S模式的优点,使客户端程序仅用 浏览器即可运行;同时也利用C/S模式的优点,采用Java 的Applet和Application分别对客户端和服务器端编程,从 而提高白板的交互能力。采用C/S模式编程时,服务器 端程序的功能是监听客户对某个特定端口的网络连接请 求并与之建立连接,接收客户的数据,再由服务器转发给 其他客户;而客户端程序的任务是将用户的输入数据发送 给服务器,同时接收服务器转发的其他用户的输入数据。2.2 Socket编程

文中电子白板的通讯基石是Socket(套接字),利用套

接字实现网络上客户程序和服务器程序之间的连接。启 动服务器后,服务器将在10000端口上侦听以等待客户的 连接请求,当一个客户连接请求到达时,客户被分配

10000这个本地端口号并且与一个Socket连接,客户通过 写Socket来通知服务器,通过读Socket来获取信息。服 务器也需要给它的本地端口连接一个Socket,通过读写 Socket来与客户端通信。文中还定义了一个服务器套接 字ss,利用s=ss.accepte()监视端口10000,其作用是让服 务器永远等待,直到客户端连接到该端口,一旦有客户送 来正确的请求,连接到该端口,accept方法就返回一个 Socket对象,表示已经建立好连接。Socket连接建立好之 后,需要用Socket对象s获得一个输入/输出流,用于在服 务器和客户这两个端点进行信息传递。如此不断循环执 行,直到客户端发出退出请求,才关闭输入/输出流和 Socket。整个过程如图1所示。2.3 通信协议集的制定

为了在Internet上传输、处理所需的信息,需要建立

电子白板的应用层传输控制协议集。应用层传输控制协 议集模型将采用服务器/客户机的请求/应答模式。根据 需要实现的白板功能,协议集中包括文字传输和图形传输 的内容。应用层传输控制协议的设计应该在保证功能的 前提下尽量简洁,以提高传输效率。图1 一对一的Socket通信流程图

具体的协议集用多元组(name,message,color,x0,y0, x1,y1,num,lineWidth)来表示。前面两项内容用于文字传 输中的信息存储,其中name代表发送消息的用户名称, message则用于存储用户需要向其他用户发送的消息内 容。后面七项内容用于图形传输。其中color的值标识了 传输图形的颜色,lineWidth则定义了图形的线宽。num 值是为了唯一的标识图形而设定的,它的值代表了用于传 输的图形特征,具体含义见表1。x0,y0,x1和y1用于图形 的定位和大小控制,它其实就是表示两点的坐标值。表1 协议集里num的含义 num值图形特征 1徒手画线条 2空心圆 3空心矩形 4直线 11橡皮擦 12实心圆 13实心矩形

2.4 Java实现橡皮筋技术

文中的图形绘制过程都采用了橡皮筋技术。该技术 利用Java图形方式下的异或模式实现,其原理是不断地 将原位置处的图形清除,再在新位置画图形。Java的 Graphics类中的setXORMode方法设置图形操作模式为 异或模式,在该模式下进行图形操作时,图形颜色决定于 当前颜色和设置颜色的异或运算结果。

在具体编程实现时,将绘图模式从默认的正常模式切 换到异或模式,设置异或颜色为背景色。由于鼠标按下后 的第一次移动不需要擦除旧图,因此设置一个标记first, 用于判断鼠标是否第一次移动,如果是则值为true,否则 为false。当first的值为false时,程序需要执行一次擦除 旧图的操作。所有图形的橡皮筋技术的工作原理和过程 如图2所示。

图2 橡皮筋技术的工作过程 2.5 图形的保持

Java的绘图程序代码不负责显示在白板区域的图形 的保持问题,所以,当白板窗口状态改变时,白板上的图形 信息会部分或全部丢失,这显然不符合用户的要求,用户 希望可以随意改变白板窗口的状态而保持原有的图形信 息。为了解决图形丢失问题,首先需要为图形信息准备一 个存储空间,然后将所有有用的图形信息及时放入存储空 间,最后在必要的时候,从存储空间调出数据并显示在屏 幕上。

存储空间里的数据只有符合前面定义的通信协议集, 才能在重新绘制时被识别并再现。在只存储规则图形如 圆、直线和矩形时,存储空间可以设置得比较小,但是徒手 画和橡皮擦包含的信息量非常大,对存储空间要求比较 高。通过实践,文中定义存储空间为符合通信协议集的 1000个数组。

数据的存储和调出用循环队列来实现。循环队列有

许多基本操作,根据功能需要,文中只涉及入队、判断队列 是否满、设置队列空这三项操作。有两种图形信息需要加 入到循环队列中,一种是用户在白板上绘制的图形,另一 种是客户终端接受由白板服务器传来的图形。客户端接 受传来的图形信息,打包成一个通信协议集的类实例da-ta,再将data作为入队元素插入到循环队列中。

在用户未点击清除白板屏幕命令前,所有需要保存的 数据以循环队列容量为限,最大可能地保留。如果用户点 击了清除白板屏幕命令,此时需要设置队列为空。设置队 列为空的过程比较简单,只要依次将队列中的所有数据清 除即可,其过程是用空数据包给队列中的所有元素赋值, 达到清除数据的目的。

存储数据的目的是为了在必要的时候,对循环队列中 的数据进行出队操作,再现这些信息的内容。当白板窗口 状态发生改变,比如窗口缩小后放大,最小化后最大化等, 此时需要调用循环队列中的图形数据并重绘白板绘图区。文中利用Java中Swing的基础类JComponet的paint方法 进行重绘。paint方法用于绘制组件,用户通过调用re-paint方法来激发paint方法。由于Java中默认的paint方 法不符合网络电子白板中重绘白板绘图区的要求,为了实 现特殊的功能,文中重载了该方法。在窗口状态改变时, 由系统自动调用paint方法。由于重载了paint方法,系统 会依次读取循环队列中的所有图形数据,并将其显示在白 板绘图区,从而完成重绘功能,达到了窗口状态改变而图 形仍然保持的效果。3 结 论

篇8：基于网络的微格教学系统设计与实现

一、教学博客系统模型与功能设计

教学博客的设计应该以“服务于教学”为基本思想。系统功能模型如图1所示:

日志模块用户可以记录学习体会、读书感想等内容。日志的查看权限和评论权限以日志为单位, 方便用户管理日志。用户可以通过“新建日志分类”功能新建分类, 将日志归档到相应分类中, 即便于用户管理, 也便于其他人浏览。例如, 某教师讲授高等数学, 可以新建名为“高等数学常见问题分析”的日志分类, 将在教学过程中总结的常见问题以日志的形式归档到该类中, 便于学生浏览和讨论, 同时方便个人管理。

图片模块可以形象地解释难以用语言或文字表述的问题, 是教学过程中必须的教学手段, 所以图片模块是教学博客中必须具备的。同日志模块类似, 用户可以利用“新建相册”功能建立相册, 将上传图片分类到相应相册中, 方便图片管理。相册功能模块的查看权限和评论权限管理以相册为单位, 用户可以根据需求进行相应设置。另外, 我们提供了图片的批量上传、批量删除、批量转储的功能。例如, 用户可以将属于某个相册的图片批量转移到其它的相册, 这很大程度地方便了用户对图片的管理。

教学博客是基于网络教学平台的, 用户的基本个人信息已经存在, 所以此处的新用户注册只要求用户填写博客名称、用户昵称、博客描述以及上传博客背景音乐、用户个人形象等开通博客所需要的信息。当用户在浏览其他人的博客时, 可以将精彩的博客收藏到自己的交流圈中。也可以首先利用搜索好友功能搜索到符合自己要求的博客, 然后将搜索到的博客利用“添加好友”功能, 收藏到自己的交流圈中。搜索好友类型分为三种:按用户号搜索、按用户昵称搜索、按博客名称搜索。通过交流圈, 用户可以方便地浏览好友博客, 并可以向好友发送消息。留言板是我们最常见的一种向系统提出和解决问题的方式, 对教学博客来讲, 也必不可缺。

随着教学博客用户数量的增加, 为方便用户快速便捷地了解到该站点的整体信息, 我们提供了系统搜索功能和站点统计功能。系统搜索功能分为博客搜索和日志搜索两种, 用户可以根据自己的需要在该站点内搜索到合适的结果。站点统计功能统计当前该站点内总的用户数、日志数、图片数, 使用户对该站点有总体的了解。

二、部分功能的具体实现

1. 技术路线

采用Eclipse 3.1作为开发平台, Tomcat5.5作为Web服务器, Oracle 10g作为数据库服务器, JSP+JAVABE AN+JAVASCRIPT作为开发技术[3]。J2EE是目前开发WEB应用的主流平台之一, 从整体结构上看, J2EE开台采用了M V C模式。M V C模式把整个系统分成三层:模型层 (Model Layer) 、视图层 (View Layer) 、控制器层 (Controller Layer) 。其中, 模型层表示企业数据及业务逻辑, 视图层是用户与系统交互的界面, 控制层在模型层和视图层之间起到沟通的作用。这种模式的好处在于通过分离数据及其表示分离控制逻辑和表现界面, 提高了系统中各模块之间的松散性, 增加了代码的可重用性和可维护性。这三层的关系如图2所示。

JSP规范提出了JSPModel1和JSPModel2两种建立应用程序的方式, 它们的本质区别在于处理批量请求的位置不同。JSPModel1和JSPModel2的体系结构分别如图3, 图4所示。

结合我们实际项目的情况, 我们对JSPModel1体系结构进行了改造, 采用了如下图所示的体系结构, 如图5所示。

此模式设计的重点是将数据库操作封装到DB组件中, 而JAVABEAN组件包则是位于DB组件包上层, 它的工作负责完成上层JSP页面中的请求, 调用DB组件包的功能来完成对数据库的操作。

2. 数据库表

该教学博客系统主要用到日志表、日志评论表、日志分类表、图片表、图片评论表、相册表、留言表、消息表、用户博客信息表、好友表等。下面列举了重要的日志表 (表1) 和图片表 (表2) 的结构。

3. 图片模块中图片显示功能的具体实现

用户可以通过单个或批量上传的方式上传自己的图片, 然后显示图片供自己和其他用户浏览。

(1) 图片显示功能的类之间的关系如图6所示:

(2) Image Show类根据图片路径信息显示图片。由于用户上传的图片尺寸大小不一, 为了显示时保持用户图片原有的比例, 类中取得用户图片的宽度和高度, 并按比例缩放, 主要代码如下:

//根据图片绝对路径生成File对象, imagepath表示图片的绝对路径

(3) Get Images By U_Id类, 根据用户号得到该用户的全部图片信息。

(4) Get Images By Class Id类, 根据相册号得到该相册的全部图片信息。

(5) Login Data类, 操作数据库类是WEB程序中使用最频繁的一个类, 作为DB组件, 它将对数据库的选择、插入、修改、删除操作进行封装, 接口暴露给用户, 其它JAVABEAN组件对数据库的操作直接调用该类的接口即可, 这样, 提高了组件使用的“可重复性”, 体现了封装性的优点。

三、结束语

本文通过阐述教学博客作为一种辅助性教学工具, 对完善网络教学平台的重要性, 提出了教学博客的系统模型和实现方法。该博客系统采用JSP+JAVABEAN+JAVA SCRIT技术, 采用当前较流行的开发工具、以及Oracle数据库, 提高了开发效率, 保证了系统的安全性, 并为以后系统的扩充提供了便利。

摘要：本文阐述了教学博客对完善网络教学平台的重要性, 并详细分析了教学博客的模型、可采用的技术路线以及具体实现方式。开发过程中利用了当前流行的开发工具Eclipse3.1以及大型数据库Oracle10g, 保证了系统的高效率开发及稳定运行, 且具有较好的可扩展性。

关键词：网络教学平台,教学博客,知识管理工具,JSP,MVC

参考文献

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[2]龙群兵.Blog, 教师个人知识管理的利器[J].科技信息 (学术版) , 2007, 16