一種基于C/S模式的電子作業(yè)上傳管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

摘 要： 介紹了常見的三種電子作業(yè)上傳方式，分析了這三種方式的不足之處，并提出了解決辦法，同時(shí)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的作業(yè)上傳管理軟件。該軟件分為三個(gè)子模塊：學(xué)生作業(yè)上傳模塊、教師管理模塊和配置文件加密模塊。該軟件經(jīng)過兩年的使用，結(jié)果證明可以有效地避免電子作業(yè)抄襲現(xiàn)象，提高了學(xué)生的作業(yè)質(zhì)量，減輕了教師的工作量，達(dá)到了預(yù)期目的。

關(guān)鍵詞： 作業(yè)上傳； 管理系統(tǒng)； C/S模式； FTP

中圖分類號(hào)：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2013）11-74-03

0 引言

我院旅游電子商務(wù)和酒店信息管理專業(yè)的課程主要由旅游軟件開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等骨干課程和多門選修課程組成，根據(jù)高職院校的特點(diǎn)，教學(xué)形式主要采用課堂講授和機(jī)房實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，必修課和選修課均是如此，學(xué)生在每次機(jī)房實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，均需要將當(dāng)堂課的作業(yè)以文件形式提交給教師，供教師批改和打分。過去，學(xué)生提交作業(yè)主要有以下幾種方式[1]。

⑴ 文件夾共享方式

這種方式最簡(jiǎn)單，只需要將教師機(jī)的某一文件夾設(shè)為共享，然后再指定共享連接數(shù)，學(xué)生把作業(yè)直接復(fù)制到共享文件夾即可。但這種方式也最容易導(dǎo)致抄襲作業(yè)：因?yàn)闄?quán)限完全開放，學(xué)生可以把其他同學(xué)的作業(yè)復(fù)制到自己機(jī)器上，然后修改后再復(fù)制到共享文件夾，“輕松”地抄襲作業(yè)；另外，由于共享文件夾有固定連接數(shù)的限制，如果有些同學(xué)打開共享文件夾后，不及時(shí)關(guān)閉，占用連接不釋放，會(huì)導(dǎo)致其他同學(xué)不能打開共享文件夾。

⑵ 電子郵件提交作業(yè)方式

這種方式需要機(jī)房連接互聯(lián)網(wǎng)，學(xué)生直接將作業(yè)通過電子郵件的方式發(fā)送至教師信箱，教師每次上完課，要打開信箱，下載學(xué)生的作業(yè)，并按照班級(jí)進(jìn)行分類，存儲(chǔ)在本地計(jì)算機(jī)中，操作比較麻煩。這種方式和文件夾共享方式一樣，無法避免抄襲作業(yè)：如學(xué)生A完成作業(yè)發(fā)給教師，同時(shí)，發(fā)一份作業(yè)給學(xué)生B，學(xué)生B把作業(yè)修改一下，再發(fā)給教師，即可以“輕松”抄襲作業(yè)。

⑶ FTP方式

這種方式似乎比較好，學(xué)生借助瀏覽器即可完成作業(yè)的提交；實(shí)現(xiàn)起來也很容易，只需架設(shè)FTP服務(wù)器即可。但是，最大的問題仍然是無法完全防止學(xué)生“抄襲”作業(yè)。在每次的隨堂實(shí)驗(yàn)中，一般不方便給每個(gè)學(xué)生都分配一個(gè)賬號(hào)，而是采用統(tǒng)一的賬號(hào)和密碼，雖然操作上方便，但是，所有學(xué)生都可以看到其他同學(xué)上傳的作業(yè)，也可以下載別人的作業(yè)，然后修改后作為自己的作業(yè)上傳，這樣就可以直接抄襲作業(yè)；有些學(xué)生惡作劇，故意刪除別人的作業(yè)。雖然可以通過權(quán)限設(shè)置，防止刪除和下載，但也造成學(xué)生不能對(duì)自己以前上傳的文件進(jìn)行修改，如果要上傳修改后的文件，只能臨時(shí)請(qǐng)教師開放權(quán)限，這樣操作非常不方便。另外，權(quán)限設(shè)置不能防止學(xué)生主動(dòng)“幫助”式的抄襲方式：如學(xué)生A自己上傳作業(yè)后，把文件名改成學(xué)生B的姓名，再上傳一次，就可以輕松騙過服務(wù)器，提交了A、B兩個(gè)人的作業(yè)。

總之，以上三種作業(yè)提交方式都存在不少缺點(diǎn)，無論對(duì)于學(xué)生還是教師使用起來都不方便，更主要的問題是很難避免學(xué)生互相抄襲作業(yè)。本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一種基于C/S模式的電子作業(yè)提交工具軟件，可以解決以上問題，并且可以避免學(xué)生抄襲作業(yè)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 設(shè)計(jì)思路

本文采用的防止學(xué)生抄襲作業(yè)的方式是，上實(shí)驗(yàn)課時(shí)，學(xué)生座位固定，將學(xué)生與其使用的計(jì)算機(jī)的網(wǎng)卡物理地址綁定，因?yàn)榫W(wǎng)卡的物理地址是全球惟一的，所以可以把網(wǎng)卡的物理地址作為提交作業(yè)者的身份識(shí)別標(biāo)志。具體的算法思路是：對(duì)于通過A網(wǎng)卡提交的文件，首先在數(shù)據(jù)庫中查找該網(wǎng)卡是否是首次提交文件，如果是首次提交，則直接通過FTP服務(wù)器上傳文件，如果不是首次提交，則先刪除原來提交的文件，再將新文件上傳至服務(wù)器，這樣即可以防止學(xué)生幫別人上傳作業(yè)，也不禁止學(xué)生重新上傳自己的作業(yè)：假設(shè)A同學(xué)已經(jīng)上傳自己的作業(yè)，如果他將文件改為B同學(xué)的上傳，則根據(jù)前述算法，會(huì)刪除A同學(xué)之前上傳的作業(yè)，再將改過的作業(yè)提交到服務(wù)器，所以A同學(xué)“幫助”B同學(xué)結(jié)果是：自己的作業(yè)被刪除，只剩B同學(xué)的作業(yè)。但如果A同學(xué)只是重新提交自己的作業(yè)則無妨，算法只是刪除了A同學(xué)之前的作業(yè)，新提交的作業(yè)會(huì)繼續(xù)保留在服務(wù)器上。

根據(jù)算法思想，前臺(tái)程序使用Delphi開發(fā)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用MySQL，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一套管理信息系統(tǒng)，可以對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行有效的管理。

雖然快速開發(fā)工具Delphi目前已經(jīng)不流行了，但本次開發(fā)還是了選擇Delphi，其原因主要是：Delphi可以直接編譯生成原生機(jī)代碼，而不是虛擬機(jī)代碼，所以可以在Windows操作系統(tǒng)下直接運(yùn)行，不需要像Java和C#那樣事先安裝虛擬機(jī)環(huán)境，學(xué)生只要把軟件拷貝到學(xué)生機(jī)就可以直接運(yùn)行，非常方便。并且Delphi編譯器采用了條件編譯和選擇鏈接技術(shù)，使用它生成的執(zhí)行文件更加精煉，運(yùn)行速度更快。

在開發(fā)管理信息系統(tǒng)應(yīng)用程序時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)庫的操作是必不可少的，所以先要選擇一個(gè)合適的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)產(chǎn)品。對(duì)于學(xué)校來說，選用的數(shù)據(jù)庫最好是免費(fèi)的，這樣可以節(jié)約學(xué)校的經(jīng)費(fèi)。本系統(tǒng)選用了MySQL數(shù)據(jù)庫，MySQL是使用最廣泛的開源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其突出的優(yōu)點(diǎn)有以下[2-3]。

⑴ 適用面廣，可在多種操作系統(tǒng)上運(yùn)行。

⑵ 性能優(yōu)異，運(yùn)行穩(wěn)定。使用MySQL的成功案例很多，另外MySQL對(duì)硬件性能的要求也不苛刻，完全可以在一般的教師機(jī)上運(yùn)行。

⑶ 性價(jià)比高。MySQL是一個(gè)開源軟件產(chǎn)品，一般非商業(yè)項(xiàng)目均可以免費(fèi)使用MySQL數(shù)據(jù)庫。

1.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1.2.1 表設(shè)計(jì)

如表1和表2所示，這兩張表是系統(tǒng)中最重要的表，用來保存當(dāng)次課的學(xué)生登錄情況和上傳文件情況，每次系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，先將這兩張表的數(shù)據(jù)（前次課的上傳數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)移到歷史表中去，然后清空兩張表，以備寫入本節(jié)課的作業(yè)數(shù)據(jù)。另外的表格，限于篇幅，不再詳細(xì)介紹。

1.2.2 存儲(chǔ)過程設(shè)計(jì)

前臺(tái)程序訪問數(shù)據(jù)庫時(shí)，如果是簡(jiǎn)單的業(yè)務(wù)操作，盡量利用一條SQL語句完成；如果是需要用多條SQL語句來完成比較復(fù)雜的業(yè)務(wù)操作，一般可以通過MySql的存儲(chǔ)過程來完成，以提高效率[2]。調(diào)用存儲(chǔ)過程時(shí)，只需要提供若干個(gè)參數(shù)（有時(shí)也可以不用參數(shù)），就可以在存儲(chǔ)過程中集中完成多條SQL語句，并且在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端直接執(zhí)行完成，可以節(jié)省數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上反復(fù)傳輸?shù)臅r(shí)間，從而獲得更快的速度，提高業(yè)務(wù)處理效率。另外，存儲(chǔ)過程可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫回滾等操作，提高了數(shù)據(jù)的安全性和程序的健壯性。電子作業(yè)上傳管理系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作時(shí)，有些SQL操作在失敗的情況下，需要進(jìn)行回滾操作，故在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)，需要引入存儲(chǔ)過程。

例如，清空上節(jié)課的數(shù)據(jù)，并將其復(fù)制到歷史表的存儲(chǔ)過程代碼如下：

CREATE DEFINER=`root`@`localhost`

PROCEDURE `SP_Clear`（out v_msg varchar（1））

BEGIN

declare v_error integer default 0；

declare continue handler for sqlexception set v_error =1；

set autocommit =0；

start transaction；

insert into tb_history_rz select * from tb_rz；

delete from tb_rz；

delete from tb_loginfo；

if v_error =1 then

rollback；

else

commit；

end if；

set autocommit=1；

END；

1.3 功能設(shè)計(jì)

1.3.1 配置文件加密模塊

訪問數(shù)據(jù)庫和FTP服務(wù)器的用戶名和密碼以配置文件的形式保存在客戶端，為了不讓學(xué)生看到用戶名和密碼，故不能以明文的形式保存用戶名和密碼，而要先進(jìn)行加密處理。加密功能的界面如圖1所示，手工輸入數(shù)據(jù)庫和FTP服務(wù)器的用戶名及密碼，即可對(duì)明文加密為密文，并可以進(jìn)行預(yù)覽，按下“保存”，可以將密文寫入配置文件。該模塊的加密算法采用DES（Data Encryption Standard，數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)）算法，這是一種對(duì)稱加密算法，該算法由IBM公司于1975年研發(fā)成功，并公開發(fā)表，其算法思想與第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期的德國(guó)恩格瑪密碼機(jī)類似。DES算法屬于密碼學(xué)中的分組密碼算法，DES的分組是64位的，密鑰是56位的（因?yàn)橐サ裘總€(gè)第8位的校驗(yàn)碼）。在DES算法中，用到了兩個(gè)加密的基本技術(shù)[4]：混亂和擴(kuò)散。其基本組建分組是這兩種技術(shù)的組合，同時(shí)密鑰作用于明文，形成輪。DES共有16輪。其設(shè)計(jì)著重于盡可能快地使密文的每一位依賴明文和密鑰的每一位。DES采用了標(biāo)準(zhǔn)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算，系統(tǒng)的安全性全由密鑰保證。使用Delphi編程，可以比較方便地實(shí)現(xiàn)DES加密算法[5]。

1.3.2 作業(yè)上傳模塊

學(xué)生先要下載客戶端軟件，如圖2所示，該軟件界面十分簡(jiǎn)單，操作非常簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)時(shí)，一臺(tái)機(jī)器只允許一個(gè)學(xué)生使用，實(shí)驗(yàn)期間不得隨意更換機(jī)器，以避免學(xué)生互相“幫助”完成作業(yè)。由于電子作業(yè)文件可能很大，所以需要采用FTP方式上傳。由于課程不一樣，所以文件的類型可能是多種多樣的，為了提高效率，要求學(xué)生先將文件壓縮，默認(rèn)文件類型是RAR格式，以學(xué)生的姓名為主文件名，界面中的姓名無需學(xué)生填寫，由系統(tǒng)自動(dòng)從文件名中解析，模塊中使用了nmftp控件，以方便實(shí)現(xiàn)FTP功能。

當(dāng)按下提交按鈕后，執(zhí)行以下算法。

⑴ 獲取本地機(jī)名稱及網(wǎng)卡物理地址。

⑵ 執(zhí)行SQL語句，檢查本地機(jī)是否已經(jīng)提交過文件（通過檢查本地機(jī)的網(wǎng)卡物理地址是否已經(jīng)存在于表中）。

⑶ 如果是首次提交文件，則調(diào)用相應(yīng)的存儲(chǔ)過程，向tb_loginfo表中插入當(dāng)前網(wǎng)卡物理地址、當(dāng)前機(jī)器名、學(xué)生姓名，向tb_rz表中插入當(dāng)前網(wǎng)卡地址、當(dāng)前時(shí)間、文件名。執(zhí)行存儲(chǔ)過程成功后，執(zhí)行FTP控件的上傳文件功能。

⑷ 如果不是首次提交文件，則調(diào)用相應(yīng)的存儲(chǔ)過程，修改tb_loginfo表中的相應(yīng)的學(xué)生姓名，向tb_rz表中插入當(dāng)前網(wǎng)卡地址、當(dāng)前時(shí)間、文件名。執(zhí)行存儲(chǔ)過程成功后，先刪除服務(wù)器已經(jīng)存在的該學(xué)生的文件，然后重新上傳文件。

1.3.3 管理端

管理端模塊如圖3所示。該模塊的主要功能是監(jiān)控學(xué)生上傳作業(yè)。

按下“刷新”按鈕后，從tb_loginfo表讀取信息，并在網(wǎng)格控件中顯示。當(dāng)選中某一行時(shí)，則可以顯示相應(yīng)的細(xì)節(jié)，上傳次數(shù)是通過統(tǒng)計(jì)tb_rz表中以網(wǎng)卡物理地址為主鍵的相應(yīng)的元組出現(xiàn)的次數(shù)得到的。

2 結(jié)束語

本文所介紹的作業(yè)上傳管理系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行了兩年，主要為我校電子商務(wù)專業(yè)和酒店信息管理專業(yè)，以及全校計(jì)算機(jī)應(yīng)用公共基礎(chǔ)課提供教學(xué)服務(wù)。目前該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，學(xué)生和教師使用反饋良好，有效地避免了抄襲作業(yè)現(xiàn)象，提高了學(xué)生作業(yè)質(zhì)量，減輕了教師的工作量，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉瑞冰.基于Asp的計(jì)算機(jī)上機(jī)作業(yè)上傳系統(tǒng)研究[J].軟件導(dǎo)刊，2012.12：119-120

[2] 王新宇，陳婕.旅游電子商務(wù)專業(yè)“旅游管理軟件開發(fā)技術(shù)”課程教學(xué)設(shè)計(jì)——以“小型客房管理系統(tǒng)”學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì)為例[J].電子商務(wù)，2012.7：78-80

[3] Michael Kofler.MySQL 5權(quán)威指南[M].人民郵電出版，2008.

[4] 王立勝，王磊，顧訓(xùn)穰.數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES分析及其攻擊研究[J].計(jì)算機(jī)工程，2003.8：130-132