B/S模式下的专业上机实践管理系统开发

2017-07-13李然马燕峰胡永强

教育教学论坛 2017年30期

李然+马燕峰+胡永强

摘要：本文设计了一种基于三层架构体系的电力专业潮流上机实践环节管理系统。本文主要阐述了系统的三层架构、数据库及各主要模块的功能设计。系统采用PHP语言、Appserv平台作为Web网站的开发工具，结合MySQL后台数据库及相关辅助工具完成开发工作。该系统发挥计算机和互联网的作用，与传统实践环节管理相比，具有灵活性、及时性以及方便性等特点。系统测试结果证明了其可行性和实用性，使得整个实践环节都可以顺利高效的进行。

关键词：上机实践；三层架构；数据库

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）30-0271-03

一、引言

随着素质教育的快速推广，教学过程中的实践环节也越发重要。越来越多的大学不约而同地选择了不断增加实践环节教学安排及提高对学生实践环节的考核要求。由于专业上机实践环节参与的学生人数众多且大多为分散进行，在一定程度上使得教师的工作量越来越大，对于学生上机过程的管理和能力考核也较为困难。而计算机技术和网络的广泛应用，为教师在网络上管理学生上机实践环节提供了必要的条件。针对相对分散进行的上机实践环节，要加强对这一环节的过程管理，让学生在上机过程中可以真正地得到锻炼，实现教师和学生的互动。同时，教师可以在过程最后，综合考查学生的能力，提高教师的考核效率，尤其是要统一不同教师的考查标准。因此，学生专业上机实践管理系统的开发具有重要的意义。

本文设计开发的上机实践环节管理系统运行于Windows 7操作系统，运用Appserv平台作为Web网站的开发工具，PHP为主要的程序设计开发语言[1，2]，MySQL作为后台数据库支持[3]，采用三层架构技术进行整个系统的设计开发[4，5]。本系统界面简洁，操作简单，易于维护，功能较全，可以在一定程度上减轻管理员和教师的工作量，提高效率，优化资源。

二、系统结构模式

应用系统由显示逻辑部分（表示层）、事务处理逻辑部分（功能层）和数据处理逻辑部分（数据层）。[6]表示层的功用是实现与用库的交互三部分组成；功能层进行具体的运算和数据的处理；数据层实现对数据库中的数据进行查询、修改、更新等任务。Browser/Server三层结构体系[7]（即浏览器/服务器结构）把数据处理逻辑和数据库放在服务器端，分解为应用服务器（Web服务器）和数据库服务器，显示逻辑部分放在客户端。三层结构的特点就是将应用系统的程序代码、数据及支撑软件全部集中在服务器端。客户端不必加载更多的系统支撑软件及应用程序，仅通过浏览器就可以访问数据库中的信息。

本系统采用B/S模式实现专业上机实践环节管理系统的开发[8]。在B/S模式中，服务器端由Web服务器、数据库服务器及中间件（Middle ware）组成。客户端运行浏览器软件，浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求，Web服务器接受客户端请求后将这个请求转化为SQL语法，并提交给数据库服务器，服务器得到请求后，验证其合法性，并进行数据处理，然后将处理后的结果返回给Web服务器，Web服务器再一次将得到的所有结果进行转化，变成HTML文档形式，转发给客户端浏览器并以Web页面形式显示出来。

三、系统基本功能模块设计

本系统主要由两大部分和三个主要功能模块组成。两大部分为前台用户使用部分和后台管理部分，三大模块分别为教师子系统、学生子系统和管理员子系统三个功能主模块，每个主模块下面又包含有相应的子模块。学生是该系统的主要服务对象，学生在进入系统后可根据实践环节的进度使用相应的功能，帮助自己更高效地完成上机实践任务。教师主要是进行与学生信息、实践教学和考试相关内容的管理。管理员则可以对系统的全部信息进行维护和管理。

（一）登陆系统设计

系统分为前台和后台两部分。当用户登录时，系统会根据用户的身份权限来确定是进入前臺还是后台，进入后用户将能进行与其身份权限一致的操作。用户通过“注册模块”注册后，拥有自己的用户ID和密码，通过“登陆页面”进行用户名和密码的验证后就可以进入系统。系统中一共涉及到三类用户，包括管理员、教师和学生，每类用户的访问权限不同，不同身份将进入不同的功能界面，行使不同的权力，从而保证本系统使用者和网站的安全性。

（二）学生子系统设计

学生登陆系统后，进入到学生首页，学生首页主要是提供学生权限所具有的操作链接，方便学生使用相应的功能。主要包括三个部分：个人信息、平时教学和考试。

个人信息，用于显示学生用户的基本信息，并可以对其中一些信息进行修改与更新。

平时教学，有四个模块构成：“上机题目模块”用于学生随时查询自己的上机实践题目，弥补学生可能丢失上机题目而没有备份的问题。“上机通知模块”用于管理系统内的通知内容，管理员和教师使用发送通知子模块及时发送最新实践环节信息。学生用户只使用到查看通知子模块。“程序模块”提供学生和教师使用的入口，提供多种潮流计算方法、故障计算方法，通用性好，可以使学生对比自己所编程序的正确性，找出其中的不足进行修改，也方便教师查看学生所编程序的正确性。“作业提交模块”方便学生平时提交作业，供指导教师查看。

考试部分由两个模块构成：“上机考试模块”用于学生最终实践环节的考试，同时也方便教师通过数据分析实践环节的效果[9]。“查看成绩模块”用于学生查看自己实践环节中平时作业得分和最终考试得分。

专业上机实践环节参与的学生最多可达几百名，传统形式的实践环节组织形式劳动量较大并且重复劳动。学生通过本系统登陆后，就可通过上机通知模块查询到实践环节相关的通知，或一些上机过程需要注意的事项、常出现的问题等；点击上机题目模块直接获取自己的题目；在编程过程中随时和教师交流，并通过系统直接提交最终程序；最后参加无纸化的考试。学生采用本系统，既提高了学习效率，也节省了人力和资源成本。

（三）教师子系统设计

教师登陆系统后，进入到教师首页，教师首页主要是提供教师权限所具有的操作链接。主要也包括三个部分：个人信息、平时教学和考试。

个人信息，这部分的功能与学生系统中的相应部分相同。

平时教学，有四个模块构成：“上机通知”和“程序模块”得功能同学生子系统。教师登陆后，使用“学生信息模块”方便、及时查看自己所指导学生的信息，使用“作业批阅模块”查看学生所分配的上机题目、学生提交的作业，并完成教师评分输入并保存到相应的数据库表中。

考试部分由三个模块构成：教师通过“考试题库模块”可以对最终考试题库更新、修改、删除等操作。“教师阅卷模块”由两个子模块构成，自动阅卷子模块能自动帮助教师完成单选、多选、判断等试题的自动阅卷；教师手动阅卷子模块用于对试卷的客观题进行教师亲自阅卷，最终系统得到总成绩。在实践环节结束时，教师通过“成绩生成模块”可以自动生成其所指导学生的最终成绩单，并自动保存为Excel格式。

教师在教师子系统中，可以查看学生的信息，对所指导的学生情况有一定的了解；可以发布和管理实践环节相关信息，并可以保证所有学生均可尽快知晓。在上机过程中，随时掌握学生的进度，并进行答疑和指导；最后依据题库和学生学习情况出题进行无纸化考试和阅卷，并可根据最终成绩的数据分析了解整个实践环节的效果，以供往后教学过程的改进和提高。教师采用本系统，大大减少了教师工作量，提高了教师的工作效率，并有效地降低了上机实践环节的成本。

（四）管理员子系统设计

在管理员子系统中管理员可以对系统的全部信息进行维护。如对用户的增删、对用户信息的管理、对上机题目的更新、分配上机题目、分配指导教师。具体模块包括“管理员用户信息管理模块”、“上机题目更新模块”、“分配指导教师模块”、“分配上机试题模块”等。在管理员子系统中，管理员通过上机通知模块查看、管理本系统内所有的通知信息。

四、系统设计关键技术

本系统采用MySQL数据库，借助phpMyAdmin這个基于Web的数据库管理应用程序，我们对数据库的操作基本上可以实现完全可视化。phpMyAdmin中所做的任何操作都会被自动转化为SQL语言来与MySQL数据库进行交互，在完成每个操作时，都可以在页面上看到相应的SQL语句。

本系统借助Dreamweaver CS6，利用其自带的MySQL连接功能可以实现不必编写任何代码成功连接数据库[10，11]。完成MySQL连接的创建后，在“文件”面板中可以看到Dreamweaver自动在站点根目录中创建了Connections文件夹，在该文件夹里面有一个与创建的MySQL连接的名称相同的文件。之后，无论网站有多少的动态网页需要连接数据库，仅仅需要在代码开头加载该文件即可，不用进行重新连接数据库，实现了“一次连接，到处运行”。

该系统大多数网页都需要对数据库中的数据进行交互，从系统安全性方面出发，不希望用户不登陆而是直接输入网页地址进行访问。利用Session可实现这种需求，具体方法是：在用户输入的用户名和密码通过后，用Session变量存储用户特征信息（如用户名、身份），这个Session变量就相当于“门票”，如果这些特征值为空，表示没有经过合法认证，而是通过直接输入网页的网址进入，就拒绝其访问并返回登陆界面。如果当时有若干个用户访问网站，则网站会为每个用户建立一个独立的Session对象，每个用户都无法访问其他用户的Session信息，同时Session信息在用户退出系统时将被注销，失去“门票”意义。

五、系统界面设计及测试效果

根据上述设计功能需求，开发完成了上机实践环节管理系统，现选取部分界面列出并简要说明。

图1为注册界面，用户按照要求填写注册信息后就可以提交注册，提交后系统会首先查看该用户名是否已被注册，判定该用户注册成功或失败。图2为学生首页，主要是提供学生权限所具有的操作链接。当学生点击链接进入相应的界面后，总有返回链接回到首页。图3为管理员上机通知页面，管理员对上机通知具有最高的管理权限，可以查看所有通知内容、删除和发布通知。

本文对该系统还进行了相关功能的测试[12]，主要通过相关技术手段及时发现系统中的各种错误或不足，从而进行修改和更正，使系统正常运行并且更加合理、完善。具体测试过程包括了测试用户能够正确登陆、非法用户是否能登陆、注册页面的注册功能、系统各项功能是否正常：系统在不同浏览器下的兼容问题等。通过采用不同的测试方法和测试用例，成功发现并解决了很多系统潜在的错误，为系统的实际推广与应用扫清了障碍。

六、结论

上机实践环节管理系统充分发挥了互联网的作用，方便教师及时、全面、了解学生上机实践过程，省去了传统实践环节管理过程中工作量大、效率低、反馈周期长、反馈能力弱以及多教师评判成绩主观性较强的缺陷，减少了印制实践题目、试题等造成的纸张资源浪费，并且具有灵活性、及时性以及方便性等特点。

经过测试后，本系统能够在Windows 7及Windows XP系统环境下实现设计功能的正常运行，能够保证上机实践环节前台的正常使用以及管理员和教师对后台各个管理模块的管理工作，实现了系统开发的主要功能，并且效果良好、稳定。

参考文献：

[1]唐四薪.PHP动态网站开发[M].北京：清华大学出版社，2014.

[2]张恩民.PHP开发实战权威指南[M].北京：清华大学出版社，2012.

[3]刘增杰.MySQL 5.6从零开始学[M].北京：清华大学出版社，2013.

[4]谭颖.基于B/S模式的大学计算机基础作业管理系统的设计与实现[D].重庆大学，2012.

[5]岳付强.三层架构在学位论文管理系统中的应用研究[J].西昌学院学报，2010，24（4）：72-78.

[6]乔显亮.基于B/S和C/S混合模式计算机基础考试系统的实现[D].青岛：中国海洋大学，2007.

[7]任泰明.基于B/S结构的软件开发技术[M].西安电子科技大学出版社，2006.

[8]谭颖.基于B/S模式的大学计算机基础作业管理系统的设计与实现[D].重庆大学，2012.