一个计算机专业在线学习网站的设计与实现

王琨　张艳荣　赵世杰　李嘉涛　董玮佳　李东旭

关键词：在线学习网站；计算机专业；数据库

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2023）10-0047-03

0 引言

新冠疫情期间，在线教育模式已成为学生居家学习最广泛采用的教学手段，满足了师生多样化的需求。计算机专业是高校新工科的重要组成部分，计算机专业人才在就业市场中尤为抢手，但都要求學生具备一定的工程实践能力[1]。计算机专业传统线下教学往往存在课程内容相对落后、重理论轻实践、师资队伍不充足、教学模式不完善等问题[2]。因此，广大教育工作者势必要持续开展高等院校计算机专业课程在线教育改革，并与传统教育结合以提升计算机专业的教学质量。

本网站设计的初衷就是将计算机专业的学习内容利用网络教学的方式提供给广大学生，发挥出在线教育的优势。该平台采用C#语言，以及Visual Studio2019进行开发，以ASP.NET MVC4为框架，SQL Server进行数据库管理，实现了登录、注册、教师发布课程视频、上传作业，学生在线学习、回答问题等功能，其最根本的目的给广大的计算机专业的学生提供一个学习和交流的平台[3]。

1系统开发技术

1.1 C#语言

C#语言是结合了C、C++语言而诞生的一门语言，由Microsoft开发设计。它语法、使用都很简单，安全性比较高，C#语言具有非常强大的功能，逐渐成为应用广泛的计算机语言。该语言有很大的优势，它不需要进行指针操作；支持匿名方法以及类型；语法结构正式，它和Java语言极其相似，深受Java使用者的欢迎，逐渐成为受欢迎的语言之一。

1.2 Visual Studio 2019 开发工具

Visual Studio 2019是由微软公司开发的MicrosoftVisual Studio 系列中的最新版本，Visual Studio（简称VS）是目前为止最流行的集成开发环境。它的源代码编辑器非常强大，插件库的庞大也是一般开发工具无法比拟的，它能够编译C、C++、PHP等多种语言。可以帮助开发编译者迅速创建新项目，提高开发的速度，该工具运行快速，窗口简洁，在编程人员中使用最广泛，能够提高开发效率，缩短开发周期，是一款强大的开发工具。

1.3 SQL Server 数据库

SQL Server数据库是由Microsoft SQL Server以及Sybase SQL Server两个子数据库组成的，数据库能够实现对数据进行有效的组织、存储以及调出的软件。数据库的安全关系到整个计算机系统的安全，数据库具有可扩展、高性能等特点，能够充分发挥出Win?dowsNT的优势，可以降低数据冗余，在储存大量数据信息的同时，又能够做到查询、访问非常方便，它的系统管理非常先进，支持多种方法的系统管理，事务处理功能非常强大，具有多种保证数据完整性的方法，用户体验感好。

1.4 ASP.NET MVC4框架

ASP.NET MVC4框架，于2012年9月正式发布，ASP.NET MVC 是一种广泛用于Web 构建的框架。MVC主要将Web的构建分解成三个重要的方面，一是模型（Model），二是视图（View），三是控制器（Con?troller）。ASP.NET MVC4在ASP.NET MVC的基础上新增了许多功能，例如：项目模板的增强、手机项目模板的增加、支持异步控制器以及显示模式等。ASP.NET MVC4提供了许多默认的功能，使用方便，提高效率，能够为开发项目节省了很多时间。

2系统分析

2.1 功能需求分析

该系统的需求主要源于计算机专业学生对专业理论学习和实践操作越来越重视，为了满足学生的要求，开发出一款真正能帮助学生在线学习的平台。该系统要用于帮助教师上传课程视频，学生观看视频，在视频中学习。主要实现登录注册功能（主要实现用户注册，系统主要分为教师、学生两种角色，并赋予相应权限。两种角色不可以转换）、课程管理（主要实现教师添加、修改以及删除课程，上传课程名称、简介、简介以及课程视频）、查看视频课程（主要实现教师与学生观看课程视频）、上传/下载作业（主要实现教师和学生上传作业和下载作业）、添加测试考题（主要实现教师添加、编辑、删除测试考题）、作业评分（主要实现教师在看完学生上传的作业后给予学生作业分数）、在线测试答题（主要实现教师与学生在线回答测试问题）、评论留言（主要实现教师与学生能够在课程下方评论留言等功能）。因此，该系统既要解决用户的问题，满足用户的基本需求，还要操作流畅、符合大众审美、运行稳定、安全性高、具有可延展性，方便以后新功能的开发。

2.2 数据流程分析

线上课学习平台是一款典型的信息浏览系统，在无须注册与登录时就可以查看该系统的大致内容，能够观看课程视频、下载作业等，提前看到平台内的信息用来吸引用户注册该系统，只有注册了该系统才能够在线答题，留言评论等，所以该系统的注册功能对于用户来说是不强制的，根据用户自愿注册，但是想要使用更多的功能就需要注册该平台，因此该系统也设计出了简洁有效的注册功能系统。根据登录的数据，系统接收到该动作数据，并输入到数据库，运行对应的操作语句，最终将反馈的结果呈现到显示页面上[4]。

1层为系统的数据流图。系统包含两种实体角色即用户和管理者，用户数据流表示用户功能，包括选择学习系统功能、上传作业、问题讨论、浏览信息等；管理者用户数据流包括发布课程信息、上传、下载作业、添加测试、对信息进行更改等。

2 层为作为管理员的权限操作的后台数据流程图。管理员可以通过添加、修改和删除来管理系统，管理者作为主要的操作角色，其数据流中的权限可以对用户信息进行增删查改。

3系统设计

3.1系统设计原理

线上课学习平台是典型的信息发布与管理系统网站。系统是遵循面向对象的理论开发实现的，系统的设计符合用户的操作行为，秉持着安全性、实用性、便捷性的要求，根据用户对在线学习方面的需求设计开发的，并且严格地要求了系统的安全性、可维护性以及可扩展性。该系统是帮助用户解决在线学习的问题，让受影响因素较大的好学人员能够安心学习，提升自己。让学生拥有一个可随时学习、在线测试、互相交流学术性问题的平台。

3.2功能模块设计

系统具有两种角色，在注册账号时，可选择注册教师账号还是学生账号，根据注册的角色设定不同，每个账号拥有的功能权限不同。

教师角色：教师可以管理课程，可对计算机专业相关课程进行添加、编辑、删除等操作，上传课程视频等。教师可针对课程视频布置课后作业，在学生做完作业上传后，教师可以对学生的作业进行评分。教师可以添加模拟测试题，以供学生在线测试答题。教师还可以对课程评论留言等。

学生角色：学生可以在线观看学习课程视频，还可以下载老师上传的作业文档，学生也可以上传自己的作业文档，以便老师查看，可以对课程进行评论留言自己的问题以及感受，学生还可以在线测试答题等。

该系统的用例图如图1所示。

3.3 数据库设计

数据库是对数据管理的一种方式，若是其他的管理方式，用文件管理数据是分散的，文件之间没有关系。利用数据库，通过模型将数据之间联系起来。该系统的数据库名字为MySQL1。该系统的数据库表主要有用户信息表、课程信息表、测试信息表、分数信息表、评论留言表、作业信息表六大表，对在线答疑模块的动态数据进行汇总显示在网页中。

3.4 主界面

该界面为线上课学习平台的主界面，所有的用户进入该网站最先看到的界面，该界面顶部是该平台注册的入口，用户可在此处注册账号；接下来是课程的搜索框，该搜索对全平台的课程进行搜索，能够帮助用户快速找到想要学习的课程；然后是四个标签栏。首页、线上课堂、模拟测试、学霸榜单等，下面是ban?ner位，能够对该平台起到宣传的作用，最后是热门课程的推荐，按照课程的浏览顺序排序，浏览最多的课程会排在前面；右侧是该平台的登录入口，用户可在此界面登录。该界面主要是将平台内的大致功能展示出来，系统调取了课程信息表中的数据显示在此界面。产品界面如图2所示。

3.5线上课堂界面

该界面为线上课学习平台的全部课程界面，该界面将该平台的计算机专业课程视频以列表的形式展示出来，在该界面仍然有搜索的功能，可以看到平台内所有的课程数量，在课程列表中可以看到每一个可成功的课程封面。课程名称、课程视频名称以及查看学习信息和进入学习的按钮，选择一项课程进入后能看到具体的课程信息，包括课程介绍，具体的课程视频等信息。产品界面如图3所示。

3.6模拟测试界面

该界面为线上课学习平台的模拟测试界面，该界面主要实现了用户的在线考试的功能，该页面能够显示5道题，虽然比较少，但是题目是在数据库中随机调取的，每刷新一次考试题的内容就会改变，用户答完题之后点击提交按钮，系统会自动调取数据库exam表中的correct字段内的数据与学生提交的数据进行对比，大约等1秒系统会提示学生的得分，能够让用户立刻知道自己的分数，比传统的考试节省了很多的时间，实用性还是很高的。产品界面如图4所示。

3.7评论留言界面

该界面为线上课学习平台的学生与教师评论留言的界面，该界面在每一条课程视频的下方，用户可以在此處发表评论，字数限制在300字之内，点击发表评论即可，评论区是对所有用户开放的，不区分角色均可以评论留言，所有用户都可以看到该课程的历史评论，评论区是交流沟通的地方，建立学生与学生、学生与教师之间的联系，让用户能够自由的评论，可以进行学术讨论，谈论对课程的感受等，评论留言区是增强用户体验感很好的方式。产品界面如图5所示。

4程序的测试

该系统通过单元、结构、接口等方面的测试，系统目前能够正常地运行，基本达到了系统开发的基本要求，通过注册、教师添加课程、在线测试答题等功能的测试，该系统的使用流程、操作方式等方面简洁流畅。与传统在线学习模式相比，该系统的在线学习模式、学习计划安排、教师辅导方式、师生交流方式、计算机辅助资源利用率、支持性服务等方面均有明显提高。

5结束语

本文全面分析了计算机专业教学的各类需求，应用C#技术，以ASP.NET MVC4为框架，SQL数据库设计开发了一个面向对象的学习系统，涵盖了学习这个专业所需要了解、学习的知识。该网站不仅方便了学生与老师、学生与学生的交流，还可以辅助学生利用课下时间来查漏补缺、温故知新，突破了教室授课的限制。在以后的具体应用中，会继续丰富和改进这个学习网站，给用户更好的使用体验，提升学生的计算机专业能力，进而能够更好地满足当今社会对计算机专业性人才的需求[5]。