基于Web技术的网络教学系统的设计与实现

1、目录摘 要. . IABSTRAC.T. I I第1章 绪论. . 11.1网络教学系统概述. . 11.1.1网络教学系统的发展及意义 .11.1.2网络教学系统的优势 .21.1.3国内外网络教学系统的发展现状 .31.1.4网络教学系统的发展趋势 .51.2目前网络教学系统中存在的问题. . 51.3本文的主要工作和贡献. . 71.4本文的组织结构. . 8第2章 网络教学系统所使用的相关技术. . 92.1 MICROSOFT .NET简介.92.2 ASP.NET技术.102.3 .NET框架的原生语言C#. 122.4 ADO.NET技术.122.5 XML简介.13第3章 系统

2、需求分析 .153.1系统概述 .153.2系统开发目标和需要解决的问题 .163.3系统功能性需求 .173.4系统建模.213.4.1 UML语言 .213.4.2标识参与者 .223.4.3系统用例图 .223.4.4静态结构模型 .263.4.5动态行为模型 .273.4.6包的划分. . 283.5系统的非功能需求 .303.6本章小结. . 32第4章 系统设计. . 334.1选择系统开发平台的原则. . 334.1.1 J2EE平台与JSP技术 .334.1.2 .NET和ASP.NET.344.1.3开发平台和工具的确定 .354.2系统体系结构的选择原则 .364.2.1

3、C/S模式 .364.2.2 B/S模式 .374.2.3 C/S模式与B/S模式的比较 .384.2.4本系统的体系结构 .394.3数据库设计 .404.3.1数据库设计原则 .404.3.2数据库系统Microsoft SQL Server 2005414.3.3系统数据库设计 .424.4系统主要模块功能设计 .464.4.1学生模块设计 .464.4.2教师模块设计 .474.4.3管理员模块设计 .494.5网络教学系统的界面设计 .504.6本章小结 .51第5章 系统的实现 .535.1网络教学系统的主要功能模块的实现 .535.1.1系统登录/注册模块 .535.1.2课程教

4、学模块 .545.1.3在线学习模块 .565.1.4网上答疑模块 .615.2系统安全设计与实现. . 63521利用ASP.NET和IIS的安全性.63522采用MD5加密算法加密敏感数据.645.3系统部署和测试 .655.3.1系统部署 .655.3.2系统测试 .655.4本章小结.67第6章 总结与展望 .68参考文献 .70致 谢. 错误！未定义书签。CONTENTSChinese Abstract .English Abstract. IIChapter 1 Introduction .1.1.1 Network Teaching System Overview .1.1.1.

5、1 Development of Network Teaching System and its Significanc.e.11.1.2 Advantages of Network Teaching System . Development Status Quo of Network Teaching System at Home andAbroad. Development Trend of Network Teaching System .5.1.2 Current Problems of Network Teaching System.5.1.3 Main

6、 Work and Contribution .7.1.4 Organizational Structure .8.Chapter 2 Related Technologies Used in Network Teaching Syste.m.92.1 MICROSOFT .NET Introduction .9.2.2 ASP. NET Technology . Native Language C# of the NET Frame . ADO.NET Technology.1.22.5 XML Introduction .1.3Chapter 3 System

7、 Requirements Analysis . System Overview. Development Goals and Problems to Solv.e. 1. 63.3 System Functional Requiremen.t. 1.73.4 System Modeling ..1 UML Language ..2 Identification of Participants. Use Case Diagrams of System. Static Structure Model .2.6

8、.3.4.5 Dynamic Behavior Model . Packet Dipartition . System Non-Functional Requirements . Summary.3.2.Chapter 4 System Design. Choosing the System Development Platform.3. 34.1.1 J2EE Platform and JSP Technolog.y.3. 34.1.2 .NET and ASP.NET. Development Platform a

9、nd Identifying of Tools . 3. 54.2 Choosing the System Architecture. C/S Mode ..2 B/S Mode ..3 Comparison of C/S Mode and B/S Mode ..4 Architecture of the System. 3.94.3 Database Design..1 Database Design Principle.s.4.04.3.2 Database System Microsoft SQL Server 20

10、05 . .3 System Database Desig.n.4.24.4 Main System Module Function Design . Students Module Design ..2 Teachers Module Design. Manager Module Design.4.94.5 Network Teaching System Interface Desig.n.5. 04.6 Summary.5.1.Chapter 5 System Implementation.5.35.1 Implementat

11、ion of the Main Function Module in Network Teaching System535.1.1 System Login / Registration Module . Course Teaching Module ..3 Online Tearning Module ..4 Online Q & A Module .6.15.2 System Security Design and Implementation.6. 35.2.1 Usage of ASP.NET and IIS Security.6. 35.2

12、.2 Utilize MD5 Encryption Algorithm to Encrypt Sensitive Data .645.3 System Deployment and Testin.g. System Deployment. System Testing . Summary.6.7.Chapter 6 Conclusion and Expectation.6.8References.7.0.Thanks.错.误！未定义书签。摘要随着网络技术，特别是In ternet技术的发展和普及，基于WEB勺网络教学 己经成为教学的重要方式和发展方

13、向。 网络教学是将计算机和网络通信技术应用 到教学领域的产物， 这种教学模式完全是通过网络实现的， 它既能充分发挥网络 在教学中的优势，又能充分体现以学生为主体、 教师为主导的教学理念， 是构筑 知识经济时代人们终身学习的一种新型教育模式，是未来教育发展的一种趋势。本文在对国内外网络教学现状充分研究的基础上， 结合山东电子职业技术学院的实际需求，采用Rational统一过程（RUP为软件开发方法，以统一建模语 言（UML为分析设计描述语言，以.NET为技术平台架构，设计并实现了一个基 于WE技术的网络教学系统。本文所实现的网络教学系统，采用B/S体系结构，开发平台采用WindowServer

14、2003+IIS6.0+ASP.NET，后台数据库采用SQL Server 2005，ASP.NET的 前端开发工具是Visual Studio 2005。系统主要涉及学生学习、教师教学及管 理员管理等功能，是一个具有实用性的网络平台。在这个平台下， 可以充分利用 网络资源，使学生方便的进行学习，教师轻松的进行教学及管理。本文通过分析网络教学系统开发的背景和现状， 简要描述了系统需要解决的 主要问题；分析了系统的功能需求和非功能性需求；在需求分析的基础上， 进行 了系统总体设计。由系统的静态模型类图导出了系统数据库，并对系统中学生、 教师、管理员三大主要功能模块的设计进行了详细描述。 论文较详

15、细地讨论了系 统的技术实现， 提供了系统的部分界面和流程， 并详细介绍了系统中主要功能模 块的实现。论文最后对本文所做的开发、 设计工作进行了总结， 并阐述了进一步的开发、 扩展该系统所需的工作。关键字：Web B/S;网络教学系统；UML建模；ASP.NETABSTRACTWith the development of network technology, especially the development and diffusionof Internet technology, web-based network teaching has become an important way

16、 ofinstructing students and is a significant step in a new pedagogical direction. NetworkTeaching is the product of computer and network communication technology that has beenapplied to the field of teaching where instruction is achieved remotely through a network. Itcan give full play to the advant

17、agesof networks in teaching, and also fully embodies thestudent-centered, teacher -led philosophy. This is a new mode of education in the era ofknowledge economies to let a person whole life learning. It is a trend in the development offuture educational systems.This paper has its basis in the exten

18、sive research done on the status quo of networkteaching in China and other countries. We have designed and implemented a networkteaching system based on web technology to meet the actual needs of Shandong Collegeof Electronic Technology. We used Rational Unified Process (RUP) software developmentmet

19、hods, the Unified Modeling Language (UML) for the analytic design descriptionlanguage, and the Microsoft .NET Framework for the technology platform. Specifically, thenetwork teaching system uses the B/S architecture and runs on Window Server 2003, IIS6.0 with ASP.NET, and SQL Server 2005 back-end da

20、tabase.The ASP.NET front-end wasdeveloped in Visual Studio 2005. This system is a practical network platform mainlyintended for learning, teaching, and management functions. With this platform we can makefull use of network resources to facilitate studentslearning and teachersteaching andmanaging.Th

21、is paper briefly describes the main problems that need to be solved in the networkteaching system by analyzing its development background and current status quo. It alsoanalyzes system functional requirements and non-functional requirements and processes asystematic design based on demand analysis.

22、The database is exported to a system staticmodel class diagram and gives a detailed description of the design of three major functionalmodules (middle school students, teachers and administrators). It discusses in more detailthe technical specifics of the system and the main functions of the system

23、modules, andillustrates part of the system interface and processes.Finally, the paper summarizes the development and design work and discusses theneed to further develop and expand the system.Keywords: Web; B/S; Network teaching system; UML modeling; ASP.NET第1章 绪论随着科学技术的进步， 尤其是计算机网络的发展，人类将进入信息社会，因 此

24、人们的生活方式、 工作方式，以及教育方式都将随之改变。 网络与教育的结合， 不仅改变了教学方法、教学手段，同时也带来了教学内容、教学观念的更新，彻 底改变了人们传统的教育思想、观念， 改变了传统的人才培养模式。 末来的教育 技术必然将重点放到以信息技术为基础的网络教育技术上。 计算机网络教学作为 一种新的教学形式具有重要的意义，并呈现出广阔的发展前景。1.1 网络教学系统概述网络教学是指利用计算机网络技术与多媒体技术， 在网络环境下开展教学的 方式。网络教学不仅可以实现优秀教育资源的共享，而且能够提供灵活、开放、 不受时间和区域限制的学习形式， 同时还可以让学习者根据自己的需要来安排学 习，实

25、现传统教育无法实现的“个性化教育” 。1.1.1网络教学系统的发展及意义网络教学是现代远程教育的一种表现形式，现代远程教育是从20世纪后半 叶逐渐发展起来的一种新型的教育形式， 它经历了传统的函授教育和以广播、 卫 星为媒体传送教学内容的教育形式这两个阶段，发展成如今的现代远程网络教 育。现代远程网络教育是随着当今计算机网络技术和多媒体数字技术的发展， 尤 其是Internet/Intranet的应用和普及而产生的， 它以学习者为主体， 以计算机 技术、多媒体技术、通信技术和Internet网络等高新技术为主要教学手段和传 播媒体，是将图像、文字、动画、音频和视频相结合的一种新型的交互式网络教

26、 育方式1。这种教学模式通过计算机网络交互式地实现了远距离、快速度、高质 量的教学体系， 对整个教育结构产生了重大而深远的影响， 是未来教育发展的一 种趋势。教育部面向二十一世纪教育振兴行动计划指出，现代远程教育是随着现 代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式， 是构筑知识经济时代人们终生学 习的主要手段。充分利用现代信息技术，在原有远程教育的基础上，实施“现代 远程教育工程”，可以有效地发挥现有各种教育资源的优势，符合世界教育发展 的潮流，是在我国教育资源短缺的条件下办好教育的战略措施， 要作为重要的基 础设施加大建设力度2。1.1.2网络教学系统的优势网络教学不同于传统的教学方式，它把教

27、与学从物理空间和时间上相互分 离开来。网络教学的载体是多媒体计算机及网络， 因此网络教学结合了二者的特 点，具有着传统教学方式所无法比拟的优点:1.开放性所谓开放，是指目标开放即学校向学习的对象开放;教育资源即教学课程开 放;教育方式即管理的方式开放;教育场所和时间开放。 在网络教学环境中， 教师 和学生在地理位置上的分离，传统意义上的教室将不复存在， 取而代之的是虚拟 教室，形成跨地域、跨国界的教学。学生可根据自己的情况选择合适的时间，以 自己喜欢的方式、方法进行学习。 更为重要的是， 它将最终促进终身教育环境的 形成。2.灵活性网络教学的灵活性表现在:一、能够满足学生个性化的要求，给学生以

28、更大 的自主权，学生可以根据自己选择的方式去学习以提高学习效率从而使被动的学 习变成主动的接受。在网络教学环境中，将传统的 “以教师为中心”、“以课堂 为中心” 的教育方式逐步转化为“以学生为中心” 、“以自主学习为中心”3。 二、网络教学系统覆盖面广、 传播手段灵活多样， 教育资源和学习不受时空限制， 可以随时、随地为学生提供教育服务。3.交互性网络教学与传统教学模式相比， 一个很重要的特点就是它的交互性。 在教学 活动中交互性的活动是很常见的， 教师需要了解学生的学习情况， 学生需要教师 解答一些学习中的疑难问题，在这方面， 电视、广播这种单向的教学媒体是无能 为力的， 而网络教学则可以轻

29、易地做到这一点。 学生可以根据自己的实际情况来 选择各种网络教学的课程， 通过讨论区学生可以向教师及时反馈学习的效果， 教 师也可以向学生解答学习难题。4.教学资源的共享性 网络的一个基本特点就是资源共享。 网络教学模式利用各种网络给学习者提 供了丰富的信息， 实现了各种教育资源的优化和共享， 同时打破了资源的地域和 属性特征，充分利用人才、技术、课程、设备等优势资源，以满足学习者自主选 择信息的需要。 因此网络教学能够有效地发挥各种现有教育资源的优势， 实现资 源的合理配置，提高了教育资源使用效率和效益。1.1.3国内外网络教学系统的发展现状1.国外网络教学现状世界上发达国家和地区都高度重视

30、现代网络教育对社会、 对教育的影响和作 用，重视调整教育的培养目标，制定教育改革方案，采取相应措施，加快推进教 育信息化的建设， 以全面提高公民特别是青少年的信息素质， 培养适应信息化社 会的人才，增强国力和国际竞争力，迎接新世纪的挑战。在国际上， 现代网络教育的建设己成为许多国家的政府行为， 很多国家都有 自己的国家级网络教育中心，如美国教育部和国家教育图书馆(National Library of Education)共同资助的GEM (Gateway toEducational Materials)项 目 ， 澳 大 利 亚 各 个 州 共 同 建 设 的 澳 大 利 亚 教 育 网(E

31、ducation Network Australia)4等。美国作为信息技术高度发达的国家， 在现代网络教育方面进行了大量的研究 工 作 ， 并 取得 了 很 多 研 究 成 果 。 美 国 于1984年 成 立 了NTU (National Technological University)，利用网络向全国范围提供大学、研究所的硕士课程。现在美国网络大学开设的学历、 学位课程达到4.9万门， 基本覆盖了美国高 等学校的所有学科和专业，44的美国高校向全社会提供网络教育，至少有200万美国人接受网上课程教育5。英国开放大学是国际闻名的大型远程教育大学，学生有二十万人，虽 然采用远程教学，但它的

32、教学质量却高居英国最好的十所大学之一，开放大0学从1971年开始招生，目前是英国最大的大学，大约英国百分之二十二的部分 时间就读的大学生，都在此校注册。有百分之十三（两万六千名）的学生，从英 国以外的地区向该校选课，欧洲是主要学生来源地之一6。瑞典的远程教育相当普及， 不仅国家办，议会或商会兴办，就连各党派或社 会团体也通过捐款的办法兴办学习小组。学习内容涉及文化科学、工业技术、 商 业事务、外语等学科。 学习方法几乎全靠自学， 学习手段采用现有的电化教育设施7。此外,在新加坡、 日本、韩国等国家，政府也先后大力投资来购置电脑,为学 校建立全面的网络、开发软件及教材和教师培训，其目标就是通过计

33、算机、 多媒 体与网络通信技术的结合实现对所有学科从教学模式、 教学内容到教学组织形式 的彻底变革，以达到提高学习质量与教学效率的目的。2.国内网络教学现状近年来， 我国政府也非常重视发展远程教育， 对发展远程教育给予了大力支 持，建设远程教育所需的教育环境。以中国教育和科研网（CERNET为骨干框架，国内的远程教育也正以惊人的速度发展。从1998年9月教育部批准清华大学、 湖南大学、浙江大学、北京邮电大学作为现代远程教育首批试点高校，到现在， 国内已有67所大学已经开发了网络教学平台，注册学生近百万，高校网络教育 已经形成一定规模。其中，清华大学是最早开始网络教学实践的学校，1998年， 清

34、华大学就开发了网络辅助教学系统进行网络教学；2001年，新版的清华网络 学堂投入使用，为全校师生提供了一个交互式的网络教学环境8。同时，清华大 学还制作了大量的高水平的网络教学课件。 现在清华大学近半数的课程开展了网 络教学。象清华大学一样，许多高等院校将许多课程的教学都搬到了Internet上，大大降低了教育成本，提高了教学效率。目前， 我国约90%的高校、55%的中等职业学校、38000多所中小学基本建成 校园网。随着我国信息化建设的加快，到2010年，基本形成高等教育、职业教 育、基础教育、 及继续教育等方面的现代远程教育资源系统和服务体系， 为推动 我国教育发展，建立学习型社会，构建终

35、身教育体系奠定基础91.1.4网络教学系统的发展趋势随着计算机、 网络、多媒体技术的迅速发展，越来越多的新技术应用于我国 网络教学的实践中， 根据教育专家的研究成果表明， 未来的网络教学系统会具有 以下几个方面的进步。系统功能的智能化和人性化。 随着网络技术的不断进步，网格计算、 人工智 能、神经网络等领域的最新研究成果将应用于网络教学系统中， 计算机将不再是 生硬的机器，而是更加智能化和人性化的教师。虚拟现实技术。它将使教学手段多样化， 从而达到明显改善教学效果的目的.用虚拟现实技术来模拟实际教学效果，可以降低教学成本。海量教学资源库的建设与管理。它能使得各种不同系统的学习资源相互转 化，不

36、同的网络教学系统之间可以共享教学资源库，从而合理利用教学资源。总之，未来的网络教学系统实现其功能的手段将越来越丰富、 越来越人性化， 在对新技术应用方面也将越来越合理、高效。1.2 目前网络教学系统中存在的问题现如今，虽然多数高校都有自已的网络教学系统，但是，通过比较与分析， 大多都存在一些问题和不足，这些问题主要体现在以下几个方面:第一是有关网络教学基础设施方面的问题， 我国幅员辽阔， 各地区经济和教 育的发展极不平衡， 尤其是西部地区以及一些经济不发达或欠发达地区中还存在 着计算机普及率偏低、甚至还不能建设宽带网，或者网络传输速度太慢， 网络教 学信息传输的质量差以及稳定性差， 上网费用过

37、高等， 致使教学双向交互信息严 重不对称， 严重制约了网络教学的发展。因此，经济发达地区和欠发达地区之间 的“数字鸿沟”使网络教学的推广普及陷入一种矛盾状态10：一方面，我们期望 通过网络教学使欠发达地区能有更多的机会接受高等教育， 另一方面， 又由于欠发达地区的网络基础设施太差，在那里或向那里开展网络教学面临着巨大的困 难，从而使网络教学不能真正成为推动高等教育发展的有效工具。第二是大多数网络教学系统都采用静态呈现技术，即使用超文本标记语言(HTML,Hypertext Markup Language)开发的静态页面，其内容基本是教师的讲 义、习题甚至是教科书原文， 忽略了网上学习环境的建设

38、和学习实践活动的设计。 由于网络课程基本上是由一堆网页靠彼此错综复杂的超链接组成， 使用复杂， 学 习者容易迷失在超链空间中，不能很好的掌握课程知识点，降低了学习效率。第三是网络教学系统的交互性不够。 由于受教学模式的限制， 现在的网络教 学系统大都是以单向灌输为主，而不是互动讨论式的学习。目前大多数网站， 互 动通常建立在学习者之间以及和教师之间， 学习者与学习网站本身之间的互动性 明显不足。第四是从网络教学课件的开发方式来说，网络教学并不是技术越先进越好， 而是与教学内容、学生需求、教师能力相匹配的适用技术最好11。而网络课程由 于在教学内容、教学目标等方面存在较大差异， 开发者往往是任课

39、教师本身， 所 以通常只重视本课程网络课件的开发， 而忽视了其他网络课程（课件），造成网络 教学课件的质量不一，风格不一，因此影响了教学效果，降低了教学质量。第五是网络教学系统缺乏统一的标准或规范。 由于不同的网络教学系统是由 不同的网络开发工具所开发， 使用的数据库系统和数据结构也各不相同， 这就使 得不同教学系统之间难以进行数据交换， 即便在系统内部， 教学内容及教学课件 的更新也不是一件很容易的事。 加之现存的操作系统和数据库系统的多样性， 跨 平台的数据交换就更加困难， 这将不利于发挥各网络教学系统的作用， 从而不能 充分利用和共享网络教学资源。针对以上分析网络教学系统所存在的各种问题

40、， 如果能利用现有网络的软硬 件资源，结合WEB勺开放式技术，建立一个交互、开放、易用的网络教学系统， 同时方便各种用户的使用和交流，这样不但节省人力、物力资源， 而且提高了教 学质量。网络技术的飞速发展促进了现代教育技术的发展， 诞生了网络教育。 许多高 校及高职院校都已经建立起自己的网络教学平台。 部分高校自己独立开发， 如大 连理工大学、 武汉大学等。 部分高校则采用校企合作的方式来建立自己的网络教 学平台，如清华大学、华南理工大学等。在教学支持平台的开发上，大多采用ASP或JSP技术，结合数据库技术和多媒体技术来实现网络教学的管理、学生的 学习活动和教师的教学活动。我校作为一所年轻的高

41、职院校， 随着办学规模的不断扩大， 校各级领导也十分重视网络教学环境的建设与利用，己经做了大量的基础硬件建设工作，2004年以来，我校投入千万元左右经费建成了主干带宽1000M桌面带宽100M的校园网。光纤己经铺设到教学楼、办公楼和宿舍楼。目前，校园网运行安全稳定， 为网络教学提供了良好的平台支持。为了开展网络教学，学校从2007年开始， 先后进行了多媒体教室的建设，为教师进行多媒体教学提供了良好的环境。由于没有一个综合性的网络教学管理系统， 学校的网络教学受到了很大的制 约。迫切需要一个综合登录控制、课程教学、在线学习、作业管理、实时交流、 网上测试、网上答疑等功能的支撑环境， 以满足网络教

42、学的需要。 根据国内目前 基于Web的网络教学系统的研究现状，结合我校本身网络教学的实际需要，构筑 一个综合性的基于Web的网络教学系统是非常迫切和必要的。1.3 本文的主要工作和贡献本论文以山东电子职业技术学院校园网为运行平台来讨论它的一个子系统网络教学系统。本文的主要工作包括:首先介绍了网络教学系统的发展和意义， 网络教学系统的优势； 简要介绍国 内外网络教学系统的历史和发展现状， 并对网络教学发展趋势进行分析研究； 认 真分析了目前网络教学系统中存在的问题， 并提出了设计开发基于Web技术的网 络教学系统的重要性。其次是理论联系实际，通过对其它网络教学系统进行调查、分析和总结， 并与用户

43、进行沟通、深入探讨和调研,并采用符合软件工程原理的方法对系统展 开需求分析。采用UML语言作为系统分析和设计的描述方法，以用例为系统功能 划分的最小粒度，以用例图及用例描述、类图、时序图、作为主要的分析设计描 述方法。通过详细的需求调研与分析， 做出切实可行的需求调研报告以及功能性 和非功能性需求规格说明书。然后是完成整个系统体系结构的总体设计， 通过分析对比软件体系结构发展 过程中的几大主流风格体系的优势与不足，最终确定本系统采用B/S体系结构。最后采用分布式开发等技术手段设计并实现了整个教学系统中的B/S应用 子系统。1.4 本文的组织结构全文共分六章，具体安排如下：第1章绪论，主要介绍了

44、网络教学系统的发展和意义， 网络教学系统的优势， 国内外网络教学系统发展现状， 网络教学的发展趋势； 认真分析了目前网络教学 系统中存在的问题，并提出了设计开发基于Wet技术的网络教学系统的必要性。第2章介绍了网络教学系统所使用的相关技术。第3章是系统开发中的需求分析。 首先进行了网络教学系统的整体概述。 其 次描述了该系统的系统目标和解决的问题。 最后对需求分析按照功能需求和非功 能需求两个类别进行描述。第4章是系统设计， 包括:系统体系结构的确定，后台数据库的设计，主要 功能模块的设计、以及系统主界面的设计。第5章是系统的实现，系统中主要功能模块：系统登录/注册、课程教学模 块、在线学习模

45、块、以及网上答疑模块的实现。第6章是总结与展望。对本文所做的开发、设计工作进行了总结， 并阐述了 进一步的开发、扩展该系统所需的工作第2章 网络教学系统所使用的相关技术2.1 MICROSOFT .NET 简介微软己经将Microsoft.NET作为新一代的平台标准。并且Microsoft .NET平台己经成为业界公认的开发平台。.NET开发平台简化了在高度分布式In ternet环境中的应用系统开发，能够更容易地创建Web应用程序。同时，也为创建稳定、可靠而又安全的Windows桌面应用程序，提供了更多的支持12。.NET的核心是.NET Framework（.NET架构）13，.NET F

46、ramework是支持生成 和运行下一代应用程序和XML Web Services的内部Windows组件。.NET Framework旨在实现下列目标:1提供一个一致的面向对象的编程环境，而无论对象代码是在本地存储和 执行，还是在本地执行但在Internet上分布，或者是在远程执行的。2提供一个将软件部署和版本控制冲突最小化的代码执行环境。3提供一个保证代码（包括由未知的或不完全受信任的第三方创建的代码）安全执行的代码执行环境。4提供一个可消除脚本环境或解释环境的性能问题的代码执行环境。5.使开发人员的经验在面对类型大不相同的应用程序（如基于Windows的应 用程序和基于Web的应用程序）

47、时保持一致。6.按照工业标准生成所有通信，以确保基于.NET Framework的代码可与任 何其他代码集成。.NET Framework具有两大主要组件：公共语言运行库和.NET Framework类 库网。公共语言运行库（CLR,这是一个软件引擎，用来加载应用程序，确认它 们可以没有错误地运行，进行相应的安全许可验证，执行应用程序， 然后在完成 后将它们清除。.NET Framework类库，创建于CLR的上层，是一个综合性的面 向对象的可重用类型的集合，使用它可以开发出从图形用户界面（GUI）应用程序到基于ASP .NET的应用程序15，其范围覆盖了大量不同应用程序和组件开发方 案，包括

48、：应用程序可以读写XML数据、在In ternet上通信、访问数据库的代码 等。.NET开发平台主要有三部分组成：一是架构，即CLR以及它所提供的一组基 础类库；二是在开发技术方面，.NET提供了全新的数据库访问技术ADO.NET以及 网络应用开发技术ASPNET和Windows编程技术WebForms三是在开发语言方 面，.NET提供了Visual Basic, VisualC+, C#和Javascript等多种语言支 持。.NET开发平台的结构如图2-1所示。.NET Framework的体系结构2.2 ASP.NET 技术微软在2002年2月正式推出了新一代的网络编程语言ASP.NET

49、它是建立 在.NET平台架构上，利用公共语言运行库(Common Language Runtime )在服务 器后端为用户提供建立强大的企业级Web应用服务的编程框架。ASP.NET可完全 利用.NET架构的强大，安全，高效的平台特性16。ASP.NET的推出使建立动态、 稳定、性能强大且易于升级和维护的网络应用程序变得前所未有的简单。对XML,SOAP,WSDL In ternet标准的强健支持为ASP.NET在异构网络里提供了强 大的扩展性1701. ASP.NET的技术优势ASP.NET是建立在公共语言运行库上的编程框架，可用于在服务器上生成功能强大的Web应用程序。作为新一代的Web开

50、发技术，ASP.NET具有以下优势：优良的性能:ASP.NET在服务器上运行的是经过编译的CLR代码。与边解 释边执行的技术不同，ASP.NET能够充分利用绑定，定时编译，本地优化，缓冲 服务来提高程序的性能，执行效率更高18。(2)大量工具箱的支持：在Visual Studio的开发环境中，ASP.NETM有丰富 的工具箱和设计器。如所见即所得的编辑方式， 支持拖放的服务器控件， 以及动 态的配置管理。(3)强大的功能以及良好的机动性：因为ASP.NE是建立在CLRS础上的，所以整个平台的功能和适用性更加适合网络应用程序的开发。.NET框架本质上就支持多种语言，因此ASP.NET可以多种语言

51、来编写。(4)可移植性和良好的适用性：当ASP.NET的一条线程出现异常情况后，一 个新的进程会在此位置重新建立， 继续担负原进程所处理的任务， 从而使应用程 序不中断地处理客户的请求。(5)安全可靠性：借助内置的Windows身份验证和基于每个应用程序的配 置，可以保证应用程序是安全的。2. ASP.NET的运行机制ASP.NET属于编译型的运行模式19，在编译的过程中，借用了JSP中“二次 编译”的思想。当ASP.NETg序第一次被客户端请求执行时，CLR会将ASP.NET程序源代码首先编译成为中间语言(Intermediate Language,IL)代码， 并将第 一次请求编译的IL结

52、果存储在高速缓存中，这是编译的第一阶段。该阶段生成 的IL代码非常接近于机器代码，根据编译原理， 一种程序代码越接近机器代码 其编译执行的速度就越快， 所以在第二阶段的编译中，将IL代码编译成为机器 代码的速度是很快的。当ASP.NET程序被第二次请求执行时，就可以绕过第一阶 段的编译过程，直接执行存储在高速缓存中的IL，这就大大地提高了程序的执 行效率。总之，ASP.NET具用稳定的性能、优秀的升级性、更快速的开发、更简便的 管理、全新的语言以及网络服务2.3 .NET 框架的原生语言 C#C#是微软公司专门为.NET量身订做的编程语言，作为一种简单、先进、面 向对象和类型安全的编程语言，它

53、是由C和C+派生而来20。C#包括以下一些特 性:1.完全支持类和面向对象编程，包括接口和继承、虚函数和重载的处理。2.定义完整、一致的基本类型。3.对自动生成XML文档说明的内置支持。4.自动清理动态分配的内存。5.可以用用户定义的特性来标记类或方法。6.对.NET基类库的完全访问权，并易于访问Windows API。7.以Visual Basic的风格支持属性和事件。8.改变编译器选项，可以把程序编译为可执行文件或.NET组件库，该组件 库可以用与Active控件（COM组件）相同的方式由其它代码调用。9. C#可以用于编写ASP.NET动态Web页面和XML We服务。总之，C#是一种简

54、单但功能强大的编程语言，对于C#开发人员而言，尽管C#是一种新的编程语言，但它同时具有Visual Basic的易用性、高性能以及C+的低级内存访问性。因此，C#是开发.NET应用程序的最好的编程语言。2.4 ADO.NET 技术ADO.NET! Microsoft在.NET平台上对数据存取问题的解决方案，是对ADO的继承。它提供了对数据库数据、XML中的数据和应用程序数据的访问；而且所 有的访问都是按照一个相容的，标准化的设计模型来执行21。ADO.NET尽可能地在编程模型方面与ADO呆持一致，使原ADC开发人员可以轻松地掌握这种新技 术。但是，ADO.NETfc引入了一些重大变化和革新，

55、它专门用于结构松散的、 本 质非链接的WE应用程序。ADO.NET勺革新主要体现在如下几个方面：首先，ADO.NE提供了对XML的强大支持，这也是ADO.NET勺一个主要设计 目标。在ADO.NE中通过XMLReaderXMLWriter，XMLNavigator，XMLDocument等可以方便地创建和使用XML数据，并且支持W3C勺XSLT DTD XDR等标准。ADO.NET寸XML勺支持也为XML成为Microsoft.NET中数据交换的统一格式提供 了基础。其次，ADO.NET引入了DataSet的概念，这是一个驻于内存的数据缓冲区， 它提供了数据的关系型视图。 不管数据来源于一个关

56、系型的数据库， 还是来源于 一个XML文档，我们都可以用一个统一的编程模型来创建和使用它。它替代了原有的Recordset的寸象， 提高了程序的交互性和可扩展性， 尤其适合于分布式的 应用场合。另外，ADO.NET中还引入了一些新的对象，例如DataReader可以用来高效 率地读取数据，产生一个只读的记录集等等。简而言之，ADO.NET过一系列新 的对象和编程模型，并与XML紧密结合，使得在Microsoft.NET中的数据操作十 分方便和高效。2.5 XML 简介XML22（ eXtensible Markup Language，可扩展标记语言）是由W3C （ WorldWide WebC

57、onsortium， 互联网联合组织）于1998年2月发布的一种标准， 是SGML （ StandardGeneralized Markup Language，标准通用标记语言）的一个简化子 集。它将SGM的丰富功能与HTM的易用性结合到Web的应用中，以一种开放的 自我描述方式定义了数据结构， 在描述数据内容的同时能突出对结构的描述， 从 而体现出数据之间的关系。这样所组织的数据对于应用程序和用户都是友好的、 可操作的。XML的语法非常灵活，允许真实地描述各种类型的信息，从简单的菜单到复 杂的数据库，XML如此有效地构造和标识它所包含的信息，使浏览器可以以非常 灵活的方式发现、抽取、排序、过

58、滤、整理以及管理信息。XML还增加了结构和语义信息，使计算机和服务器能实时处理多种形式的信 息。因此，运用XML的扩展功能不仅能从Web服务器下载大量的信息，还能大大 减少网络业务量。此外，XML有利于信息的表达和结构化组织，从而使数据库搜 索更有效，XML可以使用URL别名使Web维护更方便，也使Web应用更稳定。XML主要具有以下几个特点：1.简洁有效，易学易用2.高效可扩充3.开放的国际化标准4.结构化5.自描述第3章 系统需求分析需求分析是软件系统开发设计的第一步,也是最重要的一步。其工作质量的 高低,不仅直接影响后续工程的质量,而且决定着系统开发工作的成败。 如果系统 开发工作建立在

59、一个错误的需求基础上， 无论程序代码的质量多么完美， 系统都 不会成功。然而，对于一个大型软件系统来说，需求分析工作又是那么困难，以 至于许多项目的失败都源于此23。需求分析就是对系统的内容、 使用的对象、应用的环境等方面进行分析，它 的基木任务是准确地回答“系统必须做什么?”这个问题，以确定系统开发的目 标和规模，并据此制定系统开发计划24。如何更好地了解、 分析、明确用户需求， 并且能够准确、 清晰的以文档的形式表达出来， 保证在开发的过程中以满足用户 需求为目的，是每一个系统开发人员需要面对的问题。在对系统的分析过程中，我们采用面向对象分析(OOA)，应用可视化面向对 象建模技术UML建

60、立系统模型。3.1 系统概述山东电子职业技术学院的前身是1978年组建的山东省电子工业学校，随着 办学实力的不断增长， 根据山东省电子信息产业和信息化的发展， 为培养更多高 级应用型、技能型人才，经山东省政府批准于2004年7月升格为高职学院。学 院现有在校生6000余人，专任教师300余人，并设有四系一部， 分别是基础部、 电子工程系、计算机科学与技术系、自动化工程系、管理与应用外语系。虽然章 丘新校区已经投入使用，但随着逐年扩招， 教学师资仍然出现了紧张的现象， 在 这种情况下，如果实施网络教学， 不仅能够有效解决资源紧张的问题， 而且可以 辅助课堂教学，同时实现教与学的互动，提高教学质量