畢業(yè)論文--操作系統(tǒng)輔助教學平臺的設計與實現(xiàn)

1、<p>　　基于ASP.NET技術的操作系統(tǒng)輔助教學平臺的</p><p><b>　　設計與實現(xiàn)</b></p><p>　　摘要 21世紀是知識爆炸的世紀，知識增長遠遠超出了人們的預想，特別是多媒體和網絡技術為人們的學習提供了更為便利的條件，學習成了人們不可或缺的基本能力。全球信息化技術的興起，特別是Internet的日益普及，我國各大中專院校都建立了

2、自己的校園網。教育要發(fā)展，就必須采取新的生存方式、競爭手段去適應它。傳統(tǒng)的教學方式已經不能適應時代發(fā)展的需求， 所以OS輔助教育平臺也就孕育而生了。</p><p>　　在高等教育中，如何處理好傳統(tǒng)的課堂教學和網絡化學習的關系，改善和提高學生在信息技術環(huán)境下的學習能力是當前教育技術研究的一個熱點，也是目前學校教育面臨的急需解決的一個問題。</p><p>　　基于WEB的教學輔助系統(tǒng)是針對

3、目前社會高度發(fā)展，對教育的需求超過了人們的想象，而傳統(tǒng)的教育資源有限并會受到時間空間等多方面的限制，從而研制和開發(fā)一種基于網絡的Browser/Server模式并可在Internet/Intranet網絡環(huán)境下運行的應用軟件。以實現(xiàn)這種方便性與互動性、開放性集于一身的教育體制，以對當前傳統(tǒng)的教育模式提供必要的補充。</p><p>　　關鍵詞 OS；輔助教學；網絡化學習；B/S；Internet/Intrane

4、t </p><p>　　Abstract The 21st century is the century of knowledge explosion, growing far beyond the knowledge of people expected, especially in multimedia and network technology provided for people to learn

5、 more convenient conditions for learning has become indispensable to people's basic capabilities. The rise of global information technology, particularly the growing popularity of Internet, our major colleges have se

6、t up their own campus network. Education to develop, we must adopt a new way of life, the</p><p>　　In higher education, how to deal with traditional classroom teaching and learning of the relationship networ

7、k, improve and enhance the students in the information technology environment of the learning technology research is currently a hot topic of education, school education is currently facing an urgent need to address Prob

8、lem.</p><p>　　WEB-based teaching for the current social assistance system is highly developed, the demand for education than the people's imagination, and traditional educational resources are limited a

9、nd will be time and space, and many other restrictions, so research and development of a web-based Browser / Server mode and can be in the Internet / Intranet network environment to run applications. To achieve a conveni

10、ent and interactive, open educational system rolled into one, to the current traditional mo</p><p>　　Keywords：OS;CAI;Learning Network;Browser/Server;Internet/Intranet</p><p><b>　　前 言</b

11、></p><p>　　現(xiàn)在國內的校內學習性網站還比較少，主要是由一些專門的學習機構建立的輔助學習網站，比如新東方的網絡課堂，北大青鳥的網絡課堂等。但大學內的學習性網站還很少，所以，國內的現(xiàn)狀還處于一個初步發(fā)展階段，還需要進一步的發(fā)展和完善。而在國外，這種自主學習性的網站則比較多，也比較成熟，一般在大學內都有自己的學習性網站，使學生的學習有更多的學習空間，和更好的學習環(huán)境。</p><p

12、>　　目前， 學校網絡基礎設施建設日趨成熟，開展網絡化教育管理活動的網絡環(huán)境、條件已經成熟。本系統(tǒng)從方便管理者和學生操作出發(fā)，研究基于B/S模式和使用微軟企業(yè)庫的三層系統(tǒng)架構的畢業(yè)設計（論文）輔助教學系統(tǒng)，實現(xiàn)課堂學習過程的信息化管理，包括教學資料下載和教學視頻在線觀看等。這將大大方便同學們的學習進步, 有利于課程的管理水平和工作效率，使它成為學生答疑、課后學習的良好工具。</p><p>　　本文按照軟件

13、工程開發(fā)周期的各個階段對整個系統(tǒng)的設計、開發(fā)、測試進行介紹，全文主要圍繞以下五章內容來展開：</p><p>　　第一章、系統(tǒng)相關技術分析：介紹系統(tǒng)中所用到的相關技術以及使用該技術的必要性。</p><p>　　第二章、系統(tǒng)分析：從軟件工程的需求分析階段著手，這個章節(jié)著重描述可行性分析、功能分析、用例的分析等。</p><p>　　第三章、系統(tǒng)設計：涵蓋軟件工程的概

14、要設計和詳細設計的重點，這個章節(jié)著重描述系統(tǒng)的總體結構、架構設計、數(shù)據(jù)庫設計、主要功能模塊設計等。</p><p>　　第四章、代碼設計與實現(xiàn)：基于前面階段工作這個章節(jié)具體說明對系統(tǒng)的實現(xiàn)方法和技術。</p><p>　　第五章、研究成果與系統(tǒng)測試：對照軟件工程的各個階段，此章節(jié)對應著軟件開發(fā)周期的測試階段工作，其中對測試技術、方法進行介紹并對系統(tǒng)進行的功能模塊測試進行了個別舉例。<

15、/p><p>　　第六章、技術難點及解決方案：描述了系統(tǒng)開發(fā)過程中遇到的技術難點以及自己解決難點以后總結出來的解決方案。</p><p>　　第七章 設計總結：總結設計的心得體會、個人感悟。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言3</b></p>

16、<p>　　第1章系統(tǒng)關鍵技術分析6</p><p>　　1.1三層架構6</p><p>　　1.1.1概述6</p><p>　　1.1.2特點6</p><p>　　1.1.3技術應用6</p><p>　　1.2公共類庫7</p><p>　　1.2.

17、1概述7</p><p>　　1.2.2特點7</p><p>　　1.2.3技術應用7</p><p>　　1.3微軟企業(yè)庫（Enterprise Library）8</p><p>　　1.3.1概述8</p><p>　　1.3.2特點8</p><p>　　1.3

18、.3技術應用9</p><p>　　1.4客戶端技術9</p><p>　　1.4.1概述9</p><p>　　1.4.2特點9</p><p>　　1.4.3技術應用9</p><p>　　1.5密鑰加密法（Cryptographyproviders）9</p><p&g

19、t;　　1.5.1概述9</p><p>　　1.5.2特點10</p><p>　　1.5.3技術應用10</p><p>　　第2章系統(tǒng)分析11</p><p>　　2.1系統(tǒng)設計目的11</p><p>　　2.2可行性分析11</p><p>　　2.2.1技術

20、可行性分析11</p><p>　　2.2.2經濟可行性分析11</p><p>　　2.2.3操作可行性分析12</p><p>　　2.2.4可行性分析結論12</p><p>　　2.3系統(tǒng)需求12</p><p>　　2.3.1功能需求12</p><p>　　2.

21、3.2性能需求14</p><p>　　2.4功能分析14</p><p>　　2.4.1操作系統(tǒng)輔助教學平臺14</p><p>　　2.4.2教學平臺15</p><p>　　2.4.3系統(tǒng)管理16</p><p>　　2.4.4互動論壇18</p><p>　　2.

22、4.5論壇管理19</p><p>　　2.5用例分析19</p><p>　　2.6運行環(huán)境24</p><p>　　2.6.1服務器端硬件和軟件環(huán)境24</p><p>　　2.6.2客戶端硬件和軟件環(huán)境24</p><p>　　第3章系統(tǒng)設計26</p><p>　

23、　3.1系統(tǒng)總體結構26</p><p>　　3.1.1系統(tǒng)設計思想26</p><p>　　3.1.2系統(tǒng)設計原則26</p><p>　　3.1.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖(DFD)27</p><p>　　3.2系統(tǒng)架構設計28</p><p>　　3.3數(shù)據(jù)庫設計29</p><

24、p>　　3.3.1數(shù)據(jù)庫設計分析29</p><p>　　3.3.2數(shù)據(jù)字典31</p><p>　　3.3.3操作系統(tǒng)輔助教學平臺實體之間的關系E-R圖36</p><p>　　第4章代碼設計與實現(xiàn)37</p><p>　　4.1系統(tǒng)框架的搭建37</p><p>　　4.1.1系統(tǒng)模型層

25、設計37</p><p>　　4.1.2JS相關框架的引入38</p><p>　　4.2功能模塊的實現(xiàn)38</p><p>　　4.2.1用戶注冊及個人信息管理39</p><p>　　4.2.2動態(tài)菜單39</p><p>　　4.2.3頁面權限驗證41</p><p>

26、;　　4.2.4資源下載模塊42</p><p>　　4.2.5課堂實錄模塊44</p><p>　　4.2.6交流互動模塊46</p><p>　　第5章研究成果與系統(tǒng)測試49</p><p>　　5.1研究成果49</p><p>　　5.2測試說明49</p><p&g

27、t;　　5.3測試原則49</p><p>　　5.4測試步驟和方法50</p><p>　　5.4.1軟測步驟50</p><p>　　5.4.2軟測方法51</p><p>　　5.5測試用例的設計51</p><p>　　5.6測試評估54</p><p>　　第6

28、章設計總結55</p><p><b>　　致謝57</b></p><p><b>　　參考文獻58</b></p><p><b>　　系統(tǒng)關鍵技術分析</b></p><p><b>　　三層架構</b></p><p&

29、gt;<b>　　概述</b></p><p>　　三層結構是一種嚴格分層方法，即數(shù)據(jù)訪問層只能被業(yè)務邏輯層訪問，業(yè)務邏輯層只能被表示層訪問，用戶通過表示層將請求傳送給業(yè)務邏輯層，業(yè)務邏輯層完成相關業(yè)務規(guī)則和邏輯，并通過數(shù)據(jù)訪問層訪問數(shù)據(jù)庫獲得數(shù)據(jù)，然后按照相反的順序依次返回將數(shù)據(jù)顯示在表示層。本系統(tǒng)所采用的偽三層架構也是為了實現(xiàn)這個目的而產生的，但之所以把這種技術提出來是因為該架構的分層的

30、結構和普通的三層架構并不一樣，該三層是把數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務邏輯層、表示層建立在相同的一個類庫當中，再統(tǒng)一由文件夾來分層。</p><p><b>　　特點</b></p><p>　　簡單、易用、方便管理。</p><p>　　同一類庫中類的調用變得更高效、快速。</p><p>　　無需多重編譯和類庫的調用，降低錯誤發(fā)生

31、的可能性。</p><p><b>　　技術應用</b></p><p>　　該三層架構作為本系統(tǒng)的骨架被應用，結構如下圖：</p><p>　　圖1-1 三層架構骨架</p><p><b>　　公共類庫</b></p><p><b>　　概述</b>

32、;</p><p>　　使用公共類庫能是為了體現(xiàn)面向對象的封裝性、繼承、多態(tài)和類的復用，而且希望能夠更好地接近面向對象的原則，如：應當使這個模塊在不被修改的前提下被擴展(“開-閉”原則)。子類只能去擴展基類，而不是隱藏或覆蓋基類(里氏代換原則)。要針對接口編程，不要針對實現(xiàn)編程要(依賴倒轉原則)。盡量使用合成/聚合，盡量不要使用繼承(合成復用原則)。只做一件事(單一職責原則)。</p><p&

33、gt;<b>　　特點</b></p><p>　　方便管理、可重用、可移植、穩(wěn)定性高。</p><p>　　頁面繼承BasePage類，實現(xiàn)頁面權限的驗證以及常用方法的重用。</p><p>　　通過“封裝字段”的方法將該字段“封裝”為屬性，生成 get（讀）和 set（寫）訪問器，則可以禁止其他對象的直接訪問。</p><

34、;p><b>　　技術應用</b></p><p>　　系統(tǒng)使用本人所屬公司一套公共類庫，如下圖：</p><p>　　圖1-2公共類庫結構圖</p><p>　　微軟企業(yè)庫（Enterprise Library）</p><p><b>　　概述</b></p><p&g

35、t;　　盡管.NET平臺已經提供一套滿足穩(wěn)健程序開發(fā)的功能強大的工具和類庫，但我還是經常被微軟推出的其它額外免費的附加類庫所驚奇。在我看來，最為值得注意就是企業(yè)庫(Enterprise Library)。這套由模式與實踐組(Patterns and practices group)開發(fā)的程序模塊應用最為有效的方法來解決日常出現(xiàn)的錯誤，由此可以縮短開發(fā)時間和減少相應的費用。企業(yè)庫(Enterprise Library)是微軟的模式與實踐(

36、Patterns & Practices)的下一代應用程序塊(Application Blocks)。該企業(yè)庫的設計思想是為了協(xié)助開發(fā)商解決企業(yè)級應用開發(fā)過程中所面臨的一系列共性的問題, 如安全(Security)、日志(Logging)、數(shù)據(jù)訪問(Data Access)、配置管理(Configuration Manage)等，并將這些廣泛使用的應用程序塊集成封裝至一個叫企業(yè)庫的程序包中。 通過這些程序塊，可以解決共性的企業(yè)級

37、開發(fā)過程中所面臨的問題。使用新的設計理念整合應用程序塊，使得各應用程序塊具有重用性、一致性、擴展性、易用性、集成性。</p><p><b>　　特點</b></p><p><b>　　企業(yè)庫的好處</b></p><p>　　應用模塊幫助解決開發(fā)者從一個項目到另一個項目面對的共同問題。他們的設計封裝了微軟推薦的做法，這

38、些都是基于微軟框架的應用開發(fā)。例如，數(shù)據(jù)訪問應用模塊提供了對ADO.NET訪問最頻繁使用的特征。在某些情況下，應用模塊還添加了一些基礎類庫沒有直接提供的相關功能。 </p><p><b>　　企業(yè)庫的目標 </b></p><p>　　一致。所有的企業(yè)庫模塊都堅持一致的設計模式和實現(xiàn)方式。</p><p>　　可擴展性。所

39、有的應用模塊包括定義擴展點，允許開發(fā)人員通過添加自己的代碼定制應用模塊的行為。</p><p>　　易用性。企業(yè)庫提供了許多實用性的東西，包括一個圖形化配置工具，簡單的安裝過程，完成的文檔和示例。</p><p>　　集成。企業(yè)庫應用模塊被設計得能夠一起很好的工作，并且也被這樣測試過。但是你不必一起使用他們。我們可以單獨使用這些應用模塊，同時這些應用模塊之間也有些依賴，比如在企業(yè)庫核心和U

40、nity中的一些通用組件。</p><p><b>　　技術應用</b></p><p>　　應用在本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫訪問層。</p><p><b>　　客戶端技術</b></p><p><b>　　概述</b></p><p>　　本系統(tǒng)用到JQuery

41、、ExtJS。另外還有微軟的Asp.net Ajax框架--- AjaxControlToolkit。</p><p>　　JQuery 是一款同 prototype 一樣優(yōu)秀 js 開發(fā)庫類，有點簡單高效。</p><p>　　ExtJS是一個用javascript寫的庫，功能強大，界面美觀，可以使用Ajax, DHTML，DOM等技術開發(fā)網絡應用程序，主要用于創(chuàng)建前端用戶界面，是一個與

42、后臺技術無關的前端ajax框架。因此，可以把ExtJS用在.Net、Java、Php等各種開發(fā)語言開發(fā)的應用中。無論從UI界面上CSS樣式的應用，到數(shù)據(jù)解析上的異常處理，都可算是一款不可多得的JavaScript客戶端技術的精品。</p><p><b>　　特點</b></p><p>　　增強界面美觀、提高用戶體驗。</p><p><

43、;b>　　技術應用</b></p><p>　　本系統(tǒng)中ExtJS主要應用于后臺界面中。JQuery主要應用于驗證、提示等功能。</p><p>　　密鑰加密法（Cryptographyproviders） </p><p><b>　　概述</b></p><p>　　企業(yè)庫加密應用程序模塊提供了2種

44、方式讓用戶保護自己的數(shù)據(jù):</p><p>　　Hashingproviders:  離散加密法。 簡單來說就是把你的信息保存到內存中后用一個離散值表示并返回給程序,這樣在程序中只能看到離散值而不是明文,這樣就起到簡單的加密效果。</p><p>　　Cryptographyproviders: 密鑰加密法。用對稱加密方法對數(shù)據(jù)進行加密(尚未支持非對稱加密)。創(chuàng)建散列碼的方法非常

45、多，即使是同一種散列算法也可以通過許多類來實現(xiàn)(MD5、SHA1Managed、RijndaelManaged)等。</p><p>　　本系統(tǒng)用的是Cryptographyproviders密鑰加密法。由RijndaelManaged類實現(xiàn)。</p><p><b>　　特點</b></p><p>　　提高用戶賬號的安全性。</p&g

46、t;<p>　　加密應用程序塊讓你輕松實現(xiàn)加密功能。</p><p><b>　　技術應用</b></p><p>　　主要應用在本系統(tǒng)的用戶賬號的密碼加密。</p><p><b>　　系統(tǒng)分析</b></p><p><b>　　系統(tǒng)設計目的</b></

47、p><p>　　操作系統(tǒng)教學輔助系統(tǒng)是根據(jù)學校信息技術基礎課程的教育教學方式現(xiàn)代化的需求，以進一步豐富教學內容和教學手段，提高教學質量，培養(yǎng)學生自主學習能力為主要目標。教學輔助系統(tǒng)要求具有對教學內容和用戶(學生和教師)進行組織管理的功能，并且可以通過局域網(校園網或宿舍網)和因特網訪問。</p><p>　　操作系統(tǒng)是軟件系的公共基礎課程。輔助教學系統(tǒng)將給教師和學生提供一個網絡化的學習平臺，通

48、過該系統(tǒng)的使用來鞏固和強化課堂教學的效果，彌補課堂教學的不足。教師可以使用教學系統(tǒng)發(fā)布管理教學內容以及相關教學信息，布置作業(yè)，組織討論，實時或非實時地與學生交流，了解學生學習中的問題，對學生學習進行指導.學生可以根據(jù)自己的不同情況，自主的學習相關內容，提出問題，參與討論，課件下載等。系統(tǒng)在使用過程中，要求方便管理，具有一定的遠程管理功能。</p><p><b>　　可行性分析</b><

49、;/p><p><b>　　技術可行性分析</b></p><p>　　Microsoft SQL Server 2005和Microsoft Visual Studio 2008強大面向對象功能、方便快捷的數(shù)據(jù)庫設計功能、使用靈活、界面美觀、制作簡單，在現(xiàn)實中得到廣泛的應用。這次采用的技術包括了用微軟企業(yè)庫(Enterprise Library)來調用數(shù)據(jù)庫中的內容、J

50、S強大的類庫、公共類庫等。</p><p>　　本系統(tǒng)設計采用了B/S模式，可以在任何一種操作系統(tǒng)上使用。開發(fā)平臺選用了當今業(yè)內最流行開發(fā)工具Microsoft Visual Studio 2008，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也采用穩(wěn)定性比較高的Microsoft SQL Server 2005和頁面兼容性很友好的CSS+DIV頁面布局。所以在技術方面是可行的。</p><p><b>　　經濟

51、可行性分析</b></p><p>　　由于操作系統(tǒng)教學輔助系統(tǒng)的所用到的企業(yè)庫是免費的，其余JS類庫和公共類庫屬于本人積累所得。數(shù)據(jù)庫產品Microsoft SQL Server 2005是從網上下載的破解版本。而該系統(tǒng)的運行成本只需要較好的硬件配置即可，用戶使用該系統(tǒng)不需要單獨的購買特定的環(huán)境。所以從總體上來看，操作系統(tǒng)輔助教學平臺的開發(fā)在經濟上是可行的。</p><p>

52、<b>　　操作可行性分析</b></p><p>　　操作系統(tǒng)教學輔助系統(tǒng)是基于ASP.NET技術整合所開發(fā)出來的一個Web應用程序，采用B/S模式。其實現(xiàn)的理論和思路十分清晰；系統(tǒng)應用簡單，只需要成功地在Web服務器中部署，用戶只要懂得如何使用互聯(lián)網即可使用平臺。操作系統(tǒng)教學輔助系統(tǒng)有良好的用戶界面、用戶體驗非常好。因此該系統(tǒng)在操作上是可行的。</p><p>&

53、lt;b>　　可行性分析結論</b></p><p>　　通過可行性分析，系統(tǒng)開發(fā)的軟件和硬件環(huán)境都能得到要求，并且通過論證得出操作系統(tǒng)教學輔助系統(tǒng)在操作、技術、經濟三方面都已經具備可行性，完全具備開發(fā)的價值，開發(fā)完成后，即可發(fā)揮相應的作用。</p><p><b>　　系統(tǒng)需求</b></p><p><b>　　

54、功能需求</b></p><p>　　作為一個軟件系統(tǒng)，其結構必是由多個功能模塊組成?；贏SP.NET技術整合的操作系統(tǒng)輔助教學平臺也不例外。其主要的功能模塊如下。</p><p><b>　　教學資料模塊</b></p><p>　　可以為學生提供相關的教學資源的查詢與下載，授課老師可以利用系統(tǒng)提供的操作平臺管理自己的課件和相關

55、的教學資源文件，可以在指定的目錄下進行上傳、下載、增加、修改和刪除課件等教學資源文件及目錄的操作。所有操作應該都要求相應的權限，對非授權用戶拒絕訪問。</p><p><b>　　教學視頻模塊 </b></p><p>　　可以為學生提供相關的教學視頻的查詢與下載，授課老師可以利用系統(tǒng)提供的操作平臺管理自己的教學視頻文件，可以在指定的目錄下進行上傳、下載、增加、修改和

56、刪除視頻等文件及目錄的操作。所有操作應該都要求相應的權限，對非授權用戶拒絕訪問。</p><p><b>　　實踐圖片模塊</b></p><p>　　可以為學生提供相關的操作系統(tǒng)課程的實踐圖片，授課老師可以利用系統(tǒng)提供的操作平臺管理自己的圖片文件，可以在指定的目錄下進行上傳、下載、增加、修改和刪除圖片等文件及目錄的操作。所有操作應該都要求相應的權限，對非授權用戶拒絕

57、訪問。</p><p><b>　　課程資訊模塊</b></p><p>　　可以在網站首頁展示教學大綱、教學特色、指定教材/參考教材、網站功能等內容。管理員或授課老師可以利用系統(tǒng)提供的操作平臺管理以上內容，可以進行增加、修改和刪除內容的操作。所有操作應該都要求相應的權限，對非授權用戶拒絕訪問。</p><p><b>　　用戶信息管

58、理模塊</b></p><p>　　可以對已經存在系統(tǒng)的用戶的基本信息、詳細信息進行管理。管理員利用系統(tǒng)提供的操作平臺管理用戶信息，可以進行增加、修改和刪除內容的操作。所有操作應該都要求相應的權限，對非授權用戶拒絕訪問。</p><p><b>　　用戶管理模塊</b></p><p>　　可以對用戶進行增加、修改和刪除內容的操作。

59、所有操作應該都要求相應的權限，對非授權用戶拒絕訪問。</p><p><b>　　日志管理模塊</b></p><p>　　管理員利用系統(tǒng)提供的操作平臺管理用戶信息，可以查詢用戶登陸、系統(tǒng)錯誤等信息。所有操作應該都要求相應的權限，對非授權用戶拒絕訪問。</p><p><b>　　在線答疑模塊</b></p>

60、<p>　　可以在網站首頁展示在線答疑等交流內容。管理員或授課老師可以利用系統(tǒng)提供的操作平臺管理、回復內容，可以進行增加、修改和刪除內容的操作。所有操作應該都要求相應的權限，對非授權用戶拒絕訪問。</p><p><b>　　公告管理</b></p><p>　　對首頁的公告信息進行管理，可以及時反應授課老師或管理員的通知，讓學生迅速獲得信息。</p

61、><p><b>　　友情鏈接管理</b></p><p>　　對首頁的友情鏈接進行管理，添加一些相關的網址，讓學生能夠了解更多課程知識，增加學生在線學習的興趣</p><p><b>　　滾動圖片管理</b></p><p>　　對首頁的動態(tài)flash圖片進行管理，能吸引學生關注圖片的最新新聞。<

62、;/p><p><b>　　性能需求</b></p><p>　　表2-1 系統(tǒng)性能需求</p><p><b>　　功能分析</b></p><p>　　操作系統(tǒng)輔助教學平臺</p><p>　　圖2-1 操作系統(tǒng)輔助教學平臺總功能分析圖</p><p>

63、;　　從圖2-1可以看出，操作系統(tǒng)輔助教學平臺分為教學平臺、系統(tǒng)管理、互動論壇、論壇管理四部分。教學平臺、在線論壇作為系統(tǒng)的前臺提供功能供用戶使用；系統(tǒng)管理、論壇管理作為相應系統(tǒng)后臺，為前臺作支持、維護性的工作。</p><p><b>　　教學平臺</b></p><p>　　從下圖2-2可以看出，游客有瀏覽師資隊伍、教學大綱、教學特色、教學實踐、指定教材、聯(lián)系我們

64、等功能，而且可以從教學資源里面下載教學課件、實驗指導、習題及題解、優(yōu)秀學生作業(yè)、參考文獻；還可以通過在線答疑或互動論壇和授課老師進行溝通、交流。</p><p>　　圖2-2 操作系統(tǒng)輔助教學平臺功能分析圖</p><p><b>　　系統(tǒng)管理</b></p><p>　　圖2-3操作系統(tǒng)教學輔助平臺管理</p><p>

65、;　　從圖2-3可以看出，系統(tǒng)管理主要分五個模塊，其中用戶分兩種，教師和管理員。教師和管理員的公共模塊包括課程資訊、資源管理、交流互動、課程論壇；系統(tǒng)管理為管理員獨有的模塊。</p><p><b>　　互動論壇</b></p><p>　　圖2-4 操作系統(tǒng)教學輔助平臺互動論壇</p><p>　　從圖2-4可以看出，互動論壇功能主要分成六個

66、模塊。用戶可以從用戶中心修改個人設置、積分交易和收藏夾；可以收到系統(tǒng)或其他用戶的通知，還有基本的發(fā)帖、回帖、查詢功能；若有需要可以通過查看幫助。</p><p><b>　　論壇管理</b></p><p>　　圖2-5操作系統(tǒng)教學輔助平臺論壇管理</p><p>　　從圖2-5可以看出，該論壇分七模塊來管理互動論壇的功能。核心的模塊是全局設置

67、、論壇設置、用戶設置、帖子設置。其余的擴展設置、其他和工具是輔助的模塊，讓論壇更完善。</p><p><b>　　用例分析</b></p><p>　　如下圖2-6所示，為操作系統(tǒng)輔助教學平臺游客角色用例圖，游客主要有信息查詢，瀏覽及下載教學資源、瀏覽教學視頻、圖片、教學資訊、教師信息和提交在線答疑問題。</p><p>　　圖2-6游客角色

68、用例圖</p><p>　　表2-2 瀏覽教學資源用例分析</p><p>　　表2-3 提交在線答疑用例分析</p><p>　　如下圖2-7所示，為操作系統(tǒng)輔助教學平臺管理員角色用例圖，管理員角色除了擁有游客所有的功能之外，還擁有用戶管理權限、角色管理權限、教學資源的管理、編輯教學資訊、日志管理等。</p><p>　　圖2-7管理員角色

69、用例圖</p><p>　　表2-4 用戶管理用例分析</p><p>　　表2-5 日志管理用例分析</p><p>　　如下圖2-8所示，為操作系統(tǒng)輔助教學平臺教師角色用例圖，教師權限除了不擁有用戶管理權限、角色管理權限、日志管理等權限外，其他權限與管理員權限基本相同。</p><p>　　圖2-8 教師角色用例圖</p>

70、<p>　　表2-6 教學資源管理用例分析</p><p>　　表2-7 在線答疑用例分析</p><p><b>　　運行環(huán)境</b></p><p>　　服務器端硬件和軟件環(huán)境</p><p>　　由操作系統(tǒng)教學輔助系統(tǒng)是基于B/S結構的系統(tǒng)，因此需要在服務器端部署，推薦軟硬件環(huán)境如下配置:</p&g

71、t;<p>　　處理器：intel 至強5405 2.0GHZ，12Ml2，1333FSB </p><p>　　主板：intel 5000V </p><p>　　內存：FB-DIMM 667MHZ 2G </p><p>　　硬盤：160GSATA*2</p><p>　　操作系統(tǒng)：windows系列</p>

72、<p>　　Web服務器：IIS</p><p>　　運行平臺：.NET Framework3.0及以上版本</p><p>　　數(shù)據(jù)庫：Microsoft SQL Server 2005</p><p>　　客戶端硬件和軟件環(huán)境</p><p>　　操作系統(tǒng)教學輔助系統(tǒng)在服務器端成功配置后，用戶所使用的客戶端軟硬件配置相對服務器端

73、要低端，推薦以下配置：</p><p>　　處理器：1 GHz 32位或者64位處理器（Intel或AMD）</p><p><b>　　內存： 512MB</b></p><p><b>　　硬盤：160GB</b></p><p>　　顯示器：推薦分辨率在1024*768的顯示器</p&g

74、t;<p>　　操作系統(tǒng):windows系列</p><p>　　瀏覽器：IE、FireFox、Maxthon、360</p><p><b>　　系統(tǒng)設計</b></p><p><b>　　系統(tǒng)總體結構</b></p><p><b>　　系統(tǒng)設計思想</b>

75、</p><p>　　本軟件的功能旨在改善和提高學生在信息技術環(huán)境下的學習能力，進一步完善學校的教學質量，并保持很高的靈活性和易操作性。軟件的整個設計過程必須以改善和提高學生在信息技術環(huán)境下的學習能力為中心，豐富資訊的展示等，使軟件開發(fā)的成本最小化，實現(xiàn)保證軟件質量的前提下的資金投入最小化。</p><p>　　該系統(tǒng)具備以下特點：</p><p>　　易學易用，操

76、作極為簡便，它是一種基于網絡的Browser/Server模式并可在Internet/Intranet網絡環(huán)境下運行的應用軟件，界面友好直觀。</p><p>　　功能完整，本系統(tǒng)包括前臺和后臺管理，論壇等；功能完善，能夠讓學生鞏固課堂上的知識和掌握更多課堂上未能提及到的相關課程知識。</p><p><b>　　系統(tǒng)設計原則</b></p><p

77、>　　系統(tǒng)設計是確定系統(tǒng)如何建立的過程。良好的軟件系統(tǒng)來源于良好的系統(tǒng)設計。系統(tǒng)設計應該提供完整、準確、規(guī)范的系統(tǒng)設計文檔。在系統(tǒng)設計中，首先應該注意的是設計的統(tǒng)一和準確。設計統(tǒng)一即將系統(tǒng)視為一個有機整體，要求設計具有統(tǒng)一的設計規(guī)范和標準。設計準確即設計描述應該力求避免模糊或二義性。此外，在進行系統(tǒng)設計過程中，還應該遵循的主要原則如下。</p><p><b>　　適用性原則</b>&

78、lt;/p><p>　　系統(tǒng)總的目的是保證系統(tǒng)功能目標的實現(xiàn)，即滿足客戶的需求，是所有應用軟件最基本的原則。在滿足系統(tǒng)需求的前提下，應該從系統(tǒng)用戶角度考慮，使設計的系統(tǒng)操作簡單化，易用化。應該以降低系統(tǒng)的成本為目標，避免一味追求技術上的先進而不考察應用效益。沒有市場和應用前景的軟件項目開發(fā)是失敗的。</p><p><b>　　可靠性安全性原則</b></p>

79、<p>　　可靠性和安全性是系統(tǒng)重要的需求之一，也是系統(tǒng)設計質量的重要指標。網絡教學系統(tǒng)工作在網絡環(huán)境中，對于現(xiàn)在大量存在于網絡的病毒、黑客攻擊等安全威脅，應該具有一定的防御能力，對于網絡帶寬和訪問量等外界運行環(huán)境的變化，應該具有較強的適應能力。只有安全可靠的系統(tǒng)才能發(fā)揮其應有的功能。</p><p><b>　　可擴展性原則</b></p><p>　

80、　系統(tǒng) 的 設 計應該提供可擴展能力，以滿足未來教學工作需求的發(fā)展和變化。主要可以采用分布式設計、系統(tǒng)結構模塊化設計等技術手段，把系統(tǒng)設計為多個功能相對獨立的模塊，降低系統(tǒng)的耦合度，提高系統(tǒng)的可擴展性。</p><p>　　系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖(DFD)</p><p>　　DFD（Data Flow Diagram，數(shù)據(jù)流圖）數(shù)據(jù)流圖是軟件系統(tǒng)邏輯模型的一種圖形表示。其主要作用在于指明系統(tǒng)中數(shù)據(jù)

81、是如何流動和變換的，以及描述使數(shù)據(jù)流進行變換的功能，在DFD圖中出現(xiàn)的每個功能的描述則寫在加工說明中，它們一起構成軟件的功能模型。以下分別是操作系統(tǒng)輔助教學平臺的頂層DFD圖和第二層DFD圖。</p><p>　　數(shù)據(jù)輸入 數(shù)據(jù)輸出</p><p><b>　　請求瀏覽信息</b></p><p>　　請求資源下載

82、 請求登錄</p><p>　　生成提供下載頁面 生成網頁</p><p><b>　　生成瀏覽頁面</b></p><p>　　圖3-1 頂層DFD</p><p>　　如圖3-1所示，

83、操作系統(tǒng)輔助教學平臺頂層DFD把整個系統(tǒng)看作為一個整體對象，當游客(主要是本校學生)請求瀏覽平臺信息或請求資源下載的時候，系統(tǒng)會與數(shù)據(jù)庫進行交互，把請求的內容生成頁面并返回。注冊用戶（主要是教師和管理員）請求登錄系統(tǒng)的時候，系統(tǒng)會與數(shù)據(jù)庫交互獲得數(shù)據(jù)后，驗證用戶的身份，若驗證通過，則讀取該用戶的權限并返回相應的頁面。</p><p><b>　　請求登錄</b></p><

84、;p><b>　　生成頁面</b></p><p>　　輸入數(shù)據(jù) </p><p>　　輸出數(shù)據(jù) </p><p>　　請求瀏覽信息 輸入數(shù)據(jù)</p><p>　　生成瀏覽頁面

85、 輸出數(shù)據(jù)</p><p>　　輸入數(shù)據(jù) </p><p><b>　　輸出數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　請求資源下載</b></p><p><b>　　生成提供下載頁面</b></p><p>　　

86、圖 3-2第二層DFD</p><p>　　如圖3-2所示，系統(tǒng)第二層DFD圖把系統(tǒng)分為登錄驗證、信息維護、資源下載四個子系統(tǒng)。瀏覽信息的請求會到信息維護加工里面進行處理最后返回；資源下載的請求會到資源下載加工里面進行處理最后提供下載；用戶的登錄驗證會通過登錄驗證權限加工進行判斷處理并返回結果頁面。</p><p><b>　　系統(tǒng)架構設計</b></p>

87、<p>　　在軟件體系架構設計中，分層式結構是最常見，也是最重要的一種結構。本系統(tǒng)也是采用這種結構作為架構。目前業(yè)界常見的分層式結構一般分為三層分別為：數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務控制層、表示層。</p><p>　　三層結構原理：3個層次中，系統(tǒng)主要功能和業(yè)務邏輯都在業(yè)務邏輯層進行處理。所謂三層體系結構，是在客戶端與數(shù)據(jù)庫之間加入了一個“中間層”，也叫組件層。這里所說的三層體系，不是指物理上的三層，不是簡單地

88、放置三臺機器就是三層體系結構，也不僅僅有B/S應用才是三層體系結構，三層是指邏輯上的三層，即使這三個層放置到一臺機器上。三層體系的應用程序將業(yè)務規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問、合法性校驗等工作放到了中間層進行處理。通常情況下，客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫進行交互，而是經由中間層與數(shù)據(jù)庫進行交互。</p><p>　　圖 3-3 三層架構原理</p><p><b>　　數(shù)據(jù)庫設計</b>&l

89、t;/p><p>　　數(shù)據(jù)庫設計是項目開發(fā)中的系統(tǒng)設計的一個重要的環(huán)節(jié)，在這里之所以要特別強調數(shù)據(jù)庫的重要性，其數(shù)據(jù)結構獨立于使用它的應用程序，對數(shù)據(jù)的增、刪、改和檢索由統(tǒng)一軟件進行管理和控制。從發(fā)展的歷史看，數(shù)據(jù)庫是數(shù)據(jù)管理的高級階段，它是由文件管理系統(tǒng)發(fā)展起來的。</p><p>　　當人們收集了大量的數(shù)據(jù)后，應該把它們保存起來進入近一步的處理，進一步的抽取有用的信息。當人們把數(shù)據(jù)存放在文

90、件柜中，可現(xiàn)在隨著社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)量急劇增長，現(xiàn)在人們就借助計算機和數(shù)據(jù)庫技術科學的保存大量的數(shù)據(jù)，以便能更好的利用這些數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)庫可以方便地進行分類，使信息更有條理、更清晰地展示給游覽者。這其中重要的是合理地將產品信息化歸類，從而方便日后的維護、檢索與儲存。數(shù)據(jù)庫結構設計的好壞將直接影響到應用系統(tǒng)的效率和實現(xiàn)效果。合理的數(shù)據(jù)庫設計可以提高數(shù)據(jù)存儲的效率，保證數(shù)據(jù)的完整性和一致性。</p><p>　　該數(shù)據(jù)

91、庫是操作系統(tǒng)教學輔助平臺的重要組成部分，保存整個系統(tǒng)的重要信息，數(shù)據(jù)庫的設計直接關系到管理系統(tǒng)的性能以及安全性。數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Visual Studio 2005設計，每個表都采用主鍵ＩＤ唯一性設計，即不存在有兩個ＩＤ相同的字段，保證數(shù)據(jù)的準確性和唯一性。每個模塊都采用主表與從表的關系，也就是一個主表可以有多個從表（一對多的關系），保證數(shù)據(jù)的整潔性，不冗余，節(jié)省計算機資源開銷。</p><p>&

92、lt;b>　　數(shù)據(jù)庫設計分析</b></p><p>　　本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表主要分為4類，如下表所示：</p><p>　　表3-1 數(shù)據(jù)庫表分類表</p><p>　　如表3-1分類，答疑信息、首頁信息、資源信息主要作用是為本操作系統(tǒng)教學輔助平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)下載等功能服務；系統(tǒng)信息、權限分配主要作用是為提高本操作系統(tǒng)教學輔助平臺的管理質量而設

93、計。其中，權限分配的設計是本數(shù)據(jù)庫設計的核心，權限分配與用戶角色關系如下圖：</p><p>　　圖3-4 權限分配與用戶角色關系圖</p><p>　　圖3-4表示權限分配與用戶角色關系，首先System表和function表以唯一外鍵方法建立起關系，然后function表和role表通過中間表role_function表建立起功能和角色之間的關系。接著，role表和userInfo表以

94、唯一外鍵方法建立起用戶與角色之間的關系。最后，userInfo表均通過唯一外鍵的方法和teacherSituation表和department表建立關系。這樣的設計可以實現(xiàn)系統(tǒng)用戶的動態(tài)權限分配，使得每個用戶都有特定的功能。</p><p><b>　　數(shù)據(jù)字典</b></p><p>　　表32 Course表</p><p>　　表3

95、3 ACPhoto表</p><p>　　表34 Materials表</p><p>　　表35 TeachingNews表</p><p>　　表36 TeachingResources表</p><p>　　表37 FunctionIntroduction表</p><p>　　表38 Onl

96、ineQA表</p><p>　　表39 HomePage表</p><p>　　表310 System表</p><p>　　表311 Role表</p><p>　　表312 Function表</p><p>　　表313 Role_Function表</p><p>

97、　　表314 SystemError表</p><p>　　表315 TeacherSituation表</p><p>　　操作系統(tǒng)輔助教學平臺實體之間的關系E-R圖</p><p>　　圖3-5 操作系統(tǒng)輔助教學平臺實體之間的關系E-R圖</p><p><b>　　代碼設計與實現(xiàn)</b></p>

98、<p><b>　　系統(tǒng)框架的搭建</b></p><p>　　基于ASP.NET技術整合的操作系統(tǒng)教學輔助平臺整個系統(tǒng)的框架是使用了Web編程的三層架構；另外還加上兩個JS框架技術ExtJS和jQuery構成了總體的框架。</p><p><b>　　系統(tǒng)模型層設計</b></p><p>　　圖4-1 系

99、統(tǒng)模型層設計圖</p><p>　　本系統(tǒng)中的頁面、服務類、Dao類，分別相當于普通三層架構的表示層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。從原來類庫的調用演變成了類之間的調用，與普通三層架構相比優(yōu)點如下：</p><p>　　提高了系統(tǒng)的性能。這是不言而喻的。不采用分層式結構，很多業(yè)務可以直接造訪數(shù)據(jù)庫，以此獲取相應的數(shù)據(jù)，不必通過中間層來完成。 </p><p>　　級聯(lián)修改

100、更加方便。普通三層的修改尤其體現(xiàn)在自上而下的方向。如果在表示層中需要增加一個功能，為保證其設計符合分層式結構，可能需要在相應的業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層中都增加相應的代碼。雖然同樣需要增加相應的代碼，同一類庫操作無疑起來會更加方便。</p><p>　　增加擴展類，方便后續(xù)開發(fā)。類庫中會包含如：xxxDAO和xxxBaseDAO、xxxService和xxxBaseService的類，它們是用partial一個類拆分

101、成到兩個文件，作用是xxxBaseDAO和xxxBaseService中存放的是程序開發(fā)初始版本的內容，而xxxDAO和xxxService存放的是后續(xù)擴展的內容。</p><p><b>　　JS相關框架的引入</b></p><p>　　基于ASP.NET技術整合的操作系統(tǒng)教學輔助平臺使用了ExtJS和jQuery兩個JS框架。這兩個框架在系統(tǒng)中的引入尤為簡單，只

102、需要把兩個框架的JavaScript庫文件放在系統(tǒng)的正確位置即可。當需要使用這些框架時，開發(fā)人員只需要在頁面的頭部引用即可。如下代碼所示：</p><p>　　ExtJS引入文件及頁面生成時需執(zhí)行代碼：</p><p>　　<script type="text/javascript" src="js/jquery.js"></scr

103、ipt></p><p>　　Ext.onReady(function(){</p><p>　　//頁面生成時需執(zhí)行代碼內容…</p><p><b>　　});</b></p><p>　　JQuery引入文件及頁面生成時需執(zhí)行代碼：</p><p>　　<script type=

104、"text/javascript" src="js/jquery-1.2.6.min.js"></script></p><p>　　$(function(){</p><p>　　//頁面生成時需執(zhí)行代碼內容…</p><p><b>　　});</b></p><

105、p><b>　　功能模塊的實現(xiàn)</b></p><p>　　基于ASP.NET技術整合的操作系統(tǒng)教學輔助系統(tǒng)是按照系統(tǒng)的功能模塊需求分析的順序進行有序開發(fā)，每個功能模塊在完成后都能夠使用，而不需要等待整個系統(tǒng)的功能模塊完全開發(fā)完畢才可運行。從系統(tǒng)的功能劃分，具體劃分為：“資源管理模塊”、“系統(tǒng)管理模塊”、“交流互動模塊”、“網站信息管理模塊”四個大模塊。以下將按照各模塊的亮點和具體實現(xiàn)

106、進行詳細說明。</p><p>　　用戶注冊及個人信息管理</p><p>　　用戶注冊及個人信息管理是系統(tǒng)管理模塊的子功能。</p><p><b>　　動態(tài)菜單</b></p><p>　　動態(tài)菜單是本系統(tǒng)權限管理的重點之一，后臺管理系統(tǒng)的菜單是通過判斷當前用戶角色而實現(xiàn)的動態(tài)菜單。</p><p

107、>　　教師及管理員登陸后菜單分別，如下圖4-1、4-2所示：</p><p>　　圖4-1 教師角色菜單圖4-2管理員角色菜單</p><p>　　功能說明：該菜單的界面是通過ExtJS實現(xiàn)的可折疊樹形結構菜單，菜單生成的原理是，首先根據(jù)登陸的用戶信息判斷當前用戶角色，通過角色去數(shù)據(jù)庫獲取該用戶所擁有使用權限的頁面，通過ExtJS用服務器端技術返回一個DataTable

108、類型的數(shù)據(jù)，然后通過ExtTree類去把返回的DataTable類型數(shù)據(jù)轉換成Json表達式返回到菜單顯示的頁面用js把樹形結構菜單構造出來。</p><p>　　ExtJs關鍵代碼如下：</p><p>　　Ext.onReady(function(){</p><p>　　Ext.BLANK_IMAGE_URL="ext/resources/image

109、s/default/s.gif";</p><p>　　var Tree = Ext.tree;</p><p>　　var tree = new Tree.TreePanel({</p><p>　　el:'west_content',</p><p>　　useArrows:true,</p>&l

110、t;p>　　autoHeight:true,</p><p>　　split:true,</p><p>　　lines:true,</p><p>　　autoScroll:true,</p><p>　　animate:true,</p><p>　　enableDD:true,</p><

111、;p>　　border:false,</p><p>　　containerScroll: true, </p><p>　　loader: new Tree.TreeLoader({</p><p>　　dataUrl:'ext_tree_json.aspx' //生成 ext 2.0 所需要的樹型格式</p><p>

112、;<b>　　})</b></p><p><b>　　});</b></p><p>　　// set the root node</p><p>　　var root = new Tree.AsyncTreeNode({</p><p>　　text: '管理系統(tǒng)',</p

113、><p>　　draggable:false,</p><p>　　id:'0' // 0 為根目錄</p><p><b>　　});</b></p><p>　　tree.setRootNode(root);</p><p>　　tree.render();</p>

114、<p>　　root.expand();</p><p><b>　　}）;</b></p><p>　　動態(tài)菜單生成類ExtTree關鍵代碼如下：</p><p>　　private void CreateExtTreeNode(StringBuilder sb)</p><p><b>　　{&l

115、t;/b></p><p>　　DataTable dt = GetAllNodes("0");</p><p>　　if (dt.Rows.Count > 0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sb.Append("[");</p&g

116、t;<p>　　foreach (DataRow dr in dt.Rows)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sb.Append("{");</p><p>　　sb.Append("text:'" + dr["name"].ToSt

117、ring() + "',");</p><p>　　sb.Append("id:'node" + dr["ID"].ToString() + "'");</p><p>　　AddChildrenNode(GetAllNodes(dr["ID"].ToString()

118、), sb);</p><p>　　sb.Append("}");</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　sb.Append("]");</p><p><b>　

119、　}</b></p><p>　　private void AddChildrenNode(DataTable dt,StringBuilder sb)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (dt.Rows.Count > 0)</p><p><b>　　{&l

120、t;/b></p><p>　　sb.Append(",leaf:false,children:[");</p><p>　　foreach (DataRow dr in dt.Rows)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sb.Append("{"

121、);</p><p>　　sb.Append("text:'" + dr["name"].ToString() + "',");</p><p>　　sb.Append("id:'node" + dr["ID"].ToString() + "',&q