在线英语自学系统——课程及自测管理的设计

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在线英语自学系统

——课程及自测管理的设计

摘  要

高新科技和计算机的飞速发展,给人们带来了更多的便利。电脑普及时代即将到来,网络技术也在逐渐完善,人们的生活已经开始发生重要的变革。信息时代对人才素质的结构提出了更新,更高的要求,开展网络教学已成为学校教育面临信息时代的必然选择。

在线英语自学系统将英语学习和网络联系在一起,具备课程学习和自测两个大的功能。课程学习主要是学习课文,词汇;自测主要对单选题和阅读题进行针对性的练习。通过在线英语自学系统的建设,为学生和学校建立了B/S结构的网络教学体系。

本文共分5章,主要介绍了系统的背景和意义、所用的理论基础、系统需求分析、系统设计流程、系统测试。

 

关键词:自学自检;网络教学;英语学习;模拟考试

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

English Online Self-learning System——the Design of Course and Self-test Management

Abstract

There is more convenience for human beings because advanced technology and computer science are developing very quickly. Computers are commonplace in the age which is at hand, not only network technology is tending toward perfection but also people’s life have a great change. Information time has put forward a higher and newer requirement, so carrying out network teaching is an inevitable choice of school education to face information time.

English self-taught system on line is directed against these problems to make two great functions including course studying and management of automatic testing. Course studying is mainly to make students study text and lexicon conveniently and management of automatic testing can give a pointed exercise to individual and reading. Students and schools are established the network teaching system of B/S.

This thesis has five chapters including the background and meaning of this system, the basis of theory, design process and analysis needed of the system, system testing.

 

Key Words: Self-study and Self-test; Network teaching; English learning; Analog examination

 

 

 

 

 

 

 

 

目  录

论文总页数:23页

1 引言 1

1.1 选题背景 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 课题研究意义 1

2 理论基础 2

2.1 数据库技术 2

2.2 面向对象技术 3

2.3 B/S结构的WEB程序设计技术 3

3 需求分析 4

3.1 现行系统描述 4

3.2 现行系统存在的主要问题分析 5

3.3 解决方案 5

4 设计设计 6

4.1 系统总体架构 6

4.2 数据库设计 7

4.3 系统功能模块分析 8

4.3.1 登录模块 8

4.3.2 获取课文列表 10

4.3.3 课程自学模块 11

4.3.4 在线自测模块 13

5 系统实施及测试 18

5.1 实施概况 18

5.2 测试方案 19

5.3 测试结果 20

     21

参考文献 21

     22

     23

 

 

引言

1.1 选题背景

作为国际交流的语言,英语的作用很大。在联合国,英语是几种通用语言之一,而且使用得最多。在国际航空、航海和体育界,英语更是不可缺少的交际工具。在国际贸易中,英语也是最重要的媒介,连西德和日本的出口工业都要用它。在科技界,英语又是国际性语言。已经进入信息时代的地球变得“越来越小”,全球化趋势将在二十一世纪更为凸显。世界已进入中国,中国已走向世界。人类彼此间的交往随着国际互联网的普及,越来越方便,越来越频繁。各个国家、各个民族之间的文化交流、科技交流和信息交流已成为人类生活的一个须臾不可缺少的重要方面。如果说当今生活在这个“地球村”大家庭的人们有什么共同语言的话,那么“英语”是理所当然的。外语学习、外语教学特别是英语教学越来越受到人们的普遍重视。

另一方面,计算机网络的迅速发展给人们带来了很大便捷。教师借助网络向学生展示图、文、声、像相结合的电子课件,这样的教学方式更能激发学生的学习兴趣。可见,网络在教学中发挥了很大的作用。

如果制作一个系统,将英语和网络教育相结合,将对学生学习英语起到帮助作用。

1.2 国内外研究现状

在国内,网络教育还停留在基础的应用阶段,还在摸索中前进,几乎没有把英语学习和网络很好的相结合。在学校里看到最多的是基于小型局域网的多媒体英语学习教室,使用时也多是放录音,学生与老师之间几乎没有互动环节。而具有互动环节的在线英语自学系统,由于国内对网络教学还比较保守,因此现还处于刚起步阶段。在国外,网络教育和各方面的教学的发展已经进入深入阶段。学校把课程和计算机网络相结合,充分发挥了网络教学的互动优势,使学生在快乐中学习。据统计,国外已经有55%的在校学生人手一台电脑,远程教育的参加人数正在以89%的增长速率递增。

1.3 课题研究意义

随着我国对外开放的不断扩大化,科学技术的不断进步,国际地位的不断提高,迫切需要造就一大批精通外语的专门人才,以加速我国“四化”进程,使我国在国际事务中发挥更大更积极的作用。英语的使用范围非常广泛。世界上70%以上的邮件是用英文写或用英文写地址的。全世界科技出版物 70% 以上用英语发表。全世界的广播节目中,有60%是用英语进行的。绝大部分的国际会议是以英语为第一通用语言它也是联合国的正式工作语言之一。总之,在国际政治、军事、经济、科技、文化、贸易、交通运输等领域,英语是一个重要的交际工具。因此,学好英语对实现上述目标具有重要的现实意义和深远的历史意义。

在网络背景下,把计算机引入课堂教学,有利于学生在学习过程中形成新思想,新观念、新方法,对于他们今后成为高素质人才,有重要积极的作用。英语教学,作为一门基础学科的教学,对全面提高学生素质,特别是培养学生语言的学习能力具有非常重要的作用。但是对于多数学生,普遍感觉英语难学。如何克服学习英语的难关,便成为一个迫切需要解决的问题。所以,学生学习英语的困难之处,首先就在于英语不是我们的母语,又加上过了学习第二语言的最好年龄,所以我们觉得学习起来有难度。而且英语学习是一个漫长积累的过程,如果不能坚持就会觉得枯燥无味。而传统的英语教学依靠上课学习和课后练习,或教师举一些例子,来帮助学生掌握,这些做法有一定的局限性,不能调动学生学习英语的积极性。而学习英语的一个重要环节,就是要理解英语的文化,应用的场合等直观情景,如果舍弃这种认识,而只是用一种表态的语言传授一些单词和语法,那么学生对英语各方面的理解就不够透彻。因此的只有立足于网络背景下英语教学,才能创造出最好的学习方法和教学模式。

理论基础

2.1 数据库技术

数据库技术就是研究对数据进行科学的管理,合理的分析,为人们提供安全、准确数据的技术。SQL Server 2000 的版本包括企业版、标准版、Windows CE 版、开发版和评估版。不同的版本的功能和用户群不同。

数据库的诞生和发展给计算机信息管理带来了一场巨大的革命。数据库管理经历了从手工管理阶段、文件管理阶段到数据库管理阶段的变迁。随着信息处理的日益发展,信息管理水平的不断提高,计算机管理数据方式的不断改进,数据库技术正逐步渗透到我们日常生活的各个方面。

Microsoft SQL Server 2000是目前使用最广泛的数据库,它与Windows网络操作系统的无缝集成,智能化的内容管理,强大的功能,使它得到大量用户的喜爱。它是一个高性能的关系型数据库管理系统,它具有客户机/服务器体系结构,能够满足大规模分布式计算环境的需要。

Microsoft SQL Server 2000 数据库管理系统特点如下:

(1)完全的客户机/服务器体系结构。

(2)简单的图形化管理工具。

(3)隐含的并发控制能力。

(4)丰富的编程接口工具。

(5)多线程体系结构。

(6)SQL server 2000是Microsoft服务器套件BackOffice的成员之一,它与其它软件(Windows 2000、Internet Information Server、Exchange Server等)有机结合,并充分利用它们所提供的服务或功能,从而增强了SQL server 2000数据库系统的功能,同时占用较少的资源。

(7)SQL server 2000数据库系统各种对象的范围更加广泛。

2.2 面向对象技术

面向对象技术(OOT)是一种软件开发和程序设计技术。所开发的程序是面向对象程序,直接描述客观世界的对象及其相互关系。对象是封装了数据和操作的程序块。所谓封装是为这个程序块建立显示的界面。其它对象只能向这个界面发消息,不能访问内部的私有数据和操作。封装使程序局部化,易修改、好维护,但许多对象有相同的功能时免不了重复,所以面向对象技术有继承的机制。此外,由于对象自己操作自己的数据。同一消息不同的对象均以自己的方式响应,使得一种消息可有多种响应方式。这叫多态性。封装、继承、多态是面向对象程序的主要特征。正是这些特征使程序安全、可靠、可重用、易维护。

在线英语自学系统采用了C#语言,C#语言是一种面向对象的编程语言,它是Visual Studio中的一部分。C#既保持了C++中熟悉的语法,并且还包含了大量的高效代码和面向对象特性。C#语言将在保持C/C++灵活性的基础上为程序员带来更高效的RAD开发方式。C# 是.NET的关键性语言,它是整个.NET平台的基础。它不仅能用于WEB服务程序的开发,并且还能开发强大的系统级程序。

C#本质上是C++的进化产物,使用了包括声明、表达式及操作符在内的许多C++特征,但是 C#还有更多的增强功能,比如类型安全(type-Safe)、事件处理、碎片帐集、代码安全性等。在C#中,除了可以使用许多API,更能使用.NET类。特别地是,我们可以处理COM的自动化和C类型的函数。

Microsoft .NET是Microsoft XML Web services平台。XML Web services 允许应用程序通过Internet进行通讯和共享数据,而不管所采用的是哪种操作系统、设备或编程语言。Microsoft .NET平台包括了非常广泛的产品系列,这些产品旨在用于支持XML并纳入Internet行业标准。使用Microsoft .NET框架是生成、部署、管理和使用XML Web services的最佳方法。借助Microsoft Visual Studio .NET和Microsoft.NET框架,Microsoft .NET提供了生成和部署最先进的应用程序和XML Web services的最快捷的方法。

2.3 B/S结构的WEB程序设计技术

B/S结构(Browser/Server结构)结构即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起,对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下,用户工作界面是通过WWW浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现,但是主要事务逻辑在服务器端(Server)实现,形成所谓三层3-tier结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷,减轻了系统维护与升级的成本和工作量,降低了用户的总体成本(TCO)。以目前的技术看,局域网建立B/S结构的网络应用,并通过Internet/Intranet模式下数据库应用,相对易于把握、成本也是较低的。它是一次性到位的开发,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接入方式(比如LAN, WAN, Internet/Intranet等)访问和操作共同的数据库;它能有效地保护数据平台和管理访问权限,服务器数据库也很安全 。B/S结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。只要有一台能上网的电脑就能使用,客户端零维护。系统的扩展非常容易,只要能上网,再由系统管理员分配一个用户名和密码,就可以使用了。甚至可以在线申请,通过公司内部的安全认证(如CA证书)后,不需要人的参与,系统可以自动分配给用户一个账号进入系统。

所谓Web程序设计技术就是指用于实现动态交互式功能的网页制作技术,即动态网页制作技术,通过Web程序语言设计的动态网页可以根据用户的即时操作和即时请求,网页内容发生相应的变化,从而可以实现功能强大的交互式操作。常用的Web程序设计技术有CGI、PHP、ASP、JSP、ASP.net等。本系统主要用了ASP.net,以及他的开发工具Visual Studio.NET 2005

ASP.net是把基于通用语言的程序在服务器上运行。不像以前的ASP即时解释程序,而是将程序在服务器端首次运行时进行编译,这样的执行效果,比一条一条的解释的效率强很多。ASP.net构架是可以用Microsoft(R)公司最新的产品Visual Studio.net开发环境进行开发。

因为ASP.net是基于通用语言的编译运行的程序,所以它的强大性和适应性,它可以运行在Web应用软件开发者的几乎全部的平台上。通用语言的基本库,消息机制,数据接口的处理都能无缝的整合到ASP.net的Web应用中,现在已经支持的有C#(C++和Java的结合体),VB,Jscript。其中VB.NET是对VB语言的升级,Jscript.NET是对Jscript语言的升级,C#是.NET的原生语言,是随着.NET的发布而发布的一六全新的面向对象编程语言.因此C#是使用.NET编程的最佳语言。 

需求分析

3.1 现行系统描述

目前,我国网络英语教学主要有以下几种方式:

1.视频/音频广播:由网络管理中心通过播放英语视频或录音;

2.WEB教材:把英语课程教学内容制作成网页的形式;

3.多媒体课件:运用多媒体语言或课件开发工具开发的英语学习教材;

4.e-mail:师生间、学生之间以电子邮件的形式相互交流。

虽然有4种方式,但是通过仔细观察,会发现这几种方式都有严重的不足:互动性和实时性不强。

3.2 现行系统存在的主要问题分析

1.多数教师的教育观念、教学方法、教学能力与外语水平等还跟不上社会发展的需要,对外语教育教学理论的学习和研究不够。教学上以传授知识为本,特别注重讲解传授,属封闭型传统模式。一些教师或限于教学设备间陋,或贪图省事,因循守旧,一本书、一只粉笔、一块黑板一成不变,乐此不疲,教学“一言堂”,包办代替,对学生强加硬灌,罚抄单词,没有任何情景的创设,把贴进学生生活的语言变成了孤零零的、枯燥乏味的机械重复。

2.有的老师运用了计算机来帮助学生学习英语,但总是依赖多媒体课件。在教单词的书写过程不是自己板书,而是用多媒体展示笔画及书写过程,教读课文不是自己范读而是跟读课件录音。其教学效果也将大打折扣。教学总体上“费时较多,收效较低”,陷入“勤勤恳恳地教书,辛辛苦苦地害人”的误区和怪圈,阻碍了学生的主动发展和个性培养,扼杀了学生的学习兴趣,使其厌学、怕学。

3.课余几乎没有口语应用的机会,更谈不上去享受多姿多彩第二课堂的乐趣;在教学评价上也实行统一测试,统一标准,无视学生各方面的差异性。结果是在这种教学模式下,学生的积极性得不到发挥,英语的学习和运用能力大打折扣。

3.3 解决方案

基于B/S结构的在线英语自学系统对现存的诸多问题虽不能一下子解决,改变现行英语教学中的不足,但是在某些方面,体现出在线英语自学系统的互动性和实时性特点,展示出未来英语教学发展的趋势。

现在超前一点的英语教学主要以语音实验室为主,配有电视机、录音机、录像机、投影仪、幻灯机等视听设备,在教学过程中能较好地呈现图像和声音信息。但这些媒体都是单向媒体,只能传递教学信息,不能接收学生信息,教师无法了解学生对所得到信息的理解和掌握情况,不了解学生的学习能力、知识背景和学习过程,不能分析学生产生错误的原因,不能提供学生的反馈信息,交互性差,更不能进行个性化教学。计算机是双向媒体教学设备,既能传递教学信息,又能接收学生信息,能进行交互式的个性化教学,有效地控制整个教学过程。

基于B/S的在线英语自学系统把计算机技术、信息技术、多媒体技术、网络技术和现代英语教学方法融为一体,是开放式的教学硬件平台,具有集成化、数字化、网络化、在线教学等特点,发挥了现代教学的优势,弥补了英语视听说教材单一、陈旧的不足,提供极为丰富的时效性强的教学材料。在线英语自学系统可以为教师提供实时性、交互性以及个性化的教学平台。教师可以通过在线英语教学对学习能力相对较弱的学生进行个性化教学或个别辅导,通过对网上信息资源的视听说练习,解决难点和重点,以满足不同层次学生的需要,有效地加快教学进度,提高课堂教学效率,培养学生视听说能力。它以学生为主体、教师为主导,激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,让学生积极参与课堂教学。

设计设计

4.1 系统总体架构

图1 系统流程图

该系统主要完成用户方面的功能,根据用户的需求可以分为:身份验证,课程自学和在线自测3个功能模块。

身份验证模块:当用户登录系统后,要求身份验证,系统会根据在数据库中有无此人和密码是否正确分别给予错误提示。

课程自学模块:当选择课程自学后,系统会显示可用的课程编号和课程名,当用户选择了一个课程,系统会从数据库中调出课程名、课文、课后词汇信息。

在线自测模块:用户可以选择单独对单选,阅读进行强化训练,或者做一个题型混合的模拟测试。其中在强化训练单选和阅读时,系统随机产生试题,不会限定完成时间,做完试题交卷后系统会计算成绩并显示出来。在做模拟测试时,系统随机产生题型混合的试题,可以根据需求设定测试时间,时间到时会自动交卷,在交卷后系统会计算并显示出分数。

4.2 数据库设计

根据前面功能模块的设计,数据库表包括:“学生信息表”、“课文表”、“词汇表”、“单选题表”、“阅读文章表”。

表名:student

功能说明:记录学生信息:

表1 student

字段名称

字段类型

字段说明

主键

外键

备注

id

int

学号

 

name

Varchar

姓名

 

password

Varchar

密码

 

表名:vocabulary

功能说明:词汇表:

表2 vocabulary

字段名称

字段类型

字段说明

主键

外键

备注

id

int

词汇编号

 

lessonld

int

词汇属于哪一篇课程

 

word

Varchar(50)

词汇的英文

 

[translation]

Varchar(50)

词汇的中文翻译

 

表名:lesson

功能说明:课文表:

表3 lesson

字段名称

字段类型

字段说明

主键

外键

备注

id 

int

课文编号

 

title

text

课文标题

 

content

text

课文正文

 

表名:choicetest

功能说明:选择题表:

表4 choicetest

字段名称

字段类型

字段说明

主键

外键

备注

id

int

题目编号

 

question

text

题目

 

a

text

选项A

 

b

text

选项B

 

c

text

选项C

 

d

text

选项D

 

answer

Char(1)

正确答案

 

readingld

int

选择题类型

如果值为空,为单选题;如果有值,则为阅读题,其值为某阅读题的题目编号

表名:reading

功能说明:阅读题表

表5 reading

字段名称

字段类型

字段说明

主键

外键

备注

id

int

题目编号

 

content

text

阅读题题目

 

4.3 系统功能模块分析

4.3.1 登录模块

主要实现当用户登录时,如果没有该用户名,则提示“不存在用户”;如果有该用户名,但输入密码时输入了错误的密码,则提示“密码错误”。图如下所示:

 

图2 “登录用户不存在”提示图

例如,在用户ID栏里输入名为“aaa”的用户,但是这个用户名在数据库中并不存在,则系统提示“不存在名为aaa的用户”。

 

图3 “登录密码错误”提示图

当用户在用户ID栏里填写了正确的用户名,但密码错误,则系统会提示“密码错误,请重试”。相关代码如下:

string name = textName.Value.Trim();

string password = textPassword.Value.Trim();

       IDataService ds = new DataService();

       int result = ds.StudentLogin(name, password);

       switch (result)

    {

      case 0: //登录成功

         Session["name"] = name;

         FormsAuthentication.RedirectFromLoginPage(name, true);

         break;

      case 1: //密码错误

         errorMessage.InnerText = "密码错误,请重试。";

         break;

      case 2: //不存在用户

         errorMessage.InnerText = "不存在名为\"" + name + "\"的用户";

         break;

     }

调用了ds.StudentLogin()存储过程,具体为:

CREATE PROCEDURE dbo.studentLogin

@name varchar(20),

@password varchar(20)

AS

IF EXISTS

(   SELECT id

FROM student

WHERE name=@name

AND password=@password

)

BEGIN

SELECT 0 --验证成功

END

ELSE IF EXISTS

(   SELECT id

 FROM student

 WHERE name=@name

)

BEGIN

SELECT 1 --密码错误

END

ELSE

BEGIN

SELECT 2 --用户不存在

END

RETURN

GO

 

4.3.2 获取课文列表

 

图4 选择模块图

当合法用户通过系统身份验证,会进入到欢迎画面,这时可以选择“课程自学”和“在线自测”。当用户选择了“课程自学”后,出现课程列表,如下图:

 

图5 可用课程列表图

当用户登录后选择课文学习后,显示可以阅读的课文列表,用户可以选择想要学习的课程。相关代码如下:

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

{

  IDataService ds = new DataService();

  ArrayList lessonList = ds.GetLessonList();

  this.lessonListRepeater.DataSource = lessonList;

  this.lessonListRepeater.DataBind();

 }

其中调用了ds.GetLessonList()存储过程,具体为:

CREATE PROCEDURE dbo.getLessonList

AS

SELECT id,title

FROM lesson

RETURN

GO

 

4.3.3 课程自学模块

当用户选择了一篇课文,则调用该课文内容:课程名,课文,课后词汇。如下图:

 

图6 显示课程信息图

相关代码如下:

protected Lesson lesson = new Lesson();

protected void Page_Load(object sender, EventArgs e)

    {int lessonId = Convert.ToInt32(Request["id"]);

      IDataService ds = new DataService();

      lesson = ds.GetOneLesson(lessonId);

      //课后词汇

      this.vocabulary.DataSource = lesson.Vocabulary;

      this.vocabulary.DataBind();

     }

其中调用了ds.GetOneLesson()和getVocabulary(),分别从数据库中调用课文和与课文相关的词汇。

getOneLesson()://调用课文

CREATE PROCEDURE dbo.getOneLesson

@id int

AS

SELECT id,title,content

FROM lesson

WHERE id = @id

RETURN

GO

getVocabulary()://调用词汇

CREATE PROCEDURE dbo.getVocabulary

@lessonId int

AS

SELECT id,lessonId,word,[translation]

FROM vocabulary

WHERE lessonId = @lessonId

RETURN

GO

 

4.3.4 在线自测模块

当用户选择了“在线自测”后,出现如下图,用户可以选择“强化阅读训练”,“强化单选训练”和“模拟测试”。

 

图7 选择自测功能图

当选择了“强化单选训练”,系统则随机调出单选题,如下图所示:

 

图8 随机产生的单选界面图

当选择了“强化阅读训练”,系统则随机调出阅读题,如下图所示:

 

图9 随机产生的阅读界面图

当选择了“模拟测试”,系统则按比例随机调出单选和阅读题,测试有时间限制,到时间会自动交卷,如下图所示:

 

图10 随机产生的试卷界面图

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