本站原创[摘 要]文章在概括了精品课程网站建设基本原则的基础上,详细介绍了基于ASP.NET的高等数学精品课程网站的体系结构和功能,以及系统开发过程中使用的部分关键技术.高等数学精品课程网站的建设激发了学生自主学习的积极性,达到了传统教学所不能达到的目的和效果.
[关 键 词 ]高等数学 精品课程 ASP.NET 网站设计
[中图分类号] G40-057 [文献标识码] B [文章编号] 2095-3437（2013）16-0106-03
一、引言
精品课程网站的建设和开发是精品课程建设的重要内容之一,其目的是实现优质资源共享,促进信息技术在教学与人才培养中的应用,拓展学习时空,使学生能不受时间和地点限制而自主学习.
高等数学课程是各大学学时最多、涉及面最广、学生最多的一门重要数学基础课,具有抽象难懂、逻辑性强的特点,是大学课程中的一个难点.特别是大学扩大招生规模以来,高等数学的课堂教学更是出现了前所未有的问题与挑战,相当多的学生认为数学枯燥无味,对其产生畏难情绪.因此,将所有能提高教学质量的教学手段都应用到教学当中,最大限度营造精品教学环境,就显得特别重要.高等数学精品课程网站建设的目的,就是充分利用多媒体的优势以及网络的便利,将教学沿深度和广度两个方向拓展.同时,网站还提供丰富的教学资源和学习资料,学生通过上网,既能复习课堂上老师讲授的内容,也能阅读到大量的课外补充材料和相关的参考文献,从而为下一步专业课的学习打下良好的数学基础.
二、网站建设的基本原则
(一)自主学习原则
传统的高等数学教学以教为中心,基本上是学生跟着教师走.由于缺乏自主的参与性,这在一定程度上制约了学生的学习积极性.因此,网站建设应以激发学生学习兴趣为主导,建立一个开放的教学平台,使学生能根据自身情况和已有基础进行更深入的学习,将高等数学192学时的课堂教学扩充成没有空间和时间限制的在线自主学习.
(二)交互性原则
针对教师对学生辅导的不及时,精品课程网站应建立一个突破时间、地点限制的师生互动论坛系统,使学生可以在课前和课后与老师及时交流,从而更好地理解学习上的难点和疑点.同时,论坛也为学生提供了一个交流学习心得、讨论问题、登载小论文等自主交流的平台,以此激发学生的学习积极性,并培养其创新意识,这也是精品课程网站的魅力所在.
(三)模块化原则
为了使系统具有很好的独立性、开放性和可扩充性,本系统采用模块化设计原则,使系统的维护和修改变得非常方便.当系统需要修改某个模块或添加新的模块时,所要做的仅仅是对某一模块进行修改或者设计出一个新的模块,无需对整个系统进行大调整.
(四)易管理原则
网站后期的维护和管理工作,需要全体课题组成员的参与.本系统通过设计完善的网站后台管理系统,实现了基于Web的可视化编辑操作,降低了使用者的技术门槛,使课程组成员只要具备基本的电脑操作能力,就可以轻松高效地对网站进行维护和管理.
三、系统体系结构设计
(一)系统整体框架
高等数学精品课程网站基于ASP.NET（即Active Server Pages.NET）技术.为了使系统具备可重用、可维护和可扩充的特性,系统采用多层构架,如图1所示.
页面内容层：页面显示采用XHTML,页面布局采用最合适的标签显示内容,基本上做到符合WEB的标准、在页面并不定义内容的格式,只是给每个内容标签加一个标识,然后在页面内容格式层控制格式,页面非常清晰,浏览器解释的速度很快,同时这对搜索引擎的搜索也非常有利.
页面格式层：由于ASP.NET支持主题,所以只要在主题里定义CSS样式和外观,只要是对应的标签,都能应用相应的样式,格式和样式的重用达到最大,同时运用CSS HACK,使得网站对IE浏览器都兼容.
逻辑操作层：大量采用类来实现,达到代码的重用以及维护的方便,同时数据库操作又调用数据库操作接口层的方法.
数据接口层：数据库操作主要运用ADO.NET,由于操作形式比较不变,所以把操作方法都写成一个类,供逻辑操作层调用,极大提高了代码的重用性,维护起来也比较方便,大大加快了开发效率.
数据库：数据存储的地方,主要和数据库接口层交互,共包括18个数据表和27个存储过程.
(二)开发工具
系统采用Microsoft Visual Studio 2008为开发平台,结合C#和Ja Script构造应用程序,应用服务器为Windows 2003 Server操作系统,IIS6.0提供Web服务,后台数据库采用SQL Server 2005,系统还采用Photoshop和Flash制作网页素材.
(三)系统的功能模块
高等数学精品课程网站分为前台显示系统和后台管理系统两部分,如图2所示.
前台系统包括课程介绍、师资队伍、实践教学、教学资源、留言板、互动区等栏目.精品课程的专家评审和学生的在线自学等通过前台显示系统进入.
后台系统主要包括以下功能：课程信息管理模块、教师信息管理模块、文章管理模块、文件管理模块、留言板管理、用户管理、网站在线监控系统、Google流量统计.后台管理系统是系统管理员对整个网站进行维护、更新和管理的平台.管理者从后台进入,通过后台管理系统可以上传系统文件、完成精品课程网站基本内容的配置和用户个性化设置等.本系统将后台管理系统从前台系统中分离出来,很好地解决了当今很多网络教学系统更新速度慢、维护困难的难题.
四、网站实现的关键技术
(一)ASP.NET技术
本系统在服务器端的所有页面均采用ASP.NET实现,有易开发、维护和部署的优点.ASP.NET是.NET框架的一部分,通过HTTP请求建立文档时,它可以在Web服务器上动态地创建HTML、WML等文档.ASP.NET提供了完整的服务器端对象模型,可以将页面上的所有控件作为对象来访问.ASP.NET是编译后执行的,aspx文件只在第一次被请求时进行编译,因此速度比ASP要快.ASP.NET采取“code-behind”方式将页面显示和代码编写分离,使结构更加清晰,降低了系统开发与维护的复杂度. （二）ADO.NET技术
ADO.NET是.NET应用程序的数据访问模型.ADO.NET提供3种数据库连接方式：通过ODBC相连、通过OLE DB相连、直接与SQL Server相连.本系统采用与SQL Server相连的方式实现对数据库的访问,使用SqlConnection类建立数据库连接；SqlCommand类执行SQL处理命令；从数据库中返回的数据放入DataSet中,DataSet与现有数据源的交互是通过DataAdapter来控制的；对于数据更新操作必须在事务处理范围内进行时使用SqlTransaction类实现.
ADO.NET技术访问数据库的流程如下：
1.客户端发出请求；
2.创建SqlConnection和SqlDataAdapter；
3.使用DataAdapter填充DataSet并关闭连接；
4.将DataSet返回给客户端；
5.客户端更新数据；
6.更新DataSet；
7.使用SqlDataAdapter打开SqlConnection连接,更新数据库并关闭连接.
(三)动态生成静态页面技术
静态页面访问不需要请求服务器,所以显示速度很快,对搜索引擎也非常的友好,但不能通过后台更新内容,所以管理很不方便.本系统的主页、留言板和文章页面采用动态自动生成静态页面的技术,使页面同时具有显示速度快又可以后台更新的功能.由于是后台自动生成,维护和更新同动态页面一样,非常方便.本系统主要使用两种方法动态生成静态页面,第一种是通过模板页生成,另一种是通过WebRequest实现.前者适用于格式比较固定的页面,效率高；后者适用于单一页面,效率低.
(四)利用Flash制作动画演绎高等数学概念
一个数学概念的产生过程往往非常曲折,但现行的教材限于篇幅,往往隐去了发现的过程,而直截了当地写出发现的结果.为了弥补这一缺憾,我们尝试利用Flash软件制作基于网络环境的高等数学部分概念的二维和三维动画.
Flash的动画制作能力十分强大,所生成的动画是基于矢量图形的,它可以随意调整大小而不会产生模糊的现象,最后生成的文件（.swf）十分小巧,而且Flash动画在网络中是以流方式播放的,即可以边下载边播放,以上特性使得Flash制作的动画十分适合于网络传播.
本系统制作的Flash动画,突破传统教学模式,使学生能直观地理解、认识一些比较抽象的概念或复杂的空间图形.比如,通过动画直观形象地展示数列极限ε-N的定义（图3）,使学生更深刻地体会数学知识的发生过程,深化了学生对知识的理解,突破了教学难点.
五、结束语
网站以学生自主学习为主,老师引导为辅,体现了“以学生兴趣为主导”的教学理念.网站实现了优质教学资源最大范围的整合与共享,进一步激发了学生自主学习的积极性,弥补了传统课堂教学过程中的不足,为提高学生的数学素养以及师生互动提供了一个实用的网络平台,使学生可以在课内和课外掌握更多、更全面的知识.
[ 参 考 文 献 ]
[1] 教育部.关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知[5].教高[2003]1号.
[2] 高等学校非数学类专业数学基础课程教学指导分委员会.关于大学数学教学现状和提高教学质量的建议[J].中国大学教学,2005,（2）.
[3] 伍建华,江世宏,戴祖旭,等.大学数学教学的现状调查和分析[J].数学教育学报,2007,（8）.
[4] 李大潜.漫谈大学数学教学的目标与方法[J].中国大学教学,2009,（1）.
[5] 靳华.ASP.NET4.0编程技术大全[M].北京：电子工业出版社,2011.
[6] Kouresh Ardestani.高效掌握ADO.NET--C#编程篇[M].北京：清华大学出版社,2003.
[7] 徐洪祥.网站建设与管理案例教程[M].北京：北京大学出版社,2010.
[责任编辑：左 芸]