毕业论文—基于NET的教学资源管理系统的设计与实现.pdf

分类号 t p 3 9 l j0 乙 5 5 单位代码 1 0 0 0 5 学号 g 2 0 0 6 0 7 0 2 5 密级 公开 北京工业大学工程硕士学位论文 题目 基王 婴 笪熬堂童鎏笪垄丕统趁逡盐量塞理 英文并列 题目 d e s i g na n di 即l e 肛n t i o n0 ft e a c h i n g r e s o u r c e sm a n a g e m e n ts y s t e m 职称 职称 学位授予口期 授 单位名称和地址 j 匕塞工些厶堂j 塞直塑田匡垩丕崮 鲤曼 乙上 1 4 上 洲 0 8 1 研 他 构 的学位或证书而使用过的材料 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明并表示了谢意 签名 辑摊 日期 2 皇坦 釜 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留 使用学位论文的规定 即 学校有权 保留送交论文的复印件 允许论文被查阅和借阅 学校可以公布论文的全部或部 分内容 可以采用影印 缩印或其他复制手段保存论文 保密的论文在解密后应遵守此规定 签名 埤导师签名 驰日期 址 摘要 摘要 随着计算机技术的迅猛发展 网络中存在大量的无序的教学资源 因此如何 有效的组织和管理这些教学资源 使资源得到合理利用和充分共享 成为当前教 育领域一个热门问题 本文正是在这样的背景下提出 目的在于开发教学资源管 理系统 使无序的教学资源得到规范的管理 使学生用户能够及时的获取教学资 源 为教学提供服务 本文的完成的主要工作如下 1 本文对开发教学资源管理系统的可行性进行了分析 探讨了当前国内已 有教学资源库的体系结构 分析其优缺点 确定了基于b s 体系结构开发本系统 然后为系统制定了详细的功能需求以及性能需求 确定了系统的基础架构主要由 用户注册登录模块 查询模块 资源管理模块 系统管理模块以及新闻文章管理 模块等五大模块组成 并制定了总体实施的方案以及具体技术细节 并设计了友 好的人机界面 2 为达到数据高效存储的目的 为本系统设计了合理的数据库模式以及存 储结构 以便能满足当前系统的需求 数据库设计分为三个阶段 数据库概念设 计 数据库逻辑设计以及数据库物理设计 每个阶段都全面考虑了系统数据库存 储效率 为系统的良好运行奠定了基础 3 本文实现了功能完善的教学资源管理系统 并对系统的各个功能进行了 测试 基本达到当初系统所设计的目标 本系统所使用的开发技术为c 撑 后台数据库系统为s o ls e r v e r 2 0 0 0 数据库 连接使用技术为a d o n e t 教学资源管理系统的实现不仅能够提高教学的质量 和效率 而且还能降低资源管理的成本 关键词教学资源 c 撑 a d 0 n e t b s 北京丁业人学r 程硕 i 学位论丈 h a b s t r a c t a b s t r a c t w i mt h e r 印i dd e v e l o p m e mo fm ec o m p u t e r t ec h n 0 1 0 9 y t h e r ea r em 锄y d i s o r d 矾yt e a c h i n gr e s o u r c e so nt h ei i l t e n l e t s oh o wt oo 珞m i z ea i l dm a n a g et h e d i s o r d e d yr e s o u r c e m a l et h em nu s eo fm et e a c h j n gr e s o u r c ei s ah o tt o p i ci i lt h e f i e l d so fe d u c a t i o l l t h er e s e 卸c ho ft l l et h e s i si sb a s e do ns u c hab a c k g r o u i l d t h ea i m i st 0d e v e l o pa t e a c h i n gr e s o u r c em a n a g e m e i l ts y s t e m a 1 1 dm a k e m l lu s eo ft h es y s t e i i l t 0m 锄a g et h et e a c h i n gr e s o u r c e s s om a tm es t u d e n t sc a na c c e s st h et e ac 址n g r e s o u r c e si nt i m e a i l dp r o 啊d et e a c l l i n gr e s o u r c e sf o rt h et e a c h i n g t h em a i nc o n t e i l to fm yw o r ki s1 i s t e da sf o l l o w s 1 i nt h i sp 印 w ea 1 1 a l y s i st 1 1 ef e a s i b i l i t yo fd e v e l o p i n gm et e a c h i n gr e s o u r c e s m a i l a g 锄e n ts y s t 锄 a n dd i s c u s st h ea r c h i t e c t u r eo ft h ee x i s t e dp l a t f 0 肌o ft e a c h j n g r e s o u r c e sd a t a b a s e 锄dp o i n to u ti t sa d v a n t a g e sa n dd i s a d v a l l t a g e s a n dd e t e 册i n et o d e v e l o pt h et e a c i l i n gr c s o u r c e sm a n a 蹦n e n ts y s t e mw l l i c hi sb a s e do nc s t h e nt h e p r o j e c te s t a b l i s h e dt h e 如n c t i o n a lr e q u i r e m e n t 锄dp e r f o 咖a 1 1 c er e q u i r e m e n t i nd e t a i l a n dd e t 锄i n e sm es y s t e m si n 觚缸u c n 盯ew 1 1 i c hc o i l s i s t so ft l l ef o l l o w i n gm o d u l e r e 西s t e ra n dl o 百nm o d u l e q u e 巧m o u l d r e s o u r c 懿m a n a g e i i l e n tm o d u l e s y s t e n l m a i l a g e m e l l tm o d u l ea n d i n f o 肌a t i o nm a n a g 锄e n tm o d u l e t h e l lt h ep r o j e c t e s t a b l i s h e dai m p l e i l l e i l t a t i o np 1 锄锄dt h ed e t a i l so ft l l e te c i l l l 0 1 0 9 y w h i c hh 嬲 五叵e f l d l yl l s e ri n t e r f a c 骼 2 i i lo r d e rt om e e tt l l en e e d so fu s e r sr e q u i r e m e n ta r l dm e e t 也er e q u i r 锄e n to f t a s kp r o c e s s i n t l l i sp a p e rb u i l d sr e a s o n a b l ed a t a b a s em o d e l 肌da c c e s sc o n s t r l l c t i o n d e s i g no ft h ed a t a b a s ei sd i v i d e di n t ot h r e es t a g e s d a t ab a s ec o n c 印ts 仇l c t u r ed e s i g n d a t ab a s e1 0 酉cs t m c n 鹏d e s i 印觚dd a t ab a s ep h y s i c a ls t m c t l 鹏d e s i 班 a te a c h s t a g et h ep a p e r 矗1 1 1 yc o n s i d 髓m ea c c e s s i n ge 伍c i e n c y t h e s ec o i l s i d e r a t i o n sg a v et 1 1 e s y s t e i i lav e r yf i 肌f o u n d a t i o n 3 t h ep a p e r 舀v e sat e a c h i n gr e s o u r c e sm a l l a g 锄e n ts y s t e mw h i c h f h n c t i o ni s p e 疵c t 锄dt e s t e dt h ee v e 叮缸l c t i o i l t h er e s u l t s h o wm a tm ed e s i 髓g o a lh a s a c h i e v e d 1 1 1 i sp a p e ru s e sc 群t 0d e v e l o pt l l es y s t e m 弧du s ea d o n e tt 0c o n n e c tm e d a t a b a s ew h i c hi sb a s e do ns q ls e r v e r 2 0 0 0 t h et e a c l l i n gr e s o u r c e sm a i l a g e m e n t s y s t e mn o to n l yc a l li m p r 0 v et h et e a c h i n gq u a l i t ya n de 衔c i e i l c y b u ta l s or e d u c em e r e s o u r c em a n a g e m e n tc o s t s k e y w o r d st e a c h i n gr e s 0 1 j l e s c j f j a d o n e t b s i i i 北京t 业大学丁程硕l 学位论文 i v 第1 章绪论 1 1 1 课题背景 1 1 2 课题的目的和意义 1 1 3 国内外现状 2 1 3 1 国外现状 2 1 3 2 国内现状 3 1 4 本文主要工作 4 1 5 本文组织结构 4 第2 章相关技术介绍 7 2 1 n e t 简介 7 2 2 n e tf r a h 便w o r k 简述 7 2 2 1 公共语言运行时环境 8 2 2 2 n e tf r a m e w o r k 类库 8 2 3c j f j 介绍 8 2 4m d 5 加密算法介绍 9 2 5 三层架构技术介绍 1 0 2 6 本章小结 1 1 第3 章系统分析 13 3 1 系统开发方法 1 3 3 2 系统可行性分析 1 4 3 3 系统需求分析 15 3 3 1 系统社会需求 1 5 3 3 2 系统业务需求 1 5 3 3 3 系统功能需求 1 6 3 3 4 系统性能需求 l8 3 3 5 系统运行环境需求 1 9 3 3 6 系统安全需求 2 0 3 4 系统业务流程分析 2 0 3 5 数据流程分析 2 2 3 5 1 数据流程顶层图分析 2 2 3 5 2 数据流程一层图分析 2 3 3 6 数据字典 2 6 3 7 本章小结 2 8 第4 章系统设计 2 9 4 1 系统设计原则与目标 2 9 4 1 1 系统设计原则 2 9 4 1 2 系统设计目标 2 9 北京工业人学t 程硕 1 学位论文 4 2 系统体系结构设计 3 0 4 3 系统安全设计 3l 4 3 1 软件安全性设计 3l 4 3 2 操作系统安全性设计 3 2 4 4 系统功能设计 3 3 4 4 1 系统功能模块设计 3 3 4 4 2 注册登录功能模块详细设计 3 4 4 4 3 查询功能模块详细设计 3 6 4 4 4 资源管理模块详细设计 3 7 4 4 5 新闻文章管理模块详细设计 3 9 4 4 6 系统管理模块详细设计 3 9 4 5 系统代码设计 4 0 4 6 数据库设计 4 0 4 6 1 数据库概念结构设计 4 1 4 6 2 数据库逻辑结构设计 4 2 4 6 3 数据库物理结构设计 4 2 4 7 本章小结 4 5 第5 章系统实现 4 7 5 1 数据库连接实现 4 7 5 2 重点功能实现 4 7 5 2 1 注册功能实现 4 7 5 2 2 登录功能实现 4 9 5 2 3 资源上传功能实现 5 0 5 2 4 用户修改信息功能实现 5 l 5 2 5 资源下载功能实现 5 2 5 2 6 资源高级搜索功能实现 5 3 5 2 7 资源管理功能实现 5 3 5 2 8 资源在线播放功能实现 5 5 5 3 本章小结 5 6 第6 章系统测试 5 7 6 1 测试的目的和意义 5 7 6 2 测试步骤 5 7 6 3 测试方法 5 8 6 4 功能测试和测试用例 5 8 6 4 1 注册功能测试 5 8 6 4 2 登录功能测试 5 9 6 4 3 资源上传功能测试 5 9 6 4 4 资源高级搜索功能测试 6 0 6 5 系统实用性分析 6 0 6 6 本章小结 6 0 结论 6 3 参考文献 6 5 致 谢 6 7 随着教育信息化的不断推进 l 网络中的教学资源也在以指数方式增长 这 些资源类型众多 同时资源的表示形式也丰富多彩 比如说p p t 形式 视频形 式以及文档形式等 为了整合这些教学资源 出现了形式各异的教学资源管理系 统 并随之出现了新的教学模式 如基于资源的自主探索式学习和协作学习等 这些模式的存在更新了中国传统的教育理念 实现了以 老师授课 为主体向 学 生自主学习 为主体的重大转变 学生自主学习 为主体的教育理念更能体现 学生的主观能动性 培养学生的创新能力 在线教学资源管理系统正是在这样的背景下产生的一种新兴资源整合模式 它充分利用了当前的互联网和多媒体技术 将课程资源和计算机知识进行有机结 合 给广大学生提供了一种快速 方便获取知识资源的方式 而当前中国的教学 资源管理还存在许多的问题 比如说资源无法有序的组织 没有统一存储标准 资源不能有效的共享等 正因为这些问题的存在 使得我国的网络教学工作远远 落后于世界网络教学工作 正是在这样的背景下 教育部 财务部联合批准开发 网络教育数字化学习资源中心 其目的在于通过项目的实施 建立数字化学 习资源中心 有效的整合多方教育资源 实现优质资源共享 通过共享服务于高 等教育提高质量和职业教育 继续教育发展 进而服务于学习型社会建设 而本 文所做的工作属于项目 网络教育数字化学习资源中心 的第5 课题 即 教学 资源管理平台 而本人在此所做的是探索性的对教学资源管理系统进行需求分 析 并在此基础上建立了一个教学资源管理系统 计算机科学技术的快速发展为教学资源管理系统的开发提供了多种开发方 案 第一种方案为 a s p n e t s q ls e e r 2 0 0 0 第二种方案为j s p o r a c l e 第 三种方案为p h p m y s q l 经过对三种方案的比较分析 本文选择第一种技术方 案用于开发教学资源管理系统 1 2 课题的目的和意义 教学资源管理系统是基于 n e t 技术的信息管理系统 2 3 1 本课题通过汲取同 类型优秀系统的经验以及对潜在用户需求的调查分析 提出了一个安全 可靠并 且操作简单的开发方案 并按照此开发方案实现了一条通用的教学资源管理系 统 本系统的实现 对教师 学生更灵活方便的使用教学资源很着重要的意义 北京t 业人学 t 程硕十学位论文 中国的教育一直都坚持以教师为中心的原则 这种教育理念实际上就是老师 将自己的知识灌输给学生 使得学生始终处于被动接受的状态 长期以往 学生 的主动性 积极性都难以得到发挥 这种方式虽然曾经为中国文化的传承发展起 到了很大的作用 但是也在一定程度上扼杀了学生的创造力 而信息技术的发展 为教育模式的改变奠定了基础 利用计算机技术开发教学资源管理系统 能够优 化利用媒体和资源 提供给学生用户在线学习的功能 在这样的模式下不仅挖掘 出学生的自主学习的能力 同时也能减轻教师的教学负担 为了系统的学生用户能够快速 准确的获取教学资源 为了系统的教师用户 能够便捷的管理教学资源 同时满足网络教学对资源采集 存储等的相关需求 本文采用基于浏览器 月艮务器的应用体系结构 这样就能使各种资源得到高度的 共享 实现对教学资源的统一调度和集中管理 在此平台上 让用户 特别是学 生用户能够在海量的学习资源中快速 便捷的获取自己所需的资源信息 同时也 能够为教师用户提供一个巨大的容量空间存储其教学资源 并得到有序的管理和 维护 综上所述 开发本系统的主要目的在于 为学生和教师提供一个完整的资源 信息库 通过利用当前的网络技术 使学生和教师用户能够快速的上传 下载资 源 甚至在线学习相关教学视频 同时教师利用本系统能够充分有效的组织课程 的教学资源库 减少教师的工作量 最重要的是希望通过这样的教育模式极大的 提高学生的 自主学习性 从而能够充分培养学生的主动性 创新能力 使每 个人的个性得以尽情的发挥 为中国教育的发展探索新的模式和理念 1 3 国内外现状 1 3 1 国外现状 在国外 上世纪8 0 年代就有国家开始探索建立教育资源门户网站 并取得 了不错的成果 当前做得比较出色的当属美国以及加拿大等发达国家 早在上世纪9 0 年代 美国教育部和美国国家教育图书馆就联合开发了一个 项目 课程门户统一目录 这也是美国教育资源门户网g e m 的前身 g e m 提出了元数据的概念 并制订了教学资源的元数据编码规范 克服了一般搜索引 擎所带来的高反馈率 低准确率的缺陷 在此基础上 用户通过g e m 能够快 速 准确的得到自己所需的教育资源 加拿大在这方面的工作也做得非常的出色 国家虽然没有在资源库建设方面 花费很大的力气 但是一直有很大量的科技工作者在为实现任何人在任何时间 任何地点都可以进行学习这一目标和理想在不断的努力 当前加拿大比较著名的 2 第l 章绪论 几个资源库为 工业领域推出的 e d u s p e c 行动 教育领域推出的 c a j l c o r e 以及 e d u s o u r c e 其中 c a n c o r e 的元数据标准已经被众多数字学习资源库 所采用 但是国外对于资源的限制比较多 大部分站点都是不提供下载功能的 一般 都只提高资源的目录结构 若想得到相关资源 必须支付一定的费用 事实上 这种方式在一定程度上也影响了资源的有效共享 1 3 2 国内现状 尽管国外在教学资源管理方面做得如此出色 但是绝不可简单的从国外引进 教学资源管理系统 将其应用到国内的资源管理工作中 因为国内的教育理念等 诸多方面都与国外有很大的差别 我们要根据国内的实际情况开发属于自己的教 学资源管理系统 随着教育信息化的不断发展 各个学校都开始建立了校园网 但是绝大部分高校没有一个有效的整合当前教学资源的系统 而后在国家的大力 支持下 相继出现了很多优秀的教育资源门户网站 实现了优质资源的共享 当 前在国内比较有影响力的教育资源库有c n 国家基础教育资源网 超星数字 图书馆等 c n k l 是中国知识基础设施工程的一个简称 它是由清华同方自主研发 的 采用了具有国际领先水平的数字图书馆技术 是当前世界上最大的资源共享 平台 0 5 年推出了新一代的资源统一管理平台 即c n 总库资源整合平台 新平台实现了对c n 日所有数据库的统一管理和统一检索 并初步实现了数字资 源的非线性整合 其囊括了几乎所有的期刊 学位论文 会议论文以及报纸等杂 志的优秀文章 对中国教育的研究和发展做出了巨大的贡献 国家基础教育资源网搭建的目的在于把当前的优质的教学资源整合在一起 以便与广大中小学校和师生能够共享 同时对于进入资源库的资料无论从内容 水平还是技术标准等方面都经过了严格的审核和验证 保证了资源的质量 从长 远角度出发 教育落后的地区通过网络将教育发达地区的教学资料为自己所用 不断提高教学水平 对中国未来教育的发展将起到重大的推进作用 超星数字图书馆成立于1 9 9 3 年 一直以来致力于纸张图文资料数字化技术 的开发 当目l 为止 超星已经拥有成熟的整套图书馆的实现方案 超星数字图 书馆几乎囊括了所有的图书类型 例如历史 法律 经济以及计算机等 拥有的 图书超过l o o 万种 超星图书馆的存在极大的方便了广大学生用户和教师用户对 数字图书资源的使用 虽然中国已经存在如此多先进的教学资源管理系统 但是都存在一定的缺 陷 其所包含的资源类型比较单一 没有能够包含所有类型的 能在线浏览教学 北京t 业大学t 程硕十学位论文 视频的综合型教学资源管理系统 因此在未来中国教育信息化的进程 还有很长 的路要走 1 4 本文主要工作 本文的主要工作在于使用当前高效的计算机技术 为教师和学生搭建一个在 线资源管理和在线教学的平台 在此教学平台的基础上 教师能够有效地管理教 学资源 学生也能够下载相关资源以及在线学习某些课程 这样既能方便学生的 学习 又能降低老师的负担 达到双赢的目的 当前系统需要解决的关键问题是 满足教师大量教学资源的存储 在线资源的快速下载以及教学视频的顺畅播放的 要求 由此在考虑用户的需求以及现实的需要的基础上设计了功能架构 技术架 构 在设计功能架构时 根据模块划分的原则 将整个系统划分为用户注册登录 模块 查询模块 资源管理模块 系统管理以及新闻 文章管理等五大模块 同 时在对系统的功能进行详细设计的时候 具体的分析了系统每个模块的业务流 程 功能执行流程及其数据库设计 1 5 本文组织结构 本文分七章来介绍教学资源管理系统整个开发和设计的流程 首先在绪论部 分通过分析其研究背景以及国内外教学资源管理系统的发展态势 从而发现了当 前中外教学资源库方面的差距 并勾画出了中国教学资源库未来的发展趋势 进 而引出了本文的重要工作 在接下来的几章 分别从系统所使用的关键技术 系 统需求 系统设计 系统实现 系统测试等几个方面进行介绍 本文的具体内容 安排如下 第l 章绪论部分 介绍了教学资源管理系统的研究背景 国内外发展动态 最后简单的介绍了本文的主要工作 第2 章对本系统所需要的关键技术进行了简单的介绍 主要从 n e t 三层 架构以及加密算法等三个方面进行了叙述 第3 章对系统进行了分析 主要涉及系统的功能需求 非功能需求以及业务 流程等三个方面 第4 章为系统设计 分别介绍了用户注册登录模块 查询模块 资源管理模 块 系统管理以及新闻 文章管理等五大子模块 并给出了相应的数据库设计方 案 4 第l 章绪论 第5 章系统的实现 展示了各个功能模块的具体实现界面 对应的流程图以 及主要部分的核心代码 并且编译了数据库连接实现的相关代码 第6 章根据当前流行的测试方法 对系统的功能进行了测试 并给出了相应 测试实例和结果 最后给出了结论和展望 总结了当前所做工作中存在的主要问题 提出了未 来的工作方向 北京t 业大学t 程硕 学位论文 6 n e t 是微软公司推出的构基于x m l 数据交换的w 曲服务平台 n e t 框架 和 s u a ls t u d i o n e t 是开发人员用来生成w 曲服务的工具 全面支持x m l a s p n e t 是建立在公共语言运行时环境上的网络编程框架 可用于在服务器上 生成功能强大的w 曲应用程序 它使得建立运行和发布网络应用方便并且高校 a d o n e t 是 n e t 的数据访问技术 它和x m l 紧密结合在一起 提供了高效的 数据存取 2 2 n e tf r a m e w o r k 简述 n e tf r 锄e w o r k 建立在 n e t 平台之上的用于高效开发 部署相关应用程序 的开发平台 通过 n e tf r 锄e w o r k 能极大的提高应用程序的安全性 可靠性及 可扩展性 同时也能提高工作人员的开发效率 n e t 包含两个最重要的核心 即公共语言运行时环境和f r 锄e w o r k 类库 其中f r 锄e w o r k 类库又包含了许多 其他的开发组件 比如说a d o n e t 5 1 w i r l 1 0 w sf o m s e n t e 叩r i s es e i c e s 以及 a s p n e t 在了解 n e t 的基本构成之后 下面通过图形的方式介绍一下m i c r o s o r n e t 的开发框架 具体如图2 1 所示 日曰曰曰曰 囤e 曰口 图2 1 n e t 开发框架 f i g u 心 2 1 n e tf 豫m e w o r k 7 北京t 业人学下程硕 卜学位论文 由图的表示可知公共语言运行时环境和一组基础类库是 n e tf 姗e w o r k 的 构成基础 同时其为数据库提供了新的访问技术a d o n e t 在a d o n e t 的上一 层可知 n e tf r 锄e w o r k 支持w 曲应用开发以及w i n d o w s 编程应用 在图形的 最顶端表示的是 n e tf 姗e w o r k 所支持的开发语言类型 比如说c 撑 c v b 等 可知其是一个支持多语言开发环境的开发平台 为了更深入的了解 n e t f r 锄e w o r k 下面对其包含两个核心简单的介绍 2 2 1 公共语言运行时环境 公共语言运行时环境是运用 n e tf r a m e w o r k 进行系统构建的基础 同时也 是 n e t 开发能够实现与平台无关性 语言无关性以及代码安全等特性的核心基 础 公共语言运行时环境用于执行i l i n t e m e d i a t el a n g u a g e 中间语言 格式的 程序代码 任何语言的原始程序如果能够被编译成i l 格式 就可以在 n e t 平台 上执行 由于公共语言基础运行环境是一个完整 高效的开发平台 因此在其基 础上建立的应用程序既能提高系统的稳定性和安全性 又能减少其底层代码的开 发 在不同阶段 公共语言运行时环境所产生的作用是不一样的 在组件运行过 程中 其负责内存的管理 线程的管理以及组件的安全性实现 与此同时其会充 分考虑当前组件与其他组件之间的关系 而在组件的开发阶段 公共语言环境将 代替程序开发者自动执行很多的操作 能极大的提高代码的复用量 总而言之 公共语言运行时环境将复杂的编程模式简单化 提供多种语言交 互的接口 减少了传统编程模式所带来的错误以及安全漏洞的数量 能更加合理 的利用系统内存 2 2 2 n e tf r a m e w o r k 类库 n e tf r 锄e w o r k 类库包含了许多的类 这个类库中包含许多程序都需要的 公共代码 在 n e tf r 锄e w o r k 类库中包含的类既包括抽象类 又包括具有实际 功能的类 如图2 1 所示 基础库中包括的类有文本处理类 网络访问类以及储 存列表类 在这些类的基础上 又产生了许多更多复杂的类 比如说数据访问类 比如说a d o n e t 和x m l 等 拥有类库更易于创建可读性好 扩展性更高的可 控制代码 2 3c 介绍 c 群是微软公司最新推广的一种新兴语言 它是v i s u a ls t l l d i o n e t 的组件之 第2 章相关技术介绍 一 是新的面向对象的语言 用它能够快速地开发基于新的 n e t 平台的各种应 用 微软公司创造 s u a lc 撑 n e t 简称c j f j 作为 n e tf r 锄e w o r k 的主力开发语言 这是由c j f i 的特点决定的 其可以用于设计开发类 组件 w 曲程序以及桌面应 用程序等 它将c c 以及j a v a 的优点集中在了一起 并且还拥有属于自己的 一些特色 比如说m e t a d a t at a g 相比其他的一些开发语言 c 撑拥有自己的一些优点和特色 具体表现在以 下的一些方面 s e s s i o n 应用c 撑语言提供的s e s s i o n 功能可以轻松的解决很多其他语言所 面临的难题 比如说使用c 挣提供的s e s s i o n 功能可以在不同的机器的不同进程上 维护跨进程s e s s i o n 的状态信息 从而可以解决w 曲f 锄的s e s s i o n 的维护问题 事实上 c 撑使用的是全新的s e s s i o n s t a t e 管理方法 让应用程序可以很容易地在 w 曲f 锄 w 曲g a r d e i l 一台s e r v e r 上有多个处理进程 中使用s e s s i o n c 撑语言支持多种客户端的类型 c 群提供一种功能s e r v e rc o i i t r o l s e r v e r c o n 仃d 1 在执行的期间会自动检测出当前所使用的浏览器所支持的功能 从而根 据已知的信息自动反馈给当前浏览器能接受的可用的信息 通过这样的方式 能 够消除a s p 语言开发的应用程序所产生的某些故障以及内存遗漏的情况 这样 就能提高程序的可行性 c 撑提供丰富 功能强大的基础类库以及某些以组件为基础的程序化模型 从而简化了w 曲程序的开发过程 让w 曲程序的开发变得更加容易 更快速的 能够被掌握 相比于其他语言 c 群有更高的执行效率 使用c 撑语言编写的程序代码是 编译过的 执行时比直绎的模式要快许多 除此以外 c 撑还提供快速的存取能 力 有效的缩短服务器的应答时间 正因为c j 语言存在的这些优点 本系统选择c j j 作为开发语言 这样为开发 一个高效率以及高响应时间的系统奠定了坚实的基础 2 4m d 5 加密算法介绍 m d 5 是m e s s a g ed i g e s ta l g o r i t l l l i l5 信息 摘要算法 的简写 此算法在9 0 年代初就已经被提出来了 它是由m i tl a b o r a t o u 矗 rc o m p u t e rs c i e n c e 和r s a d a t as e c u r i t ym c 的r o n a l dl 鼬v e s t 联合开发的 m d 5 是在m d 2 m d 3 m d 4 的基础上发展而来的 它的作用在于将大容量信息压缩成一种保密的格式 关键 在于这种压缩是不可逆转的 不可逆加密算法的特征是加密过程中不需要使用密 钥 输入明文后由系统直接经过加密算法处理成密文 这种加密后的数据是无法 被解密的 只有重新输入明文 并再次经过同样不可逆的加密算法处理 得到相 9 北京t 业大学工程硕i 学位论文 同的加密密文并被系统重新识别后 才能真j 下解密 m d 5 的典型应用是对一段信息 m e s s a g e 产生信息摘要 m e s s a g e d i g e s t 以防止被篡改 比如 在u n 下有很多软件在下载的时候都有一个文件名相同 文件扩展名为 m d 5 的文件 在这个文件中通常只有一行文本 大致结构如 m d 5 t a i l a j i y a t a r 铲 0 c a l 7 5 b 9 c o f 7 2 6 a 8 3 1 d 8 9 5 e 2 6 9 3 3 2 4 6 1 这就是t a n a j i y a t 配g z 文件 的数字签名 m d 5 将整个文件当作一个大文本信息 通过其不可逆的字符串变 换算法 产生了这个唯一的m d 5 信息摘要 如果在以后传播这个文件的过程中 无论文件的内容发生了任何形式的改变 包括人为修改或者下载过程中线路不稳 定引起的传输错误等 只要你对这个文件重新计算m d 5 时就会发现信息摘要 不相同 由此可以确定你得到的只是一个不正确的文件 如果再有一个第三方的 认证机构 用m d 5 还可以防止文件作者的 抵赖 这就是所谓的数字签名应用 本系统在注册登录模块使用了m d 5 加密算法 用户进行注册输入用户密码 注册成功将用户信息存储到数据库系统时 系统使用m d 5 算法将用户密码进行 加密后存入到数据库中 当用户登录系统时 用户输入密码 同样需要将输入的 密码进行加密 将加密后的参数与系统中所存的密码信息进行对比 如果一样则 登录成功 否则拒绝用户登录 2 5 三层架构技术介绍 所谓的三层架构简单的将就是在客户端和数据库之间加入了中间层 中间层 所发挥的作用在于将应用程序的业务规则 数据处理以及用户操作的合法性检验 等相关操作交由中间层进行处理 如此可知 整个系统将划分三层 即表示层 业务层以及数据访问层 通过这样的方式有利于系统的开发 维护 部署以及扩 展 下面用图简单的表示一下各层之间的相互联系以及作用 表示层位于最上层 它的主要工作就是跟用户交互 接受用户的请求 并将 相关信息传递到业务逻辑层 并将其处理的最终结果展示给系统的用户 其中请 求包括数据的录入 数据的显示以及信息的查询等 处于中间层的是业务逻辑层 主要负责的功能是验证用户进行的操作是否有 效 通过业务逻辑层 可以提高程序运行的健壮性 减少程序运行中某些不必要 的错误 如用户输入数据的有效性判断 具体而言 输入数据格式的不正确 输 入长度的不正确 数据类型的不正确以及用户权限的合法性等等 业务逻辑层都 会做出判断并给出相应反馈 通过反馈决定当前的操作是否可以继续下一操作 数据访问层 从字面理解就可以知道 其主要用于与数据库进行交互 比如 说数据的增加 删除 修改以及查询等 但是需要了解的是所有的数据对象都只 在这一层进行交互 在其他层都不存在这样的应用 l o 第2 章相关技术介绍 n e t 革命性的变化是在网页中也使用基于事件的处理 可以指定处理的后 台代码文件 可以使用c v b j j i 作为后台代码的语言 n e t 中可以方便的实现 组件的装配 后台代码通过命名控件可以方便的使用自己定义的组件 显示层放 在a s p x 页面中 数据库操作和逻辑层用组件来实现 这样就很方便的实现了三 层架构 三层相比其他的开发模式具有很多的优点 具体表现在以下几个方面 从开发角度和应用角度来看 三层架构比双层或单层结构都有更大的优 势 三层结构适合群体开发 每人可以有不同的分工 协同工作使效率倍增 开 发双层或单层应用时 每个开发人员都应对系统有较深的理解 能力要求很高 开发三层应用时 则可以结合多方面的人才 只需少数人对系统全面了解 从一 定程度工降低了开发的难度 三层架构可以更好的支持分布式计算环境 逻辑层的应用程序可以有多个 机器上运行 充分利用网络的计算功能 分布式计算的潜力巨大 远比升级c p u 有效 美国人曾利用分式计算解密 几个月就破解了据称永远都破不了的密码 三层架构的最大优点是它的安全性 用户端只能通过逻辑层来访问数据 层 减少了入口点 把很多危险的系统功能都屏蔽了 2 6 本章小结 本章对本系统所需要的关键技术进行了介绍 主要从 n e t 的理论概述 三 层架构的选择依据以及加密算法等三个方面进行了叙述 简略描述了c 的基本 概念以及优缺点比较 让读者对本系统所选用的技术有了初步的认识 1 2 第3 章系统分析 3 1 系统开发方法 第3 章系统分析 教学资源管理系统是否实用取决于其功能和性能是否满足系统用户的实际 需求 它的作用在于为学习者提供最有价值的 最有效的学习资源 同时需要达 到响应及时 操作简便等相关需求 然而想要开发一个满足用户需求的系统并不 是一件简单的事情 事实上开发一个系统是一个复杂的工程 必须在科学的 合 理的规范下 分阶段进行开发 才能保证教学资源管理系统的性能过关和质量可 靠 6 1 任何一种开发方法 都有他们各自的优点和缺点 然而不管使用哪种 仅仅 按照某个单一的研发方法虽然这也许会使系统的开发变得简单但不合理的弊端 也会显现出来 是不可取的 只有在充分考虑每种方法的本质特征 开发规律的 基础上 再合理的利用各种开发方法的优势指导我们系统的开发 才能使研发更 完备 通过研究结构化生命周期法和快速原型法的基础上 再结合教学资源管理 系统的特点 决定采用此两种方法结合的方式规范系统的开发过程 两种方法结 合的基本思想在于 将生命周期法和快速原型法进行有机的结合 首先使用生命 周期法的思想指导系统的整体开发 确定整体开发的思路 然后再利用快速原型 法解决一些专业领域问题以及系统的某些子系统的简约实现问题 复合开发方法 对本系统的开发指导主要体现在以下几个方面 首先使用生命周期法对系统进行整体规划 为了在管理上和技术上得到有 效的保证 首先我们需要成立项目管理小组 技术小组 开发小组以及测试小组 等 然而因为本系统只是对教学资源管理的一个探索性的开发 所以在本系统中 所有小组都只是一个小组完成的 然后根据系统的需求分析 采用模块化的思想 将整个系统划分为若干个相对独立的子模块 比如说用户界面子系统 数据库子 系统以及其他的一些子功能系统等 在此基础上使用快速原型法建立这些子系 统 然后再根据已有的需求分析 对这些子系统的功能进行修改 完善 补充系 统的需求分析和主要功能 从而进行完整的总体设计 然后再进行详细设计 进 行软件的编码和最后的测试完善 采用快速原型法建立用户界面原型 因为用户界面是用户与系统交互的部 分 是用户所能直接接触的部分 所以开发一个让用户满意的人机界面是系统开 发的一个重要目标 由此首先利用快速原型法生成用户界面 再进行修改和验证 才最有可能开发出一个令用户满意的用户人机交互界面 除此以外 在许多其他的方面也可应用快速原型法进行设计和开发 比如数 北京t 业人学工程硕上学位论文 据库系统原型以及系统主要功能等等 利用复合开发方法 更有利于开发一个稳 定性高 满足用户需求的系统 3 2 系统可行性分析 设计开发教学资源管理系统的必要性取决于当前的社会需求以及在理论上 实现的可行性 然而可行性并不是简单的考虑可能性 它还包括开发的必要性 如果学校以及教育部等管理层否决教育信息化的理念 亦或此类系统并不是当前 社会 学校所需求的系统 则可能导致系统开发的不可行 因此在系统开发之前 必须充分考虑系统开发的可行性 只有可行才能使系统的开发具备社会意义 可行性分析是系统开发过程中的第二阶段 它是对整个系统一个整体全面的 分析和考虑 本文将从技术 经济和运营等三个方面对教学资源管理系统进行可 行性研究 从而为系统的开发提供科学的依据 1 技术可行性 网络通信技术以及数据库技术 7 母 等信息技术已经实际应用到生活中的各个 领域 同时这些信息技术随着应用范围的不断扩大 现已非常成熟和先进 平台 开发所使用的数据库s q ls e r v e r 2 0 0 0 b s 体系架构模式以及 n e t 技术等均属 当前开发技术中成熟 流行技术 这些先进的技术为教学资源管理系统的成功开 发奠定了坚实的基础 2 经济可行性 目前全国大多数的学校 尤其是高等学校没有一套完善的教学资源管理系 统 其传统的教学资源管理模式已经远远落后于社会信息技术的发展 传统的教 学资源管理模式容易导致资源的缺损 资源的重复存储以及资源的利用率低等许 多的缺陷 同时降低了资源的管理效率 无疑也给教师增加了更多的负担 而利 用计算机对教学资源进行管理 不仅能弥补这些缺陷 同时也能够减少人力 财 力以及物力的消耗 而且本系统是教育部 财政部联合批准建设开发的系统 资 金来源可以得到立项支持 因此从长远利益考虑 本系统的成功开发 不仅能减 轻教师的负担 提高学生的学习效率 同时也能为学校节省不必要的开销 所以 在经济上是切实可行的 3 操作可行性 在系统开发之f i 进行了详细的需求分析 充分考虑到了管理人员的计算机 基础 因此对系统进行了很好的界面设计 尽量使系统的操作简单可行 用户很 容易就熟悉操作流程和操作方式 因此对于员工来说 操作是比较容易的 操作 是可行的 1 4 各方面成 系统的需求分析是系统数据库设计 系统实现的基础 系统需求分析的主要 任务在于 全面了解系统用户对系统在各方面的要求 业务需求 功能需求 性 能需求 运行需求以及安全需求等 在此基础上 全面掌握教学资源工作的主要 特点 从而找出系统数据 业务流程以及具体功能实现之间的关系 根据已有的 这些需求 从而确定系统的各个功能 并对系统进行具体的模块划分 以便清晰 系统的实现思路 3 3 1 系统社会需求 传统教学资源管理采用的是人工管理模式 教学资源查询 编辑等操作都是 手工执行 同时教学资源的存储采用的也是纸张 这种方式在计算机技术飞速发 展的今天 已经远远不能适应社会的发展 不仅耗时耗力 同时也造成极大的浪 费 如果能够使用计算机技术代替人工进行管理 就能使教师从繁琐重复的事务 中解放出来 同时学生通过教学资源管理系统能够在线学习许多课程 不再像以 前那样只有在老师授课的情况下才能学习到课程知识 将学生从单一的教室环境 拓展到了无限的网络空间中 能够提高学生的学习效率提升学习兴趣 因此选择 开发教学管理系统是学生 教师的共同需求 3 3 2 系统业务需求 系统的业务需求主要分析系统应该具备哪些功能业务 从而能够满足用户对 系统的使用需求 业务需求的详细分析能够指导系统的功能需求分析 应该受到 足够的重视 本系统构建的核心业务主要体现以下几个方面 资源的共享性 各种不同类型的用户都能查询到相关的教学资源 在线浏 览教学资源以及下载这些教学资源 同时教师也可以将课程的相关资料上传到系 统中 资源的包容性 因为每个教师上传的资源类型都不尽相同 因此教学资源 管理系统必须能够容纳各种的资源类型 当然存入的资料也必须满足一定的条 件 以便网络之间进行数据交换 北京1 二业人学t 程颁i 学位论文 资源的可管理性 首先对于教师上传的资源 管理员要能进行审核 防止 某些不良的资源被恶意地上传到系统 同时管理员需要能够对某些已经过时废弃 的资源进行删除 修改等操作 3 3 3 系统功能需求 在对系统的业务需求进行一定的归纳 总结以及在汲取同类型优秀管理系统