地理信息系统教学课件的开发与设计.doc
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1、理工大学学士学位论文摘 要地理信息系统(GIS)是近几十年来新兴的一门集地理学、地图学、遥感技术和计算机于一体的综合性的课程,在于培养具备地理信息系统与地图学、遥感技术方面的基本理论、基本知识、基本技能,在科研机构或高等学校从事科学研究或教学工作,能在资源、环境、城市、区域、交通、人口、土地、住房、灾害、基础设施和规划管理等领域的高校、公司、政府部门、金融机构、规划设计院所,从事与地理信息系统有关的应用研究、技术开发、生产管理和行政管理等工作的高级专门人才。 本文(基于C#.NET技术的“地理信息系统教学课件”的开发与设计)使用了C#.NET来编写实现前台后台的功能,主要实现角色管理,登录管理
2、,提供在线模拟考试,在线练习,网上答疑功能,实现资料的下载,在资料库模块提供了课程简介,教学重点,课件的下载等有助于学员自学的资料,在交流模块提供了一个交流的平台,有助于老师及时解答学生的疑问。该系统采用了三层结构的模式设计。同时使用到MSSQL2000数据库实现数据的保存功能,使教学课件能够满足基本的教学需求。关键字:地理信息系统课程;教学课件;C#;.NETAbstractGeographic Information System (GIS) is a frontier subject in recent 20 years, a new set of geography, cartogra
3、phy, remote sensing and computer technology in one, the main training with GIS and cartography, remote sensing technology in terms of the basic theory, basic knowledge, basic skills, can be engaged in scientific research or teaching work in research institutions or colleges the school, can in the fi
4、eld of city, region, resources, environment, traffic, population, housing, land, disaster, infrastructure and planning management, government departments, financial institutions, companies, universities, design institutes, senior specialized personnel engaged in related with geographic information s
5、ystem applied research, technology development, production management and administrative work.In this paper, based on C#.NET technology teaching courseware geographic information system development and design) used C#.NET to write can realize the function of the foreground background, mainly realize
6、 the role management, log management, provides the simulation tests online, online training, on-line question-answering function, realizes the data download, the database module provides a course description, teaching key, download courseware helps students self-learning materials, such as communica
7、tion module provides a communication platform, help the teacher answer students questions in a timely manner. The system USES a three-tier structure model design. Used at the same time to achieve the function of data preservation MSSQL2000 database, make the teaching courseware can satisfy the basic
8、 requirements of teaching.Key Words: GIS; courseware; C#;.NET目 录1 绪 论11.1 引言11.2 课题研究的意义和背景21.3 国内外研究现状41.4 论文主要内容61.5 论文结构62 开发环境介绍82.1 C#与.NET介绍82.2 数据库技术142.2.1 SQL Server 2000 介绍142.2.2 SQL Server 2000数据库的常用命令142.3 IIS介绍163 系统的分析与设计183.1 需求分析183.2 可行性分析193.3 总体设计思路203.4 系统模块设计223.5 系统流程设计243.6 系
9、统数据库设计264 程序运行结果与功能的实现284.1 程序运行结果284.2 角色登录界面284.3 管理员操作功能的实现304.4 教师操作功能的实现324.5 学生操作功能的实现36结 论39致 谢40参考文献41附录A 英文原文42附录B 中文翻译46附录C 代码清单49631 绪 论1.1 引言随着社会经济和Web技术的发展,人们不再满足于仅能浏览信息的静态网页,更多的时候需要能与同时上网的互联网用户进行交流和发表自己的意见见解,这样,能提供后台数据库的管理和控制等服务的动态网站有了诞生的必要。近年来,随着互联网在中国的迅速发展,网上教学与在真实的教学是相同的,不同的是前者通过一个网
10、络虚拟的平台来实现教学。对于本文地理信息系统教学课件的开发与设计实质上就是设计一个动态的网站。动态网站开发技术C#.NET使用一种字符基础的,分级的配置系统,使你服务器环境和应用程序的设置更加简单。因为配置信息都保存在简单文本中,新的设置有可能都不需要启动本地的管理员工具就可以实现。这种被称为Zero Local Administration的哲学观念使C#.NET的基于应用的开发更加具体,和快捷。一个C#.NET的应用程序在一台服务器系统的安装只需要简单的拷贝一些必须得文件,不需要系统的重新启动,一切就是这么简单。多处理器环境的可靠性 C#.NET已经被刻意设计成为一种可以用于多处理器的开发
11、工具,它在多处理器的环境下用特殊的无缝连接技术,将很大的提高运行速度。即使你现在的C#.NET应用软件是为一个处理器开发的,将来多处理器运行时不需要任何改变都能提高他们的效能,但现在的ASP确做不到这一点。自定义性和可扩展性 C#.NET设计时考虑了让网站开发人员可以在自己的代码中自己定义plug-in的模块。这与原来的包含关系不同,C#.NET可以加入自己定义的如何组件。网站程序的开发从来没有这么简单过。安全性基于Windows认证技术和每应用程序配置,你可以确性你的原程序时绝对安全的。 C#.NET 的语法在很大程度上与 ASP 兼容,同时它还提供一种新的编程模型和结构,可生成伸缩性和稳定
12、性更好的应用程序,并提供更好的安全保护。可以通过在现有 ASP 应用程序中逐渐添加 C#.NET 功能,随时增强 ASP 应用程序的功能。 C#.NET 是一个已编译的、基于 .NET 的环境,把基于通用语言的程序在服务器上运行。将程序在服务器端首次运行时进行编译,比ASP即时解释程序速度上要快很多.而且是可以用任何与 .NET 兼容的语言(包括 Visual Basic .NET、C# 和 JScript .NET.)创作应用程序。另外,任何 C#.NET 应用程序都可以使用整个 .NET Framework。开发人员可以方便地获得这些技术的优点,其中包括托管的公共语言运行库环境、类型安全、
13、继承等等。 C#.NET 可以无缝地与 WYSIWYG HTML 编辑器和其他编程工具(包括 Microsoft Visual Studio .NET)一起工作。这不仅使得 Web 开发更加方便,而且还能提供这些工具必须提供的所有优点,包括开发人员可以用来将服务器控件拖放到 Web 页的 GUI 和完全集成的调试支持。 当创建 C#.NET 应用程序时,开发人员可以使用 Web 窗体或 XML Web services,或以他们认为合适的任何方式进行组合。每个功能都能得到同一结构的支持,使您能够使用身份验证方案,缓存经常使用的数据,或者对应用程序的配置进行自定义。除此之外还有许多动态网站的开发
14、技术,如Java Servlets技术,利用该技术可以很容易地用Java语言编写交互式的服务器端代码。一个Java Servlets就是一个基于Java技术的运行在服务器端的程序(与Applet不同,后者运行在浏览器端)。开发人员编写这样的Java Servlets,以接收来自Web浏览器的HTTP请求,动态地生成响应(可能需要查询数据库来完成这种请求),然后发送包含HTML或XML文档的响应到浏览器。这种技术对于普通的页面设计者来说要轻易地掌握是很困难的。采用这种方法,整个网页必须都在Java Servlets中制作。如果开发人员或者Web管理人员想要调整页面显示,就不得不编辑并重新编译该J
15、ava Servlets。 太阳微系统公司(Sun Microsystems Inc.)在Web服务器、应用服务器、交易系统以及开发工具供应商间广泛支持与合作下,整合并平衡了已经存在的对Java编程环境(例如Java Servlets和JavaBeans)进行支持的技术和工具后产生了一种新的、开发基于Web应用程序的方法JavaServer Pages技术(JSP)。这种动态网站开发技术主要有以下一些特点: (1)能够在任何Web或应用程序服务器上运行; (2)分离了应用程序的逻辑和页面显示;(3)能够进行快速的开发和测试; (4)简化了开发基于Web的交互式应用程序的过程。1.2 课题研究的
16、意义和背景随着Internet的飞速发展,课堂授课式的教学已经不能满足现代学生及教师的需求,设计一款好的教学课件,可以激发同学们的学习兴趣,改善授课环境,使授课生活化,有助于突破重点难点,对于培养创新思维也有很大帮助。因此一款好的教学课件的对教学来说尤为重要。自60年代以来,空间技术的日新月异及计算机图形学理论的日渐完善,地理信息系统(Geographic Information System, GIS)技术也日趋成熟,并且逐渐被人们认识和接受。现如今,越来越多的人习惯了信息时代的生活,以电脑为核心的大量信息家电涌入家庭,教学课件的发展也就顺理成章了。(课件(courseware)是根据教学大
17、纲的要求,经过教学目标确定,教学内容和任务分析,教学活动结构及界面设计等环节,而加以制作的课程软件。它与课程内容有着直接联系。)相比起互联网的发展,教学课件出现的时间应该不算太长,但是它的出现却迎合了大多数网民的需求,可以说是一个大有“前途”的新生事物。总的说来教学课件可以为用户提供课程知识,在线答疑,期末测评等信息。基于这此问题,有必要建立一个教学课件系统,来满足越来越多的同学和相关爱好者的需要。一个优秀的课件具备以下特点:1、生动性:把教学内容的重点和教学课件充分地结合起来,带给学生最易理解的方式。2、交互性:让学生参与到学习过程中,充分调动学生的学习积极性,加深理解和记忆。3、方便性:好
18、的导航可以扫除非教学因素的障碍,可以让学习者能够便捷地访问。4、自由性:自由学习是教学课件的一大特色,学生任何时候都清楚地知道自己所处进度,控制自己的学习进程。5、个性化学习:为每门课给每个学习者带来个性化的学习感受。6、评估:检查学习状态是必须的手段,没有可能会很容易放弃学习。教学课件自主学习相比封闭教学取消和突破种种对学习的限制和障碍。比如:对入学者的年龄,职业,地区,学习资历等方面没有限制,凡是有志向学习者,具备一定的文化知识基础的,不需参加入学考试,均可申请学习;学生对课程选择和媒体使用有一定的自主权,在学习方式,进度,时间和地点等方面也可由学生根据需要决定等。其主要意义在于:1、激发
19、学生学习兴趣传统的教学手段枯燥无味,没有直观的形态供学生了解,有了课件教学,使古板变生动了,抽象变形象了,深奥变浅显了,沉闷变愉悦了。不但激发了学生的学习兴趣,更有利的使学生理解其意义。2、使用课件可以提高学生的兴趣使用电教化课件能把语言文字所描绘的情境直观形象逼真的展现出来,能够吸引学生注意力,提高学习情绪,从而诱发学生学习的兴趣。3、教师观念的转变随着电教化教学普遍进入课堂,教育工作者树立了终身教育的观念。促使教师接受继续教育,对提高教师本身的教学水平也有很大帮助,有些老师尤其是多学科老师感到课件制作压力大,可以到找一些相关的课件进行修改。随着互联网的普及,努力创造各种条件,让教师有学习、
20、实践、创新的机会,才能让孩子接受更好的教育。4、提高老师的教学水平课件逐渐普及后,教师以生动的语言加上有声有色的课件,使学生对知识掌握更加容易,普通提高学生家长对教师的信任。5、节约时间,可在最短的时间内,让学生清晰透彻的了解所需掌握的知识,并能灵活运用。1.3 国内外研究现状教学课件实质是一种软件,是在一定的学习理论指导下,根据教学目标设计的、反映某种教学策略和教学内容的计算机软件。课件的基本模式有练习型、指导型、咨询型、模拟型、游戏型、问题求解型、发现学习型等。无论哪种类型的课件,都是教学内容与教学处理策略两大类信息的有机结合。教学课件需要大量的、广泛的各方面的材料,若单靠个人通过读报刊、
21、杂志等,既费时间、又很难收集全面而详尽的材料,但是通过上网浏览,可以迅速及时掌握有关的大量信息。教师在备课中,根据课件内容的需要,从网上下载适当的资料,来充实课件的内容。由于多媒体教学环境,彻底改变了传统的教学模式,将崭新的现代教学思想及教学模式引入教学过程,课件制作将使教学方式与教学过程发生重要变化,学习者直接参与的学习方式是在多媒体网络环境中进行的,学习者进行的多媒体资料的“演示”和学习者的“操练”是网络教学环境最重要的教学方式。也就是依赖学习者与多媒体计算机之间的相互作用来进行学习,学习的特点在于理解和练习。从目前多媒体网络教学系统技术实现的形式和方法来看,大致可分为两种教学模式。一种是
22、以视频会议系统为主的实时在线式网络教学,它是通过传输音频和视频,将在空间上分离的教师和学生连接在一起,进行实时的,可视的交互式教学;另一种是基于WEB技术的非实时自主式网络教学,它是使用先进的交互式WEB技术将教学资源组织到相关的WEB页面,存放在WEB服务器上以B/S方式提供互动的教学服务。教学课件网站,在刚一出现时,就以其强大的资源共享性赢得了无数用户的心,也吸引了很多国内外专家的兴趣,而其后的交互性也奠定了其后迅速发展的基石,近几年来网站建设业务一直呈快速上涨势头。由最初的单纯注入代码到各种编程工具的出现再到各种汇编语言应运而生,使教学课件网站制作技术不断的完善。如新的网络汇编语言.NE
23、T技术和服务CDN技术将使网站结构更紧密,访问更流畅,更适应新的要求。从国内外许多专家来看,教学课件网站很可能有以下几种发展趋势:1、网络,应用和服务融合;2、计算机系统重新整合;3、网络进行整合;4、计算机系统结构改变。美国:美国是目前网络教育规模最大的国家。44%的高等学校向全社会提供各种网络教育,接受网络高等教育的学生约占全日制在校学生的32%,此外,还有21%的高校计划在今后3年内开展网络教育。网络教育开设的学历,学位课程数达到4.9万个,基本覆盖了美国高等学校的所有学科和专业。到2000年,以互联网为主要手段开展远程教育的高校占70%左右,比三年前增长了3倍,其余学校也将在3年内开始
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