基于Web的在線作業(yè)管理系統(tǒng)研究與開發(fā)

李觀金

摘要：該文在研究當(dāng)前作業(yè)管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從學(xué)校的實際需求出發(fā)，以SQL Server2008為數(shù)據(jù)庫，采用基于B/S結(jié)構(gòu)的ASP技術(shù)開發(fā)實現(xiàn)了一個功能完善在線作業(yè)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)在線收發(fā)作業(yè)、批改作業(yè)、成績統(tǒng)計、在線交流等，對信息化教學(xué)改革有一定的幫助。

關(guān)鍵詞：作業(yè)管理系統(tǒng)；B/S； ASP；SQL Server

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）01-0103-03

1 概述

作業(yè)是學(xué)習(xí)過程的一個重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)以致用的一種有效途徑。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師收發(fā)作業(yè)的形式多種多樣：有的教師布置的是紙質(zhì)作業(yè)，學(xué)生課后完成后統(tǒng)一上交給老師；有的教師布置的是電子檔類的作業(yè)，學(xué)生通過Email、QQ等手段將作業(yè)交給老師，老師批改完成后再發(fā)回給學(xué)生……然而這些紙質(zhì)作業(yè)、電子檔作業(yè)存在媒體刺激單一、反饋周期長等缺點，作業(yè)的批改和成績統(tǒng)計需要花費大量的時間。為了減輕老師的作業(yè)批改工作量，加強學(xué)生與教師之間的交流，從學(xué)校的實際需求出發(fā)設(shè)計了在線作業(yè)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)作業(yè)的在線發(fā)布、提交、批改、成績統(tǒng)計、在線交流等功能。系統(tǒng)運行效果良好，對學(xué)生的考核評價新機制進行了有益的嘗試。

2 相關(guān)技術(shù)

本在線作業(yè)管理系統(tǒng)采取B/S架構(gòu)，在ASP+SQL Server+IIS平臺上結(jié)合HTML、DIV+CS、VBScript、JavaScript等技術(shù)開發(fā)實現(xiàn)。主要技術(shù)描述如下：

1） ASP：動態(tài)服務(wù)器網(wǎng)頁（Active Server Page），是MicroSoft公司開發(fā)的服務(wù)器端腳本環(huán)境，可結(jié)合HTML代碼和VBScript、JavaScript等腳本，快速創(chuàng)建動態(tài)交互式Web應(yīng)用程序。

2） SQL Server：SQL Server是Microsoft推出的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，為企業(yè)數(shù)據(jù)管理提供全面、集成、端到端的數(shù)據(jù)解決方案。本在線作業(yè)管理系統(tǒng)采用SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫。

3） IIS：互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)（Internet Information Services），是由Microsoft推出的一種運行于微軟Windows 平臺上的Web服務(wù)，為內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、外聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)Web服務(wù)器的管理提供解決方案。

4） B/S：瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu)（Browser/Server），是對C/S結(jié)構(gòu)改進的一種新結(jié)構(gòu)模式。這種結(jié)構(gòu)模式統(tǒng)一了前端用戶界面，將系統(tǒng)的主要事務(wù)處理集中在服務(wù)器端實現(xiàn)，大大減輕了系統(tǒng)的開發(fā)、運行、管理與維護的工作量。

3 需求分析

需求分析是系統(tǒng)設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，根據(jù)本校的實際情況，系統(tǒng)的使用者主要分為三類：管理員、教師和學(xué)生。以下從用戶需求的角度來分析本系統(tǒng)的功能需求。

1） 管理員用戶的功能需求

管理員用戶需要對系統(tǒng)配置信息、管理員用戶信息、教師用戶信息、系部信息、班級信息等基礎(chǔ)信息進行管理和維護。

2） 教師用戶的功能需求

教師用戶需要發(fā)布作業(yè)信息、查看學(xué)生作業(yè)的提交情況及批改學(xué)生作業(yè)，還需要有管理學(xué)生用戶、管理作業(yè)問卷、作業(yè)答疑、在線交流等功能。

3） 學(xué)生用戶的功能需求

學(xué)生需要查看教師發(fā)布的作業(yè)信息，并可通過提交作業(yè)及查看教師批改情況，還需要有作業(yè)參考資料、作業(yè)心得、作業(yè)問卷、作業(yè)答疑、在線交流等功能。

4 系統(tǒng)設(shè)計

4.1 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

根據(jù)前期對系統(tǒng)管理員、教師和學(xué)生三類用戶的功能需求進行分析，設(shè)計出本系統(tǒng)的功能框架，如圖1所示：

系統(tǒng)各主要功能模塊具體描述如下：

1） 登錄模塊

登錄模塊用于實現(xiàn)管理員、教師和學(xué)生登錄系統(tǒng)的功能，是系統(tǒng)的第一個用戶接口。

2） 注冊模塊

注冊查模塊通過表單功能為學(xué)生用戶提供用戶注冊功能。

3） 管理員模塊

管理員模塊的功能主要包括：

①系統(tǒng)管理：實現(xiàn)系統(tǒng)開關(guān)管理、SQL注入記錄及設(shè)置。

②管理員管理：管理和維護管理員用戶信息（添加、修改和刪除操作），并能夠進行管理員類別管理。

③教師用戶管理：管理和維護教師用戶信息（添加、修改和刪除操作）。

④系部管理：管理和維護系部信息（添加、修改和刪除操作）。

⑤班級管理：管理和維護班級信息（添加、修改和刪除操作）。

4） 教師模塊

教師模塊的功能主要包括：

①修改信息：管理和維護登錄信息及個人基本信息。

②學(xué)生信息管理：管理和維護學(xué)生用戶的信息（添加、修改和刪除操作）。

③發(fā)布作業(yè)：發(fā)布作業(yè)通知、管理作業(yè)通知，并提供作業(yè)通知的郵件群發(fā)功能。

④批改作業(yè)：學(xué)生作業(yè)的查看、批改和評價反饋。

⑤問卷內(nèi)容：實現(xiàn)問卷標題管理、問卷內(nèi)容管理以及問卷調(diào)查結(jié)果的統(tǒng)計分析。

⑥作業(yè)答疑：針對學(xué)生提出的作業(yè)問題給予解答。

⑦在線交流：實現(xiàn)對交流區(qū)的開/關(guān)控制、在線發(fā)言以及在線人數(shù)的統(tǒng)計。

5） 學(xué)生模塊

學(xué)生模塊的功能主要包括：

①修改信息：管理和維護登錄信息和個人基本信息。

②我的作業(yè)本：查看作業(yè)、提交作業(yè)、查看作業(yè)成績以及教師評語。

③作業(yè)參考資料：添加、修改和刪除作業(yè)參考資料。

④作業(yè)問卷：填寫作業(yè)問卷調(diào)查。

⑤作業(yè)心得：添加、修改和刪除作業(yè)心得體會。

⑥作業(yè)答疑：提出疑問、查看/回答答疑大廳的問題。endprint

⑦在線交流：在線發(fā)言以及瀏覽聊天記錄。

4.2 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程設(shè)計

根據(jù)在線作業(yè)管理的需求分析，不同用戶具有不同的權(quán)限以及不同的操作界面。管理員、教師和學(xué)生需要登錄系統(tǒng)，在各自的操作界面上處理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)。本系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫建模三步驟是：概念模型→邏輯模型→物理模型。因此，在線作業(yè)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計方案是：先進行數(shù)據(jù)需求分析，建立數(shù)據(jù)庫的概念模型；再將概念模型具體化，形成數(shù)據(jù)庫的邏輯模型；最后以邏輯模型為基礎(chǔ)，在SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫上實施和編碼實現(xiàn)。

本系統(tǒng)設(shè)計出來的數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)共有21個：管理員表（admin）、管理員類別表（adminclass）、班級表（class）、系部表（department）、教師表（teacher）、學(xué)生表（stu）、答案表（daan）、公告表（ggao）、問卷調(diào)查信息表（Info）、學(xué)習(xí)記錄表（jilu）、作業(yè)評價表（pingjia）、調(diào)查結(jié)果表（result）、收藏夾表（shoucang）、SQL注入配置表（sqlconfig）、SQL注入記錄表（SqlIn）、系統(tǒng)開關(guān)表（system）、發(fā)言區(qū)開關(guān)表（talk）、聊天室表（talking）、疑問表（yiwen）、作品分類表（zpclass）和作品表（zuopin）等。其中作業(yè)評價表如表1所示：

4.4 系統(tǒng)安全性設(shè)計

1） 用戶權(quán)限設(shè)計

本系統(tǒng)對這三類用戶（管理員、教師和學(xué)生）進行權(quán)限設(shè)計，不同用戶有著不同的操作權(quán)限和操作界面，各類用戶只能夠在自己的權(quán)限范圍內(nèi)進行業(yè)務(wù)處理和數(shù)據(jù)操作。

2） 防SQL注入攻擊設(shè)計

SQL注入攻擊是指SQL注入即是指web應(yīng)用程序?qū)τ脩糨斎霐?shù)據(jù)的合法性沒有判斷，攻擊者可以在web應(yīng)用程序中事先定義好的查詢語句的結(jié)尾上添加額外的SQL語句，以此來實現(xiàn)欺騙數(shù)據(jù)庫服務(wù)器執(zhí)行非授權(quán)的任意查詢，從而進一步得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。

針對SQL注入攻擊，本系統(tǒng)使用參數(shù)化的過濾性語句、輸入驗證等方法進行了防御設(shè)計。

使用參數(shù)化的過濾性語句：對用戶的輸入進行過濾，或者使用參數(shù)化的語句，修正SQL語句，使得用戶的輸入不能直接嵌入到SQL語句中，從而有效地降低SQL注入的危險。

輸入驗證：在客戶端和服務(wù)器端都檢查用戶輸入的合法性，確保輸入的內(nèi)容只包含合法的數(shù)據(jù)。

5 系統(tǒng)技術(shù)實現(xiàn)

系統(tǒng)的正常運行和功能的實現(xiàn)都必須要與后臺數(shù)據(jù)庫連接，因此在開發(fā)過程中預(yù)先創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫連接文件（conn.asp），在程序中對數(shù)據(jù)庫進行操作的時候，就用語句<！—#include file="conn.asp"—>來進行調(diào)用，以簡化代碼的編寫，提高代碼的重用率。數(shù)據(jù)庫連接文件“conn.asp”的代碼如下：

<%

Dim connstr，conn

connstr="provider=SQLOLEDB； Data Source=127.0.0.1； Initial Catalog=zuoye；User ID=sa；Password=123"

set conn=Server.createobject（"ADODB.Connection"）

conn.Open connstr

%>

mysql_query（"set names 'utf8'"）；

？>

通過對在線作業(yè)管理系統(tǒng)的研究和設(shè)計后，選擇SQL Server 2008作為后臺數(shù)據(jù)庫、ASP作為主要開發(fā)平臺，結(jié)合HTML、VBScript、JavaScript、DIV+CSS等技術(shù)，對系統(tǒng)的登錄模塊、注冊模塊、管理員模塊、教師模塊和學(xué)生模塊進行編碼實現(xiàn)，并在IIS服務(wù)器上測試和運行。

系統(tǒng)運行的首頁（登錄界面）效果如圖3所示：

在系統(tǒng)登錄界面輸入正確的用戶名和密碼，并選擇正確的角色，就可以登錄到相應(yīng)的用戶操作界面。

6 系統(tǒng)測試與運行

6.1 系統(tǒng)測試分析

軟件測試貫穿于整個系統(tǒng)開發(fā)的全過程，工作量和開銷占了將近一半。本系統(tǒng)在開發(fā)過程中綜合運用了白盒、黑盒、灰盒、靜態(tài)和動態(tài)等多種測試方法，對系統(tǒng)的功能、性能、瀏覽器兼容性、數(shù)據(jù)庫、安全性等方面進行了較為全面的測試。

從測試的結(jié)果分析，功能測試總體效果良好，雖然個別功能模塊設(shè)計得不夠精細，但正常運行并基本滿足用戶需求；性能測試的結(jié)果表明系統(tǒng)能夠承受大量并發(fā)訪問，穩(wěn)定性好；瀏覽器兼容性測試出現(xiàn)的問題較多，有和DIV布局、CSS樣式有關(guān)的，有和腳本有關(guān)的，也有和瀏覽器自身功能有關(guān)的，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試、修改、再調(diào)試，最終找到了各種問題的原因并加以解決；數(shù)據(jù)庫和安全測試均出現(xiàn)一些小問題，但都能成功解決。

6.2 系統(tǒng)運行結(jié)果

本系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)完成后，已在本校正式投入使用。由于系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，操作簡單、安裝使用簡便、實用性和適應(yīng)性強，解決了作業(yè)管理混亂、教師攜帶批改不方便、無法遠程提交或批改作業(yè)等問題，有效地利用了學(xué)校的計算機與網(wǎng)絡(luò)資源，為老師和學(xué)生搭建了一個相互交流的平臺，深受師生用戶的喜愛。系統(tǒng)上線運行半年以來，性能穩(wěn)定，各功能模塊運行效果良好，基本達到了預(yù)期的目標。

7 結(jié)束語

在線作業(yè)管理系統(tǒng)在需求分析的基礎(chǔ)上，采用B/S架構(gòu)，通過ASP+SQL Server+IIS技術(shù)開發(fā)實現(xiàn)，具有良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性和易用性。從平臺運行的情況來看，能夠有效地進行作業(yè)分發(fā)和批改管理，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)與交流空間，同時也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進了大學(xué)生實踐教學(xué)的改革發(fā)展。

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