基于NET的课程管理系统设计开发Word文件下载.docx
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Keywords:
.NETplatform,CourseManagementSystem,3-layerarchitecture,ADO.NET,ASP.NET
目录
1绪论1
1.1课题的来源及研究现状1
1.2本文所作的主要工作2
1.3本文的结构3
2相关技术综述4
2.1Microsoft.NET的简介4
2.1.1Microsoft.NET框架概述4
2.1.2公共语言运行库(CommonLanguageRuntime,CLR)6
2.1.3基础类库(BaseClassLibrary,BCL)7
2.1.4ADO.NET和XML8
2.1.5ASP.NET和WinForms8
2.1.6开发工具9
2.2ADO.NET数据访问技术10
2.2.1ADO.NET简介10
2.2.2ADO.NET的特性10
2.2.3ADO.NET对象模型12
3基于.NET的课程管理系统的设计15
3.1系统概述15
3.2B/S模式的三层结构16
3.2.1表示层17
3.2.2业务逻辑层17
3.2.3数据服务层17
3.3课程管理系统设计17
3.3.1表示层设计17
3.3.2业务逻辑层设计18
3.3.3数据服务层设计22
4基于.NET的课程管理系统的实现27
4.1系统初始化27
4.1.1创建虚拟目录27
4.1.2目录结构27
4.1.3数据库连接28
4.2数据层的实现28
4.3业务逻辑层的实现30
4.4表示层的实现32
4.4.1用户界面32
4.4.2代码绑定与数据绑定34
4.4.3DataGrid控件的应用34
结论36
致谢37
参考文献38
1绪论
1.1课题的来源及研究现状
随着计算机网络技术的发展,网络越来越深刻地影响着工业、商业、金融、教育、军事等社会的各个层面和领域,不断地、潜移默化地改变着人们的生活方式。
计算机网络的迅速发展使之很快运用于教育领域,无论在教室之内还是教室之外,它都为教师开展教学工作提供了强有力的工具。
构建在网络技术平台上的课程管理系统为教师与学生之间数字信息的共享提供了网络平台,拓宽了教学时空的纬度。
与传统管理方法相比,它具有以下优势:
1.教学活动不受时间和空间的限制,教师和学生可以根据自己的实际情况选择不同的时间段、不同的地点进行课程设计和学习。
2.充分综合利用文本、图形、视频、音频等多种媒体形式。
对一于教师而言,可以开发出丰富的课件;
对于学生而言,这种图文声像并茂的多种感官综合刺激,有利于情境的创建和认知的改变。
3.网络具有信息容量大、开放、共享等特点,学习者可以通过网络导航轻松地利用网络进行学习,海量的信息资源、开放的网络环境对教育个性化的形成、学生创造性思维的培养、实现教学过程要素关系的转变以及对促进从“应试教育”向“素质教育”转轨都将产生巨大影响。
4.为学生和教师提供了各种交流工具在学生和教师之间、学生与学生之间保持同步或异步交流,加强思想的交流和信息的反馈。
5.减轻教师工作负担,教师无须经过特别培训,就可以方便快捷地利用系统完成布置作业、评论打分、统计学生成绩、发布公告等常规教学活动。
传统课程管理系统主要以两层结构模式为主,即客户机/服务器(C/S)模式,客户机/服务器(C/S)模式将数据库的内容放在远程的服务器,每个客户端安装相应的网络教学软件,客户端通过客户应用程序访问到远程服务器中数据库资源,以达到网络教学的目的。
随着网络技术的发展,在两层结构的基础出现了三层结构模式,这种结构采用浏览器/服务器(B/S)模式,它对数据的处理主要集中在服务器,而客户端只要具备浏览器就可访问,与客户机/服务器(C/S)模式相比较进步了许多,这种结构模式的数据存取和处理不再依赖于客户端程序,对客户端的要求降低,同时由于数据存取和处理集中在服务器端,便于系统的扩展、维护管理及安全性设计。
因此这种具有开放性、可扩展性及安全性的模式成为课程管理系统设计的主流。
采用浏览器/服务器(B/S)模式课程管理系统都以网页的形式向用户提供服务,Internet上的网页经历了由静态网页到动态网页发展的阶段,网络课程管理系统中的页面也相应的经历了这两个阶段。
早期的页面主要是由超文本标记语言(HTML,HypertextMarkupLanguage)开发的静态页面,教学内容的传递是单向的。
随着网络技术的发展,新技术的出现改变了这种局面。
学生可以通过Web窗体向服务器提交作业、查看反馈信息,服务器根据学习者提交的信息进行数据库检索及运算,最终把运算结果返回学习者。
近年来,动态网页的设计技术在网站开发中得到了广泛的运用,其中ASP.NET技术被许多网站设计者所采用。
它使用户与系统交互成为可能,使得信息得以双向交流,而且能在服务器中保存有关学生和教师的个性化数据,使得教学工作更好地展开。
1.2本文所作的主要工作
在完成本论文之前,我做了大量的工作:
首先是收集资料方面。
查看了《面向.NET的Web应用程序设计》《ASP.NET编程实例与技巧集粹》《CourseManagementSystem》等书籍和文献,对所做课题涉及的重要技术、课程管理工作的业务流程以及所要完成的设计工作等各方面都有了一定程度的了解和掌握。
在了解了课题背景和掌握了相关技术之后,我着手搭建了开发平台,然后就依次展开了对系统的分析、设计、代码实现和测试工作:
使用UML,利用RationalRose工具对系统进行分析和设计;
利用VisualStudio.NET2003开发系统应用程序,其间遇到的技术难题主要通过查阅文献书籍、上网搜索相关解决方案和请教导师得以解决。
实现了课程管理系统的如下功能:
验证与识别用户身份,分配与控制用户权限;
课程信息管理——系统管理员用户通过此模块进行课程信息的录入与维护工作;
作业管理——教师用户通过此模块布置作业、查看学生提交的作业、批改学生提交的作业、对学生作业完成情况进行统计;
疑问管理——教师用户通过此模块查看学生提出的疑问、对学生疑问给出答复;
公告管理——两类用户都可以通过此模块查看所有公告详情、发布新公告、撤消过期公告。
1.3本文的结构
绪论部分介绍了本系统的课题来源、目前的研究情况以及本文的主要工作。
第二部分介绍了相关的.NET技术。
第三部分介绍了本系统的详细设计。
第四部分介绍了本系统的实现。
总结部分介绍了设计和实现的体会,并指出了系统设计的不足和改进的方向。
在参考文献部分,给出了本文的参考资料。
2相关技术综述
2.1Microsoft.NET的简介
微软总裁兼首席执行官史蒂夫,鲍尔墨曾经概述过:
“.NET代表了一个集合、一个环境、一个编程的基本结构,作为一个平台来支持下一代的互联网。
NET也是一个用户环境,是一组基本的用户服务,可以作用于客户端、服务器或任何地方,与改编成模式具有很好的一致性,并有新的创意。
因此,它不仅是一个用户体验,而且是开发人员体验的集合,这就是对.NET的概念性描述。
”
Microsoft.NET是微软的一项战略,它将软件的供应当作一项服务来看特。
Microsoft的Microsoft.NET战略目的意味着在:
Microsoft公司以及在Microsoft平台上的开发者将会制造服务,而不是制造软件。
在未来几年之内,Microsoft将陆续发布有关Microsoft.NET的平台和工具,用于在因特网上开发Web服务。
那时,工作在Microsoft.NET上的用户、开发人员和IT工作人员都不再购买软件、安装软件和维护软件。
取而代之的是,他们将定制服务,软件会自动安装,所有的维护和升级也会通过互联网进行。
用Microsoft.NET技术构建解决方案,能够建立并连上无限的各种各样的安全并个性化的Microsoft.NET的经验。
当XML网络服务被整合到一起的时候,个人用户能使用独立的应用软件,在线或离线的,通过Internet获取信息,享受丰富而个性化的Microsoft.NET体验。
2.1.1Microsoft.NET框架概述
Microsoft.NET开发平台是一个开发和运行软件的新环境,它使得基于Windows的客户端图形界面程序和基于Internet的WEB应用程序的开发更为容易。
.NET拥有丰富的运行库服务,来支持多种编程语言编写的组件,具有跨语言和跨平台的互操作能力。
它简化了在高度分布式Internet环境中的应用程序开发,为XMLWeb服务和其他应用程序提供了一个高效安全的开发环境,并且全面支持XML.NET开发平台包括:
.NET框架(.NETFramework)和.NET开发工具(包括编程语言和应用程序的集成开发环境)等组成部分。
其中.NETFramework是一种新的计算平台,它简化了在高度分布式Internet环境中的应用程序开发。
.NETFramework具有两个主要组件:
公共语言运行库和类库。
.NET开发平台(包括开发框架、开发语言、开发工具)如图2.1所示:
图2.1.NET平台结构图
.NET框架(Microsoft.NETFramework)是Windows操作系统中的一个很重要的新元索,是下一代应用软件的基石,它使下一代应用软件更容易开发、发布以及和其他网络系统集成。
对用户来说,运行在他们机器上的.NETFramework使他们的机器更稳定易用,并且能很方便的和其他的系统相联。
对开发者来说,.NETFramework简化了Windows软件的开发,它提供了一个单一的方法来建立C/S和B/S构架样式,它还允许开发者用同一种工具和技术为各种设备开发软件。
而且建立在.NETFramework之上的软件比传统的软件更容易开发和维护,开发者可以很容易的使软件自动升级到最新版本。
.NETFramework实际上封装了操作系统,将在.NET环境下开发的软件与操作系统的具体工作如文件处理和内存分配相脱离。
这就使.NET环境下开发的软件可以在各种硬件和操作系统之间迁移。
.NETFramework构架包含了在操作系统上进行软件开发的所有层,它使Microsoft或其他平台上的显示技术、组件技术和数据技术实现了高度的集成。
其中,最关键的两个内核是:
公共语言运行库(CommonLanguageRuntime,CLR)和基础类库(BaseClassLibrary,BCL),它们为.NET平台的实现提供了底层的技术支持。
2.1.2公共语言运行库(CommonLanguageRuntime,CLR)
从Microsoft.NET开发框架的整体架构中可以看到,公共语言运行库(CLR)位于Microsoft.NET架构的底层,作为.NET框架的执行引擎,它是多种语言的统一运行环境,基于CLR开发的代码称为托管代码(ManagedCode)。
CLR实际上是驻留在内存里的一段代理代码,负责.NET应用程序在整个执行期间的代码管理工作,并为其提供服务。
CLR为这些语言提供自动内存管理和资源管理、异常处理、安全性、版本控制、组件通信等系统服务。
托管代码的运行步骤大体分为三步:
1.使用CLR支持的编程语言编写源代码。
2.由CLR的编译器将源代码编译为独立于机器的微软中间语言(MicrosoftIntermediateLanguage,MSIL),同时产生运行所需要的元数据(metadata)。
3.代码运行时,由CLR的即时编译器(JustInTimeCompile,JITC)将中间语言生成机器代码,最后执行这些编译过的机器代码。
托管代码编译与执行的具体过程如图2.2所示:
图2.2编译与执行过程示意
汇编是资源、托管代码、以及元数据封装成的一个个单元。
一个汇编可以专属于某个应用程序,也可以为多个应用程序共享。
元数据(metadata)被称为“数据的数据”,包含着数据及其运行时所需的资源,它以汇编清单的形式存在,主要有三个部分组成:
1.对部署单元组装的描述(名字、版本、语言、输出类型等)
2.对类的描述(基类、接口、成员等)
3.由编译器、框架或由用户定义的其他属性。
在Java中,有一个核心概念:
虚拟机(JVM,JavaVirtualMachine),JVM是仅含有指令集的一个通用的虚拟机器,它能够将中高级语言的程序编译为虚拟机的机器语言程序,再通过虚拟机的即时编译器(JIT,JustInTimeCompile),将这些机器码转换成可在本地执行的实体机器的机器码。
MSIL就相当于虚拟机的机器码,它是一种于机器平台、操作系统都无关的虚拟机的语言。
利用MSIL,可以实现跨语言的合作。
同时,由于MSIL在沿用Windows平台使用的PE(PortableExecutable)的基础上对PE作了扩充,把程序的Metadata一并写入可执行文件中,使MSIL程序具有了自我解释能力,从而避免了DLL的版本和更新问题(常称为DLLHell),大大简化了应用程序的发布和升级。
CLR的核心是一个执行引擎,它加载、执行和曾理已经编译为MSIL格式的代码,这种代码不被解释,在执行之前通过内置在CLR中的JIT将它编译成本机的二进制代码。
VS.NET充分发挥CLR的潜力,为开发者提供了一个统一的集成开发环境和调试器。
2.1.3基础类库(BaseClassLibrary,BCL)
在.NETFramework中,BCL位于CLR之上。
BCL是一套操作系统层级的对象函数库,其中包含了托管代码运行所需的各种具有庞大功能集的软件组件,可供程序语言调用使用。
它为.NET应用程序提供了一个统一的、面向对象的、层次化、可扩展的编程接口,为数据输入输出、安全性等提供了服务和对象模型。
这种统一的编程模式彻底解决了过去由于调用不同类库采用不同的约定而造成系统不稳定的情况。
在基础类库之上,.NET框架为我们提供了诸如数据访问、创建WEB服务器应用程序、创建Windows客户端界面所需的其他功能强大的类库。
类库类似于WindowsAPI函数,但它不像WindowsAPI那样“随意堆砌”在动态链接库(DLL)文件当中。
.NETFramework中的任何东西,比如ASP.NET页面、消息框等,都被视为对象。
这些对象被放置在叫做命名空间(namespace)的逻辑分组中,类似Java中的包(Package)。
其好处是使庞大的类库变得结构清晰,易于掌握和使用。
因此,在使用时,开发者只需在自己的应用中添加对所需的基础类库的引用,就可以使用这个类库中所有的方法、属性等等。
.NETFramework的命名空间布局图如下:
图2.3.NETFramework命名空间布局图
.NET提供的类库极为庞大,不仅包括底层基础类库,还包括上百个Namespace,Class,Interface,Structure。
与传统的Windows编程相比,使用和扩展基础类库都非常容易,使得网络开发能够高效、快速地进行。
.NET框架所提供的类库基本上都以System命名空间作为各个部分的根。
无论是使用基础类库还是使用ADO.NET进行数据访问,或者利用ASP.NET编写基于WEB的应用程序,我们都可以使用System命名空间下提供的类作为编写程序的基础。
2.1.4ADO.NET和XML
ADO.NET是负责.NET框架下访问数据的类库。
ADO.NET与以前的ADO相比,主要改进是通过一系列新的对象和编程模型,并与XML紧密结合,使得数据操作十分方便和高效。
本文将在第本章的第二节中较为详细地阐述ADO.NET技术。
2.1.5ASP.NET和WinForms
在.NETFramework中,ASP.NET和WinForms是建立在BCL之上的两种高层应用。
WinForms是传统的、基于Windows的应用,为.NETFramework提供了美观的、客户端图形用户界面.它包含现有的VB组件库(VBcomponentlibrary)和Windows基础类库(WindowsFoundationClasses)和高效易用的底层Wind32API的所有优点。
ASP.NET从传统的服务器处理技术ASP(ActiveServerPages)发展而来,加入.NET提供的高级特性后脱胎换骨,从解释型的编程框架飞跃到编译型的编程框架,采用了客户端处理技术仿真事件驱动模型,使得建造、运行、发布网络应用程序像开发传统Windows应用程序一样容易而且强大。
2.1.6开发工具
.NET开发平台上的开发工具主要有两个方面:
(1)由CLR支持的各种编程语言,用来创建运行于CLR之上的应用程序;
(2)用于开发、测试应用程序的集成开发环境——VisualStudio.NET。
.NETFramework中定义了一套通用语言规范(CommonLanguageSpecification,CLS),规定公共语言运行库如何利用各种语言的规范。
凡遵照CLS的语言,就是CLR支持的语言,可以用来创建运行在CLR上的应用程序。
CLS使不同语言之间互用成为可能。
CLR运行时在中间语言(IL)层次影响代码,对IL的修改可以使所有被CLR支持的语言受益,因为这些语言只是和代码如何被解释为中间语言有关,这样的技术使得.NET编程语言之间的语言差别很小,他们均在同一个层面使用一个共同的通用类型模型(CommonTypeSystems,CTS),这样的机制使得所有遵照CLS规范的语言之间实现跨语言继承代码和多语言开发应用程序成为可能。
VisualStudio.NET为CLR支持的所有开发语言提供统一的代码编辑器,同时也针对每种语言提供专用的特性。
编辑器除了支持程序设计语言的编辑,还支持HTML文档、层叠样式表、XML的开发。
VisualStudio.NET集成多语言支持,大大提高了开发效率。
在开发语言方面,.NET提供了VB、VC++、C#、JavaScript等多种语言支持;
微软也支持第三方生产针对Microsoft.NET的编译器和开发工具,这意味着几乎所有市场上的编程语言都有可能应用于Microsoft.NET开发框架。
另外,微软在Microsoft.NET中推出了C#语言,C#针对.NET做了特别设计。
C#是一种从C++和Java继承而来的、简单的、现代的、面向对象的语言,它综合了VisualBasic高产和C++底层高效的特性,并支持无用内存回收、内存自动管理等许多特性。
本文所述的课程管理系统就是在VisualStudio.NET集成开发环境下使用C#来完成的。
2.2ADO.NET数据访问技术
2.2.1ADO.NET简介
随着Microsoft.NET的发布,微软相应地重新设计了数据库访问技术,即ADO.NET。
它是.NETFramework的一部分,主要针对Web上分布式应用程序的数据处理。
可以说ADO.NET是ADO的新版本,但事实上比起后者,ADO.NET有了长足的发展和革命性的进步。
ADO.NET是ActiveXDataObjectsforthe.NETFramework的缩写,是.NETFramework提供给.NET开发人员的一组类。
它以目前业界认可与广泛使用的XML为基础,为.NET程序员提供一致的方法
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