（计算机应用技术专业论文）教学教务网站的设计与实现.pdf

中文摘要 中文摘要 随着融合影像、语音和数据等多媒体信息网络技术的成熟，以及i n t e m e t 的 不断普及，使得网上教学获得了前所未有的强大技术支持手段。教学平台是适 合校园网、通用性强的软件，提供一个支持师生在网上进行课上和课下教学活 动的环境。当前的校园信息化建设中，建立教学教务平台显得尤为重要和迫切。 本论文基于软件工程的思想，采用多层w e bs e r v i c e 结构，对辅助教学平台 的需求进行了系统的分析，对其功能定义、流程设计、数据库结构设计、用户 操作响应等均进行了全面的阐述，并实现了满足现实需要的教学教务管理平台。 论文首先介绍了系统开发的背景，教学教务平台的发展现状和发展趋势， 并对开发模式、需求组成、项目实施过程进行了分析和论述。确定采用多层b s 模式、遵循良好的软件工程规范进行系统开发。 在此基础上，论文从表示层( 网页) 、业务层( 中间控制) 、数据层三个角度 详细论述了教学教务网络平台的系统框架、技术实现顺序，全文提供了一个通 用的、详细的教学教务网络平台解决方案。 关键字 教学教务网络平台，多层体系结构，软件工程，w e bs e r v i c e a b s t r a c t a b s t r a c t r e c e n t l y , t h em u l t i m e d i at e c h n i q u en e t w o r k ，i n c l u d i n gv i d e o ，s o u n da n d d a t a ，h a s b e e ng r e a t l yd e v e l o p e da sw e l la si n t e m e t t e a c h i n go ni n t e r n e th a sr e c e i v e ds t r o n g t e c h n i c a ls u p p o r t e d u c a t i o na d m i n i s t r a t i o np l a t f o r mo ni n t e m e ti sal e a r n i n gs e t t i n g f i tt oc a m p u s w i d en e tw h i c hi sf o u n d e do nt h eb a s i cn e te s t a b l i s h m e n t i tp r o v i d e s t e a c h e r sa n ds t u d e n t sac o n v e n i e n te n v i r o n m e n tf o re d u c a t i o ni na n do u to fc l a s s t h i sp a p e rp r e s e n t e dad e t a i l e da n ds m a r ts o l u t i o nf o rt h ee d u c a t i o n a la d m i n i s t r a t i o n n e t w o r kp l a t f o r m aw e l l d e f i n e ds p e c i f i c a t i o nw a sa p p l i e dt oc o n t r o la n ds u p p o r tt h e s o f t w a r ee n g i n e e r i n gf l o wo ft h ep r o j e c t t h i sp a p e rd e s c r i b e dh o wt oa n a l y z e r e q u i r e m e n t so ft h ee d u c a t i o na d m i n i s t r a t i o nn e t w o r kp l a t f o r i l l ，a n dh o w t ot r a n s f e r t h er e q u i r e m e n t st of u n c t i o ns p e c i f i c a t i o n , a n dh o wt o r e a l i z et h ef u n c t i o nv i a d j i f f e r e n tt e c h n i q u e t h i sp a p e ru s e dm u l t i - l a y e ra r c h i t e c t u r et ob u i l du pa ne f f i c i e n c ya n dp o w e r f u l e d u c a t i o n a la d m i n i s t r a t i o nn e t w o r kp l a t f o r m t h ed a t a b a s el a y e r ，t r a n s a c t i o nl a y e r a n du s e ri n t e r f a c el a y e r ( w e bp a g e s ) w e r ed e s i g n e da n dd e s c r i b e d t h ep r o d u c t i o no f t h i sp a p e rc a nb et r e a t e da sag e n e r a ls o l u t i o nf o rm a n yu n i v e r s i t i e sa n dc o l l e g e s k e y w o r d e d u c a t i o n a la d m i n i s t r a t i o nn e t w o r kp l a t f o r m ，m u l t i l a y e ra r c h i t e c t u r e ，s o f t w a r e e n g i n e e r i n g ，w e bs e r v i c e 内容目录 图目录 图2 1 软件团队的人员分工9 图2 2 需求到设计的跃升1 0 图2 3 文件夹结构示例。1 5 图2 4 文档修订记录示例1 6 图2 5 版本号组成16 图3 1 四层b s 结构示意图2 7 图3 2 教学教务网络平台应用流程图3 4 图3 3 教学教务网络平台页面关系图3 5 图3 4 教学教务网络平台控制流程图3 6 图4 1 判作业页面技术实现流程图4 6 图4 2 在线评估教师页面技术实现流程图4 7 v i 内容目录 表目录 表2 1 用户登录控制规则。l o 表2 2 用户数据表1 0 表2 3 审核文档表格示例1 7 表2 3 信息交互功能说明表2 4 表2 4 信息检索功能说明表2 5 表3 1 需求分类汇总表2 8 表3 2 学生信息表3 8 表3 3 上传文件信息表3 8 表3 4 教师评价信息表3 9 表3 5 讨论区信息表。3 9 南开大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年月 日 瓷指尊教师而惹j 。- 本黝更属于葆丽。在 年解密后适用本授权书。 指导教师签名：学位论文作者签名： 解密时间：年月日 各密级的最长保密年限及书写格式规定如下： 南开大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 。的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签名： 年月日 第一章引言 1 1 1 选题背景 第一章引言 第一节本文研究背景 2 1 世纪以高科技为核心的知识经济将占主导地位，国家的综合国力和国际 竞争力将越来越取决于科学技术创新水平。教育作为知识创新、传播和应用的 基础，培养和输送人才的摇篮，已经成为经济发展和社会进步的基础。 在信息技术迅猛发展的今天，人类现有的教学内容、教学手段、教学方法等 经历着极大的挑战，同时技术的发展本身又为实施教学信息化和教学改革提供 有利条件。为了迎接信息化社会对教育提出的种种挑战，国内外的学者做了许 多探索，从单机、卫星电视、多媒体教学到网络教学，努力运用各种最新的信 息技术手段来优化教育与教学过程，并且取得了显著的成效。例如英国从1 9 8 9 年开始在全国范围内的所有高等学校中实施项称之为“计算机用于教学创新 ( c o m p u t e r si nt e a c h i n gi n i t i a t i v e ，简称c t i ) 的庞大项目，其目标是要通过计算机、 多媒体结合，实现对高等院校所有学科教学模式、教学内容到教学组织形式的 变革，当时成为整个欧洲乃至全世界关注的焦点l 。 传统教育的学习方式主要包括课堂学习和课后学习：课堂学习是以教师为主 体的学习方式，在课堂学习中所有的学生获得的信息都是一样的：课后学习是 以学生为主体的个性化学习方式，学生可以根据自己的需要选择学习的内容和 学习方法。在传统的课堂学习中信息交换的方式以同步为主，课后学习过程中 信息交换方式以异步为主。但是当今社会的知识爆炸和高校师生比例的严重失 调，使得高校内的教育教学工作面临较为严峻的挑战，如果依托信息技术建构 更为完整与合理的教育模式，提高教学效果的水平，成为当前校园信息化建设 的重点内容之一。 随着i n t e r n e t 逐步走上信息时代的历史舞台，并且迅速渗透至社会的各个领 域，引起人类社会生产方式、工作方式、学习方式乃至生活方式的重大变革， 同时使多媒体技术也得到了前所未有的发展，这些都为网络教学平台的产生和 发展奠定了坚实的技术支持。 第l 页 第一苹引言 现代教育的基本目标是实现素质教育、终身教育和全民教育，本文研究的目 标更加突出以学生为中心，以学生为主体的特点，通过静态图像、文本、数据、 视频和音频的有机地结合充分调动学生主动学习的积极性，使学生保持长久的 学习兴趣，真正达到让学习者主动建构知识的意义、实现自己获取知识自我更 新甚至创造新知识的理想目标。 1 1 2 教学教务网络平台的概念与内涵 近年来，国内许多高校都进行了大规模的校园网络建设，并连入国际互联网。 但是大多数高校投入的资金往往都用在了网络基础设施建设上，而网络教育需 要的软件资源的建设却被忽略，造成校园网的“高速公路”上没有“车”，“车 上没有“货 的尴尬局面。因此，许多老师尽管希望开展网络教学，但由于缺 乏或根本没有网络教育教学的支撑平台和网络教学资源，只能望“网 兴叹， 形成资源的极大浪费。所以，建立适合学校实际教学情况的网络教学平台就显 得尤为重要和迫切。 就我所在学校的实际情况来看，校园网和互联网已经接入多媒体教室，硬件 设施基本完备。但是就缺乏网络教学的支撑平台和网络教学资源，老师上课还 是沿用传统的教学方式，形成资源的极大浪费。同时我们也要看到网络教育是 传统教育的发展和补充，不能简单替代，而是要长期共存。所以在相当长的时 间内网络教育和传统教育的相互促进和融合是必然趋势。所以如何充分发挥网 络的教学功能，怎样利用现有技术，建成功能强大、结构合理的网络教学体系， 正是目前急需考虑和解决的重要问题。 网络教学平台【2 】是建立在网络基础设施之上的、用计算机编程实现的学习环 境，它的后台是一系统程序和被程序组织起来的数据库，它的前台是网页界面。 网络教学平台【3 】是适合校园网、通用性强的软件，提供一个支持师生在网上进行 课上和课下教学活动的环境，教师可以方便地在网上进行授课、管理学生、交 流信息和考核学生。学生可通过网络平台完成整个的学习过程，包括注册、阅 读新闻、查看资料、下载教案、交流讨论、在线测试等一系列学习活动。教师 可方便地把课件、讲义、通知、作业等发布给学生；学生能阅读到老师的讲课内 容，复习方便，减轻了课上记笔记的任务量。教师和学生可以在网上以各种形 式进行交流，获取信息更容易、信息量更大，学生交作业更方便，提高了学习 第2 页 第一章引言 效率。教学资料和数据可以方便地导入和导出，重复利用率大大提高，减轻了 教师和学生的负担。 本文所研究的教学教务网络平台基于校园网环境，以资源建设为核心，结合 传统教学过程中的关键环节，充分发挥教师、学生的交互作用，为学生、教师、 教务管理提供一个开放式的教、学、管三合一的综合环境，实现校园内的教学 资源共享和跨平台的信息资源访问，建成一个完整统一、技术先进、高效稳定、 安全可靠的基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的网络辅助教学系统。它包括网络辅助教学管 理平台和网络辅助教学资源库。前者提供教学环境，它包括网络辅助教学支持、 教学管理、教学资源库管理、系统管理系统等。后者提供教学内容，它包括开 展网络辅助教学所需的不同形式和种类的数字化教学资源。同时校园网以其快 速、便利的特点为网络辅助教学的开展提供了基本的硬件支持环境。 第二节教学教务网络平台发展概述 1 2 1 高校教学教务网络平台发展现状 目前教学教务平台开发的热点主要是集中于网上教学管理系统和教学支持 系统的开发，对教学过程提供全面但是比较基础的支持。网上教学平台在未来 将向以下几个方向发展： 1 加强教学辅助功能，提高教学支持系统的智能性【3 】。如在教学支持系统 中运用智能代理技术，以帮助老师更轻松地教、学生更好地学。 2 提供开发交互性网上课程的工具【4 】，例如用x m l 替代h t m l 进行网上 课程的开发。 3 加强网上教学系统的安全性，同时将借鉴电子商务的成熟技术，从而真 正实现虚拟学校的完整运作。 4 平台的模块化、可拆装化将成为另一个发展趋势。 5 提供课程内容等资源库管理方式，以便有效地组织和利用多门课程的资 源。 6 提供多种体现教育思想的课程开发设施和课程讲授工具，特别是协作学 习的组织工具，以充分利用w e b 优势，保证课程的教育质量。 第3 页 第一章引言 1 2 2 应用背景分析 本文所研究的教学教务网络平台的设计目标是利用计算机和网络技术，综合 不同的教学模式、不同教学对象的特点，在各种不同的教学环节中为网络辅助 教学提供灵活的、可缩放的、适合于多种层面、多种对象及多种网络环境的交 互式教学支撑平台，实现教学效果的最优化。它的主要设计思想为： 1 遵循以学生为主体，教师为主导的原则。在平台基于角色进行系统设计， 体现出学生自主学习的主体地位。同时，为了提高学生的学习效率，需 要强调教师的主导作用，其方式是教师通过组织学习资源，辅导答疑和 成果评测等手段对学生的学习进行引导和帮助。 2 为传统课堂教学提供网络辅助教学支撑环境。平台的设计应以课程为中 心，教师可依据教务安排开设与传统课堂对应的网络课堂，全面管理和 维护本课堂教学资源并提供相关管理功能。 3 建立内容丰富的课件素材和软件资源库整合学校教学信息资源，平台应 支持符合标准的网上教学资源的管理，并能针对不同角色提供相应的对 教学资源的操作权限，使管理员、教师、学生能在不同层次上管理( 上 传和下载) 所需要的教学资源。素材资源库应为教师制作课件提供资源 服务，教师可以选择在线或离线的方式进行课件编辑；学生可在线获取 本课程有效资源，充分享用本平台提供的各种资源服务。 4 为了营造校园学术交流氛围，在平台中应提供多种形式的师生交互环 境，促进师生交流。 5 建立网络辅助教学的评测系统。对用户来源、访问时间、访问内容等教 学过程实现全方位追踪和教学效果评测。 6 平台应具备较高的安全策略和友好的管理机制，能将教学资源、数据库、 w e b 服务的管理分离，能采取有效的用户安全认证技术对用户操作权限 进行动态管理。管理员可通过b s 方式进行可视化管理。 第4 页 第一攀引言 第三节研究问题的提出 1 3 1 当前教学教务网络平台存在的主要问题 l 当前教学教务网络平台存在的主要问题如下： 1 需求分析与设计过程准备不是，导致项茸实施混乱 大量的同类系统在需求分析和设计阶段的工作缺乏科学规划和良好的工 程管理规范，导致需求混乱，设计过程与需求分析无法实现有效的对应， 使得项目的实施过程存在严重的混乱。 2 。忽略内容与服务建设，导致系统功畿下降 同类系统往往强调单向的信息传递，但是忽略了教学过程中的“互动交 流”，导致教学教务网络平台成为某种形式的内部o a 系统，却无法实现 教师和学生之间、教师与教师之间、学生与学生之间的在线互动，矗接 影响了对教学教务工作的支撑作用。 3 忽视灵活性与扩展性的设计原则，导致重复建设 同类系统在设计中往往采用封闭式的系统结构，不注重系统的扩展性和 灵活性，当新的需求出现时，不得不面艴推侧重来豹窘境，这直接造成 了大量的重复建设工作，既浪费的资源，又影响了教学教务工作的信息 化进展。 1 3 。2 本文工作思路 本文掇从以下尼个方面歼展工作： 1 立足于软件工程的角度，论述系统的需求分析与设计原则。 如何组织整理项目需求，同时将需求与设计步骤进行有效的整合与对应， 这是本文工作的重点内容，也是同类系统在实施过程中必须注重的问题。 2 立足于学校的实际需求，进行详细完整的需求分析和设计描述。 教学教务网络平台的需求较为复杂，如何以规范的形式描述需求，并将 需求与设计进行良好的整合，这是本文工作的重要技术内容。 3 选择稳定良好的技术平台，保证系统西标的顺利实现。 技术平台的选择和各个逻辑层次的设计，是本文的具体技术工佟。 第5 页 第一章引言 第四节本文内容组织 本文在第一章引言部分介绍了研究背景并对校园网环境下的教学教务网络 平台的现状与背景进行了综述。 第二章着重介绍了指导设计与开发工作的基本原则，其中包括从需求分析向 概要设计转换的基本思路，以及针对设计中相关重点难点问题的解决办法。 第三章是本文的一个重要组成部分，旨在阐明学院级教学教务网络平台的关 键方法和核心技术。 第四章介绍了本文研究工作的实施环境，技术实现工作以及获得的相关效 果。 第五章分为两个部分，第一节对本文的研究工作和研究成果进行了总结；第 二节对相关领域的研究前景做了展望。 第6 页 第二章需求分析与项目综合管理 第二章需求分析与项目综合管理 第一节项目需求的确定 2 1 1 如何理解软件项目的需求? 教学教务网络平台面向学生、教师、管理人员提供服务，其中既要包含单一 课程的在线业务流程，同时还要满足学生与老师的多种应用需求，因此必须严 格的遵守需求分析的方法和规范，才能保证项目目标的顺利实现。 1 需求分析的重要性 不管何种类型的软件项目，我们最关心的是项目完成后是否能满足预期的目 标，实现预定的功能和性能指标。因此，前期的需求分析非常重要，任何理解 的偏差或者不完整都会直接导致项目的失败。因此，为了节约一点分析需求的 时间而导致软件质量低下是一种愚蠢的行为，它只能使我们事倍功半。本文建 议，在没有明确客户需求并预估工作进度的情况下，不要轻易的开展项目，因 为这样的盲目性会给团队造成巨大的压力。一般的流程是先做需求分析( 初步 分析，大致估计开发时间) ，然后待项目正式开始后进一步深入分析需求【5 】。 2 做好需求分析的前提 夺了解客户应用环境：必须了解客户要开发的项目目标是什么，这样才能 有的放矢的进行分析和设计。 令市场主流与技术主流的了解：应该抽出一定时间来做市场和技术调研， 如是否存在同类系统，有哪些优缺点，主流的解决方法是什么，有哪些 现成的工具包或开源代码等。可根据项目规模自由制定时间，根据经验 大概用预定项目周期的十分之一左右比较合理。 夺客户现有需求的总结和潜在需求的挖掘：应尽力挖掘客户的潜在需求和 未来可能会进行的系统扩充要求，以便为项目的深入发展奠定基础。举 个例子，客户如果想对数据库进行查询操作，那他很可能还需要检索或 组合查询，甚至升级系统到较大规模。 第7 页 第二章需求分析与项目综合管理 3 需求分析的人员分工 在本文工作中，除了用户( 教师、学生、管理人员) 以外，有丰富项目经验 的团队管理人员能对项目整体规划提出切合实际的意见和相对准确的进度估 算，从而为项目争取合理的资源和时间限制。另外，一个软件从需求分析、设 计、编码，到测试、调试、封装发布及后续的技术支持，这是一个完整的过程。 出色的测试经理可以对项目功能需要的测试时间、大致的工作量做出估算，进 一步帮助制定项目的进度和周期。因此，在需求分析阶段，市场、技术和测试 人员分别担当着不同的任务，应当共同协作完成这项工作。， 4 需求分析文档的内容组织 需求分析阶段通常需要完成项目建议书( p r o j e c tp r o p o s a l ) 、市场与技术调研 报告( m & tr e p o r t ) 、需求变更风险分析( r i s k sl i s t ) 和需求分析说明书 ( r e q u i r e m e n ts p e c i f i c a t i o n ) 。但是，针对中小型的软件项目，尤其是对文档要 求并不严格的项目来说，通常只需要写一份简单的项目建议书和需求分析文档 即可。如果项目规模更小，那可以考虑只把需求分析的一些要点内容记录下来。 需求分析说明书需要具备以下内容： 客户方的行业背景、实施项目的背景信息，特别是实施项目的主要目的 客户方提出的基本功能目标，可分类、逐条描述 客户方对功能目标的性能要求，如处理速度、精度、稳定性、兼容性等 客户方对项目实施的要求，例如开发周期、发布形式、项目成本等 夺客户方的计算机软硬件环境 夺项目设计与实施过程中面临的各种约束、假定等 本文将在2 3 节给出针对教学教务网络平台的需求分析内容，以体现理论对 实践的指导作用。 2 1 2 从需求向设计的跃升 教学教务网络平台的功能极为繁杂，项目团队往往由教师和学生组成，因此 良好的系统设计是必不可少的环节，本节内容专门针对“需求和“设计”的 关系进行描述，对需求进行拆解，然后按照技术内容进行纵向整合，从而可以 实现项目实施过程中的分工明确和进度控制的严谨。 第8 页 第一二章需求分析与项目综合管理 1 系统设计的前提 在对项目进行系统设计时，必须已经对客户需求的细节进行了详细的调查和 分析，对相关领域的技术有了一定了解，特别是对技术重点和难点进行了仔细 分析和统计。如果设计有了丝毫偏差，后面的实现和测试工作将是徒劳一场。 2 分工协作的工作模型 目前，很多软件团队是按照需求功能进行的人员分工。团队成员可能需要独 立处理界面、算法、数据库、网络传输等的部分内容。但是，不同技术人员在 自己负责的模块中，技术优势和劣势相对明显，这样整合起来的系统就是一个 水平不均衡、技术实现方法不一致的糟糕系统。而且，由于团队成员缺乏交流， 数据结构和接口的定义容易出现混乱，为系统的整合造成了很大困难。 显然，上面的分工模式存在很大的问题，本文建议另一种团队成员的协作分 工模式按照技能水平进行分层协作。具体来说，就是将系统按照使用技术 的不同进行工作分配。比如分配专人负责界面设计、流程控制、底层数据库和 相关接口设计、网络传输当然，这里指的专人可能是一个小组，小组内的 成员再按照这种方式进行分工。 满燕贫满 。f 鬈，弧一j 一二：| i ! za o 一 囊蒲贫廉庶贫费 图2 1 软件团队的人员分： 这样进行人员分工的好处在于不再要求技术人员有全面的技能，充分发 挥个人强项；系统风格和技术实现方法统一，整合容易；容易拓展进行大型项 目。这种分工耦合紧密，它可能一定程度上限制了团队成员的能力成长方向， 但通过提高内部的交流和学习风气可以保证个人成长和团队发展相互协调。 3 系统设计的分层 针对上面的协作分工模式，在进行系统设计时就不能简单的堆砌系统需求， 第9 页 第二章需求分析与项目综合管理 而要按照“需求纵向划分、设计横向汇总 的方式进行抽象，体现设计的价值。 客户往往关注的是系统的应用流程，怎样操作，而开发团队关注的则是控制 流程和数据流程，数据在系统内怎样存放，通过哪些控制怎样在系统内转移、 处理举例来说，个办公自动化系统的用户登录功能，客户仅仅需要知道 输入正确的用户名和密码后可以进入系统。而开发团队所要关注的则是： 界面：颜色、风格及按钮的摆放位置等 冷控制规则：这里可以理解为数据校验，简单分为： 表2 i 用户登录控制规则 编号 用户名密码结果 1正确正确显示登录成功 2 正确 错误显示密码错误 3 错误错误显示用户名错误 数据库存储：用户表的格式，例如 表2 2 用户数据表 编号用户名密码权限 1t o m 事幸木幸幸 普通用户 2j o i n ，拳 幸 高级用户 3a l i c e 幸宰幸 网管人员 可以看出，针对客户的简单需求，在开发过程中将其拆解为了几部分内容。 同理，针对其他需求，我们也需要进行类似的拆解，然后将拆解后功能类似的 部分进行合并，组成单独的设计模块，交给专门的负责人员进行实现。 需求 姐 殴计 图2 2 需求到设计的跃升 4 设计文档的内容组织 需求分析是从客户角度进行分析，着重在系统的功能说明，而系统设计则是 第l o 页 第二章需求分析与项目综合管理 一个从内部解析的模块划分过程。设计类的文档主要包括系统概要设计说明书 ( s o f t w a r eg e n e r a ld e s i g n ) 和详细设计说明书( s o f t w a r ed e t a i ld e s i g n ) 。 令概要设计：包括项目背景介绍、总体设计、接口设计、属性设计、系统 数据结构、运行设计、系统出错处理、开发环境和系统调试与测试方法。 令详细设计：包括编写目的、软件结构、公共数据结构、具体模块说明等。 本文在第三章将详细描述教学教务网络平台的概要设计。 2 2 1 配置管理概述 第二节软件项目配置管理 教学教务网络平台的设计与开发过程中，会面临大量的需求变更情况。在实 际应用环境中，又可能随着校园信息化建设的发展，需要不断的扩充功能、改 进设计，为完整的数字化校园做出贡献。为保证平台设计的合理性以及应用的 可持续性和功能的拓展性，必须要注重项目实施过程中的配置管理。 1 配置管理的概念 配置管理工作非常复杂，经过多年研究和探讨，得出以下普遍认可的定义： 配置管理协调软件开发过程，使得各种混乱和错误减到最小的技术，叫 做软件配置管理，它是一种标识、组织和控制修改的技术，目的是使错误达到 最小并最有效地提高生产效率【6 】。 配置项“处于配置管理之下的软件或和硬件的集合体，比如开发中的 各种文档、源代码、数据等【7 j 。 可见，配置管理可以理解为对系统配置项进行跟踪和控制的一套规则，它是 支持质量保证工作的核心，是种凌驾于其他管理规范之上的规范，作用在整 个开发过程中，规范行为，记录历史，以保证软件开发过程的正确和可控。 2 配置管理的主要活动和功能【7 1 【8 】【9 】 综合c m m 和i e e e 等各个体系的配鼍管理内容，其活动主要包括： 配置标识：找出需要管理的配置项，将其加以记录使其受控于配置管理 配置控制：对配置项的变更进行评估、协调、决策及实现等 状态报告：记录各个配置项的变化状态，从而记录整个软件的变化过程 第l i 页 第二章需求分析与项目综合管理 配置审核：验证软件系统满足规格说明书和文档中的对配置项的要求 在软件开发过程中，配置管理具备版本控制【l o 】【i l 】、变更控制、b u i l d 管理、 过程控制和状态查询报告等功能。结构复杂、规模较大的软件开发通常需要一 个配置管理经理( p r o i e c tc o n f i g u r a t i o nm a n a g e r ) 和配置管理小组协作完成这项 工作，而中小型软件开发并不需要这么严格的遵循琐碎的条条框框理论，所以 项目经理通常会兼任配置管理经理的职责，负责监督和维护整个开发过程的有 序进行。 2 2 2 配置管理的原则 1 配置管理的具体工作 令对外：对客户信息和数据的配置管理 首先，应该对客户需求的分析、跟踪和变更进行控制，记录不断改变的客户 需求和软件团队对客户需求在不同阶段的理解程度，可以通过对需求分析文档 进行版本控制、电话f 扫i i 件联系、会议记录等方式进行记录。并要时刻关注新的 需求是否引起了系统设计的改变，通过对设计文档和实现方法的版本控制、内 部团队交流、工作日志或者里程碑报告等手段进行记录。其次，还应对客户数 据的获取、使用和版权保护进行管理。软件团队必须对从客户方获得的一切文 档、数据、案例、工作流程介绍、邮件等内容进行全面妥善的保存和审查。同 时，签有保密协议的内容要针对成员给予不同的查看、使用权限，尽可能避免 泄露。在整个软件生命周期中，客户方的信息和数据理论上不应有任何修改。 夺对内：软件工程环境的配置管理 这部分工作非常复杂，包括对各类文档、代码、接口、结构的版本控制；b u i l d 环境的统一管理；各里程碑的监控和总结等。控制文档版本的方法之一是规范 文档命名体系，在文档名称后面附以适当的版本号：或者在文档前面添加修订 记录，以维护其历史档案；还可以将其和同版本的代码一起放到配置管理库， 以不同的版本号标记；另外也可以用w o r d 自带的版本控制功能。至于重要的接 口变化、结构调整等，可以在更新设计文档的版本时予以标识、也可以专门建 立相对的版本控制，只要能达到可以追溯、回顾的目的即可i l 2 。 系统的集成b u i l d 应该派专人负责，或者由项目经理承担。因为各人工作进 展不同，同时又需要相互协作，比如对全局数据结构、变量的更改、使用等， 第1 2 页 第二章需求分析与项目综合管理 每b u i l d 一个新版本时都需要冻结当前的代码状态，不能任意修改，如果不统一 控制很容易出现混乱。因此，各部分代码在联合b u i l d 新版之前需要统一汇总到 一个人，在b u i l d 完成之前，其他开发人员可以做一些相关的技术尝试。另外， b u i l d 环境应尽量贴近客户使用环境，以避免由于开发环境不同使得软件发布时 客户不能正常使用。最好能提供一台专门用于系统集成b u i l d 的机器。 系统的开发是循序渐进的，把整个开发过程分为几个大的阶段，以实现某些 功能为目标，每完成一个阶段的工作即为达到了一个里程碑。这样做的好处在 于可以有效的控制项目进度，同时可以鼓舞团队。对里程碑的监控和总结就是 指我们完成了一个阶段性任务后，要对已完成的工作进行总结，提交里程碑报 告，内容主要包括完成了什么功能，还剩多少尚未解决的问题等，并且要对当 前的一切系统配置情况进行较为详尽的说明，比如有何文档、数据、代码，当 前的版本情况、团队各成员所做的工作、所用时间、测试情况等等。系统开发 到最后，我们就可以有几份这样的资料，可以轻松的回顾整个开发过程。如果 不幸出现了问题，还可以追溯是哪个阶段的问题，回退到上一个正确的里程碑。 2 配置管理的工作形式 夺以文档为管理目标：文档是一个软件项目的灵魂。在项目开始时就要定 义好文档集合，由谁在何时进行编写；在开发过程中，要控制好文档版 本，即使记录项目历史。 夺以代码、数据、接口为管理目标：预先设计好代码库格式，划分不同的 目录，严格控制版本变化；对接口和结构的管理要遵循“实现符合设计 的原则，保证结构完整；另外还要对代码和数据的访问权限进行分配。 夺以交流、记录为主要内容：定期的客户交流可以帮助控制需求变化，及 时做出项目调整，可以通过文档或者完整的邮件备份形式对客户信息进 行收集并管理。团队内部也要经常进行交流讨论，保证项目的顺利进行。 3 配置管理的原则 完整性：不是只有文档和代码才属于配置管理的范围，客户交流信息、 需求变更与设计变化等同属配置管理。 令层次性：配置管理人员需要在配置管理上花费很多精力，但所有的团队 成员都必须严格遵循制定的配置管理规范，这样才能到达目的。 具体性：只注重形式是毫无意义的，更要知道具体工作怎样做，对数据 结构、接口体系、应用流程改变进行有效的控制和管理才是工作的核心。 第1 3 页 第二章需求分析与项目综合管理 2 2 3 配置管理的工作方法 1 建立统一的命名体系 项目名称必须在软件生命周期开始时就确定，包括中、英文命名，所有项目 成员以后都要遵照这个名字工作。其他规范可参照下面的规则： 1 代码文件命名：一律8 3 格式( u i 代码除外) ，具体模块可参照系统设 计的模块名 2 项目文档命名规则： a 一律以英文或中文命名，不得混杂 b 命名格式：项目名称文档类型文档具体名称d o e 3 工作日志与报告类： a 工作报告每周提交，命名格式为：日期姓名r e p o r t b 日期格式：y m d d c 姓名格式：姓名或邮箱帐号( 此处邮箱指开发团队内部的统一邮箱) 4 邮箱命名 钆 邮箱帐号一律用小写拼音，中间无空格 b 两字姓名为名在前姓在后，后面是统一的内部邮箱名，如：张帆， f a n z h a n g i m i n a n k a i e d u c n ；刘颖，y i n l i u i m i n a n k a i e d u c n c 三字姓名为名字缩写在前姓在后，后面是统一的内部邮箱名，如： 李忠贤，z x l i i m i n a n k a i e d u c m 赵庆云，q y z h a o i m i n a n k a i e d u c n 注：为避免信息交流延迟或者信息泄漏为项目带来的风险，不建议团队 成员使用外部的免费邮箱。 5 开发团队人员的机器名称：一律按照邮箱帐号命名，例如，张帆的机器 名称为f a n z h a n g ；赵庆云的机器名称为q y z h a o 2 建立统一的文件夹结构 第1 4 页 第二章需求分析与项目综合管理 文件夹中存放所有项目相关资料，应在项目开始时就定好，不确定的地方可 暂时留空。分工不同的成员的文件夹内容可以不同，但并不影响结构的统一。 建议使用英文进行文件夹目录的命名。具体结构可以参照图2 3 的定义方式： l 艺麓nm e 图2 3 文件夹结构示例 3 建立规范的版本记录习惯 团队成员应养成良好的自觉进行版本记录的习惯。包括各类文档、代码、记 录和报告等，表现形式可以多种多样，如利用日期标明、添加修订记录、版本 号等。但必须妥善保管好以往的版本，可以起到重要的回溯功能。可以将阶段 性的版本放入统一的配置管理库保存，或者简单的放入代码库。对于比较复杂 的项目，有时还必须定期刻盘保存。图2 4 是一个文档修订记录的例子： 第1 5 页 第二章需求分析与项目综合管理 r e v i s i o nh i s t o r y v e l 葛i o l ld a t ea u f l l o r s d e s ( 1 i p t i o no fv e l s i o n c o m p l e t e d l ，o 加0 3 ，0 4 ，1 4 姒t a e a t ed f a a 2 o2 0 0 3 ，0 4 ，2 8 强锵鼠鹚疆l im o d i f 5 r 2 12 0 0 3 加蜘2 弱蚴q 辩躲gl iu p d a l ef o rr e q u i r e m e n tc h a n g e 图2 4 文档修订记录示例 这是一份软件发布文档的修订记录截图，可以看出，此文档于2 0 0 3 年4 月 1 4 日由h u it a n 完成初稿，2 0 0 3 年4 月2 8 日由x i a o g u a n gl i 修改到2 o 版本， 后由于需求变化，x i a o g u a n gl i 又在2 0 0 3 年5 月2 日修改，目前是2 1 版本。 严格的版本号由主版本号、次版本号、里程碑编号、b u i l d 次数四部分组成： t 版本弓 外酃版本垮 厂、 内渤版本号 厂一、 次版夺蟹1 l l 糕磅缡譬 图2 5 版本号组成 b u i l d 次数 主版本号和次版本号通称外部版本号。主版本号由系统特征决定，次版本号 由系统功能决定。当系统有了较大改变，如由单机系统升级为办公自动化系统 又升级为w e bs e r v i c e 系统，这时可将主版本号升级，如1 0 - ) 2 0 专3 0 。而如果 系统新增了一些功能模块，而体系结构改变不大，可以升级次版本号，如 1 0 - - ) 1 1 专1 2 。内部版本号由里程碑编号和b u i l d 次数组成。软件系统发布时通 常只需表明外部版本号，内部版本号通常为开发调试时使用。 4 建立层次分明、交流通畅的项目监控机制 为了保证项目一致性，需要制定各级负责人，提供唯一的信息出口。如对外 与客户联络，对内进行新版本b u i l d 等，都需要专人负责，不能越权进行。另外， 明确审核流程也是非常重要的。可以如表2 3 建立一个简单的审核文档表格： 第1 6 页 第二章需求分析与项目综合管理 表2 3 审核文档表格示例 测试时间预期 编号名称优先级工作量资源 状态 内容期限 时间 l 项目1 2 项目1 3 项目2 在表2 3 里，我们可以将同时进行的各个项目的各项功能指标填进去，在适 当的时候由q a 人员和开发人员协作填写，互相提醒监督。 第三节教学教务网络平台的需求分析 2 3 1 需求内容分类与概述 许多软件项目在讨论需求时，简单的把应用需求当成了需求的全部， 在实 际的软件项目中，应用需求、数据需求和系统接口需求都必须有严格的界定， 这样才能保证后续的设计工作能够与需求进行有效的对应，实现本文提出的“需 求纵向划分，设计横向汇总的目标。 2 3 1 1 应用需求概述 本文所研究的教学教务网络平台，主要具有以下功能： 夺登陆功能： 可以接受用户的登陆请求，登陆时根据用户类型分配不同的用户权限。 夺上传和下载功能： 用户可以上传文件到指定的地点，也可以下载文件。 夺在线讨论功能： 用户可以通过发帖的方式在讨论区发表自己的问题，或讨论别人出的问题。 发布和删除公告功能： 老师和管理员可以在公告栏处发表和删除公告。 个人网页功能： 用户可以设定网页的风格，如网页颜色，是否接收消息，自定义头像，个人 第1 7 页 第二章需求分析与项目综合管理 信息 邮件功能： 用户可以与任何站内会员自由的互相收发邮寄。 令消息功能： 用户可以与在线的用户互发消息。 令信息检索功能： 包括学生老师的个人信息，和技术文资料 针对教师的在线评审功能： 可以在线给老师打分。 为保证项目的成功实施，本文在工作中采用了“输入一输出一处理一依赖 四层关系来描述应用需求，在2 3 2 中，将给出教学教务网络平台中主要应用 功能的详细需求描述。 2 3 1 2 数据需求概述 在一个网络平台的设计与实施中，数据需求主要体现为静态数据需求、动态 数据需求和数据库的设计需求，逐一介绍如下： 1 静态数据需求 令注册页面的所有提示信息 2登陆页面上的学校和学院标志 令3显示不同文件类型的图标 令下载文件的说明性文字 公告模板的设计 令发布公告的各种提示信息，包括“未输入公告标题，请输入，“未 输入发布者姓名，请输入 ，“未输入主要内容，请输入 ，“您 确定要发布该公告吗，“发布成功 ，“已成功删除该公告 。 夺个人网页模板的设计 个性化模板的设计 个人网页的各种提示信息，包括“请选择要加载的模块”，“个性 化信息填写页面”，“填写完成，立刻返回 ，“您的邮箱名和密 码同登录用户名和密码”，“已开通消息模式 。 邮件模板的设计 第1 8 页 第二章需求分析与项目综合管理 令邮箱的各种提示信息，包括“请填写收件人地址”，“邮件己发送 ， “邮件因不可知原因未发送，保存在写件箱中，请重新发送 夺消息框显示的公告，通知 评审表里的对老师每一个大项，每一个小项的评估指标： 每一个大项，每一个小项的权重，分值； 一每一个小项所占的分数是旺5 分，总分是1 0 0 分 夺信息息检索模块的格式设计信息 送留言和消息的消息框的格式设计信息 检索失败的各类提示信息 2 动态数据需求 为了完成精细的技术设计，需要对本网络平台在运行过程中，不同页面、不 同处理功能实施动态产生的数据进行类型定义和内容描述，以便于后续的技术 设计工作。本系统中的动态数据需求如下： 注册成功时用户的用户名，密码，用户信息，权限 登陆时用户输入的用户名，密码 令上传文件的说明性文字，文件名，文件体。 令记录下每一位用户的个性化要求 记录下每一位用户所发送的邮件地址，并加在地址簿里 令每位学生对每一个小项的评分，参评，得分 令检索信息时用户输入的关键词信息 夺用户消息和留言的