曲廣強(qiáng)，關(guān)曉輝，楊永清，劉冬云，孫 悅

(東北電力大學(xué)教務(wù)處，吉林吉林132012)

高校教學(xué)管理信息量大、覆蓋面廣，為了方便及時(shí)與廣大師生交流信息，我們開(kāi)發(fā)了一套基于多媒體電子觸摸屏的“高校教學(xué)管理信息查詢(xún)系統(tǒng)”，以往學(xué)生在教學(xué)樓內(nèi)需要通過(guò)紙質(zhì)課表或者逐個(gè)教室查找才能了解上課情況以及找到空閑教室，通過(guò)在教學(xué)樓大廳放置的觸摸屏以及教學(xué)信息查詢(xún)系統(tǒng)，廣大師生可快捷地查到所需要的信息。

1 WPF技術(shù)概述

WPF為Windows Presentation Foundation的縮寫(xiě)，意思是基于windows的圖形界面處理，WPF［1］是微軟新一代圖形系統(tǒng)，運(yùn)行在.NET Framework 3.0架構(gòu)下，為用戶(hù)界面、2D/3D圖形、文檔和媒體提供了統(tǒng)一的描述和操作方法。基于DirectX 9/10技術(shù)的WPF不僅帶來(lái)了前所未有的3D界面，而且其圖形向量渲染引擎也大大改進(jìn)了傳統(tǒng)的2D界面，比如Vista中的半透明效果的窗體等都得益于WPF。程序員在WPF的幫助下，要開(kāi)發(fā)出媲美Mac程序的酷炫界面已不再是遙不可及的奢望。WPF相對(duì)于Windows客戶(hù)端的開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，向前跨出了巨大的一步，它提供了超豐富的.NET UI框架，集成了矢量圖形，豐富的流動(dòng)文字支持flow text support，3D視覺(jué)效果和強(qiáng)大無(wú)比的控件模型框架。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的主要服務(wù)對(duì)象為全校師生，根據(jù)用戶(hù)的使用需求并結(jié)合教務(wù)系統(tǒng)的實(shí)際情況，系統(tǒng)的主要功能模塊如圖1所示。

“二教課程查詢(xún)”和“三教課程查詢(xún)”模塊可以為師生提供第二教學(xué)樓和第三教學(xué)樓每個(gè)教室的課程信息，包括上課時(shí)間和上課教師信息;“課程課表查詢(xún)”模塊可以根據(jù)每一門(mén)課程查詢(xún)?cè)撜n程的上課教室、任課老師及開(kāi)課時(shí)間;“我要上自習(xí)”模塊專(zhuān)門(mén)為要上自習(xí)的學(xué)生提供支持，可快捷地找到當(dāng)天第二教學(xué)樓和第三教學(xué)樓空余教室的信息，見(jiàn)圖1。

2.2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高校教學(xué)信息查詢(xún)系統(tǒng)主要由觸摸屏、Web服務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)三部分組成。我校的觸摸屏教學(xué)信息查詢(xún)系統(tǒng)通過(guò)觸摸屏內(nèi)的軟件系統(tǒng)，訪(fǎng)問(wèn)遠(yuǎn)程的Web服務(wù)器，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)即時(shí)地將數(shù)據(jù)庫(kù)的信息提取出來(lái)，顯示在觸摸屏屏幕上，用戶(hù)可以手動(dòng)點(diǎn)擊進(jìn)行各種信息［2］的查詢(xún)。

圖1 系統(tǒng)功能模塊圖

圖2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及主要技術(shù)

3.1 源數(shù)據(jù)的獲取

根據(jù)本系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)需要從教務(wù)管理系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)。根據(jù)安全性、可靠性和低耦合原則，系統(tǒng)不應(yīng)從其他應(yīng)用系統(tǒng)直接讀取數(shù)據(jù)庫(kù)，而應(yīng)該選擇使用一定的中間接口，如WebService。本系統(tǒng)采用微軟的Windows Communication Foundation(WCF)技術(shù)，為現(xiàn)有的教務(wù)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)接口。WCF是由微軟發(fā)展的一組數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)接口，可以翻譯為Windows通訊接口，它是.NET框架的一部分，由.NET Framework 3.0開(kāi)始引入。WCF集合了大部分.NET Framework所提供的通信方式(如Web Service、.NET Remoting以及最基礎(chǔ)的Winsock等通信技術(shù))，通信雙方的溝通方式，由合約來(lái)訂定。通信雙方所遵循的通信方法，由協(xié)議綁定來(lái)訂定。通信期間的安全性，由雙方約定的安全性層次來(lái)訂定［3］。

3.2 界面的開(kāi)發(fā)

WPF借助XAML來(lái)利用標(biāo)記而不是編程語(yǔ)言(如C#)來(lái)構(gòu)造精美逼真的用戶(hù)界面(UI)。可以通過(guò)定義控件、文本、圖像、形狀、動(dòng)畫(huà)等各種元素，完全采用XAML來(lái)制作詳盡的UI文檔。

XAML簡(jiǎn)化了.Net Framework 3.0編程模式上的用戶(hù)界面創(chuàng)建過(guò)程，使用XAML開(kāi)發(fā)人員可以對(duì)WPF程序的所有用戶(hù)界面元素(例如文本、按鈕、圖像和列表框等)進(jìn)行詳細(xì)的定置，同時(shí)還可以對(duì)整個(gè)界面進(jìn)行合理化的布局，這與使用HTML［4］非常相似。但是由于XAML是基于XML的，所以它本身就是一個(gè)組織良好的XML文檔，而且相對(duì)于HTML，它的語(yǔ)法更嚴(yán)謹(jǐn)、更明確。

＜Button Name="btnsanjiao"Width="160px"Height="50px"Opacity="0"Click="btnsanjiao_Click"＞

＜Button.RenderTransform＞

＜TransformGroup＞

＜ RotateTransform Angle="11.154"/＞

＜TranslateTransform/＞

＜/TransformGroup＞

＜ /Button.RenderTransform＞

＜/Button＞

該代碼片斷是一個(gè)XAML元素，它包括一個(gè)開(kāi)始標(biāo)記、一個(gè)結(jié)束標(biāo)記以及這兩個(gè)標(biāo)記之間的內(nèi)容。在第1行代碼處的開(kāi)始標(biāo)記中還包含了兩個(gè)屬性，這兩個(gè)屬性的名稱(chēng)分別為Name，Width，Height，Opac-ity和Click。我們可以通過(guò)"="號(hào)給這些屬性賦與一個(gè)相應(yīng)的值，根據(jù)XAML的語(yǔ)法規(guī)則，這些屬性值必須使用雙引號(hào)包括起來(lái)。開(kāi)始標(biāo)記和結(jié)束標(biāo)記之間則是元素內(nèi)容。

表1 XAML與HTML的對(duì)比信息

盡管XAML在元素的聲明、程序樣式的設(shè)置和指定事件處理程序上都和HTML非常類(lèi)似，但是XAML是基于XML的，它是WPF的外在表現(xiàn)形式。而HTML主要是一種標(biāo)記語(yǔ)言，僅僅是用來(lái)為瀏覽器呈現(xiàn)頁(yè)面內(nèi)容。

3.3 動(dòng)畫(huà)的設(shè)計(jì)

WPF最重要的特色是對(duì)于矢量圖的超強(qiáng)特性，具有靈活、易擴(kuò)展的動(dòng)畫(huà)機(jī)制。兼容支持2D繪圖，比如矩形、自定義路徑，位圖等。文字顯示的增強(qiáng)，XPS和消鋸齒。三維強(qiáng)大的支持。包括3D控件級(jí)及事件，與2D及視頻合并打造更立體效果。

這段代碼是一個(gè)字符浮動(dòng)的動(dòng)畫(huà)。＜TextBlock.Triggers＞表示TextBlock的觸發(fā)事件，RoutedEvent="Button.Click"表示當(dāng)鼠標(biāo)按鈕按下時(shí)觸發(fā)TextBlock的觸發(fā)事件，去執(zhí)行特定的動(dòng)畫(huà)效果。

圖3 首頁(yè)界面圖

3.4 數(shù)據(jù)的查詢(xún)

(1)教室信息的查詢(xún)。這里僅以“三教教室課表查詢(xún)”為例，查詢(xún)當(dāng)天全課時(shí)每一個(gè)教室的課程安排，并以圖形的形式展現(xiàn)給師生，一目了然。主要查詢(xún)代碼如下:

圖4 教室信息查詢(xún)頁(yè)面

圖5 課程查詢(xún)頁(yè)面

圖6 空閑教室顯示頁(yè)面

(2)課程課表查詢(xún)。課程課表查詢(xún)可以查找全校全部開(kāi)課課程的具體信息，如“ERP沙盤(pán)模擬實(shí)驗(yàn)”，當(dāng)您在屏幕鍵盤(pán)上按下E時(shí)，屏幕上會(huì)顯示，以E漢語(yǔ)拼音開(kāi)頭的所有課程，然后點(diǎn)擊具體課程如“ERP沙盤(pán)模擬實(shí)驗(yàn)”，屏幕會(huì)彈出一個(gè)窗口，顯示開(kāi)課時(shí)間，開(kāi)課教室和開(kāi)課老師等信息。以下為本界面中按鈕事件代替鼠標(biāo)滾動(dòng)事件的主要技術(shù)代碼:

(3)我要上自習(xí)。這個(gè)功能是特別為需要上自習(xí)的學(xué)生而設(shè)計(jì)的，學(xué)生可以根據(jù)自己的具體情況，選擇需要上自習(xí)的時(shí)間和教學(xué)樓，就能很快的找到相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)的空閑教室信息。以下是本界面中文字浮動(dòng)的關(guān)鍵技術(shù)代碼:

3.5 天氣預(yù)報(bào)的查詢(xún)

為了方便師生的出行，該系統(tǒng)還設(shè)有天氣預(yù)報(bào)查詢(xún)的功能，實(shí)時(shí)更新當(dāng)天的天氣情況。天氣預(yù)報(bào)功能是根據(jù)調(diào)用外網(wǎng)的服務(wù)實(shí)現(xiàn)的，具體實(shí)現(xiàn)方法如下。

(1)getSupportCity

查詢(xún)本天氣預(yù)報(bào)Web Services支持的國(guó)內(nèi)外城市或地區(qū)信息。

輸入?yún)?shù):byProvinceName=指定的洲或國(guó)內(nèi)的省份，若為ALL或空則表示返回全部城市;返回?cái)?shù)據(jù):一個(gè)一維字符串?dāng)?shù)組String()，結(jié)構(gòu)為:城市名稱(chēng)(城市代碼)。

圖7 天氣預(yù)報(bào)查詢(xún)界面

(2)getSupportProvince

獲得本天氣預(yù)報(bào)Web Services支持的洲、國(guó)內(nèi)外省份和城市信息。

輸入?yún)?shù):無(wú);返回?cái)?shù)據(jù):一個(gè)一維字符串?dāng)?shù)組String()，內(nèi)容為洲或國(guó)內(nèi)省份的名稱(chēng)。

(3)getWeatherbyCityName

根據(jù)城市或地區(qū)名稱(chēng)查詢(xún)獲得未來(lái)三天內(nèi)天氣情況、現(xiàn)在的天氣實(shí)況、天氣和生活指數(shù)。

調(diào)用方法如下:輸入?yún)?shù):theCityName=城市中文名稱(chēng)(國(guó)外城市可用英文)或城市代碼(不輸入默認(rèn)為上海市)，如:上海或58367，如有城市名稱(chēng)重復(fù)請(qǐng)使用城市代碼查詢(xún)(可通過(guò) getSupportCity或getSupportDataSet獲得);返回?cái)?shù)據(jù):一個(gè)一維數(shù)組String(22)，共有23個(gè)元素。

4 結(jié)束語(yǔ)

該系統(tǒng)投入運(yùn)行后，可以在相關(guān)教學(xué)樓全天候安全運(yùn)行，速度快，穩(wěn)定可靠，信息傳遞迅速、準(zhǔn)確，查詢(xún)方便、使用靈活，提高了教學(xué)管理工作效率，系統(tǒng)經(jīng)過(guò)幾年的使用得到了廣大師生的一致好評(píng)。

［1］李響.葵花寶典—WPF自學(xué)手冊(cè)［M］.北京:電子工業(yè)出版社.

［2］姜瀚書(shū)，梁峰，于旭.數(shù)字化變電站集成保護(hù)信息共享通信特性分析研究［J］.東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，34(2):66－67.

［3］〔美〕麥克默蒂等.WCF揭秘［M］.趙科平，譯.北京:人民郵電出版社，2008:11－16.

［4］楊波，馬秉堯，孫潤(rùn)元，等.基于WAP的校園信息服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，45(z1):291－294.