基于Silverlight的網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)分析

李 杰

基于Silverlight的網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)分析

李 杰

Sliverlight是一項新興的高科技技術(shù)，作為眾多RIA技術(shù)的一個典型代表，具有響應(yīng)速度非?？臁⒔换バ阅芎?、多維展示內(nèi)容比較豐富等特點。本文將詳細(xì)的分析Silverlight技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)中的設(shè)計和實現(xiàn)，并進(jìn)行相應(yīng)的功能介紹和說明。

網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)；Silverlight；設(shè)計與實現(xiàn)

李杰/鄭州大學(xué)體育學(xué)院講師，碩士（河南鄭州 450044）。

眾所周知，隨著電腦的發(fā)明，如今的生活和交流已經(jīng)漸漸離不開網(wǎng)絡(luò)的巨大作用，換言之，人們對網(wǎng)絡(luò)的依賴性也是越來越強。在學(xué)習(xí)上更是如此，基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)也逐漸在教育中占據(jù)了一席之地。

網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)是一種現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育，通過電腦進(jìn)行面對面的信息傳遞，已經(jīng)成為新一代的教育形式。最先基于web的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺以其功能豐富和結(jié)構(gòu)完整的特點立刻打開了網(wǎng)絡(luò)教育的市場。由于網(wǎng)絡(luò)的開放性，在學(xué)習(xí)條件上并不存在障礙，與傳統(tǒng)教學(xué)方法相比較，豐富多樣的學(xué)習(xí)資源是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的最大優(yōu)勢。但是隨著時代的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)也在不斷地發(fā)展進(jìn)步，人們對網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)的要求也在慢慢提高，據(jù)相關(guān)調(diào)查表明，比較受人們關(guān)注的要求中，信息的交互性和用戶的體驗感占據(jù)了較大的比例?？偠灾?，以HTML為表現(xiàn)形式的Web網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)漸漸出現(xiàn)頹勢，難以吸引人們的注意。而RIA中的Silverlight技術(shù)的適時出現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)打開了另一扇大門。RIA是Rich Inter.NET Application（富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)，亦稱富客戶端）的縮寫，嚴(yán)格來說它是一個網(wǎng)絡(luò)客戶端應(yīng)用程序，但具有桌面應(yīng)用程序的特征和功能。因此，RIA的這些功能特點使其在網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景，在網(wǎng)絡(luò)教育領(lǐng)域中勢必會得到高度重視。

一、Silverlight的概念

Silverlight是由微軟公司最新推出的一款兼容瀏覽器的跨平臺應(yīng)用程序，也是下一代基于NET的交互式應(yīng)用程序。不僅適用于Windows平臺,在Mac操作系統(tǒng)中也同樣能安裝使用，支持目前各種主流的瀏覽器,總之Silverlight技術(shù)是面向Web2.0的全新開發(fā)技術(shù)。Silverlight的接口由XAML構(gòu)成，XAML是一種基于XML編寫但是功能有所升級的語言,在Silverlight應(yīng)用程序中,扮演內(nèi)容構(gòu)成和交互處理的角色，它主要用來將Silverlight的客戶端對象組織起來進(jìn)行教學(xué),而具體的內(nèi)容就會顯示在電子屏或者電腦網(wǎng)頁上供學(xué)習(xí)者進(jìn)行閱讀。目前Silverlight已經(jīng)發(fā)展到版本3.0，Silverlight的內(nèi)建功能也越來越強大，矢量繪圖與多媒體文件播放性能極為強悍，而在瀏覽器中執(zhí)行相關(guān)程序時,采用Silverlight技術(shù)的語言編譯的內(nèi)容會自主嵌入網(wǎng)頁，成為其中一部分。此外，Silverlight技術(shù)作為微軟.NET3.0戰(zhàn)略的一部分，它還是與Adobe公司的Flash競爭的重要手段，力爭成為今后網(wǎng)絡(luò)上使用率和推廣度最好的應(yīng)用程序。

二、基于Silverlight的富界面技術(shù)

Silverlight采用XAML語言描述界面元素，與HTML語言一樣，XAML語言也是一種符合XML標(biāo)準(zhǔn)的編程語言。二者都有強大的處理能力，但后者對動畫、音頻和視頻等媒體的處理能力有著更強的渲染效果，除此之外，Silverlight還能在客戶端提供一個插件對用戶所搜集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和排版。這樣的插件不勝枚舉，總之它們不僅可在簡單的界面文件中對客戶端的數(shù)據(jù)進(jìn)行控制和分析，還可以通過內(nèi)部的編程語言進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控。Silverlight還實現(xiàn)了數(shù)據(jù)綁定技術(shù)，這樣一來就能很好的保護(hù)用戶的數(shù)據(jù)隱私，在網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)中更不用擔(dān)心數(shù)據(jù)泄露或者丟失了。利用以上Silverlight富界面的特點，可以在網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)中對用戶之間的教與學(xué)系統(tǒng)支架、數(shù)據(jù)信息、不同的情景模擬進(jìn)行都可以進(jìn)行迅速的反應(yīng)和處理，從而在客觀上不僅豐富了這種系統(tǒng)的內(nèi)容渲染能力，還提高了系統(tǒng)的實用性。

三、Silverlight的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）豐富的表現(xiàn)力

Silverlight技術(shù)在多媒體的渲染能力上可謂無出其右，可以將文字、圖片、音頻和視頻完美的結(jié)合起來，從而使得在網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)中教學(xué)的內(nèi)容更富有表現(xiàn)力，對于剛接觸這種技術(shù)的學(xué)生，極易激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)習(xí)效率。

（二）強大的交互性

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)都是單向傳輸，而現(xiàn)實生活中的教學(xué)多以文本為主，二者都缺乏交互，而且學(xué)習(xí)效率不佳。基于Silverlight技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)通過將動畫、視頻和音頻等數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合，在通過雙向的數(shù)據(jù)通信通道能夠同時使學(xué)生和教師都能得到所需要的信息，避免了傳統(tǒng)教學(xué)的延遲性，這樣使得師生之間的教學(xué)在網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)中具有強大的交互能力，教與學(xué)的質(zhì)量都得以提高。

（三）高效的數(shù)據(jù)傳輸

Silverlight的服務(wù)端與客戶端之間主要采取XAML數(shù)據(jù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)交流，僅僅只需要傳輸必要的數(shù)據(jù)，從而大大降低了數(shù)據(jù)的實際流通量，降低了對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求，大大提高了網(wǎng)絡(luò)訪問速度，使得學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)練習(xí)系統(tǒng)的訪問更加流暢。

四、基于Silverlight的網(wǎng)絡(luò)練習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

（一）系統(tǒng)框架

圖1 網(wǎng)絡(luò)練習(xí)系統(tǒng)框架示意圖

基于Silverlight網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)一般分為三個過程，開發(fā)技術(shù)主要采用了XAML、.NET、Javascript等編程語言，數(shù)據(jù)庫選用的是SQLServer2005。其基本框架如圖1所示，第一層為表現(xiàn)層，通過Silverlight這個保證學(xué)生和教師各自的數(shù)據(jù)信息得以正常反映。第二層為服務(wù)層，主要利用各種邏輯指令，將用戶輸入的文字和音頻資料進(jìn)行編程轉(zhuǎn)換以待轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)庫，同時對數(shù)據(jù)庫中發(fā)出的內(nèi)容進(jìn)行翻譯出來，然后再傳達(dá)到表現(xiàn)層，通過電腦屏幕或者空白電子屏展示給用戶，從而完成表示層與數(shù)據(jù)層之間的通訊。第三層為數(shù)據(jù)層，主要是開發(fā)人員內(nèi)置的數(shù)據(jù)，便于用戶搜索、查閱和下載，如課程信息和教學(xué)資源信息等。

主要的使用方法是學(xué)生和教師登錄系統(tǒng)后，服務(wù)器就會根據(jù)客戶端的不同性質(zhì)進(jìn)行教與學(xué)的任務(wù)分配，并建立即時角色模型，以供實時場景的訓(xùn)練。在這期間，用戶可以下載教學(xué)課件，通過教師的客戶端得知教學(xué)內(nèi)容的反饋信息。此外，通過XAML控制文件可以實現(xiàn)教師與學(xué)生之間模擬課程的練習(xí)，同時服務(wù)器還可以對共享空間進(jìn)行維護(hù)管理，保證網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)不會出現(xiàn)特殊情況而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰損失重要資料。

（二）主要功能模塊

網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)通過模擬場景和交換師生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行教學(xué)，通過網(wǎng)絡(luò)提供給在線學(xué)生一個學(xué)習(xí)資源豐富的環(huán)境。系統(tǒng)的主要功能模塊如下：

1．網(wǎng)絡(luò)教學(xué)-練習(xí)生成模塊。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中存有廣闊的數(shù)據(jù)資源，教師和學(xué)生都可以通過操作應(yīng)用程序提取相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行學(xué)習(xí)場景的模擬，而系統(tǒng)還可以智能的根據(jù)學(xué)生課程的不同屬性載入與之配套的學(xué)習(xí)資源，這對學(xué)習(xí)效率的提高無疑大有好處。

2．規(guī)則管理模塊。網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)中由于內(nèi)容非常豐富，所以提取資源都需要依據(jù)一定的規(guī)則，如教學(xué)規(guī)則、考試規(guī)則和批閱規(guī)則等。

3．信息管理模塊。這個模塊主要是對數(shù)據(jù)層的資源進(jìn)行接收、翻譯和保存處理的，以便教師和學(xué)生隨時能提取所需的資源數(shù)據(jù)。其中系統(tǒng)主要保存的數(shù)據(jù)有用戶信息、課程信息、作業(yè)信息和場景信息等等。

（三）關(guān)鍵模塊的實現(xiàn)

整個網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)的最關(guān)鍵模塊是良好的教學(xué)模型。這個模型主要從兩方面來進(jìn)行完善：首先，構(gòu)建課程教學(xué)—練習(xí)模型，必要的條件是模型的數(shù)據(jù)量不能過大，便于網(wǎng)絡(luò)傳輸；其次，增加模擬場景的真實感，Silverlight技術(shù)采用XAML作為描述語言，由于兼容性比較好，所以調(diào)用其它相關(guān)的程序設(shè)計語言，軟件也不會存在任何困難，這樣就能提供較為真實的教學(xué)模擬場景。

總之，Silverlight作為RIA應(yīng)用程序的開發(fā)技術(shù)，其豐富的媒體元素呈現(xiàn)能力和對動畫、數(shù)據(jù)內(nèi)容的完美分離等特點都決定了它在網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)中占據(jù)著絕對關(guān)鍵的位置。除此之外，Silverlight的客戶端還能支持多種方式的網(wǎng)絡(luò)通信，通過系統(tǒng)的界面控制、邏輯能力實現(xiàn)客戶端之間的順暢交流。網(wǎng)絡(luò)虛擬教學(xué)系統(tǒng)可以綜合利用Silverlight的各種技術(shù)特點，讓用戶擁有良好的體驗和高效的教學(xué)質(zhì)量，完美解決了常規(guī)學(xué)習(xí)系統(tǒng)用戶交流情景體驗不足的問題。通過Silverlight技術(shù)建立的學(xué)習(xí)效果評測系統(tǒng)，既能將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)一步的鞏固，也能加強平時的上網(wǎng)學(xué)習(xí)的熟練程度，對學(xué)生與教師之間的更好溝通有著不可言喻的好處，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率，也解決了老師課后面臨大量文字作業(yè)需要批閱的難題。

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A

1671-6531（2013）16-0063-02

責(zé)任編輯：姚 旺