摘要：提出一種基于DBO和AJAX技術(shù)的教學(xué)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式，詳細(xì)討論了其體系結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)；最后給出了作業(yè)管理模塊的部分詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)使用UML作為系統(tǒng)分析建模的工具，使用VS2005作為開發(fā)平臺(tái)，從而使得系統(tǒng)開發(fā)維護(hù)方便，系統(tǒng)可擴(kuò)展性強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：DBO；AJAX；教學(xué)管理系統(tǒng)；UML

中圖分類號(hào)：TP315；G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)19-30065-03

The Design and Realization of Teaching Management System Based on DBO and AJAX Technology

WU Yu

(Institute of Computer Science， Chongqing Three Gorges University， Wanzhou 404000， China)

Abstract: This paper presented a way to realize teaching management system based on DBO and AJAX， the structure and the design of the system. A part of implementation of homework management module was illustrated. UML was used as the tools of system analysis and modeling. VS2005 was the development platform in this system and it made it easy to maintain and extent.

Key words: DBO; AJAX; Teaching management system; UML

1 問題的提出

隨著全球信息化、網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的發(fā)展，許多政府、企事業(yè)單位相繼將大量的資金、技術(shù)投入到信息化建設(shè)之中。在信息化建設(shè)的過程中，一個(gè)重要舉措就是實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化。辦公自動(dòng)化（OA，Office Automation）是辦公信息處理的自動(dòng)化，它利用先進(jìn)的技術(shù)，使人的各種辦公業(yè)務(wù)活動(dòng)逐步由各種設(shè)備、各種人機(jī)信息系統(tǒng)來協(xié)助完成，達(dá)到充分利用信息，提高工作效率和工作質(zhì)量，提高生產(chǎn)率的目的。

隨著Internet的迅速發(fā)展，基于Web的應(yīng)用以其圖文并茂、方便快捷等特點(diǎn)已深入人心，而傳統(tǒng)的C/S方式辦公系統(tǒng)的固有缺點(diǎn)逐漸暴露出來，如：運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本高、版本更新困難、占用大量資源等[1]。因此，采用B/S方式設(shè)計(jì)辦公系統(tǒng)，是辦公系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本文設(shè)計(jì)了一種基于B/S方式的教學(xué)管理系統(tǒng)，它涵蓋了高校教師課程教學(xué)管理的常用流程，具有較強(qiáng)的通用性。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

B/S模型是當(dāng)前最為流行的多層數(shù)據(jù)庫(kù)模型之一[2]。Browser是指諸如IE、Netscape和Firefox等瀏覽器，Server包括應(yīng)用程序服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器?；贒BO和AJAX技術(shù)的教師教學(xué)管理系統(tǒng)采用B/S模式的三層體系結(jié)構(gòu)，分別為客戶層、應(yīng)用程序服務(wù)層和數(shù)據(jù)庫(kù)層[3]?？蛻魧蛹碆rowser端主要包括學(xué)生，教師和管理人員入口，應(yīng)用程序服務(wù)層和數(shù)據(jù)庫(kù)層即Server端包括應(yīng)用程序服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，分別采用IIS6.0和SQLServer2000(企業(yè)版)。

根據(jù)高校教學(xué)管理的工作實(shí)際，對(duì)常規(guī)的教學(xué)信息管理的內(nèi)容進(jìn)行分類總結(jié)，確定了教學(xué)管理信息系統(tǒng)組成的五大模塊[4]，即：用戶信息管理、教學(xué)管理、課程管理、成績(jī)管理、系統(tǒng)管理，如圖1所示。它們之間既有一定的獨(dú)立性，又要進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的傳遞來保證數(shù)據(jù)的共享和一致[5]。

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圖1 教學(xué)管理系統(tǒng)模塊劃分

1)用戶信息管理模塊主要包括用戶的登陸驗(yàn)證信息以及用戶基本信息。用戶分為學(xué)生、教師、管理員三種類型，而系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用要求將權(quán)限細(xì)化，比如某些學(xué)生也可以具有與助教相同的教師權(quán)限，而某些教師也能夠具有超級(jí)管理員的某部分特權(quán)權(quán)限，那么僅僅三類角色類型就是不夠的，因此本系統(tǒng)采用RBAC模型以決定用戶權(quán)限，使用戶權(quán)限得到細(xì)化。

2)教學(xué)管理模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，具有如下功能：①教學(xué)公告子模塊，即教師可以通過該模塊提供的功能向?qū)W生發(fā)布教學(xué)計(jì)劃、課程表安排、課程臨時(shí)變動(dòng)、考試日程安排以及臨時(shí)通知等信息。②作業(yè)管理子模塊主要是教師通過教學(xué)管理系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布作業(yè)，定義作業(yè)要求、完成時(shí)限以及評(píng)分規(guī)則；學(xué)生上網(wǎng)查詢作業(yè)，并按照教師的要求完成作業(yè)并上傳作業(yè)內(nèi)容給教師；教師集中批閱作業(yè)并給出作業(yè)成績(jī)以及評(píng)語(yǔ)，供學(xué)生查詢作業(yè)結(jié)果以便更正錯(cuò)誤。③評(píng)教子模塊主要是學(xué)生對(duì)教師的教學(xué)工作提出意見，以便讓教師的教學(xué)更有針對(duì)性和時(shí)效性。④教學(xué)資料共享子模塊提供對(duì)該門課程相關(guān)資源的上傳和下載，教師可以通過該方式提供電子版本的課程學(xué)習(xí)參考資料。

3)課程管理模塊使得管理員可以根據(jù)學(xué)校某一學(xué)期的排課情況將班級(jí)和教師課程建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，特別是選修課，教師和學(xué)生可以通過雙向選擇建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。

4)成績(jī)管理模塊可以根據(jù)學(xué)生的平時(shí)作業(yè)情況準(zhǔn)確的記錄平時(shí)成績(jī)，這樣教師就只需要將期末卷面成績(jī)提交到系統(tǒng)中，系統(tǒng)就可以根據(jù)教師設(shè)定的成績(jī)權(quán)重自動(dòng)算出學(xué)生的期末總成績(jī)。

5)系統(tǒng)管理模塊主要是系統(tǒng)的日常維護(hù)，具體有如下子功能：①系統(tǒng)日志查詢；②系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理。

3 DBO技術(shù)和AJAX技術(shù)簡(jiǎn)介

3.1 DBO技術(shù)

DBO(Database Object)是一種基于.Net元數(shù)據(jù)的對(duì)象持久化框架。它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是大大簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)，使開發(fā)人員能夠基于面向?qū)ο蟮姆绞竭M(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)象的設(shè)計(jì)和操作。與其他對(duì)象持久化框架相比，此框架將對(duì)象持久化定義信息以元數(shù)據(jù)的形式綁定到程序代碼中，不需要額外編寫配置文件，從而大大方便了開發(fā)和部署。

圖2表示了DBO的體系結(jié)構(gòu)。對(duì)于開發(fā)人員，數(shù)據(jù)庫(kù)是透明的（或半透明的）。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)對(duì)象被映射到持久化對(duì)象（Persistent Object）。開發(fā)人員不再直接使用ADO.NET操作數(shù)據(jù)庫(kù)，取而代之的是持久化對(duì)象的操作。

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圖2 DBO的體系結(jié)構(gòu)

3.2 AJAX技術(shù)

AJAX全稱為“Asynchronous JavaScript and XML”（異步JavaScript和XML），是指一種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁(yè)應(yīng)用的網(wǎng)頁(yè)開發(fā)技術(shù)。主要包含了以下幾種技術(shù)：

基于WEB標(biāo)準(zhǔn)（standards-based presentation）XHTML+CSS的表示；

使用DOM（Document Object Model）進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示及交互；

使用XML和XSLT進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及相關(guān)操作；

使用XMLHttpRequest進(jìn)行異步數(shù)據(jù)查詢、檢索；

使用JavaScript將所有的東西綁定在一起。

類似于DHTML或LAMP，AJAX不是指一種單一的技術(shù)，而是有機(jī)地利用了一系列相關(guān)的技術(shù)集合的總稱。

4 作業(yè)管理模塊的部分詳細(xì)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

作業(yè)管理模塊包括教師發(fā)布作業(yè)，學(xué)生查詢作業(yè)，學(xué)生提交作業(yè)，教師評(píng)閱作業(yè)子模塊。這樣一個(gè)學(xué)生的作業(yè)任務(wù)的生命周期的狀態(tài)轉(zhuǎn)換如下UML狀態(tài)圖示意：

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圖3 作業(yè)任務(wù)生命周期狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

使用一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表存儲(chǔ)一個(gè)學(xué)生作業(yè)任務(wù)的當(dāng)前狀態(tài)。該表的SQL建表語(yǔ)句如下：

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本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問層使用了DBO技術(shù)以自底向上的方式建立數(shù)據(jù)實(shí)體類，完成ORM（Object Relation Mapping）。下面的代碼部分展示了由DBO生成的與Task表對(duì)應(yīng)的Task持久化類。

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通過使用DBO省掉了傳統(tǒng)開發(fā)中的數(shù)據(jù)實(shí)體類的人工編寫過程。通過這樣的方式也使得代碼可維護(hù)性得到了極大的提高。比如需要修改或者增加某幾個(gè)表中某幾個(gè)字段，那么只需要改表之后使用DBO一次性重新生成數(shù)據(jù)實(shí)體類，大大減少了維護(hù)成本和時(shí)間。

整個(gè)系統(tǒng)使用AJAX技術(shù)提升用戶體驗(yàn)。由于在B/S模式下，使用傳統(tǒng)的方式時(shí)，當(dāng)用戶在頁(yè)面中進(jìn)行了某項(xiàng)操作向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后，必然導(dǎo)致頁(yè)面整體刷新。如果網(wǎng)絡(luò)速度較慢，將整個(gè)頁(yè)面信息重新發(fā)送一次讓用戶等待的時(shí)間是很長(zhǎng)的。使用該技術(shù)后，使得只需要頁(yè)面部分刷新。在用戶看來就象是在使用桌面應(yīng)用程序一樣，根本不會(huì)感覺到正在瀏覽網(wǎng)頁(yè)。

圖4展示的是使用了AJAX技術(shù)的教師評(píng)閱學(xué)生作業(yè)的一個(gè)操作頁(yè)面：

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圖4 教師批改作業(yè)操作界面

5 結(jié)束語(yǔ)

本文首先提出了教學(xué)管理系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路，然后簡(jiǎn)單介紹了DBO和AJAX技術(shù)，最后詳細(xì)說明了教學(xué)管理系統(tǒng)中作業(yè)管理子模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)充分利用了DBO和AJAX技術(shù)，提高了系統(tǒng)開發(fā)的速度，減少了編碼工作中50%的工作量，同時(shí)顯著的提升了用戶體驗(yàn)。經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的實(shí)際試用，該系統(tǒng)得到了教師和同學(xué)們的廣泛好評(píng)。

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文