通用作业批改系统设计.docx

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通用作业批改系统设计

通用作业批改系统设计

随着网络高速地融入当今现代人的生活，学校对网络技术的应用也在不断地提高。

学校的教学任务十分复杂,工作也很繁琐,在教学任务中，作业的批改也是一个很重要的环节。

为了提高老师工作效率，减轻教师的工作强度，提高作业批改的灵活性，《通用作业批改系统》的诞生可以说是事在必行的。

该系统采用B/S结构，以浏览器方式登陆系统，用ASP.NET作为开发语言，数据库则使用MicrosoftSQLServer2000实现。

《通用作业批改系统》包括了学生子系统、教师子系统、管理员子系统三大模块，该系统主要完成学生，教师，管理员的登陆，作业的提交，批改等功能，具有操作简单、界面友善、灵活性好、系统安全性高、运行稳定等特点。

本文简要介绍了《通用作业批改系统》的项目背景和意义，着重阐述了该系统的设计实现过程与该系统数据库的设计实现过程；从系统的需求分析、模块设计、数据库设计到系统实现等各个环节都进行了详尽的分析和描述。

目　　录

引　　言

在国内，从学生作业管理系统的管理情况来看，在现代化教育技术模式下，使用计算机提交作业已相当普及。

但能够合理使用硬件资源，有条理地管理好学生作业信息的却少之又少。

通过网络的了解，已经有不少高等学校已经推出了自己的作业上传系统[1]。

但是由于实现技术有限，系统的功能不完善，而且存在很多缺陷。

例如：

查询不全面、容易导致系统不稳定，数据库缺乏管理，数据缺乏更新，而且容易丢失。

由于这些缺点造成用户对系统不信任，于是又回到传统的“拷贝、粘贴”方式。

系统就荒废了。

本文阐述了如何运用ASP.NET技术[2]构建一个网上作业提交和批改系统的过程，描述了B/S模式的概念及特点，ASP.NET的优越性及对通用作业批改系统的分析，该系统主要完成了作业的上传，教师对作业的批改，系统得稳定性高，操作简单。

1开发背景

随着计算机技术的快速发展，信息化成为传统产业提高工作效率和企业竞争力的重要途径，并且人们也不再满足于建立各种静态地发布信息系统，更多的时候需要能与用户进行交互，并能提供后台的数据库管理和控制等服务的系统。

国际互联网的出现极大地推动了教育的发展。

目前,大中小学都在进行信息化的建设,大到覆盖整个校园乃至全世界的校园网系统，小到各种教学用系统，都在实际的教学工作和科研工作中发挥着至关重要的作用。

众所周知,学校的教学任务十分复杂,工作也很繁琐,可以预见的是在教学任务中，作业的批改也是一个很重要的环节。

传统的作业批改方式面临着变革，作业批改系统的出现能够大大减轻教师的工作强度,进一步规范教学管理工作,并增强教学管理信息的透明度,提高教学质量的功能，同时通过计算机实现异地作业批改已成为可能，因此作业批改既可以在本地进行，也可以在异地进行，大大拓展了作业批改的灵活性。

国内存在作业管理系统的整体安装软件[3]，例如：

学生作业管理系统2.0、计算机学生作业管理系统2.6。

这样的软件安装方便，实现快捷，但是整套软件缺乏针对性，不能生搬硬套，也不利于维护，开发属于自己的系统显得尤其重要。

1.1B/S结构概述

B/S结构即Browser/Server（浏览器/服务器）结构，是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。

在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现。

B/S结构，主要是利用了不断成熟的WWW浏览器技术，结合浏览器的多种Script语言（VBScript、JavaScript…）和ActiveX技术，用通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能，并节约了开发成本，是一种全新的软件系统构造技术[4]。

B/S结构采用星形拓扑结构建立企业内部通信网络或利用Internet虚拟专网（VPN）。

前者的特点是安全、快捷、准确。

后者则具有节省投资、跨地域广的优点。

须视企业规模和地理分布确定。

企业内部通过防火墙接入Internet，再整个网络采用TCP/IP协议。

网络结构如图1-1所示：

图1-1网络结构图

1.2简述ASP.NET及其特点

ASP.NET完全基于模块与组件，具有更好的可扩展性与可定制性，数据处理方面更是引入了许多激动人心的新技术，正是这些具有革新意义的新特性，同时也提供给Web开发人员更好的灵活性，有效缩短了Web应用程序的开发周期。

ASP.NET与Windows2000Server/AdvancedServer的完美组合，为中小型乃至企业级的Web商业模型提供了一个更为稳定，高效，安全的运行环境。

ASP.NET的特点[5]：

1、增强的性能。

ASP.NET是在服务器上运行的编译好的公共语言运行库代码。

与被解释的前辈不同，ASP.NET可利用早期绑定、实时编译、本机优化和盒外缓存服务。

这相当于在编写代码行之前便显著提高了性能。

2、世界级的工具支持。

ASP.NET框架补充了VisualStudio集成开发环

3、境中的大量工具箱和设计器。

4、威力和灵活性。

由于ASP.NET基于公共语言运行库，因此Web应用程序开发人员可以利用整个平台的威力和灵活性。

.NET框架类库、消息处理和数据访问解决方案都可从Web无缝访问。

ASP.NET也与语言无关，所以可以选择最适合应用程序的语言，或跨多种语言分割应用程序。

5、简易性。

ASP.NET使执行常见任务变得容易，从简单的窗体提交和客户端身份验证到部署和站点配置。

6、可管理性。

ASP.NET采用基于文本的分层配置系统，简化了将设置应用于服务器环境和Web应用程序。

由于配置信息是以纯文本形式存储的，因此可以在没有本地管理工具帮助的情况下应用新设置。

只需将必要的文件复制到服务器，即可将ASP.NET框架应用程序部署到服务器。

不需要重新启动服务器，即使是在部署或替换运行的编译代码时。

7、可缩放性和可用性。

ASP.NET在设计时考虑了可缩放性，增加了专门用于在聚集环境和多处理器环境中提高性能的功能。

8、自定义性和扩展性。

ASP.NET随附了一个设计周到的结构，它使开发人员可以在适当的级别"插入"代码。

9、安全性。

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。

1.3客户机/服务器数据库系统概述

客户机/服务器结构的实质在于通过服务功能的分布，实现分工协作。

每一个服务器都为整个网络提供自己所擅长的服务，由所有的客户机分享；客户机的应用程序借助于服务器的服务功能来实现复杂的应用。

在这种结构中，数据控制层在服务器上，业务处理层和界面表示层在客户机上，因此也称为“灵敏的客户机”，其结构示意如图2-1所示。

客户机

客户机

服务器

客户机

客户机

图1-2客户机/服务器结构

在客户机/服务器数据库系统中[6]，客户机负责管理用户界面、接收用户数据、处理应用逻辑、生成数据库服务请求，然后将请求发送给服务器，并且接收服务器返回的结果，最后再将这些结果按照一定的格式返回给用户。

客户机/服务器结构使应用程序的处理更接近用户，并由多个CPU并行地处理应用程序。

此外，这种结构的通讯成本比较低，其原因有两个：

第一是降低了数据的传输量，服务器返回给客户机的是执行数据操作后的结果；第二是由于许多处理交给了客户机完成，因而不必再与服务器进行通讯。

2需求分析

为了能够使本系统更好、更完善地被设计出来，就必须先进行调查研究。

在系统调查的基础上，对新系统的功能进行细致的分析，这样才能够开发出完整的系统设计。

2.1用户需求分析

《通用作业批改系统》要适用于师生工作学习之用，营造高效的教学环境，打造属于学校独有的作业管理模式。

系统主要面向于两种用户，一为学生、二为老师。

学生的需求特点是，方便快捷地完成事务，老师的需求特点是：

有条有理，按部就班，不差不漏地完成事务。

两者均要求准确，并无差错。

2.2系统功能的需求分析

《通用作业批改系统》该系统面对的是师生，对于学生方面，其最大的作用为上传作业和查询成绩，对老师而已则是批改作业，对管理员而言，这则是对学生、老师、作业信息进行管理。

其中，学生和老师是通过作业与老师任课表建立联系，而管理员则可以对他们的信息进行修改和定期的维护。

基本的流程是[7]：

管理员新建老师用户，学生用户注册登陆——学生提交作业文件并修改作业数据表——老师查看作业文件、修改作业数据表。

他们之间操作独立，但是关系密不可分，系统设计不完善，会导致大量无用错误数据。

2.3性能需求分析

操作简单：

本系统应该适用于不同水平的使用者[8]，包括所有大众群体，同时系统不应太复杂和烦琐，因此要求系统的操作尽可能简单易行。

实时性：

为了展现实时性这个特点，作业批改系统为教师提供了公告的发布，可以发布最新作业，最近学院通知等。

代码可读性好：

文中的代码尽可能简洁，易懂。

可维护性：

本系统设计简洁，具有很好的可维护性。

针对性：

本系统是针对学校作业管理的系统，操作简单，具有一定的针对性。

3可行性分析

3.1技术可行性

最近几年来，系统的开发技术得到了充分的发展与完善，使得开发本系统在技术上成为可能，由指导教师提出需求并且要求进行系统设计与开发，拟采用成熟的数据库技术与软件开发技术，使用SQLServer2000和ASP.NET技术。

使用该技术开发通用作业批改系统，前台主要使用HTML语言，用ASP.NET技术C#语言[9]对表单数据进行处理。

因此，开发该系统具有技术可行性。

3.2经济可行性

在经济效益方面：

系统开发前学生提交作业是以纸张的形式提交，在管理上教师要用笔批改作业。

系统开发完成后提交，批改作业只要通过浏览器即可完成。

可为学院、学生节约大量资金。

教师也不用收大量的作业，这样即节省了教师的工作强度也节省了管理员的工作强度。

在设备方面：

系统投入使用后不需要添加其他设备，在原有的硬件环境中即可使用。

在软件上也不需要购买，免费直接下载后即可使用。

因此，开发该系统具有经济可行性。

3.3社会可行性

本系统基于ASP.NET，SQLServer[10]等技术的。

本系统属于教学管理系统，随着信息化的不断发展，信息化已经渗入学校，通用作业批改系统对每个学校都很实用，所以，本系统也是很有实用性的。

综上所述，实施本系统，已具备技术可行性、经济可行性、社会可行性。

4系统设计

4.1系统总体结构设计

在选择通用作业批改系统的总体结构方面，考虑到多方面的综合因素，选用了两层的B/S结构模式，上层是教学用系统的服务器，下层是老师及学生的个人计算机如图4-1所示。

SQLSERVER2000主要完成建库、安全机制、规划调度、备份恢复等功能。

客户机必须配置InternetExplorer5.0以上版本。

4.2功能设计

该系统主要完成学生注册，登陆，作业的上传，教师对作业进行发布，批改等功能。

包括登陆子系统，学生子系统，教师子系统和管理员子系统。

该系统的结构图如图4-2所示。

通用作业批改系统

登陆子系统

学生子系统

管理员子系统

教师子系统

图4-2系统结构图

4.2.1登陆子系统功能设计

登陆子系统要求，选择好自己的用户类别，均能登入，要求正确填写好登入信息。

学生，老师，管理员以用户名与密码进行登入。

如果用户名错误或不存在、密码错误，应当有提示[11]。

注：

本系统只带学生注册功能，每位老师与位学生只能对应唯一的ID。

4.2.2学生子系统功能设计

本子系统面向的用户为学生用户，主要功能有三个如图4-3所示:

1、上传作业

要求先找到上传的对象（老师），浏览本地计算机目录，找到要提交的文件，提交到对应的老师目录下，系统会自动记录下该作业提交的信息，完成提交过程，返回成功信息。

2、管理作业

要求能查询本人的成绩。

对作业进行查看，删除。

3、修改个人信息

要求输入密码时候，需要密码隐藏模式现实；输入新密码时，要对密码进行二次检验，和长度检验；修改成功后提示成功。

可修改除帐户以外的所有信息。

图4-3学生用户子系统功能图

4.2.3教师子系统功能设计

本子系统面向的用户为老师用户，主要功能有三个如图4-4所示:

1、修改个人资料

要求输入密码时候，需要密码隐藏模式现实；输入新密码时，要对密码进行二次检验，和长度检验；修改成功后提示成功。

可修改除帐户以外的所有信息。

2、发布公告

要求可以发布新的公告，并可以对公告进行管理。

3、作业管理

要求可以发布作业，并设定作业提交期限，并可以管理其发布的公告，并按作业的题目查询要批改的作业，对作业进行批改，管理。

图4-4教师管理子系统功能图

4.2.4管理员子系统功能设计

本系统面向的管理员用户的功能需求主要有三个如图4-5所示：

1、修改密码

修改管理员密码，要求帐户不能修改。

2、角色管理

增加老师。

正确录入老师信息（姓名、密码等），录入值不能为空。

管理教师。

删除数据库中所有该老师关联信息。

认证管理学生。

对学生信息进行认证，否则学生即使注册也无法登陆。

对学生信息进行删除。

3、课程管理

增加新课程。

根据老师的姓名，对课程进行增加。

管理课程。

对课程信息进行删除。

管理员用户子系统

修改密码

课程管理

角色管理

认证学生

增加老师

管理教师

增加新课程

管理课程

图4-5管理员子系统功能图

4.3数据库设计

数据库设计是建立数据库以及应用系统的技术，是信息系统开发和建设中的核心技术，具体说，数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模型，建立数据库以及应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求。

在整个数据库设计过程中，要把结构设计与行为设计相结合。

根据一般的数据库设计方法，可以把数据库整个设计过程划分为以下几个阶段[12]：

4.3.1概念结构设计

概念设计就是将现实世界中的客观对象设计成不依赖于任何具体机器的信息结构，这种信息结构不是DBMS支持的数据模型，而是概念级模型。

因此，概念模型可以看成是现实世界到机器世界的一个过渡的中间层次。

也就是说概念模型的设计与数据库将来怎么实现无关。

概念设计的表示方法最常用的是实体—联系方法，这个方法是用E—R图来描述某组织的概念模型。

4.3.2逻辑结构设计

逻辑设计的任务就是把概念设计阶段的E—R图[13]转换为DBMS支持的数据模型（如关系模型），形成数据库的逻辑模式。

转化时要解决的问题就是如何将实体间的联系转化为关系模型：

对于实体，将每个实体转换为一个关系，实体的属性即为关系的属性，实体的码即为关系的码。

若实体间的联系是1：

1，可以在两个实体转换成两个关系中任意一个关系的属性中加入另一个关系的码。

若实体间的联系是m：

n，则将联系转换为关系。

关系的属性为诸实体的码加上联系具有的属性，而关系的码为诸实体码的组合[14]。

实体之间关系的E-R图如图4-6所示，学生实体的E-R图如图4-7所示，教师实体E-R图如图4-8所示，管理员实体E-R图如图4-9所示，课程实体E-R图如图4-10所示，作业实体E-R图如图4-11所示。

图4-6实体之间E-R图

图4-7学生实体E-R图

图4-8教师实体E-R图

图4-9管理员实体E-R图

图4-10课程实体E-R图

作业

ID

课程名称

得分

是否批改

作业名称

作业文件名

所属作业ID

教师帐号

教师名字

添加时间

学生名字

学生帐号

图4-11作业实体E-R图

4.3.3物理结构设计

数据库在物理设备上的存储结构与存取方法被称为数据库的物理结构，它依赖与给定的计算机系统。

为一个给定的逻辑数据模型选取一个最合适应用要求的物理结构。

以下将要显示出最后设计出来的物理基本表结构：

详见表4-1，表4-2，表4-3，表4-4，表4-5，表4-6。

表4-1学生信息表

字段名

类型

说明

Us_ID

Int

ID

Us_Uid

Varchar

帐号

Us_Pwd

varchar

密码

Us_Name

Varchar

姓名

Us_Sex

Varchar

性别

Us_Nianji

Varchar

年级

Us_Banji

Varchar

班级

Us_Hone

Varchar

电话

Us_Date

Varchar

注册时间

Us_YesNo

Varchar

认证状态

表4-2教师信息表

字段名

类型

说明

Te_ID

Int

ID

Te_Uid

Varchar

帐号

Te_Pwd

varchar

密码

Te_Name

Varchar

姓名

Te_Sex

Varchar

性别

Te_Zhicheng

Varchar

职称

Te_Hone

Varchar

电话

Te_Email

Varchar

Email

表4-3管理员信息表

字段名

类型

说明

Ad_ID

Int

ID

Ad_Uid

Varchar

帐号

Ad_Pwd

varchar

密码

表4-4课程信息表

字段名

类型

说明

Kc_ID

Int

ID

Kc_Title

Varchar

课程名称

Kc_TeUid

varchar

课程所有教师帐号

Kc_TeName

Varchar

课程所有教师名

表4-5作业信息表

字段名

类型

说明

Zy_ID

Int

ID

Zy_KcID

Int

所属课程ID

Zy_KcName

varchar

所属课程名称

Zy_Title

Varchar

作业名称

Zy_TeUid

Varchar

所属教师帐号

Zy_TeName

Varchar

所属教师姓名

Zy_AddDate

Datetime

添加时间

Zy_ToDate

Datetime

结束时间

表4-6作业提交批改信息表

字段名

类型

说明

Zm_ID

Int

ID

Zm_KcTitle

Varchar

课程名称

Zm_Title

varchar

作业名称

Zm_ZyID

Int

所属作业ID

Zm_File

Varchar

作业文件名

Zm_Pigai

Varchar

是否批改

Zm_Defen

Varchar

得分

Zm_TeUid

Varchar

教师帐号

Zm_TeName

Varchar

教师名字

Zm_UsUid

Varchar

学生帐号

Zm_UsName

Varchar

学生名字

Zm_Date

Varchar

添加时间

4.4作业批改系统功能的实现

4.4.1登陆界面

该界面完成学生，教师[15]，管理员的登陆，其登陆流程图如图4-12所示。

即进入学生注册界面，如图4-13，当您没有输入帐号而直接进入，则系统提示如图4-14所示。

图4-12登陆功能流程图

图4-13

图4-14

登陆界面部分代码如下：

functioncheck（）

{varvUid=document.getElementById（"txtUid"）.value;

varvPwd=document.getElementById（"txtPwd"）.value;

if（vUid==""）

{lert（"帐号不能为空！

"）;

document.getElementById（"txtUid"）.focus（）;

returnfalse;

}

if（vPwd==""）

{alert（"密码不能为空！

"）;

document.getElementById（"txtPwd"）.focus（）;

returnfalse;

}}

4.4.2学生注册界面

该界面主要完成学生注册信息[16]，学生可以进行个人信息的注册如图4-15。

注册时，密码以星号的形式显示，要求输入密码时候，需要密码隐藏模式现实，要对密码进行二次检验和长度检验。

以下拉列表的形式来选择年级和班级，E-mail要以正确形式填写，否则系统将提示错误。

注意：

每一项必须填写，否则系统将提示错误。

图4-15

注册界面验证密码是否一致代码如下：

TextBoxID="txtPwd2"runat="server"TextMode="Password"Width="150px">

TextBox>

RequiredFieldValidatorID="RequiredFieldValidator3"runat="server"BackColor="#FFE0C0"BorderColor="Red"BorderStyle="Solid"BorderWidth="1px"ControlToValidate="txtPwd2"Display="Dynamic"ErrorMessage="不能为空！

"Font-Size="10pt">

RequiredFieldValidator>

CompareValidatorID="CompareValidator1"runat="server"BackColor="#FFE0C0"BorderColor="Red"BorderStyle="Solid"BorderWidth="1px"ControlToCompare="txtPwd1"ControlToValidate="txtPwd2"ErrorMessage="两次密码不一致！

"Font-Size="10pt">

CompareValidator>

4.4.3作业上传界面

该界面主要完成学生作业上传的功能。

学生选择课程的名称，课程名称以下拉列表的形式显示，选择作业的题目，输入自己的姓名及学好，选择要上传的作业，点击提交作业按钮，作业自动提交如图4-16。

图4-16

4.4.4作业批改界面

该界面主要完成教师作业批改的功能如图4-17。

选择要批改的课程[17]，教师可以在线直接打分，如果要对作业进行修改，则需下载之后进行修改。

图4-17

5系统测试

本系统采用ASP.NET技术进行设计，采用SQLServer数据库对数据进行存储[18]，实现了学生，教师，管理员的登陆，学生作业的提交，教师限制作业提交期限及教师给作业评分等功能。

5.1测试范围与主要内容

1、注册功能操作测试，主要内容：

测试数据库的完整性。

2、系统登陆验证，验证用户身份，主要内容：

进行权限控制。

3、信息修改功能测试，主要内容：

测试数据库查询健壮性。

4、作业上传功，主要内容：

测试系统实用性、方便性。

5、批改功能测试，主要内容：

测试系统实用性。

5.2测试结果

1、打开注册窗体，输入用户名及密码等信息，点击确定，若没有空，则成功注册。

2、打开登陆窗体，输入用户名和密码，正确进入系统。

并且输入的用户名和密码不同，可以进行的操作是不同的。

若以管理员身份登陆，可进行管理员操作。

若以教师身份登陆，用户只能进入教师用户界面。

若以学生身份登陆，用只能进入学生界面。

3、打开个人信息修改界面，对个人信息进行修改。

4、打开作业上传界面，选择上传的文件，点击上传按钮，完成上传功能，该功能只能实现以Word文档的形式上传，否则上传不了。

5、打开作业批改界面，对作业进行评分，若要进行