基于Web的实训教学管理系统的设计与实现_洪秀金.docx

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1、中山大学硕士学位论文 中文题目：基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 英文题目：The Design and Implementation Of Web - based Practical Teaching Management System 专 业：软件工程 学位申请人：洪秀金 导师姓名：常会友、潘炎、万海 论文答辩委员会主席 : 成员 : 论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研宄作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方

2、 式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年月日 基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 论文题目：基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 专 业：软件工程 硕士生：洪秀金 指导教师：常会友、潘炎、万海 摘要 高职院校的实训教学是学生教学管理工作的重要组成部分，随着互联网技术的飞速发 展和高职院校实训教学改革的日益深入，利用计算机与互联网技术来改善实训教学管理 工作和提高实训教学质量势在必行。目前，我国许多重点高等院校已经有了实训教学管 理平台，但是针对高职院校实训教学管理的软件非常少，很多高职院校在应用实训教学 管理系统方面，还处于空白阶段。像

3、海南软件职业技术学院软件工程系在实训教学管理 方面还停留在人工管理阶段，为了简化实训教学的日常工作，使得实训教学工作得以高 效、有步鄹的进行，利用 Internet建立实训 教学管理系统是目前急需解决的问题。 在深入分析高职院校实训教学工作的基础上，着眼解决海南软件职业技术学院软件工 程系实训教学人工管理阶段的弊端，本项目开发了一个基于 Web的实训教学管理系统 以覆盖实训教学管理的整个流程，包括实训项目的管理、实训资源的管理、实训过程的 管理、实训工作的安排等。使实训教学更趋于自动化、系统化，满足学校的实训教学需 求，提高了实训教学质量和学生学习的积极性 ,并把管理人员从繁重的管理工作中解脱

4、出 来。 本文通过查询网络资讯和查阅相关文献并对比目前主流实训教学管理系统的基础上， 通过对海南软件职业技术学院软件工程系的实训教学实际需求进行确认与分析，详细介 绍了基于 B/S模式的实训教学管理系统的开发过程。本课题主要利用了 .NET框架、 ASP.NET动态网页技术，数据库访问技术 ADO.NET和 UML统一建模语言等开发技术 实现系统功能的设计与开发。还采用了 AJAX (Asynchronous JavaScript And XML)框 架处理客户端异步发送请求。 关键词 ： B/S模式 ;.NET技术 ;实训教学管理系统 ;UML 基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 T

5、itle: The Design and Implementation Of Web - based Practical Teaching Management System Major: Software Engineering Name:HongXiujin Supervisor: ChangHuiyou、 PanYan、 WanHai Abstract Practical teaching is the key component part of teaching supervisory work in vocational college. As the fast developmen

6、t of internet and the more and more reforms of practical teaching in vocational college, Using the computer and the internet to improve practical teaching management is imperative. Recently, most key colleges and universities in China have owned practical teaching management platform. But there are

7、little software aimed at practical teaching management in vocational college. Many vocational college even have no experience on applying the practical teaching management system. Take the Software Engineering Department of Hainan College of Software Technology for example, the practical teaching ma

8、nagement still on the stage of labor management. In order to simplify the routine work of practical teaching, and make it highly efficient and systematical, using internet to build up the practical teaching management system is an urgent issue to be settled. On the base of thorough analysis of the p

9、ractical teaching in vocational college, in order to resolve the disadvantages of labor management stage in the Software Engineering Department of Hainan College of Software Technology, the project develops practical teaching management software based on Web which covers the entire process of practi

10、cal teaching management, such as the management of practical teaching project, the management of practical teaching resources, the practical teaching progress, and the arrangement of practical teaching, etc. The software makes practical teaching more automatic and systematic to satisfy the require o

11、f practical teaching, improve the quality of practical teaching, stimulate students, enthusiasm, and liberate managers out of the burdensome management work. This paper presents the development process of the practical teaching management system base on B/S mode by comparing the mainstream practice

12、teaching management system with related network information and pertinent literature, and by analyzing the actual demand of the Software Engineering Department, Hainan College of Software Technology .The project achieves the design and development of system fiinction by using NET frameworks Active S

13、erver Pages.NET (ASP.NET) ActiveX Data Objects.NET (ADO.NET) and Unified 基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 Modeling Language (UML). Furthermore, the project adopts AJAX ( Asynchronous JavaScript And XML) framework to deal with the client asynchronous request. Key Words： B/S mode; T technology; Practice teaching

14、 management system; UML 基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 目录 IS M . I Abstract . II 第 1章绪论 . 1 1.1研宄背景与意义 . 1 1.2国内研宄开发现状 . 2 1.3研宄主要内容和目标 . 4 1.4论文结构简介 . 5 第 2章相关理论和技术 . 6 2.1 .NET . 6 2.1.1 .NET 框架 . 6 2.1.2 ADO.NET . 7 2.2 B/S . 8 2.3 UML统一建模语言 . 9 2.4本章小结 . 9 第 3章系统的需求分析 . 10 3.1系统可行性分析 . 10 3.2系统功能需求概述 . 1

15、1 3.2.1实训负责人的功能需求 . 12 3.2.2实训指导教师的功能需求 . 14 3.2.3实训学生的功能需求 . 16 3.2.4系统管理员的功能需求 . 17 3.3系统的非功能性需求 . 18 3.4本章小节 . 19 第 4章系统的设计 . 20 4.1系统架构设计 . 20 4.2系统主要类设计 . 21 4.3系统功能模块详细设计 . 22 4.3.1实训项目管理模块 . 23 IV 基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 4.3.2实训资源管理模块 . 24 4.3.3实训过程管理模块 . 26 4.3.4实训安排管理模块 . 28 4.3.5系统管理模块 . 29

16、4.4数据库设计 . 30 4.4.1数据库概念模型设计 . 30 4.4.2数据库表设计 . 33 4.5本章小结 . 36 第 5章系统的实现 . 37 5.1系统开发环境 . 37 5.2系统功能实现 . 37 5.2.1系统登录功能实现 . 37 5.2.2实训项目管理模块 . 38 5.2.3实训过程管理模块 . 40 5.3数据库功能实现 . 44 5.4本章小结 . 46 第 6章系统的测试 . 47 6.1测试概述 . 47 6.2系统界面测试 . 49 6.3测试用例描述 . 49 6.4系统测试结果 . 53 6.5本章小结 . 53 第 7章结论与展望 . 54 7.1会

17、吉 i仑 . 54 7.2 廳 . 54 # 考文献 . 55 至夂 i射 . 56 中山大学学位论文版权使用授权书 . 57 V 基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 第 1 章 绪 论 1.1研宄背景与意义 本课题来源于本人长期协助实训教研室主任管理海南软件职业技术学院软件工程 系（以下简称为我系）的实训教学工作，本人选定该课题作为项目设计与实现，是为了 解决我系在实训教学管理中遇到的问题和存在的问题。 随着互联网技术的迅速发展，信息技术的突飞猛进，信息与通讯技术不仅对我们的 生活、工作、学习产生了巨大的影响，也加速促进了我国高职院校的全面改革，也进一 步的加快了我国教育事业全面实行

18、信息化的步伐。在我国教育全面实施改革和政策的推 动下，全国高职院校掀起了信息化校园的浪潮，我国教育信息化发生了前所未有的变化。 国 内各高等院校大部分己经实施信息化校园，现在学校重点考虑的问题是如何充分、快 捷、有效地利用信息技术，来改变传统教育管理模式，从而促进学校办学、网络办学以 及为学校的发展服务，来提高学校的工作效率。 近年来，随着学院招生规模的不断扩大，给我系实训教学管理工作带来了一系列的 问题，且随着我国教育部对高职院校学生素质的不断重视，各高职院校对学生的培养方 案也有了进一步的需求。学院在人才培养的过程中，要求各系部实训教学培养学生的实 践能力和创新意识，这对我系现有实训教学体

19、系提出了新的要求，实训教学的管理与安 排，不 是按照以往的管理方式。为解决目前存在的问题，提高实训教学管理水平和改善 实训教学质量，本人选定该课题作为研宄与设计。 我系是海南软件职业技术学院的二级机构，也是学院的重点建设系部，软件工程系 成立于 2004年初，现有学生总数 613人，其中在校 436人。目前开设软件技术、软件 测试技术、游戏软件 （ 3G智能手机游戏开发）、嵌入式技术与应用以及移动互联网应用 技术 5个专业，下设软件理论与基础、软件技术和实验与实训 3个教研室、软件研发中 心和信息处理中心 5个二级教学研宄机构。主要是培养软件行业企业型人才，经过多年 的发展，在人才培养方面取得

20、了不错的成绩。 在我系的学生教学管理过程中，实训教学管理是非常重要的一环，它是我系培养学 生的应用技能、创新能力及实践能力的必备条件 1，也是我系提高教育教学质量的重要 保证，具有十分重要的工作性质。但是，目前该系的实训教学管理工作还存在着许多问 题，相对于我院校内其他管理工作中信息化的日益成熟，我系的实训教学管理工作大部 分还处在人工管理阶段，实训教学环节没有建立相应的信息管理系统，工作效率非常低， 同时在实训教学过程中没有一个系统化的平台，教师对学生的实训效果无法及时进行跟 基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 踪，从而导致教学质量不高。为了满足我系实训教学需求，在信息技术突飞猛进的

21、发展 趋势下，我系面临的首要问题是如何利用计算机与计算机网络技术来完善实训教学管理 模式，从而改善实训教学质量。 结合我系实训教学管理现况和通过对己就业学生的回访，以及在校学生的座谈，目 前，我系实训工作主要存在以下几方面问题： (1) 实训项目大小不一、难易程度差异大，部分项目比平时的实验内容还要简单， 没有实训案例资源库。 (2) 实训项目计划存在随意性，不够具体。对实训指导教师在申报实训项目不能 及时审批。 (3) 实训项目资源准备不够充分，结合学生实际且具高职特色的实训教材及教学 指导书匮乏。 (4) 实训安排工作效率低。 (5) 学生之间、学生与指导教师之间通信没有统一的交流平台。

22、(6) 教师不能在线批阅实训报告和实训作品。 (7) 指导教师对学生实训效果不能及时了解。 以往我系的实训没能够实现系统化、规范化，仅仅依靠某一位专业教师为班级制定 实训计划，并主导整个实训过程。这是导致实训达不到预期目标的根本原因。 为了解决目前我系实训教学工作出现的诸多问题，和填补我系 实训教学环节上的信 息化空白点，本课题研发了基于 Web的实训教学管理系统，通过本系统，教师和学生可 以安排和完成实训教学任务；管理者可以了解系部实训教学运行情况，对学生实训效果 和指导教师进行跟踪和监督，为实训实施提供保障，提高实训教学的成效。 本系统在 .NET框架下使用面向对象编程语言 C#作为开发语

23、言，选择微软的 Visual 31虹2012作为开发工具，结合八叩 .11的动态网页技术， 11建模语言来对系统进行设 计与开发，且使用 SQL ServerfOOS数据库管理系统来管理与建立数据库中的表。本系 统是基于 B/S多层架构模式运行的，使得老师和学生可以在不同地点，不同时间进行实 训，因为对系统的所有操作都是在浏览器上操作的，不需要在客户端安装软件。同时使 老师与学生之间不受时间、空间上的限制，能够互相交流意见。 1.2国内研宄开发现状 国外计算机信息技术发展比我国早，技术水平也比我国先进，在利用计算机来帮助 人们管理工作方面的技术已经发展的非常成熟，在很多领域，已经有了自动化的管

24、理系 统。国外许多高校早在很多年前，已经利用计算机和互联网技术的综合运用来协助高校 管理日常工作和辅助教学。特别是像美国、英国、加拿大、新加坡等一些发达的国家在 2 基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 实训教学管理方面不仅己经有着丰富的实践教学管理经验和设备环境，而且率先利用信 息技术开发了管理系统，以简化实训管理工作，改善实训教学体系和提高教学质量，这 些西方发达国家在这方面取得了很好的成果。 目前，国外发达国家推出了以信息化技术改变教学模式的项目，许多高校都使用了 自动化、信息化、网络化的实践管理系统。 哈佛大学、斯坦福大学等高校以课程 为中心，构建了 Blackboard教学辅助

25、管理平 台 2。该平台是全球唯一能够容纳超过百万用户的教学平台。该平台被运用于越来越多 的高校，全球有将近 3000所高校正在使用，因为该平台功能强大，融合了多种教学功 能的网络平台。教师通过该平台可以方便了发布和组织教学内容，管理教学活动。学生 通过该平台提交作业、安排学习内容等。教师和学生之间可以方便及时的交流，有利于 教师施教和学生学习。 英国专门建立了 CT (IComputer inTeaching Initiative)工程，从而达到提高教 学质量和学习效率的目的，具体从课程内容、教学方法、教学实施进行了彻底的改革 3。 加拿大较为完善的教学辅助管理体系 WebCT， 学生可在该教

26、学平台上做作业，做完 提交后，系统会根据你的作业情况发回一个全面报告或者你可以在该平台上进行考试， 考试完成后，会得到一个成绩报告 2。台也提高了师生和学生之间的交互平台，学生和 老师可以利用聊天室进行交流沟通。教师可以在该平台上设计教学内容、安排教学活动 等。 新加坡的 “ 教育电子薄 ” 试验计划，该计划不仅扩展了信息技术在学校的应用，而 且提高了教学效率 W。，这个计划的实施主要是通过一个便捷式电子阅览器提供学生可以 在任何地点、任何时间翻看课本来完成作业，不管是在家里、学校或者其他地方，使得 学生在空间和时间上不受限制的学习，不再局限于课堂上的学习。教师可以通过该电子 薄查看和修改学生

27、作业，也可以通过互联网上网，用互联网查询信息，发送和接受 Email 等，相当于手提电脑的功能。 但我国高等职业教育模式和西方发达国家有着很大的不同，而且在利用信息化技术 管理实训教学方面我们国家仍处于探索和刚刚发展的阶段，没有一个有效的、合理的、 科学的管理模式 5。因此，我 们在学习西方国家先进的管理经验和措施时，在管理实训 教学时不能全部按照他们的做法和管理理念。当前高职院校实训教学管理方面的理论研 宄和信息技术的综合运用己经取得了一些成效，我国目前许多高校都己经建设了数字化 校园，学校一些管理软件也发展的较为成熟，如教务管理系统、图书馆管理系统等，但 是针对于实践教学方面的软件比较少，

28、专门针对实训教学的就更少了，如果有也是一些 重点院校，国内大部分高等职业院校在信息化实训教学管理方面都是空白的，还是处于 人工管理的阶段。因此，要根据我们自己的实际情况和当前教育状况，开发出符 合我系 基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 实际运用的实训教学管理系统，从根本上解决我系实训教学管理过程中遇到的问题是非 常有必要的。 目前，国内也很多做的比较好的实训教学管理系统。如：东软实训教学平台，该平 台是将计算机网络技术、页面表现层技术、 J2EE技术、 Oracle数据库有机结合起来的 一个教学管理系统，东软为大学生实践教学平台课程培训和项目实践管理和监控、管理 教学案例和项目资源，

29、规范教学过程，监控教学过程。学生可以通过平台获取信息，如资 源、文档 、任务安排，整个指导实践顺利。协助培训老师教学环节，使教师可以很容易地 指导，监控，掌握学生的情况，减少教学的压力。管理者通过各种各样的统计信息，可以了 解学生在任何时候的实训状态。如：中山大学 Google Android手机倶乐部，主要开展 Google Android手机软件的研究与开发、相关课程以及实训课题的设计、对外技术培训 等活动。在指导老师的指导下， Android手机俱乐部成员将参与到上层开发中，将在平 台上设计和开发各种创意和实用性十足的应用软件。 综上所述，国外高职院校关于实训教学管理信息系 统的研发己经

30、有较好的管理理念 和先进的技术设备，而国内还处于初级发展阶段，高职院校实训教学管理信息系统的开 发与设计也引起了越来越多的关注，各大高校和软件培训机构也陆续开发了一些实训管 理信息系统。但是，上述系统普遍存在的一个问题就是，多数功能与我系实际的应用还 存在一定的差距，不能适应我系实训教学管理的需求。因此，设计和开发功能全面、灵 活多变、适用于我系实训教学管理信息系统成为了摆在当前待解决的问题。 1.3研宄主要内容和目标 本文通过查询网络资讯和查阅相关文献并对比目前主流实训教学管理系统的基础 上，通过对我系的实训教学实际需求进行确认与分析后，利用了 NET框架、数据库访问 技术 ADO. NET

31、、 ASP. NET动态网页技术、统一建模 UML等主要开发技术实现系统功能的 设计与开发。 本文主要的研宄内容如下： 首先，对我系实训教学现状以及实训教学存在问题进行调研分析，结合我系实训教 学的特点提出了研发实训教学管理系统的解决方案。 然后，确定需求分析，针对我系目前实训教学管理存在的问题进行需求分析，得出 详细的需求和确定系统所需要 具备的功能。 接着，对系统进行详细设计，列出系统功能模块结构，结合各功能模块的具体业务 流程，确定功能模块的设计目标，还使用了结构化设计方法对数据库进行概念设计。 最后，搭建开发环境对系统进行实现，并在系统上线运行前对系统进行测试。 4 基于 Web的实训

32、教学管理系统的设计与实现 本项目设计目标是对教师申报的实训项目进行审批，教师在线批阅实训报告和实训 作品，统一管理实训教学资源和为师生提供统一的交流平台，使得实训不再局限于课堂 内，提高工作效率和改善教学质量。 1.4论文结构简介 论文具体章节组织如下： 第一章绪论。主要介绍了实训教学管理系统的课题来源及研究背景，同时调研了 国内外实训教学管理的研究现状，得出本项目的研究主要内容和目标，最后介绍了论文 具体章节组织结构。 第二章相关理论和计算。本章介绍了本系统所涉及到的开发技术，包括 .NET框架、 数据库访问技术 ADO. NET、 B/S模式、统一建模 UML等。 第三章系统的需求分析。本

33、章分析了我系实训教学管理工作的流程，并从实训负 责人、实训指导教师、实训学生和系统管理员四大群体的业务功能需求出发，对系统进 行功能 需求分析和性能分析。 第四章系统的设计。本章从系统的架构、各功能模块的设计目标和模块具体流程、 数据库设计等几个方面阐述了系统的详细设计。 第五章系统的实现。本章介绍了系统开发环境的构建、主要功能模块的具体实现 和运行效果。 第六章系统的测试。对各模块进行测试，设计了相应的测试用例，展示了测试效 果，并通过测试结果分析了本系统是否满足用户所期望的需求。 第七章全文总结和展望。总结了系统运行状况与设计体会，并指出了不足与改进 方向。 5 基于 Web的实训教学管理

34、系统的设计与实现 第 2章相关理论和技术 本系统在开发设计中，使用了多种开发技术，包括 .NET框架、 ADO.NET数据库 访问技术、UML建模等，本章将对这些技术进行综合说明。 2.1 .NET 平台 .NET平台是目前较主流的开发平台。在 .NET平台发布之前，微软所有的产品只能 在特定的平台上使用，为了实现程序与平台的无关性，使得程序只编写一次，可以多 次被调用，微软在 2003年推出了 .NET框架。同时为了跟上最新硬件发展速度， .NET 框架发展迅速，版本从最初的 1.0发展到现在的 4.5。本系 统选择 .NET作为开发平台主 要有以下几个理由： (1) 与 Oracle公司的

35、 J2EE平台相比，使用起来更加简单， .NET平台提供了更加 智能化的开发工具，可以快速的开发系统。 (2) 基于 .NET平台的系统投资比 J2EE平台的系统投资低，如 Oracle数据库维护 费用比 SQL sever数据库高。 (3) 学校实训室设备基本用的都是微软的操作系统，基于 .NET平台开发的实训教 学管理系统更适合与微软的系统结合。 2.11NET 框架 .NET框架是一个崭新的开发框架，是一个统一的、支持多语言、面向对象的开发 环境。 .NET Framework包括两个核心模块 :.NET Framework类库和通用语言运行时 CLR(CommonLanguageRun

36、time)6。 在 .NET下可以使用多种编程语言开发 windows应用 程序或 web应用程序，之所以能够实现多语言的互操作性主要是依赖于公共语言运行库。 用任何一种 .NET支持的语言开发的程序在 CLR下运行后都会被编译成托管代码 (managed code)， 并不是把程序编译成最终代码，这是实现平台无关性的关键。程序 在调用运行时才通过即时编译器JIT (Just-in-time)把托管代码编译成满足某一平台的 本机代码。 CLR是 .NET Framwork体系结构中最重要的组成部分之一。 CLR的优势主要 表现在以下几个方面： (1) 平台无关性：将应用程序编译为托管代码就可以

37、达到 .NET的平台无关性的目 的。程序只要编写一次就可以到处运行，这是 .NET框架最大的亮点。 (2) 提高性能：使用 JIT编译器可以极大提高程序运行的效率。因为 JIT将托管代 码编译为本机代码时，并不会将整个应用程序全部编译完，只会编译使用到的代码，而 6 基于 Web的实训教学管理系统的设计与实现 且这部分代码被编译后，将被保存起来，下次使用该代码段时，系统不会再重新编译， 直到这个应用程序推出为止。 (3) 语言的互操作性： .NET框架支持使用很多种语言开发，具有语言互操作性。 也就是说，可以将 .NET所支持的任何一种语言编译为托管代码，然后与从其他语言编 译过来的代码进行交

38、互操作。 (4) 垃圾回收：在 .NET推出之前，程序员负责内存释放工作，操作内存使得程序 变得很危险， .NET的垃圾回收功能会经常检查计算机内存，释放掉不需要的内存。 (5) 可以使用 .NET基类库： .NET基类库是 .NET的另外一个非常重要的组成部 分。 .NET提供了丰富了基类库，有效的降低了应用程序开发的难度。开发人员可以灵 活的利用基类库类开发程序。 .NET基类库可以完成以前要通过 Window API来实现的绝 大多数功能，程序在 .NET平台，无需显示调用 Window API。 而且 .NET基类使用起来 非常直观和易用，例如禁用文本库控件，只需将该控件的 ” Enabled” 属性设置为 ” False” 即可。 2.1.2 ADO.NET ADO.NET 由 Microsoft ActiveX Data Objects(ADO)改进而来，它提供了平台互用性 和可伸缩的数据访问 7。 AD0.NET包含的主要类有： (1) 连接 （ Connection)对象： AD0.NET提供 Connection对象用于建立与特定数据 源的连接8。不同的数据库管理系统要使用不同的类去访问，如要访问 sqlserver数据库 则要使用 SqlCon