教学信息反馈网络平台设计论文.doc
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1、教学信息反馈网络平台设计论文 作者: 日期:2 个人收集整理 勿做商业用途安阳师范学院本科学生毕业设计报告教学信息反馈网络平台设计作者 郭 文 辉 系(院)物理与电气工程学院 专业电气工程及其自动化年级 2009级 学号 091103061 指导教师 李 立 新 日期 2013。5.10 第 18 页学生诚信承诺书和论文使用授权说明样张(A4纸210297mm)学生诚信承诺书本人郑重承诺:所呈交的设计报告是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,报告中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证
2、书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在报告中作了明确的说明并表示了谢意。签名: 日期: 报告使用授权说明本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位报告的规定,即:学校有权保留送交报告的复印件,允许报告被查阅和借阅;学校可以公布报告的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存报告。签名: 导师签名:日期:教学信息反馈网络平台设计郭文辉(安阳师范学院 物理与电气工程学院, 河南 安阳 455002)摘 要:现今的教育系统受信息采集、加工多元化、数字化的影响越来越明显,学院的教学手段与管理方法信息数字化越来越重要。因而引进现代化的网络信息技术,借助其强大的数据采集
3、、传输及处理分析能力,研发学生教学信息反馈平台,实现办公自动化则显得尤为重要。本文详尽介绍了基于B/S架构的教学信息反馈网络平台的设计与开发的过程,同时也介绍了系统开发过程中我们所用到的各类开发工具以及技术,系统在框架设计上也采用了很多打破传统方式的亮点,比如我们用关系型数据库实现了非关系型数据结构数据存储,同时实现了数据同步的问题。其次我们没有依托任何传统的web开发框,完全采用原生的html元素与javascript来实现我们的所有交互。第三,我们将传统的同步请求响应模式全部用异步请求与响应的模式来实现,实现整个客户端的绝对无刷新.相信系统建成后不仅可以节约大量的人力资源,对于教学质量的提
4、升也将有很大的促进用。关键词:非关系型数据库;数据同步;B/S架构;web开发框架1 引言高校教学管理的核心是教学质量管理,只有通过信息的反馈,依靠大量真实可靠的信息,教学质量管理才能落实到实处.所有高校都已经意识到了教学信息反馈的重要性,并采用多种多样的反馈形式。如学生座谈,学生信息员反馈,教师教学质量评估量化评价等。这些方式有利于教务人员了解学生的学习和教师的授课等情况.但还存在着很多不足:1)任课教师和学生缺乏有效沟通目前,绝大多数高校信息反馈由教学主管领导或主管部门实施管理,收集的反馈信息再转发给各任课教师。所以教师获得的信息大多是总体的评价,缺少细节描述,如存在的不足和提出的意见和建
5、议等。因此各种反馈信息只成为了教学管理者对教师考核的一种手段.信息反馈的意义不仅在于评,更重要的是根据反馈结果及时调整授课方式和手段.因此传统的信息反馈方式对指导教师提高教师教学水平存在着一定缺陷.2)时间的局限性传统的信息反馈方式都是每学期在固定时间或定期的组织。网上信息管理方式的实现,能在很大程度上降低学校考核学生时老师与学校所需付出的物力与精力,同时也可以进一步提高学生考试成绩的准确性。学院各种信息发布,无纸化办公,老师网络硬盘,这些基于Web的网络应用平台也可以为学校管理老师,老师之间的信息交流,老师与学生的实时交互,提供良好的平台.为此,我们设计并制作了一个基于WEB的学校信息管理系
6、统。通过该系统,很好地解决了在学校管理工作中,管理工作量大、统计数据难、各个部门互动慢、学校与老师、老师与学生之间交流效率低、透明度不高等问题。为了提高效率,迫切需要改进工作模式,推进教学信息反馈网络信息化进程,研发教学信息反馈平台,实现办公自动化。这样不仅可以节约大量的人力资源,对于教学质量的提升也将有很大的促进作用。2 课题要求该课题总的要求为实现教学信息反馈工作的办公自动化,实现学生,老师,领导教学管理中心在教学信息反馈工作上的高效及时的互动。首先实现的各种角色的用户在登入系统过程中的账号和角色信息的验证,同时需要根据不同的角色进入不同的模块.其次在登入系统后,学生、老师、院督导员、学校
7、督导员等作为信息员角色主要实现问题反馈,查看自己反馈的问题的处理进度,以及能根据关键字对检索出自己感兴趣的问题,以及对自己的账号信息的管理与维护。其次是校领导、教务处领导、院部领导能够实现对问题的查看以及根据关键字实现对问题的检索,最重要是能够对自己关心的问题作出自己的批示,同时也可以对自己的账号信息的更新与维护.最后是中心模块的实现。该模块为整个系统的管理中心,能够实现对整个系统中的所有信息的管理与维护,首先需要实现能够对所有角色的账号信息的添加,删除,修改,检索等工作,其次是实现对所有教学信息的管理,包括删除,查看详情,以及填写处理结果,更改处理状态等工作.同时能够实现对各种角色的账号信息
8、的批量导入,以及对特定账号的密码重置,最后还需实现对各类反馈问题的统计工作。3 设计方案3.1 开发工具及运行平台的基本介绍3。1.1 集成开发环境Visual Studio 2012的介绍visual studio是微软公司推出的开发环境,是最流行Windows平台应用程序开发环境。是目前为止支持开发语言最多的一个平台,包括C#,C+,C,以及VB主流开发语言。其为广大的开发者提供了高效的开发与调试环境.Visual Studio 2012作为一个集成解决方案,适用于无论是个人或者各种规模的开发团队。Visual Studio 2012实现了同事间的无缝协作,提高了生产效率与专注度,最终好的
9、点子变成了优秀的现实应用。3。1。2 web浏览器介绍Web浏览器,基于B/S架构的系统均利用Web浏览器来实现与用户的交互,它不仅是系统部署后用户所访问系统的工具,而且也是开发阶段开发人员调试的重要工具,主要是对客户端脚本的调式,目前主流的浏览器IE,firefox,Google Charome等均带有针对开发人员的调试工具,其中调试过程中我们普遍遇到的一个问题就是浏览器的兼容性问题,由于不同的浏览器所实现的web标准并不统一,因此这个问题一直以来都是困绕开发人员的一个问题,幸运的是目前市场上有很多第三方的库,他们在一定程度上处理了很多兼容性的问题,因此也颇受欢迎,比如JQuery,Extj
10、s等.3。1。3 运行平台介绍 下面介绍一下运行平台,基于visual studio 开发工具所开发项的项目都是运行于微软。NET平台,它由公共语言运行时(CLR)和。NET基础类库组成(FCL),CLR即我们常说的虚拟机平台,当CLR运行时,操作系统会为其其分配一定的内存并开启一个进程,而所有的应用程序则是运行在CLR之上的,所有运行在CLR之上的应用程序均称为托管程序,是被托管在CLR上,随着程序集的运行,CLR会持续的提供各种服务,如内存管理,安全管理,线程管理等。然后CLR再去调用操作系统的接口来提供各类服务。这就是所说的虚拟机的运行机制。下面是其运行机制的简图,如图1所示. 图1 编
11、译和运行机制图3。2 业务需求分析及确定需求分析是指理解用户需求,就软件功能与客户达成一致,估计软件风险和评估项目代价,最终形成开发计划的一个复杂过程.(这个和我在微软体验到的又不太一样,微软的需求分析大多是市场人员和用户协助小组的人去评估用户的接受程度,这一点也可以理解,因为公司的性质有根本差别)在这个过程中,用户的确是处在主导地位,需求分析工程师和项目经理要负责整理用户需求,为之后的软件设 计打下基础.从广义上理解:需求分析包括需求的获取、分析、规格说明、变更、验证、管理的一系列需求工程。简言之,需求分析的任务就是解决”做什么的问题,就是要全面地理解用户的各项要求,并准确地表达所接受的用户
12、需求。需求分析就是分析软件用 户的需求是什么。如果投入大量的人力,物力,财力,时间,开发出的软件却没人要,那所有的投入都是徒劳。如果费了很大的精力,开发一个软件,最后却不满足 用户的要求,从而要重新开发过,这种返工是让人痛心疾首的.(相信大家都有体会)比如,用户需要一个for linux的软件,而你在软件开发前期忽略了软件的运行环境,忘了向用户询问这个问题,而想当然的认为是开发for windows的软件,当你千辛万苦地开发完成向用户提交时才发现出了问题,那时候你是欲哭无泪了,恨不得找块豆腐一头撞死。需求分析之所以重要,就因为他具有决策性,方向性,策略性的作用,他在软件开发的过程中具有举足轻重
13、的地位.大家一定要对需求分析具有足够的重视。在一个大型软件系统的开发中,他的作用要远远大于程序设计。个人收集整理,勿做商业用途本文为互联网收集,请勿用作商业用途3.3 客户端与服务端技术选型和数据存储解决方案选择3.3。1 客户端与服务端技术选型技术选型也是一件很重要的事情,因为它涉及到整个系统的框架设计,技术选型包括,客户端技术选型,服务端技术选型,数据存储的技术选型,这三个环节一般关联性比较强,对于我们现有的项目来说,客户端技术主要依托原生的html以及javascript和一套目前应用最为广泛javascript框架jQuery。服务端主要采用基于。net平台的C#语言来实现我们的服务端
14、逻辑。客户端与服务端主要依托HTTP协议和异步请求来实现客户端与服务器的异步通信。3.3.2 数据存储解决方案选择数据存储方案的选择也是一件很重要的事情,它是整个项目的最底层,目前应用最广泛的是基于二维表的关系型数据库,但是它由很多缺陷,比如数据的冗余性比较大,导致查询效率不高,数据结构不灵活,数据表中的每条记录必须满足表字段所规定的字段数量,导致数据结构很难随着业务需求的变化而做出及时的变化。总而言之关系数据库在处理复杂数据结构和对于海量数据的存储方面显得效率低下,因此近些年非关系型的数据库越来越流行,比如mongoDB,其采用的是基于文件的存储,数据结构灵活,查询效率高。对于本系统我们主要
15、采用的是微软的LocalDB,LocalDB是SQL Server 2012带来的新特性,它是一个专门为开发人员量身定制的轻量级数据库。LocalDB专门为开发人员创建,它非常易于安装,几乎无需管理,兼容T-SQL语言,编程接口与SQL Server Express别无二致.一直以来,SQL Server Express满足了我们两方面的需求。它既是免费版的SQL Server,又具有足够强大的功能,与其它版本相兼容。当然,它的能力也存在一些限制,即它的每个数据库的存储容量不能超过10G。SQL Server作为一个成熟的数据库产品,其Express版本依然具有相当的复杂度。但作为开发人员,我
16、们更希望降低管理复杂度,专注于开发。LocalDB的开发目标由此形成,它是轻量级的SQL Server Express,为开发人员量身定制。对于数据的访问,我们主要采用微软的EF(实体框架).个人收集整理,勿做商业用途本文为互联网收集,请勿用作商业用途3.4 原型与UI设计 原型与UI的设计的好与坏,直接影响到下一步的开发阶段,我们先说一下原型设计,一般比较大型的项目都需要进行前期的产品原型的设计,原型必须准确的反应用户的需求,且必须紧跟用户的需求变化。产品原型可以概括的说是整个产品面市之前的一个框架设计,以网站注册作为例子,整个前期的交互设计流程图之后,就是原形开发的设计阶段,简单的来说是将
17、页面的模块、原素、人机交互的形式,利用线框描述的方法,将产品脱离皮肤状态下更加具像跟生动的进行表达。原型设计是交互设计师与PD、PM、网站开发工程师沟通的最好工具.而该块的设计在原则上必须是交互设计师的产物,交互设计以用户为中心的理念会贯穿整个产品。利用交互设计师专业的眼光直接导至该产品的可用性。用户界面原型必须在先启阶段的初期或在精化阶段一开始建立。整个系统(包括它的“实际”用户界面)的分析、设计和实施必须在原型建立后进行.请注意:创建用户界面原型的主要目的是在实际设计与开发开始之前揭示和测试系统的功能与可用性。这样,您可以在将太多时间与资源投入开发活动之前,确保所构建的系统是正确的。为了成
18、功进行该初期测试,开发原型的开支必须远远低于开发实际系统的开支,同时这个原型应具备足够的功能,可以进行有意义的使用测试。文档为个人收集整理,来源于网络个人收集整理,勿做商业用途3.5 框架设计与功能模块开发软件的框架是软件的核心和灵魂,一般大型的软件在开发前期都会进行框架设计,一个好的框架应该具有良好的可扩展性和数据访问性。框架(Framework)是整个或部分系统的可重用设计,表现为一组抽象构件及构件实例间交互的方法;另一种定义认为,框架是可被应用开发者定制的应用骨架。前者是从应用方面而后者是从目的方面给出的定义。可以说,一个框架是一个可复用的设计构件,它规定了应用的体系结构,阐明了整个设计
19、、协作构件之间的依赖关系、责任分配和控制流程,表现为一组抽象类以及其实例之间协作的方法,它为构件复用提供了上下文(Context)关系.因此构件库的大规模重用也需要框架。本文为互联网收集,请勿用作商业用途文档为个人收集整理,来源于网络构件领域框架方法在很大程度上借鉴了硬件技术发展的成就,它是构件技术、软件体系结构研究和应用软件开发三者发展结合的产物。在很多情况下,框架通常以构件库的形式出现,但构件库只是框架的一个重要部分.框架的关键还在于框架内对象间的交互模式和控制流模式。本文为互联网收集,请勿用作商业用途文档为个人收集整理,来源于网络框架比构件可定制性强。在某种程度上,将构件和框架看成两个不
20、同但彼此协作的技术或许更好。框架为构件提供重用的环境,为构件处理错误、交换数据及激活操作提供了标准的方法。应用框架的概念也很简单。它并不是包含构件应用程序的小片程序,而是实现了某应用领域通用完备功能(除去特殊应用的部分)的底层服务。使用这种框架的编程人员可以在一个通用功能已经实现的基础上开始具体的系统开发。框架提供了所有应用期望的默认行为的类集合.具体的应用通过重写子类(该子类属于框架的默认行为)或组装对象来支持应用专用的行为。应用框架强调的是软件的设计重用性和系统的可扩充性,以缩短大型应用软件系统的开发周期,提高开发质量。与传统的基于类库的面向对象重用技术比较,应用框架更注重于面向专业领域的
21、软件重用。应用框架具有领域相关性,构件根据框架进行复合而生成可运行的系统。框架的粒度越大,其中包含的领域知识就更加完整。一个基于框架开发的应用系统包含一个或多个框架,与框架相关的构件类,以及与应用系统相关的功能扩展.与应用系统相关的扩展包括与应用系统相关的类和对象。应用系统可能仅仅复用了面向对象框架的一部分,或者说,它可能需要对框架进行一些适应性修改,以满足系统需求。面向对象的框架作为一种可复用的软件,在基于框架的软件开发过程中会涉及到框架的开发和利用两个方面的工作。框架的开发阶段在于产生领域中可复用的设计.该阶段的主要结果是框架以及与框架相关的构件类。该阶段的一个重要活动是框架的演变和维护。
22、象所有软件一样,框架也易于变化。产生变化的原因很多,如应用出错,业务领域变化,等等。不论是哪一种技术,最终都是为业务发展而服务的。从业务的角度来讲。首先,框架的是为了企业的业务发展和战略规划而 服务的,他服从于企业的愿景;其次,框架最重要的目标是提高企业的竞争能力,包括降低成本、提高质量、改善客户满意程度,控制进度等方 面.最后,框架实现这一目标的方式是进行有效的知识积累.软件开发是一种知识活动,因此知识的聚集和积累是至关重要的。框架能够采用一种结构化的方式对某个特定的业务领域进行描述,也就是将这个领域相关的技术以代码、文档、模型等方式固化下来.为什么要用框架了?因为软件系统发展到今天已经很复
23、杂了,特别是服务器端软件,涉及到的知识,内容,问题太多。在某些方面使用别人成熟的框架,就相当于让别人帮你完成一些基础工作,你只需要集中精力完成系统的业务逻辑设计。而且框架一般是成熟,稳健的,他可以处理系统很多细节问题,比如,事物处理,安全性,数据流控制等问题。还有框架一般都经过很多人使用,所以结构很好,所以扩展性也很好,而且它是不断升级的,你可以直接享受别人升级代码带来的好处. 框架的最大好处就是重用.面向对象系统获得的最大的复用方式就是框架,一个大的应用系统往往可能由多层互相协作的框架组成。由于框架能重用代码,因此从一已有构件库中建立应用变得非常容易,因为构件都采用框架统一定义的接口,从而使
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