彭 莉 喬銀銀 王 亮

（武漢工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 湖北 武漢：430080）

目前高校學(xué)生考勤記錄一般是教師通過學(xué)生管理手冊來記錄的，每次上課的時候教師以點名的方式依次手寫記錄學(xué)生到勤或缺勤情況，學(xué)期末根據(jù)每位學(xué)生的出勤情況算出平時成績。通常計算平時出勤成績需要一整天，并且還要逐一錄入到學(xué)生管理手冊上。這樣不僅耗費課堂和期末統(tǒng)計時間，而且很難做到公平公正，因為不是每次上課都有空余的時間來點名。

隨著數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)使用，基于.NET框架的三層結(jié)構(gòu)學(xué)生考勤系統(tǒng)可以替代教師完成考勤記錄工作，并最終生成統(tǒng)計報表，便于教師和輔導(dǎo)員隨時掌握全班的出勤情況，確保教學(xué)的正常秩序。

1 三層結(jié)構(gòu)

三層結(jié)構(gòu)得到廣泛使用是因為它能夠使應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、分工明確，便于后期擴展和維護。分別包括表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，如圖1所示。各層的作用如下：

（1）表現(xiàn)層：接收用戶提出的請求，以網(wǎng)頁的方式呈現(xiàn)給用戶，用戶通過表單提交或返回數(shù)據(jù)，實現(xiàn)系統(tǒng)和用戶之間數(shù)據(jù)的相互訪問。

（2）業(yè)務(wù)邏輯層：接收用戶通過瀏覽器發(fā)出的請求，然后將請求傳遞給數(shù)據(jù)訪問層，數(shù)據(jù)訪問層處理后返回結(jié)果給客戶端瀏覽器。業(yè)務(wù)邏輯層是實現(xiàn)表示層和數(shù)據(jù)訪問層之間信息傳遞的橋梁。

（3）數(shù)據(jù)訪問層：對數(shù)據(jù)進行操作，如添加、修改和刪除等。主要為表示層或業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

圖1 三層結(jié)構(gòu)圖

2 RFID技術(shù)

RFID（Radio Frequency Identification），稱為射頻識別技術(shù)，通過射頻信號對特定目標(biāo)進行識別并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID具有讀寫方便、易于操控、識別速度快、使用壽命長、可以應(yīng)用于粉塵、油污和放射性環(huán)境等優(yōu)點。由于它的特點，其產(chǎn)品市場應(yīng)用廣泛，如公交卡、食堂餐卡、門禁卡、銀行卡等，用于快速采集目標(biāo)對象的信息。

RFID系統(tǒng)主要由應(yīng)答器、閱讀器和應(yīng)用軟件系統(tǒng)三部分組成，如圖2所示。應(yīng)答器一般使用標(biāo)簽，每個標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標(biāo)識目標(biāo)對象。閱讀器是讀取或?qū)懭霕?biāo)簽信息的設(shè)備。應(yīng)用軟件系統(tǒng)將收集的數(shù)據(jù)進行處理，并為人們所使用。

圖2 RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

工作原理：閱讀器發(fā)射特定頻率的電波，標(biāo)簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的數(shù)據(jù)信息，閱讀器依序接收解讀數(shù)據(jù)，傳送給主機并由應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理，從而自動識別目標(biāo)對象。

3 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

3.1 功能分析

根據(jù)學(xué)校考勤的要求，將學(xué)生考勤系統(tǒng)分為三個模塊：（1）考勤系統(tǒng)前端；（2）考勤系統(tǒng)管理；（3）硬件設(shè)備管理；系統(tǒng)功能架構(gòu)如圖3所示。各模塊功能如下：

考勤系統(tǒng)前端：實現(xiàn)學(xué)生貼卡并由系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)參數(shù)做考勤狀態(tài)判斷，狀態(tài)有三種（到勤、遲到、曠課）。

考勤系統(tǒng)管理：主要實現(xiàn)基于RABC（Role－Based Acess Control）角色權(quán)限管理、學(xué)生學(xué)籍管理、班級信息管理、考勤管理以及系統(tǒng)設(shè)置等。

硬件設(shè)備管理：用于實現(xiàn)RFID，便于學(xué)生貼卡。

圖3 系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

3.2 系統(tǒng)表的設(shè)計

本系統(tǒng)創(chuàng)建的表有十二個，表之間的關(guān)系如圖4所示。其中，按照數(shù)據(jù)庫表的作用分為兩部分：

圖4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表的關(guān)系圖

（1）系統(tǒng)權(quán)限管理。使用 RBAC（Role－Based Access Control），即基于角色的權(quán)限控制。為了實現(xiàn)RBAC，在數(shù)據(jù)庫中建立了5張表，包括SYS＿USER＿ROLE（用戶表）、SYS＿ROLE（角色表）、SYS＿MODULE（模塊表）、SYS＿USER＿ROL（用戶角色表）和SYS＿ROLE＿MODULE（角色權(quán)限表）。用戶表保存系統(tǒng)用戶的基本信息。角色表保存的是用戶所能扮演的角色信息，如教師、學(xué)生、管理員等。模塊表保存的是系統(tǒng)模塊信息，該表是一個樹狀結(jié)構(gòu)的表，如圖5所示。例如一個窗體下有許多按鈕，窗體和按鈕形成父子關(guān)系，按鈕上級模塊編號就是窗體的模塊編號。用戶角色表反映了一個系統(tǒng)用戶扮演了什么角色。角色權(quán)限表反映了一個角色有哪些模塊的權(quán)限，如教師和學(xué)生可以分配不同的模塊權(quán)限等等。

當(dāng)一個用戶登錄系統(tǒng)，首先查看該用戶扮演了什么角色，然后查找該用戶扮演的角色具有哪些模塊的權(quán)限，得到用戶擁有的權(quán)限模塊后，就可以通過反射技術(shù)，將這些模塊動態(tài)的添加到系統(tǒng)菜單控件，展示給用戶，也就是說一個用戶扮演什么樣的角色就決定了該用戶登錄時可以看到哪些模塊。

圖5 模塊表的樹狀結(jié)構(gòu)圖

（2）學(xué)生考勤管理。主要包括StuInfo（學(xué)生信息表）、ClassInfo（班級信息表）、ClassUserInfo（班級表與系統(tǒng)用戶對應(yīng)表）、Kqin（考勤信息表）、KqinJiLu（考勤時間設(shè)置表）、KqinType（考勤類型表）和KqinReport（考勤報表）。學(xué)生隸屬于某個班級，通過貼卡獲得到課時間，以此判斷考勤狀態(tài)，并進行統(tǒng)計，最后生成班級考勤報表，如圖6所示。

3.3 抽象工廠模式的應(yīng)用

以學(xué)生考勤系統(tǒng)為例，使用抽象工廠模式、反射機制和泛型來實現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問層。

圖6 考勤系統(tǒng)報表統(tǒng)計圖

抽象工廠模式，可以向客戶端提供一個接口，使客戶端在不必指定產(chǎn)品的具體情況下，創(chuàng)建多個產(chǎn)品族中的產(chǎn)品對象。例如在程序中定義一個類，類會有很多方法，程序員使用此類的時候只需知道調(diào)用哪個方法得到哪個具體對象，而無須知道如何獲得。反射機制，即對于任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對于任意一個對象，都能夠調(diào)用它的任意一個方法和屬性，從而動態(tài)的調(diào)用對象的方法，創(chuàng)建對象實例。泛型，通過參數(shù)化類型來實現(xiàn)在同一代碼上操作多種數(shù)據(jù)類型，利用“參數(shù)化類型”將類型抽象化，實現(xiàn)靈活的復(fù)用。

（1）創(chuàng)建數(shù)據(jù)訪問層對象，通過在工廠（DALFactory）中用方法提供數(shù)據(jù)訪問對象的創(chuàng)建，代碼如下：

（2）實現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層調(diào)用數(shù)據(jù)訪問層方法，關(guān)鍵代碼如下：

使用工廠模式易于交換產(chǎn)品系列，例如若要更換數(shù)據(jù)庫，SQL Server、Access或者Oracle三者之一，只需在App.config的配置文件中稍作修改，便可完成數(shù)據(jù)庫的更換。

4 結(jié)束語

基于.NET框架的三層結(jié)構(gòu)學(xué)生考勤系統(tǒng)的開發(fā)和使用，可以實現(xiàn)校園辦公自動化，提高教師的工作效率。但是仍然存在不足，如能否將校園一卡通與考勤卡合二為一，同時具備餐卡、考勤卡、上網(wǎng)卡等多種功能，有效推動高校學(xué)生教學(xué)管理規(guī)范化和系統(tǒng)化，切實為學(xué)生服務(wù)。

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