胡秀

摘要：該文在分析高校教學管理模式的基礎(chǔ)上，以校園網(wǎng)為基礎(chǔ)，運用面向?qū)ο缶幊陶Z言.NET及其它的計算機應用技術(shù)，集成到SQLServer的技術(shù)實現(xiàn)。系統(tǒng)地闡述了系統(tǒng)所涉及的.NET技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)，詳細地描述系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的需求、功能、設(shè)計原則、設(shè)計方法、設(shè)計過程、接口設(shè)計、安全性設(shè)計、出錯處理策略以及完整性約束機制。

關(guān)鍵詞：.NET；教學管理；管理信息系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）36-8604-05

1.NET開發(fā)平臺簡介

為遵循方便，實用的設(shè)計和開發(fā)原則，選用SQLServer2005作為后臺數(shù)據(jù)庫管理開發(fā)工具，選用VB.NET作為前臺開發(fā)工具。

.NET開發(fā)平臺是為簡化在第三代Internet網(wǎng)絡(luò)分布式環(huán)境下的應用程序開發(fā)，基于開放互聯(lián)標準的協(xié)議之上，實現(xiàn)異構(gòu)語言和平臺高度交互性，而構(gòu)建的新一代計算和通信平臺。.NET開發(fā)平臺包括.NET框架和.NET開發(fā)者工具等組成部分.NET開發(fā)者工具包括VisualStudio.NET集成開發(fā)環(huán)境和.NET編程語言。VisualStudio.NET為VisualBasic.NET、VisualC++.NET和VisualC#.NET等提供了統(tǒng)一的集成開發(fā)環(huán)境，簡化了應用程序的開發(fā)，提高軟件代碼可重用性，提高編程效率，同時使不同語言之間的數(shù)據(jù)和代碼交換更加便利。.NET開發(fā)平臺如圖1所示。

3功能需求

各子系統(tǒng)主要功能如下描述：

1）登錄子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)是用戶在登錄該軟件時的窗口界面，用于對登陸用戶進行身份驗證和權(quán)限識別。根據(jù)不同的賬號和身份登錄系統(tǒng)，實現(xiàn)不同的操作權(quán)限。

2）數(shù)據(jù)維護子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)包括了對系統(tǒng)用戶管理的所有操作。如添加新用戶、初始化新添加用戶密碼、用戶密碼修改、刪除用戶等工作。

3）系統(tǒng)信息管理子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)包括了學生、課程、教師等信息的添加、更新、刪除，由管理員進行操作。

4）教學管理子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)用于學生選課、教師錄入成績和成績單打印。

5）成績查詢子系統(tǒng)：該子系統(tǒng)用于學生查詢自己選修課程成績，管理員查看各科課程成績分布。

4總體設(shè)計

4.1系統(tǒng)概要設(shè)計

系統(tǒng)設(shè)計的目標：

依托現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)教學工作管理人員、教師、學生對教師信息、學生信息、課程信息、成績信息等相關(guān)信息進行錄入、查詢、修改、刪除和維護。目標是設(shè)計與實現(xiàn)一個教務(wù)管理軟件，并通過該軟件來實現(xiàn)教學管理的自動化、現(xiàn)代化。

系統(tǒng)設(shè)計的方法和原則：

1）本系統(tǒng)應用于學校教學管理。

2）在數(shù)據(jù)庫完整性、一致性和安全性的基礎(chǔ)之上，力求通用性，適用性，靈活性和可擴展性。

3）軟件代碼規(guī)范化化，界面友好化、統(tǒng)一化，提高軟件的可重用性、可維護性。

4）操作盡量簡單，力求實用方便，盡量滿足不同類型、不同層次人員的需要。

4.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計是一個應用系統(tǒng)開發(fā)中的基礎(chǔ)工作，同時也是核心工作。數(shù)據(jù)庫設(shè)計的質(zhì)量，將對應用系統(tǒng)實現(xiàn)的效果產(chǎn)生影響。為了消除數(shù)據(jù)異常，降低數(shù)據(jù)的冗余量，提高數(shù)據(jù)的完整性、安全性，提高系統(tǒng)效率，加快系統(tǒng)響應速度，本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫設(shè)計方面分四個階段：數(shù)據(jù)庫需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計。

4.2.2邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

概念結(jié)構(gòu)獨立于機器、比較抽象，具有通用性，為了能夠用某一DBMS實現(xiàn)用戶需求，還必須將概念模型進一步轉(zhuǎn)化為機器所支持的具體數(shù)據(jù)模型，這是數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段所要完成的任務(wù)。邏輯設(shè)計將數(shù)據(jù)按一定的分類和內(nèi)部邏輯層次關(guān)系進行抽象組織起來，是面向?qū)ο?、面向用戶的，能夠正確反映數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、不存在數(shù)據(jù)異常、數(shù)據(jù)冗余少、數(shù)據(jù)查詢策略最優(yōu)、貼近于實際，能滿足所有用戶的多各種需求。現(xiàn)在基本上數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)都采用支持關(guān)系數(shù)據(jù)模型DBMS。按照E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系數(shù)據(jù)模型原則，教學管理信息系統(tǒng)中的實體集和聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為下列關(guān)系（其中帶下劃線的屬性為實體的主碼）：

教師（教師編號，教師姓名，性別，職稱，密碼，是否管理員）

學生（學號，姓名，性別，出生日期，籍貫，班級，照片，密碼）

課程（課程號，課程名稱，課時，學分）

選課（學號，課程號，教師編號，成績）

4.3數(shù)據(jù)庫的完整性約束與出錯處理策略

數(shù)據(jù)庫存儲了系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)，為各類用戶共享。完整性就是要保證數(shù)據(jù)庫中所有數(shù)據(jù)的正確性、一致性、有效性，防止錯誤的錄入數(shù)據(jù)、更新數(shù)據(jù)、刪除數(shù)據(jù)和誤操作、非法操作、機器故障等引起破壞數(shù)據(jù)庫。主要通過如下機制實現(xiàn)：

1.完整性約束。通過實體完整性、參照完整性、用戶自定義完整性對表中的數(shù)據(jù)進行約束，對數(shù)據(jù)操作施加約束，保證數(shù)據(jù)操作的正確性；

2.并發(fā)控制策略與加鎖控制保證多個用戶能同時正確的訪問數(shù)據(jù)庫。

出錯處理策略：

定期對數(shù)據(jù)庫進行備份，能夠在數(shù)據(jù)庫遭到破壞或遇到故障后依靠數(shù)據(jù)庫的恢復功能，并且依靠日志文件使系統(tǒng)恢復到備份前狀態(tài)，保證整個系統(tǒng)的正確、穩(wěn)定運行。

4.4接口設(shè)計

本系統(tǒng)采用ADO.NET技術(shù)來開發(fā)VB.NET和數(shù)據(jù)庫之間的中間件。ADO.NET是微軟在.NET平臺上對數(shù)據(jù)存取問題的解決方案。

連接SQLServer2005數(shù)據(jù)庫使用.NET的數(shù)據(jù)訪問提供程序。利用SQLServer內(nèi)置的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議直接與SQLServer通信。數(shù)據(jù)提供程序其中包含4個主要的對象：Connection、Command、DataReader和DataAdapter，如圖10所示。

如果用戶為數(shù)據(jù)層寫入數(shù)據(jù)，則通過DataAdapter對象為數(shù)據(jù)源準備由用戶界面層傳送來的數(shù)據(jù)，再通過Connection對象和Command對象在ADO.NET格式和數(shù)據(jù)源格式之間進行信息轉(zhuǎn)換，進而將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)層。如果用戶要從數(shù)據(jù)層讀取所需要的數(shù)據(jù)，則通過ADO.NETConnection對象指定數(shù)據(jù)源以及傳遞安全信息的提供者；并由ADO.NETCommand對象指定數(shù)據(jù)讀取器或數(shù)據(jù)適配器；再由數(shù)據(jù)提供者對數(shù)據(jù)源和ADO.NET格式之間的信息進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的信息再通過Command對象傳送給數(shù)據(jù)讀取器或數(shù)據(jù)適配器，即通過ADO.NETDataReader對象為ADO.NETDataset對象準備數(shù)據(jù)，再通過Dataset建立表間關(guān)系，然后將數(shù)據(jù)傳送給業(yè)務(wù)邏輯層。

4.5數(shù)據(jù)庫的安全性設(shè)計

數(shù)據(jù)庫中存放著用戶賬戶及全校教師信息、學生信息、課程信息以及成績，如何保證這些數(shù)據(jù)不被非法使用，是數(shù)據(jù)庫安全機制的任務(wù)。

1）在數(shù)據(jù)庫中建立用戶識別與密碼驗證、用戶訪問權(quán)限限制機制及采用多級訪問控制策略實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的安全性。系統(tǒng)用戶管理保證了合法的用戶、已經(jīng)授權(quán)的用戶才能進入系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)操作。數(shù)據(jù)使用權(quán)限設(shè)置：針對用戶的不同使用要求，確定數(shù)據(jù)的用戶使用權(quán)限，確保數(shù)據(jù)安全。同時我們還將備份系統(tǒng)信息，以防萬一。

2）通過視圖，提高數(shù)據(jù)庫的安全性。通過定義不同的視圖，并對其有選擇地授予許可權(quán)，一個用戶只可查詢只為他所見的數(shù)據(jù)，但不能修改、刪除數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫的其他部分既不可見，也不能訪問，

5結(jié)束語

采用.NET技術(shù)大大降低了各模塊之間的耦合度，提升了軟件重用度，又能讓開發(fā)者充分使用面向?qū)ο箝_發(fā)技術(shù)，提高了系統(tǒng)的運行性能和系統(tǒng)開發(fā)效率以及系統(tǒng)的可維護性。教學管理信息系統(tǒng)基本實現(xiàn)了教學管理的信息化，但隨著業(yè)務(wù)管理要求的提高，系統(tǒng)還要不斷改進和完善；進一步完善其排課、在線答疑、考務(wù)管理、作業(yè)管理等方面的功能。

參考文獻：

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