（教育技术学专业论文）基于bs的课程资源与教学管理平台的设计与实现.pdf

内蒙亩师范大学硕士学位论文 中文摘要 爵前很多学校建设了校园网络，在硬件方面做到互连互通不成问题， 但在构建适合学校特点的网络化的课程资源与教学管理软件方面，仍处于 滞后状态。很多学校的校园网络的功能主要是提供信息的浏览，网站与用 户的交互性较差，并未真正发挥网络的作用。开发适合学校自身特点的灵 活的基于b s 结构的课程资源与教学管理系统，将己往课程资源与教学管 理中的单机操作转变为多用户共同参与的网络操作，可以充分发挥校园网 络的作用，使得不同部门之间共享数据更加方便，数据的完整性和一致性 加强，增近师生间的交流，适应教学发展的需要。 实现b s 结构的课程资源与教学管理平台涉及到的技术可以分为两个 方面：服务器端技术和客户端技术。客户端技术主要涉及h 芏鏊l ，j 氇￥菸e r i p t 等与网页设计制作有关的内容显示技术；服务器端技术主要涉及w e b 服务 器技术、数据库访问等与内容生成相关的技术。目前服务器端技术可以划 分为：基于鬻i n 面霹s 平台的焱s p 技术和基于如v a 平台的j s p 技术。论文针 对前者进行讨论，主要讨论了构建b s 结构的课程资源与教学管理系统所 涉及的关键技术：s q ls e r y 9 r2 0 0 0 数据库技术、a s p 技术、a d o 技术。 本系统在开发过程中应用了一种新的开发方法，即在系统分析和系统 设计阶段采用的是结构化方法及原型法相互结合，在系统实施阶段采用面 向对象的程序设计方法。这种开发方法使用户最大限度参与到系统的开发 过程中，使开发出的系统能更好地满足用户的需求。 本文围绕课程资源与教学管理系统的项目实施，首先系统地阐述了系统 所涉及的需求分析、开发工具、体系结构、开发方法和系统开发运行平台， 其次从系统可行性分析和数据流分析方面对系统进行了分析，然后从数据 库设计和系统软件结构两个方面对系统进行了详尽的设计。最螽详细介绍 了系统各个模块的程序设计以及各个模块中涉及到的业务流程并对论文进 行了总结和对系统的进一步完善提出了展望口 关键词教学管理，b s ，a s p ，系统分析，系统设计 a b s t r a c t n o w a d a y sm a n ys c h 0 0 1 sh a v eb u i l tc a m p u sn e 铆o r k ，弱t ot h ea s p e c to f h a r d w a r et h e r ei sn op r o b l e mt 0c o m m u n i c a t eb e t w e e nd i 伟j r e n tc a m p u sp a r t s ； h o w e v e r i tn o wl a c ko fs o f t 、) l ，a r es e r v i c e s t h en e t 、o r ki i lm a n ys c h o o l sj u s t p r o v i d e si n f o m a t i o ne x p l o r a t i o n ，l a c l d n go fn e r - c o r 啪u n i c a t i o nb e 铆e e n w e b s i 诂a n dt h eu s e r s t h a ti st os a yt h ec 锄p u sn e t w o r ki sn o tm a d eg o o du s e o fb yu s t os e tu pt h ed a i l yt e a c h i n gm a n a g e m e n ti n f o m l a t i o ns y s t e m so f b s - b a s e ds t m c t u r e ，c a nm m ag o o du s eo fm ec a m p u sn e t w o r kr e s o u r c e s ， s h a r i n gd a t ai sm o r ec o n v e n i e n t 锄o n gt h ed i a e r e n ts e c t i o n s ，a r l dt h ei n t e 铲i 哆 a n dc o n s i s t e n c yo ft 1 1 ed a t ac 锄b ei n s u r e d ，t h ec o l l a b o r a t i o nb e c o m e sm o r e p r a c t i c a l t h u s ，t 1 1 i ss y s t e mc a ns t r e n g t h e nt h ec o m m u n i c a t i o nb e t w e e n t e a c h e r s a n ds t u d e n t s ，s t r e n g t h e nm ei n f o m a t i o n e dd e g r e eo ft h ec o l l e g e ，a n dr a i s et h e e 衔c i e n c yo fw o r k t h et e c h n i q u eo fb s - b a a e dc o u r s er e s o u r c e sa n di n s t r u c t i o nm a n a g e m e n t s y s t e m sc a l lb ed i v i d e di n t ot w oa s p e c t s ：t h es e r v 打t e c i m i q u ea n dt h ec l i e n t t e c h n i q u e t h ec l i e n tt e c h n i q u em a i n l yi n v o l v e sh n 他，d h t m l ，j a v a s c r i p t e t c m i c hd e a lw i t ht h ec o n t e n t sm a n i f e s t a t i o no ft h ew e b p a g e ；t 1 1 es e e r t e d m i q u em a i n l yi n v o l v e st h ew 曲s e e rt e c h n i q u e ，t i l ed 妇b a s ea c c e s s i n g t e c h n i q u ee t c ，i no r d e rt oc r e a t ec o n t e n t c u r r e n t l yt h es e r v e rt e c h n i q u ec a nb e d i v i d e di n t 0 ：t h ea s pt e c h n i q u e ，w h i c hi sb a s e do nm ew i n d o w sp l a t f - o r ma r l d t 1 1 ej s pt e c h n i q u eo ft h ej a v ap l a t f o m t h i st h e s i sc a 盯i e so nad i s c u s s i o nt ot h e f o m e r m a i n l yd i s c u s sm ek e yt e c h n i q u eo fs e t t i n gu pt 1 1 e b s - b a s e dc o u r s e i 沁s o u r c e sa n di n s t 】m c t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m s ：s q ls e r v e rd 妇b a s et e c h n i q u e ， a s pt e c l m i q u e 锄da d o t e c h n i q u e t h es y s t e ma p p l i e dt h en e wm e t h o dd u n gi ti sd e v e l o p m e mi ta d 印t e d s t r u c t u r e dm e t h o dt 1 1 ec o m b i n a t i o no fo r i g i n a lm e t h o dd u r i n g t h es y s t e m a n a l y s i sa n dd e s i g na i l da d 印t e do b j e c t o r i e u t e dp r o g 舢m i n gm e t h o dd u r i n g t h ei m p l e m e n t a t i o n t h i sm e t h o do fd e v e l o p m e l l tm a d et h eu s e r sjo mt h e p r o c e s so fs y s t e md e v e l o p m e n ta tt h em a x i n u m el i m i ta n dm a d et h es y s t e m s a t i s 鸟t h eu s e r sb e t t e r t h i st e x 童 i sa b o 墩e o 谢s e诧s o u 鹅e秘dl 黢鼬c t i 傩m a n a g e m e 贰 s y s t e m f i r s t l y i l s y s t e m a t i c a l l y s t a t e st h ea n a l a s i sw h i c ht h es y s t e m n e e d s ，d e v e l o p i n gt o o l s 、s y s t e ms t 】m c t u r ed e v e l o p i n gm e t h o d sa n dp l a t f o mf o r s y s 触稳d e v e l o p m e 嫩a n di ti sm 嫩i n g s e c o n d l y i ta n a l i 黯sm es y 妣m f e s s i b l e a b o 啦m ea s p e c t so fs y s t e ma n 砖y s i sa n dd 缎ls t r e a m 鳃a l a s i sa n dt h 髓m e 毫e 赋 d e s i g n st h es y s t e mi nd e t a i lw l “c hi sr e l a t e dt 0d e s i 四o fd a t a b a s ea n ds y s t e m s o f e w a 豫s t 瞰c 抛r e a tl a s t ，i ti 贰d u c e st h ed e s i g no fp g r a 姗i n ge a c h 啦o d u l e 甜避t h eo p e r a t i o n 蠢o wi ne a c hm o d u l e ，s 豫m a n i e st h ep a p e ra n d s t a 鼍e st h e & t u 端 o f t h es y s t e m k e yw o r d s ：i n s t r u c t i o hm a n a g e m e n t ，b s ，a s 只s y s t e ma n a l y s i s ，s y s t e m d e s i g n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含本人为获得内蒙古师范大学或其它教育机构的学位或证书面使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在 论文中作了明确的说盟并表示感谢。 签名音维 吼2 0 0 彻鲈 a _ ， ? j 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解内蒙古师范大学有关保蟹、使用学位 论文的规定：内蒙古师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容 和纸震论文的内容相一致。 保密 签名 奇陲= 玺2 耋嚣其| 日 繁 耄绪论 第l 章绪论 在本章主要讨论了开发、设计基于8 s 的课程资源与教学管理平台的必要性，说骧 本文的研究内容和课题研究意义和研究现状。 - 1 i l 问题的提出 知识经济的到来，社会需要有创新意识的人。面向2 1 世纪的教育改革的一个重要 课题是如何培养创新人才，如何培养学生探索知识、发现知识的能力。内蒙古民族高等 专科学校是所专科院校，随着学校办学翘模的隧益扩大，学校的课程资源与教学管理 藤临着越来越高的要求，比如大批量的课程资源的管理、快速的成绩及课程表查询、教 师远程录入学生成绩及布置批改学生作业等。借助先进的信息技术来解决院系在课程资 源与教学管理上遇到的各种难题，实现课程资源与教学管理的信息化，是十分迫切需要 的。 1 1 1 当前高等院校教学改革的形势 近年来，教育理念逐渐从“重教 开始向“重学 转化。人们意识到，学生才应该 是教育教学活动的主体，而教师在教学中应该起着主导作用，引导和激发学生的求知欲 望、学习兴趣，为学生个性发展提供条件、创造环境。在当前的高等院校教育改革过程 中，为了体现学生学习的主体性，让学生自主学习，充分发挥学生的创新精神，教师在 课堂教学中讲框架，讲静沿，讲思路，讲方法，至于其它更细节的知识靠学生在教师的 指导下，主动去获取，去探索。 网络已经成为当代大学生获取学习资源的主要方式。然而，网络只是信息传播的载 体，信息资源的汲取和共享才是人们使用网络的瞬的所在。要发挥网络的功能，就必须 要有丰富的教学信息资源支持。网络课程资源库作为教学支撑环境，已经成为高等院校 校园网建设中很重要的一部分。 1 1 2 我校课程资源与教学管理的现状 目前，我校建设了校园网络，在硬件方面做到互连互通不成问题；但在构建适合学 校特点的课程资源与教学管理软件方面，仍处于滞后状态。校园网作用的发挥只达到了 i n t e r n e t 上网代理；对外宣传；利用阿p 等提供简单的文件共享这样三个层次。网站与 内蒙古师范大学硕士学位论文 用户的交互性较差，并未真正发挥网络的作用。 1 我校在日常课程资源与教学管理工作中处理数据时一般采用以下步骤： 相关教学管理人员在单机上操作数据，处理结果； 通知网络管理人员，网络管理人员在合适的时候放到校园网上； 数据需要更新时，由办公人员重新处理数据： 将更新后的结果再次交给网络管理人员，更新网站内容。 2 我校教学管理工作中处理数据的方法可能带来以下问题： 课程资源发布往往需要多人参与，信息不能得到及时有效的更新； 校园网络提供的大多是静态内容；用户访问网络时，大多数情形下是充当信息的 被动接受者，很难做到与网站的交互； 用户间的信息交流不畅，一般需借助电话，打印机等工具，网络的作用未真正体 现出来； 不同部门共享数据不方便，数据的完整性和一致性很难保证。 1 2 课题研究的内容 课程资源在教学过程中起着指导和辅助的功能。如课程教学大纲、教学进度安排、 实验安排等给教师提供教学指导方向；与课程相关的教学资源，如教师的备课教案、唧 课件、以及院系组织开发的c a i 课件、网络课程等等对教师的教学起着辅助作用；学生 的作业、学生的作品等是教师了解学生学习情况最好的信息。但是，在实际的教学工作 中，这些资源往往分布在院系的行政人员、管理人员和任课教师各处，资源的分散不但 给教学工作带来不便，也使得学生难以接触这些资源，不利于学生的学习。 本课题针对这些情况，提出建立一个课程资源与教学管理系统，组织和建设院系教 师课程教学和学生课程学习全过程中所涉及到的课程资源。 1 3 课题研究意义 基于b s 结构课程资源与常教学管理系统，不但是数据管理软件，而且是多用户 进行交流的平台。该系统能够增强教师与教师间、教师和学生间的交流，进一步加强学 校信息化程度，提高办事效率。 1 3 1 加快学校教育信息化的进程 课程资源建设是校园信息化的基础，是开展网上学习的关键。课程资源与教学管 2 第 搴绪论 理平台建设是实现课程资源建设的一个重要途径，在校园网上构建各个院系的课程资源 与教学管理平台，为院系教师的教学和学生的学习提供全新的工具，不但是改革传统教 学模式，实现学科与信息技术整合、培养学生信息素养的重要途径，同时作为校园网建 设的重裴组成部分，它的建设将大大提高我校校园网的利用效率，加快学校教育信息化 的进程。 而且随着信息化时代的到来，我校硬件设施的发展也襁具规模，同时我校教师在教 学软件设计与开发方面也已具备相当的基础，这些都是教育信息化和网络化的良好的先 决条件。利用这些良好的条件，进行课程资源与教学管理平台建设，让各个院系、各个 有能力的教师和学生投入到课程资源的建设中来，不但能转变教师传统教学观念，增强 教师教育信息化的意识，同时也能加快学校教育信息化的进程。 3 。2 实现课程姿源的共享，促进学习者学习能力的提高 资源共享是网络时代的重要特征。怎样提供丰富的课程资源让师生麸享，怎样增加 学生之阀、教师和学生之闻的交流是当前高等院校教学中急霰解决的问题。本课题研究 的课程资源与教学管理平台中将谍程资源管理和组织起来，有利于师生分类搜索相应的 资源进行学习；同时，借助网络资源进行的学习是一种新的学习形式，是种个别化的 学习，学生需要自己安排学习计划，选择学习内容，掌握利用网络资源学习的能力，这 有助于培养学生自主学习和怠l 新能力，促进学生学习能力的提高。 1 4 研究现状 通过对中国学术期刊全文数据岸与中国优秀硕士学位论文全文数据库的检索，与教 学管理系统实现相关的论文很多。就主流的教学管理信息系统产品而言，从设计结构上 看，大部分教学管理系统采用了比较适于网络方式并易于升级维护的b s ( 浏览器服务 器，b r 侧s e r s e r v e r ) 结构方式，也有一部分教学管理软件还维持着e s 客户税服务器， c l i e n t s e r v e r ) 的结构。此外，也有一部分软件支持b s 、c s 多种结构，或在b s 内 含其它结构。由于基于c s 模式的管理信息系统普遍存在开放性差，软件的开发周期长， 开发费掰嵩，软件的维护量大等缺点。所以整体来说，教学管理系统正在经历着默c s 向b s 结构转变。 实现b s 结构的教学管理系统涉及到的技术可以分为两个方面：服务器端技术和客 户端技术。客户端技术主要涉及孵鹾b ￥瑟e r i p t 等与圈页制作有关的内容显示技术； 服务器端技术主要涉及w e b 服务器技术、数据库访问等与内容生成相关的技术。目前开 3 内蒙古师范大学硕士学位论文 发系统主要采用的技术方案以下三种： 一 1 m i c r o s o f t 解决方案 服务器以w i n d o w sn t4 0 2 0 0 0 为操作系统，采用i i s4 0 5 0 作为w e b 服务器， m i c r o s o f ts q ls e r v e r7 0 2 0 0 0 作为数据库服务器。客户端通过浏览器运行带有 v b s c r i p t ，j a v a s c r i p t 脚本语言的h t m l 程序，w e b 服务器上采用a s p ( a c t i v es e r v e r p a g e s ) 技术作中间件的服务。 2 s u n 解决方案 服务器以n t 4 0 为操作系统，采用s u n 公司的j a v aw e bs e r v e r 为w e b 服务器，o r a c l e 为数据库服务器。客户端通过浏览器运行s u n 公司j a v a 语言编制的j a v aa p p l e t ，w e b 服务器上运行j a v a 编制的s e r v l e t 为中间件。这种方案对开发人员技术上要求较高， 软硬件费用过于昂贵，一般适用于商业环境。 3 l i n u x 解决方案 服务器采用l i n u x 为操作系统，运行a p a c h e 为w e b 服务器，m y s q l 为数据库服务器。 客户端通过浏览器运行h t m l 程序，w e b 服务器上采用p h p 编写中间程序。这是一种很好 的方案，在软件上可以完全免费。l i n u x 系统的缺点是基于l i n u x 的应用软件还比较少，一 开发平台的功能简单，界面不太友好、主要功能仍需通过命令行的方式来实现、一般用 户难以掌握。p h p 是当今i n t e r n e t 上最为火热的脚本语言。p h p 在很大程度上综合了p e r l ， j a v a 和c 语言的精华，在语法架构上继承了c 语言的风格。作为一种新的脚本语言，p h p 在确保易学易用的基础上，能够提供各种强大的功能。不同于其它网络编程技术，p h p 是一种自由软件。 教学管理系统开发所采用的分析方法有结构化设计方法、面向对象的分析方法和面 向数据的分析方法。这些系统所实现的功能是依据当前学校的特点出发所以也存在不 同。以下对一些典型开发的论文进行分析： 1 教学管理网络系统的开发与研究( 杨东霞长安大学硕士论文2 0 0 1 1 1 ) 一文 采用结构化的分析方法。着重讨论了针对高校教学管理的现状与发展要求，为实现高校 教学网络化、规范化，并解决数据在网上的安全性问题等进行了讨论。 该系统实现所采用的技术： 教学管理网络系统采用的是c s 结构体系，选用w i n d o w sn ts e r v e r4 0 作为系统 的网络操作系统，系统数据库设计采用规范化设计方法，以m i c r o s o f ts q ls e r v e r7 0 作为数据库管理系统，程序设计采用的是p o w e r b u 订d e r 。 该系统实现的功能： 4 第 章绪论 该系统的功能模块有：基础数据管理、招生管理、教务管理、选课管理、学籍管理、 教学调度管理、教师管理、教材管理、系统维护及管理等共九个模块。该系统的特点是 单个模块的改动不会影响到其他模块；新增业务只需添加新的功能模块而不需要对其他 模块进行改动。本文采用的是c s 架构的信息平台。 2 。多层分布式结构教学管理信息系统的设计和实现( 齐耀辉河北大学硕士论 文2 3 6 ) 一文对多层分布式结构技术进行了分析和探讨，并以教学管理信息系统的 开发为例，深入讨论了开发多层分布式结构的信息系统所应注意的问题。在系统分析和 系统设计阶段采用的是生命周期法和原型法相互结合的分析方法。在系统实施阶段采用 的是面向对象的程序设计方法。在数据库设计方蕊，采用了暂存数据技术。暂存数据技 术，使系统中当数据库服务器或应用服务器发生故障时，用户能够把更新的数据暂时存 储在客户端机器中，待数据库服务器或应用服务器工作恢复厩常后，再把数据加载到系 统中著更新回数据库。暂存数据技术对笔者的开发起到了有益的启示。 该系统实现所采用的技术：系统采用了多层分布式结构体系，以w i n d o w s2 0 0 0 s e r v e r 作为应用程序服务器和数据库服务器平台，以m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 为 数据库管理系统，系统的开发语言选焉了d e 量赫量。 该系统实现的功能： 该系统的主要功能包括：信息查询子系统、师资与科研学术子系统、教材管理子系 统、学生管理子系统和系统维护予系统。 该系统在系统分析和系统设计阶段采用的生命周期法和原型法相互结合的方法和在 系统实施阶段采用面向对象的程序设计方法对笔者起到了有益的启示。这种开发方法使 用户最大限度参与到系统的开发过程中，使开发出靛系统熊受好地满足用户的需求。 3 基于c s 与b s 模式的学分制教学管理系统( 宋宇翔广东工业大学硕士学 位论文2 0 0 5 4 ) 一文是为广东培正学院设计的学分制教学管理信息系统。该论文介绍了 开发教学管理系统的相关技术及管理信息系统的概念、发展历史、主要特征、组成结构 和应用等内容以及结构化生命周期开发方法。 该文以结构化分析方法为主线，对学分制教学管理信息系统进行了详细的需求分析， 阐述了系统的功能需求，并给出了系统的数据流图，勾画出了新系统的逻辑模型。在此 基础上采用结构化设计方法对系统进行设计，在系统的功能结构图的基础上，对各功能 模块和数据库进行了详细的设计。为保障系统的安全运行设霭了三道安全防线。第一道 防线是物理层设置酶端服务器并安装防火墙。第二道防线是登录层通过用户、口令的验 证确定翔户的访问权限。最后一道防线是在数据层中，将数据表在数据库中进行按用户 5 内蒙古师范大学硕士学位论文 类型授权。系统的设计包括数据库表的设计和各功能模块的设计。该文对于每个功能模 块的数据浏览、增删改、以及用户的身份验证和后台数据的自动处理四个方面都做了系 统的分析，给出了具体的实现方法。 该系统实现所采用的技术： 该系统选择w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 作为应用程序服务器和数据库服务器平台，采用 m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 作为数据库管理系统，系统的开发语言选用了d e l p h i 语 l 口o 该系统实现的功能： 该系统的功能主要包括：学籍管理、课程管理、选课管理、成绩管理、公共信息管 理。 4 基于j 2 e e 的远程教学管理系统的研究( 陈康南京信息工程大学硕士论 文2 0 0 5 5 ) 一文是以南京信息工程大学远程教学系统为基础，采用u m l 可视化技术对教 学管理系统进行系统分析建立系统的功能模型和对象模型，并且进行了系统的设计。在 系统的设计过程中重点研究了对象关系模型转换，提出了比较合理的对象模型到关系模 型映射的策略，优化了数据库、提高了系统的响应速度。系统的实现采用的是m v c ( m o d e l v i e wc o n t r 0 1 ) 模式和j 2 e e ( j a v a2e n t e r p r i s ee d i t i o n ) 相结合的模式。用统一建模 语言u m l ( u n i f i e dm o d el a n g u a g e ) 对系统进行详细分析，给出了系统的具体设计，包 括系统结构设计、数据库设计、文件系统组织结构设计、信息安全访问设计等。 该系统实现所采用的技术： 该系统操作系统选用w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r ，系统开发选用j 2 e e 作为开发平台，数 据层采用o r a c l e 作为数据库服务器，应用服务器选择了b e aw e b l o g i cs e r v e r 。 该系统的主要功能： 该系统的功能主要包括：学生管理、教师管理、成绩管理、课程信息管理、公告管 理、文档管理、课程资源库的管理等。 该系统采用的是统一建模语言u l l l 。u m l ( u n i f i e dm o d e ll a n g u a g e ) 是一种可视化 的建模语言，是运用统一的、标准化的标记和定义来实现面向对象的软件分析和设计的 一种方法，是面向对象方法用来表述系统设计的图形表示法，用来表达、叙述、构建和 记录复杂软件不同方面的语言。该系统采用的统一建模语言u m l 的笔者的设计开有一 定的启发。 6 第2 章系统需求分析与总体设计 第2 章系统需求分析与总体设计 本章首先给出系统的需求分桥报；接着讨论系统的总体设计，包括：系统1 开发所用 工具、系统的体系结构、系统开发方法和系统运行平台。 2 。1 系统需求分析 软件系统需求分析是软件开发准备过程中的项重要的内容，被用来说明要设计的 软件系统将提供什么样的系统服务和遵循什么样的系统约束。 系统的需求分橇主要包括软 牛系统在性能方面的需求和功能方面的要求。软件系统 在性能方面的要求就是系统所必须遵循的一些约束和限制，如访问权限的限制、处理时 间的约束；可靠性要求；健壮性要求等等。根据观察和面谈课程资源与教学管理系统的 性能要求如下： 系统具有自动保护功能，用户登录到系统后，若在1 5 分钟内没有进行任何操作， 用户需要重新登录系统。 系统具有相关提示，不需要特别训练，用户就可以很快地掌握如何使用系统中提供 的大多数功能。 系统具有的安全性，用户登录时，系统要根据登录的身份分配用户相戍的权限( 如 管理人员具有对教师、学生信息的添加、修改、删除、浏览的功能，而其他用户对教师、 学生信息只有浏览的权限) 。 软件系统在功能方面的需求就是软件系统所提供的系统服务。本系统由五个大的功 能模块组成：登录管理、课程资源管理、成绩管理、课程表管理和作业管理。五个模块 的功能需求分析如下： 2 1 。l用户登录管理需求 本系统中的用户包括管理人员、教师用户和学生用户。用户身份不同对系统使用权 限有所不同。 用户登录时，系统先检查输入的用户名、密码和学号或编号，若用户名、密码和学 号或编号都正确则登录成功，否则给出出错信息要求用户重新输入信息。只有当用户输 入的用户名、密码和学号或编号均正确时才能通过系统验证进入主页面进行相应的操 佟。具体要达到以下功能特点： 管理人员：可以进行文件上传与下载、信息查询、个人信息修改等操作； 内蒙古师范大学硕士学位论文 普通教师用户：具有信息查询、文件上传与下载、成绩录入和审核、作业的布置 和批阅的权限； ， 学生用户：具有信息查询、文件上传与下载的权限。 首次登录本系统时必须要注册，注册时要录入学生姓名和学号，如果这个学生信息 不在学生基本信息表中则不让其注册。 2 1 2 课程资源管理需求 本系统中资源的组织和建设是以文件为单位的。系统的部分资源是系统创建的时 候提供的，但是建设阶段添加的资源毕竟有限，要使平台不断壮大，资源不断增加，后 期平台运行过程中，教师和学生对资源的不断积累是非常重要的。 在本系统中，用户可以使用所有的相关资源，也可以把自己收集的相关资源上传到 服务器中供其他用户浏览和使用。具体要达到以下功能特点： 教师登录资源管理模块后，可上传教学课件、课程案例、学科电子书籍、视频 文件和常用软件资源； 学生登录资源管理模块后可浏览、上传公共资源； 根据权限可对上传的资源修改或删除： ， 进入课程资源管理界面可以看到最近上传的最新的课程资源。如：教师上传的 教学课件、课程案例及分析、学科电子书籍、视频文件及软件资源。用户单击相应的标 题，可以看到文件的详细信息，单击文件名可以下载资源； 资源可以按类查找，一个大类中包含几个小类。如：用户要查找计算机编程语 言方面的资源，则先选择“语言类 ，就可在页面中看到跟编程语言相关的信息。用户 可以进行更详细的查找，比如想要查找编程语言类中的c 语言相关的资源，操作方法为： 先从大类中选择“语言类 ，然后从小类中选择“c 语言一后点击“搜索 按钮即可； 如果想查找指定教师上传的资源，从下拉列表框中选择教师名后点击“搜索一 按钮即可找到该教师上传的所有资源。 2 1 3 成绩管理需求 成绩管理对学生的各门课程的考试成绩进行管理，执行由于成绩不同而需要进行的 处理，最后生成统计分析报表。具体要达到以下功能特点： 通过校园网录入核对学生考试成绩，由任课教师录入并提交学生考试成绩。分 课程按班级录入学生考试成绩； 第2 章系统需求分 嚣毒总体设计 学生登录系统可以根据学号查询自己各学期的考试成绩； 可以进行统计，包括各分数段人数及百分比例统计、平均成绩统计及全班及格 率统计，以此为任课教师的试卷分析提供数据； 每门课程成绩录入后，要求进行打印由任课教师签名后存档，同时成绩一经提 交，任课教师无权再更改成绩； 教师可对某人或某门课程成绩进行查询； 相关的管理人员可以对成绩库进行导入和导出及成绩备份等批量数据操作。 2 。 。4 课程表管理需求 课程表是教学任务得以正常运转的保障，此课程表管理是为了方便教务管理员及师 生随时可从互联网上查询到课程表信息，为教务同常调度等正作提供信息依据。要求达 到以下功能特点： 学生通过校园网查询班级课程表； 教师可按权限查询与个人有关的课程表信息。 2 1 5 作业管理需求 作业是检查学生学习状况的重要评估手段，也是教学管理平台中必不可少的一部 分。但是与通常作业提交方式有所区别的是，网络教学平台中不以普通文本方式进行， 而是采用电子文本形式或文件形式。具体要达到以下功能特点： 提供基于霹e b 的学生完成、提交作业功能； 提供基于霹黯的教师批改作业功能； 2 2 系统开发所用工具 本系统采用s 虢s e r v e r2 0 作为服务器端数据库的开发软件；采用a s p 、 j a v a s c r i p t 脚本语言和v b s c r i p t 脚本语言作为系统的开发语言；采用m a c r o m e d i a d r e 嘲e a v e r8 作为网页设计和开发的工具。 2 2 1m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 数据库 用户需求具体有课程资源、课程表、成绩、作业等数掘的查询、修改、删除和保存 操作。这就要求数据库结构能充分满足各种信息的输入与输出，实现有组织地、动态地 9 内蒙古师范大学硕士学位论文 存储大量关联数据，方便用户访问系统中的数据，它与文件系统的重要区别是数据的充 分共享，交叉访问，与应用程序的高度独立性。系统开发的成功与否依赖于系统所采用 的数据库系统是否满足系统的需要。 关系模型是目前应用最广泛的一种数据模型。美国i b m 公司的研究员e f c o d e 于1 9 7 0 年发表了标题为大型共享数据库的数据关系模型的论文，文中首次提出了 数据库系统的关系模型。2 0 世纪8 0 年代以来，计算机厂商新推出的数据库管理系统 ( d b m s ) 几乎都支持关系模型乜1 。关系方法由于其理论上的完美和结构上的简单，它的出 现对数据库技术的发展起着至关重要的作用，成功地奠定了关系数据库理论的基石。关 系数据库是以关系模型为基础的数据库，它是用数学方法来处理数据库的组织，具有简 单灵活、使用方便、数据独立性高等优点。 随着i n t e r n e t 的发展，w e b 技术日新月异。在典型的服务器端网页设计技术中数 据库是动态网页设计过程中必不可少的组成部分。a c c e s s 数据库作为微软推出的以标准 j e t 为引擎的桌面型数据库系统，由于具有操作简单、界面友好等特点，具有较大的用 户群体。但是在a s p 十a c c e s s 应用系统中，如果获得或者猜到a c c e s s 数据库的存储路 径和数据库名，则该数据库就可以被下载到本地。而且a c c e s s 数据库的加密机制非常 简单，所以即使数据库设置了密码，解密也很容易。正是由于上述原因a c c e s s 数据库 并不适合应用于本平台。 本教学管理平台中使用m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 ，主要基于如下考虑： 1 目前w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 十m i c r o s o f ts q ls e r v e r2 0 0 0 的模式己变为国内软 件开发的流行平台。m i c r o s o f ts q ls e r v e r 功能强大，操作方便，界面友好、安全性等 方面与w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 操作系统结合紧密是开发应用的首选。 2 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 易学、易用，支持分布式应用，并发性、安全性、可靠 性较好。 3 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 是性能好的关系数据库管理系统，是新型多线程、并行 式数据库设计，能满足教学管理平台有关可靠性、并发性、数据完整性和安全性的要求。 2 2 2a s p ( 动态服务器页面) a s p 是( a c t i v es e r v e rp a g e s ) 一套微软丌发的一种网络编程技术。a s p 内含于i i s 3 0 ( i n t e r n e ti n f o 珈a t i o ns e r v e r ) 及其以上版本中。准确地说，a s p 不能算做是一 种编程语言，因为a s p 没有提供自己专门的编程语言，而是允许用户使用包括v b s c r i p t 、 j a v a s c r i p t 等在内的许多已有的脚本语言编写a s p 的应用程序。因此，a s p 实际上应当 1 0 第2 章系统需求分析与总体设计 是一种脚本语言的服务器端编写环境。通过a s p 指令和a c t i v e x 组件我们可以建立动态 的交互的高效的w e b 服务器应用程序。有了a s p 就不必担心客户的浏览器是否能运行你 所编写的代码，因为所有的程序都将在服务器端执行，包括所有嵌套在普通h t m l 中的 脚本程序。当程序执行完毕后，服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器，这样也就减 轻了客户端浏览器的负担，大大提高了交互的速度。通过使用a s p 的组件和对象技术， 用户可以直接使用a c t i v e x 控件，调用对象方法和属性，以简单的方式实现强大的功能。 本教学管理平台中使用a s p ，主要基于如下考虑： 1 a s p 使用v b s c r i p t ，j a v a s c r i p t 等简单易懂的脚本语言，结合h t m l 代码，即可 快速地完成网站的应用程序。 2 a s p 无须编译，容易编写，由服务器的软件解释后直接执行。当执行a s p 程序时， 脚本程序将一整套命令发送给脚本解释器( 即脚本引擎) ，由脚本解释器进行翻译并将其 转换成服务器所能执行的命令。 3 与浏览器无关，用户端只要使用可执行h t m l 码的浏览器，即可浏览a s p 所设计 的网页内容。a s p 所使用的脚本语言( v b s c r i p t ，j a v a s c r i p t ) 均在w e b 服务器端执行， 用户端的浏览器不需要执行这些脚本语言。 4 a s p 的源程序不会被传到客户浏览器，因而可以避免所写的源程序被他人剽窃或 篡改，提高了程序的安全性。 a s p 的升级版本a s p n e t 在执行速度等方面明显优于a s p ，但是目前调试比较困难， 考虑到目前的实际技术水平，部署a s p n e t 服务器比较困难，所以选用的服务器端的脚 本为a s p 。 2 3 系统体系结构模型 浏览器服务器结构( b r o w s e r s e r v e r 结构，简称b s 结构) 是随着网络技术的兴起， 对客户机一服务器结构( c 1 i e n t s e r v e r 结构，简称c s 结构) 的一种变化或者改进的 结构。 2 3 1 客户机一服务器模型 c s 是一种分布式处理模式，利用台式计算机的处理能力将系统的功能分布到不同 的客户机上，它有三个主要构成元素：数据库服务器、客户应用程序和网络。 内蒙古师范大学硕士学位论文 传统c s 结构是一种两层体系结构，它将一个数据库应用分成客户端和服务器两部 分，如下图2 1 所示： 图2 1c s 模型 客户端进行数据的前端处理( f r o n t e n dp r o c e s s i n g ) ，向用户显示数据和提供运 算的接口，并能够向服务器发送请求，主要功能是与用户交互、显示数据或者输入数据、 管理客户端和服务器的连接、处理部分业务规则并且将数据请求提交数据库服务器、处 理服务器返回的结果并且对数据进行格式化。服务器返回的数据包括：错误报告、反馈 回的数据。客户端是局域网中安装有客户端应用程序的p c 机或者工作站，既能向服务 器发送服务请求，也能与同一网段中的其它机器进行通信。 服务器是网络中向客户机提供访问、打印、通信或者其它服务的计算机，在网络中 具有较高的性能要求，在硬件上拥有比客户机更高档次的处理器、大容量的磁盘阵列和 不间断电源( u p s ) ，在软件上，采用容错特性和高性能多用户操作系统，以确保多用户 服务。在c s 模型中，服务器主要进行数据的后端处理( b a c k e n dp r o c e s s i n g ) ，它管 理数据资源，对数据进行存储、维护以及对数据执行操作，主要的功能是为所有用户管 理数据库、维护数据库的完整性、对数据库进行备份和恢复、接收和管理多用户请求、 对请求进行优化、将客户请求的处理结果返回给客户机、管理和维护数据库的安全。 在这种模式下，服务器管理数据，客户端执行应用程序、发送请求、分析和处理来 自服务器上的数据。 这种模式的缺点是： “胖客户机 现象，不仅应用程序的性能受限于p c 机资源，网络流量也增加 了； 服务器负担过重，大数据量和多个用户并发使用将造成数据库的瓶颈，使数据 库性能急剧下降； 第2 章系统需求分析与总髂设计 可维护性差。对应用程序的一个小改动都会涉及到把整个应用重新分发给埔户， 如采用户数量庞大，那么应爝程序的更新所带来的开销将是非常匿大的。 2 3 2 浏览器服务器模型 如果i n t e r n e t 或者i n t r a n e t 网络中的p c 或者工作站利用浏览器直接访问数据库 应用系统，而不需要额外的客户端软件的应用模型就是b s 。按照网络应用模型，b s 是一种n 层模型，共有三层：数据库服务器、应用程序服务器和客户端，按照功能也分 成三层：展现层、业务层和数据库层。其中，展现层主要面对用户，涉及到用户界蘧的 组织、布局和模块的集成、操作的流程安排，业务层也称为w e