教務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺的設(shè)計(jì)與規(guī)劃

史 程

（新華職工大學(xué)，天津 300040）

教務(wù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺的設(shè)計(jì)與規(guī)劃

史 程

（新華職工大學(xué)，天津 300040）

文章從分析教務(wù)管理業(yè)務(wù)流程和實(shí)際情況入手，探討了實(shí)現(xiàn)教務(wù)管理信息系統(tǒng)的技術(shù)選擇及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，應(yīng)用軟件工程原理對教務(wù)管理信息系統(tǒng)各子系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)。

教務(wù)管理系統(tǒng)；服務(wù)平臺；設(shè)計(jì)與規(guī)劃

一、問題的提出

成人高校的學(xué)生分布在天津市的各個(gè)地區(qū)，并且大部分白天都在工作，因此，學(xué)校和學(xué)生實(shí)時(shí)聯(lián)絡(luò)非常不便，客觀上導(dǎo)致了信息交換和共享極大的困難，電話通知、會(huì)議召集、e－mail、人工分發(fā)等途徑依然是主要的實(shí)現(xiàn)信息交流的手段，這樣使的學(xué)校無論從管理成本或是辦公效率上都存在著很大的問題。因此，在學(xué)校與學(xué)生之間建立一套安全、實(shí)用、可靠的信息系統(tǒng)是很有必要的。

本文描述的系統(tǒng)針對學(xué)校教務(wù)管理工作的實(shí)際需要和以往教務(wù)管理軟件的不足，開發(fā)出適合實(shí)際需求的學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教務(wù)管理系統(tǒng)。

二、采用的相關(guān)技術(shù)

（一）軟件體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

軟件體系架構(gòu)的可以理解為高層次上定義軟件的一個(gè)組織，并且處理系統(tǒng)內(nèi)部的單元的分類分解以及相互作用。容忍變更可理解的構(gòu)架才可以視為是良好的體系架構(gòu)，良好的體系架構(gòu)使系統(tǒng)功能的設(shè)計(jì)適應(yīng)性更強(qiáng)。

1．分層架構(gòu)設(shè)計(jì)

最常見的也是最重要的軟件體系架構(gòu)就是是分層式架構(gòu)，分層式架構(gòu)大體上由從上至下的三層組成：表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。分層式架構(gòu)體現(xiàn)了職責(zé)分離的原則，將那些職責(zé)相關(guān)的模塊組織在一起，并根據(jù)功能的不同分離成向下依賴的層次關(guān)系。各層的功能說明如下：

（l）數(shù)據(jù)訪問層

數(shù)據(jù)訪問層的工作職責(zé)是訪問數(shù)據(jù)，一般來說，可以分為存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)功能和與服務(wù)以及組件二個(gè)方面。就工作職能來說，主要是CRUD操作：涉及對數(shù)據(jù)表的創(chuàng)建 （Create）、讀取（Read）、更新（Update）以及刪除（Delete），和中間層相互獨(dú)立的。假如有ORM元素的加入，就會(huì)在工作對象和處理數(shù)據(jù)表間會(huì)有現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)對象實(shí)體

（2）業(yè)務(wù)邏輯層

業(yè)務(wù)邏輯層是整個(gè)系統(tǒng)的核心，包括一個(gè)或者多個(gè)組件服務(wù)，它們應(yīng)用商務(wù)規(guī)則、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序邏輯并完成應(yīng)用程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)處理。分層式架構(gòu)設(shè)計(jì)通常不允許業(yè)務(wù)邏輯層直接訪問數(shù)據(jù)庫，而是必須通過數(shù)據(jù)訪問層完成對數(shù)據(jù)庫的訪問。

（3）表示層

表示層的主要工作的聯(lián)系使用者和整個(gè)系統(tǒng)，把業(yè)務(wù)邏輯層顯示的信息傳遞給使用者，并且將反饋信息進(jìn)行比較，然后返回給業(yè)務(wù)邏輯層再處理，屬于系統(tǒng)的UI的那一部分。表示層中最理想的狀態(tài)是與任何業(yè)務(wù)邏輯都無關(guān)，僅僅與表示層界面元素有關(guān)。綜上所述，數(shù)據(jù)訪問層的主要任務(wù)是數(shù)據(jù)庫中原始數(shù)據(jù)的獲取，業(yè)務(wù)邏輯層的主要任務(wù)是數(shù)據(jù)和有意義的信息的轉(zhuǎn)換，而表示層的主要任務(wù)是把有意義的信息傳遞給用戶。

2．分層架構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣

分層架構(gòu)設(shè)計(jì)可以達(dá)到如下目的：松散耦合，關(guān)注度的分散，復(fù)用邏輯，定義不同的標(biāo)準(zhǔn)。他的優(yōu)勢如下：

（l）不要求構(gòu)架的完整性，負(fù)責(zé)研發(fā)的小組可以把工作重點(diǎn)放在整個(gè)體系中的某一重點(diǎn)部分

（2）用新的實(shí)現(xiàn)取代原有層次的實(shí)現(xiàn)的難度性不大

（3）層與層之間的依賴性小

（4）標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)現(xiàn)更容易

（5）各層邏輯的復(fù)用更簡單

分層架構(gòu)設(shè)計(jì)并非完美，也存在這很多的缺點(diǎn)：第一，系統(tǒng)的性能的降低，根本原因在于分層構(gòu)架設(shè)計(jì)中是由向下依賴的三層式結(jié)構(gòu)組成，由數(shù)據(jù)訪問層和業(yè)務(wù)邏輯層封裝以后的用戶的調(diào)用，和直接訪問相比較，信息的訪問的高效性和直接性都下降，進(jìn)而降低了訪問性能。第二，級聯(lián)的修改現(xiàn)象有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)，特別是在從上向下的方向上。例如：根據(jù)分層式架構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，業(yè)務(wù)邏輯層以及數(shù)據(jù)訪問層中全部需要增加相應(yīng)的代碼才能實(shí)現(xiàn)表示層中功能的增加。即使分層架構(gòu)的優(yōu)越性代碼復(fù)用性強(qiáng)，但會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的代碼在這種情況下簡潔性差。

這樣相對來說比較難設(shè)置的認(rèn)證方法了。

（二）系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)和工具介紹

1．Microsoft Visual Studio2005介紹

Visual Studio是包含ASP．NET Web的應(yīng)用程序、XML Web Services和移動(dòng)以及桌面應(yīng)用程序的生成完善的開發(fā)工具集。集成開發(fā)環(huán)境，也就是IDE，已經(jīng)應(yīng)用在Visual C＋＋、Visual c＃、Visual Basic以及Visual J＃中，集成開發(fā)環(huán)境讓共享工具成為可能，且有效的解決創(chuàng)建混合語言問題。此外，鑒于NET Framework框架對ASP web中應(yīng)用程序的簡化功能以及在XML web serviees開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)，所以此項(xiàng)功能也大量的應(yīng)用在Visual Basic、Visual C＃和Visual J＃。Microsoft中的Visual Studio2005 Professional Edition工具和Microsoft Offiee中的Visual Studio2005工具是單獨(dú)工作人員或者小型團(tuán)隊(duì)開發(fā)人員的最佳選擇。調(diào)試開發(fā)遠(yuǎn)程服務(wù)應(yīng)用程序、擴(kuò)展沒有缺陷的、無限制的開發(fā)環(huán)境以及SQL Server 2005開發(fā)的工具，都包含在不用版本的標(biāo)準(zhǔn)版的特性上。Microsoft中的每種產(chǎn)品都提供單獨(dú)購買或打包定購的選擇性。

2．SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫

解決本企業(yè)數(shù)據(jù)管理的核心方案是Microsoft SQL Server2005數(shù)據(jù)引擎。由于他的分析、集成、報(bào)表以及通知功能，經(jīng)濟(jì)并且有效的商業(yè)智能解決方案可以被企業(yè)可以構(gòu)建，記分卡、Web Services、Dashboard和移動(dòng)設(shè)備等方法可以將數(shù)據(jù)應(yīng)用推向企業(yè)業(yè)務(wù)的每個(gè)不同的領(lǐng)域。

3．ASP．NET的介紹

字符是ASP．NET的基礎(chǔ)，ASP．NET的配置系統(tǒng)是分級的，由于ASP．NET的配置信息在簡單的文本中保存，新的設(shè)置都不需要通過本地的管理員就能完成，所以ASP．NET簡化了服務(wù)器環(huán)境和應(yīng)用程序的設(shè)置。“Zero Local Administration”這種的哲學(xué)觀念的使用讓開發(fā)ASP．NET的應(yīng)用更加具體和更加快捷。不用重啟系統(tǒng)，通過拷貝一些文件等簡單的操作，就可以把ASP．NET中的一些應(yīng)用程序安裝到一臺服務(wù)器上。把多處理器應(yīng)用到ASP．NET上，可以使ASP．NET的可靠性提高，并且由于多處理器環(huán)境的存在，ASP．NET的特殊無縫連接技術(shù)可以提高運(yùn)行速度。

（三）運(yùn)行環(huán)境

為了共享各個(gè)部門的資源，集中的管理數(shù)據(jù)資源，我們要求系統(tǒng)必須在局域網(wǎng)和因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下才能夠運(yùn)行。

服務(wù)器要求：

硬件配置：2＊2．8GHz的處理器，4GB的內(nèi)存，1000MB／S的網(wǎng)絡(luò)適配器，1T的硬盤，同時(shí)系統(tǒng)還應(yīng)該有DVD－ROM，及以上專用服務(wù)器。

軟件配置：SQL Server 2005作為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，Windows Advaneed Server2003作為其操作系統(tǒng)。

客戶機(jī)要求：

客戶的要求分為硬件配置和軟件配置，

軟件配置：Windows XP、Windows vista、Windows7都可以作為系統(tǒng)的操作系統(tǒng)，瀏覽器必須是 Microsoft Internet exlorer8．0以上。

硬件配置：硬件：2．8GHZ的處理器，2G的內(nèi)存，500GB的硬盤，配有DVD－ROM，及以上PC機(jī)。

三、系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

（一）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫不是個(gè)別文件之和，它是指把一些邏輯相關(guān)的數(shù)據(jù)按一定的組織方式，存儲起來的集合，它能為文件的重新組織提供最佳的方式。它有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，分別是：

1．具有較高的獨(dú)立性。

2．為多個(gè)用戶或應(yīng)用程序服務(wù)。

3．使數(shù)據(jù)及文件記錄之間的相互聯(lián)系得到增強(qiáng)。

4．具有較高的數(shù)據(jù)共享性。

我們將系統(tǒng)的數(shù)據(jù)根據(jù)系統(tǒng)的要求表分為五大部分，分別為：

1．系統(tǒng)基礎(chǔ)信息，主要包括設(shè)置學(xué)校單位結(jié)構(gòu)、安排上課節(jié)次以及教室基本信息等。

2．教務(wù)管理信息，主要包括教學(xué)和執(zhí)行計(jì)劃、課程和考試的安排、選課情況以及成績表等。

3．學(xué)生信息，主要包括學(xué)生基本信息表、學(xué)籍變更表以及學(xué)生獎(jiǎng)懲信息等。

4．教師信息。

5．課程信息表。

表4．1 院（系）設(shè)置表

表4．2 課程基本信息表

管理信息系統(tǒng)的任務(wù)就是管理該教學(xué)管理信息系統(tǒng)中信息的載體，這些載體也就是各種數(shù)據(jù)。也就是說，管理信息系統(tǒng)也就是為了管理這些數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)有如下的任務(wù)，首先必須研究如何最優(yōu)化的存放數(shù)據(jù)，其次要研究如何使用這些數(shù)據(jù)，最后要研究如何合理的使用這些數(shù)據(jù)。這樣做的好處是能夠保證信息管理的靈活性、準(zhǔn)確性、高效性。我們按照系統(tǒng)的需求將系統(tǒng)的最基本的數(shù)據(jù)表進(jìn)行列舉：如表4－1、4－2分別表示了學(xué)生基本信息、教師基本信息、課程程信息、成績表。我們對系統(tǒng)中存在的很多其他表不進(jìn)行一一列舉了。

（二）用戶權(quán)限設(shè)計(jì)

由系統(tǒng)管理員（ADMIN）集中對用戶或者角色進(jìn)行定義、分配權(quán)限（到具體功能與數(shù)據(jù)范圍），這樣做能夠確保每一用戶使用相應(yīng)功能管理相應(yīng)數(shù)據(jù)的時(shí)候能夠且只能在授權(quán)的范圍內(nèi)，超出這個(gè)范圍是不允許的。

按照其使用權(quán)限，可以將系統(tǒng)用戶主要分為五類，既分別為：

1．系統(tǒng)管理員：系統(tǒng)管理員擁有最大的權(quán)利，可以操作任何一個(gè)模塊，他的主要職責(zé)是管理維護(hù)教務(wù)管理系統(tǒng)，包括設(shè)置基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。

2．教務(wù)處人員：教務(wù)處人員對整個(gè)學(xué)校與教學(xué)及相關(guān)的工作負(fù)責(zé)，每個(gè)科室的管理人員只能管理自己科室的相關(guān)內(nèi)容，對于其他科室的無權(quán)管理。

3．教師：教師的權(quán)限與他們所教授的課程沒有關(guān)系，教師應(yīng)該以教學(xué)工作為工作職責(zé)，教師不僅要輸入和統(tǒng)計(jì)學(xué)生的考試成績，還要進(jìn)行一般的各項(xiàng)查詢工作。

4．教務(wù)員：教務(wù)員主要對教務(wù)處在內(nèi)的各個(gè)科室布置的各項(xiàng)任務(wù)、制定每學(xué)期執(zhí)行的計(jì)劃，選用教材，師資配備，實(shí)踐安排，畢業(yè)審核和學(xué)位審核等進(jìn)行管理，也就是管理學(xué)院的教學(xué)，同時(shí)，教務(wù)員享有查詢考試安排和成績的權(quán)利。

5．學(xué)生：學(xué)生在系統(tǒng)中能夠?qū)τ嘘P(guān)學(xué)生信息進(jìn)行查詢，這包括了查詢每學(xué)期選的課，考試成績，上課的時(shí)間和地點(diǎn)以及授課的教師，學(xué)生常使用的功能應(yīng)是與他們相關(guān)的事情。

四、系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

（一）教學(xué)計(jì)劃子系統(tǒng)

本系統(tǒng)中運(yùn)行的最基本的子系統(tǒng)就是教學(xué)計(jì)劃子系統(tǒng)，它也叫做課程設(shè)置。主要構(gòu)成有兩部分組成，即各個(gè)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和各個(gè)年級的人才培養(yǎng)方案。

教學(xué)計(jì)劃子系統(tǒng)的功能是本系統(tǒng)中最基本的，也是最核心的。主要包括四個(gè)部分：

第一部分是對于理論與實(shí)踐等相關(guān)的課程信息的錄入和修改。

第二部分就是用來構(gòu)建教學(xué)計(jì)劃，這其中主要包括設(shè)置各個(gè)年級的培養(yǎng)方案和各個(gè)專業(yè)的培養(yǎng)方案。

第三部分是對各個(gè)年級／專業(yè)的學(xué)期開課情況進(jìn)行相關(guān)的審核

第四部分是設(shè)置適應(yīng)年級和專業(yè)的開課計(jì)劃。主要指的是學(xué)期公共選修課。

（二）教學(xué)資源子系統(tǒng)

教學(xué)資源涉及高校教學(xué)運(yùn)行中與教學(xué)相關(guān)的各種保障，其數(shù)據(jù)需要根據(jù)變化情況及時(shí)修改和更新。教學(xué)資源子系統(tǒng)主要具有如下五個(gè)方面的功能：

1．設(shè)置和維護(hù)學(xué)校信息、校區(qū)信息、樓房信息。

2．設(shè)置和維護(hù)院系、教研室等管理部門信息。

3．設(shè)置和維護(hù)開設(shè)專業(yè)信息。

4．設(shè)置和維護(hù)教師教輔人員信息（及外聘教師信息），并分析其構(gòu)成。

5．設(shè)置和維護(hù)教室、實(shí)驗(yàn)室、體育場館、實(shí)習(xí)基地等教學(xué)場地信息，并查看其分布情況。

（三）學(xué)籍管理子系統(tǒng)

學(xué)生學(xué)籍管理模塊主要是對學(xué)生信息（如學(xué)號、姓名、性別、家庭住址等）進(jìn)行管理。模塊主要功能：

1．學(xué)生信息錄入：當(dāng)新生入學(xué)或有學(xué)生插班進(jìn)來就要對學(xué)生的基本信息進(jìn)行錄入，包括學(xué)號（學(xué)號不能重復(fù)）、姓名、所在班級、獎(jiǎng)懲情況等信息。

2．學(xué)生信息查詢：可逐條進(jìn)行查詢，也可以通過選擇學(xué)生所在系別、專業(yè)、班級等范圍進(jìn)行查詢，還可以輸入某一關(guān)鍵字（如學(xué)號、姓名等信息）進(jìn)行查詢。

3．學(xué)生信息修改和刪除：當(dāng)有學(xué)生的信息有錯(cuò)誤或者學(xué)生有調(diào)班等改變時(shí)就要修改學(xué)生的信息；當(dāng)有學(xué)生中途退學(xué)時(shí)可刪除學(xué)生的信息。該功能只有管理員用戶才能使用。

（四）網(wǎng)上選課子系統(tǒng)

在選課系統(tǒng)中，有三類用戶：系統(tǒng)管理員，教師和學(xué)生。三種不同的用戶所具有的操作權(quán)限以及操作內(nèi)容均不一樣。

1．系統(tǒng)管理員設(shè)置選課時(shí)間段。系統(tǒng)管理員通過此項(xiàng)功能設(shè)置選課時(shí)段，只有在選課時(shí)間段里，學(xué)生才可以選擇課程，超過次時(shí)間段，學(xué)生選課信息被自動(dòng)所定，不得修改。并同時(shí)錄入學(xué)生與教師個(gè)人信息及教學(xué)樓教室信息。

2．教師可以查看相應(yīng)的課程選課信息。跟一些基于WEB的教務(wù)管理系統(tǒng)不同，不賦予教師隨意調(diào)整課程的功能。因?yàn)榻處熆梢噪S意調(diào)整課程選課、課室等會(huì)造成教務(wù)混亂。

3．學(xué)生查看必修、選修課程，并且在可以選課的時(shí)間后進(jìn)行選課。

（五）成績管理子系統(tǒng)

成績管理模塊主要是對學(xué)生成績（如平時(shí)成績、期末成績、期中成績、實(shí)驗(yàn)成績等）進(jìn)行管理。

1．學(xué)生成績錄入

當(dāng)學(xué)期末考試成績出來后，就要進(jìn)行成績的錄入，以便查詢和管理。成績錄入時(shí)要選定某一確定的班的某一個(gè)具體的學(xué)生的某一具體的課程才可錄入。

2．學(xué)生成績查詢與統(tǒng)計(jì)

成績查詢有多種方式，可以查詢某個(gè)系或某個(gè)專業(yè)或某個(gè)班級的，還可以查詢某個(gè)學(xué)期學(xué)門課程的成績，成績記錄可按學(xué)號、成績、學(xué)期進(jìn)行排列。也可通過輸入某一具體的關(guān)鍵字進(jìn)行查詢，也可以輸入學(xué)號或成績的某個(gè)范圍段進(jìn)行查詢；還可以查詢重修的情況。成績統(tǒng)計(jì)則可以統(tǒng)計(jì)某班某個(gè)學(xué)期具體課程的平均分，最高分，最低分等。

3．學(xué)生成績質(zhì)量分析，可以修改學(xué)生的成績，也可刪除成績和添加沒有成績的記錄。

Design and Planning of the Academic Network Service Platform

SHI Cheng
（Tianjin Xinhua University for Employees，Tianjin，China 300040）

The paper starts from the analysis of academic management procedure and the actual situation，explores the technology selection and the system structure in the academic management information system，carries out a detailed analysis and design on the various subsystems with the principles of the applied engineering software．

academic management system；service platform；design and planning

TP393

A

1673－582X（2012）08－0083－05

2012－06－19

史程（1975－），男，助理實(shí)驗(yàn)師，新華職工大學(xué)電教中心。