基于.NET高校教学管理信息系统研究与设计

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摘要：该文在分析高校教学管理模式的基础上，以校园网为基础，运用面向对象编程语言.NET及其它的计算机应用技术，集成到SQL　Server的技术实现。系统地阐述了系统所涉及的.NET技术、数据库技术，详细地描述系统数据库的需求、功能、设计原则、设计方法、设计过程、接口设计、安全性设计、出错处理策略以及完整性约束机制。

关键词：.NET；教学管理；管理信息系统

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）36-8604-05

1　.NET开发平台简介

为遵循方便，实用的设计和开发原则，选用SQL　Server　2005作为后台数据库管理开发工具，选用作为前台开发工具。

.NET开发平台是为简化在第三代Internet网络分布式环境下的应用程序开发，基于开放互联标准的协议之上，实现异构语言和平台高度交互性，而构建的新一代计算和通信平台。.net开发平台包括.NET框架和.NET开发者工具等组成部分.NET开发者工具包括Visual　集成开发环境和.NET编程语言。Visual　为Visual　、Visual　C++.NET和Visual　C#.NET等提供了统一的集成开发环境，简化了应用程序的开发，提高软件代码可重用性，提高编程效率，同时使不同语言之间的数据和代码交换更加便利。.NET开发平台如图1所示。

3　功能需求

各子系统主要功能如下描述：

1）登录子系统：该子系统是用户在登录该软件时的窗口界面，用于对登陆用户进行身份验证和权限识别。根据不同的账号和身份登录系统，实现不同的操作权限。

2）数据维护子系统：该子系统包括了对系统用户管理的所有操作。如添加新用户、初始化新添加用户密码、用户密码修改、删除用户等工作。

3）系统信息管理子系统：该子系统包括了学生、课程、教师等信息的添加、更新、删除，由管理员进行操作。

4）教学管理子系统：该子系统用于学生选课、教师录入成绩和成绩单打印。

5）成绩查询子系统：该子系统用于学生查询自己选修课程成绩，管理员查看各科课程成绩分布。

4　总体设计

4.1系统概要设计

系统设计的目标：

依托现有的校园网络，实现教学工作管理人员、教师、学生对教师信息、学生信息、课程信息、成绩信息等相关信息进行录入、查询、修改、删除和维护。目标是设计与实现一个教务管理软件，并通过该软件来实现教学管理的自动化、现代化。

系统设计的方法和原则：

1）本系统应用于学校教学管理。

2）在数据库完整性、一致性和安全性的基础之上，力求通用性，适用性，灵活性和可扩展性。

3）软件代码规范化化，界面友好化、统一化，提高软件的可重用性、可维护性。

4）操作尽量简单，力求实用方便，尽量满足不同类型、不同层次人员的需要。

4.2系统数据库设计

数据库的设计是一个应用系统开发中的基础工作，同时也是核心工作。数据库设计的质量，将对应用系统实现的效果产生影响。为了消除数据异常，降低数据的冗余量，提高数据的完整性、安全性，提高系统效率，加快系统响应速度，本系统在数据库设计方面分四个阶段：数据库需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计。

4.2.2逻辑结构设计

概念结构独立于机器、比较抽象，具有通用性，为了能够用某一DBMS实现用户需求，还必须将概念模型进一步转化为机器所支持的具体数据模型，这是数据库逻辑结构设计阶段所要完成的任务。逻辑设计将数据按一定的分类和内部逻辑层次关系进行抽象组织起来，是面向对象、面向用户的，能够正确反映数据之间的关系、不存在数据异常、数据冗余少、数据查询策略最优、贴近于实际，能满足所有用户的多各种需求。现在基本上数据库应用系统都采用支持关系数据模型DBMS。按照E-R图转换成关系数据模型原则，教学管理信息系统中的实体集和联系可以转换为下列关系（其中带下划线的属性为实体的主码）：

教师（教师编号，教师姓名，性别，职称，密码，是否管理员）

学生（学号，姓名，性别，出生日期，籍贯，班级，照片，密码）

课程（课程号，课程名称，课时，学分）

选课（学号，课程号，教师编号，成绩）

4.3数据库的完整性约束与出错处理策略

数据库存储了系统的所有数据，为各类用户共享。完整性就是要保证数据库中所有数据的正确性、一致性、有效性，防止错误的录入数据、更新数据、删除数据和误操作、非法操作、机器故障等引起破坏数据库。主要通过如下机制实现：

1.完整性约束。通过实体完整性、参照完整性、用户自定义完整性对表中的数据进行约束，对数据操作施加约束，保证数据操作的正确性；

2.并发控制策略与加锁控制保证多个用户能同时正确的访问数据库。

出错处理策略：

定期对数据库进行备份，能够在数据库遭到破坏或遇到故障后依靠数据库的恢复功能，并且依靠日志文件使系统恢复到备份前状态，保证整个系统的正确、稳定运行。

4.4接口设计

本系统采用技术来开发和数据库之间的中间件。是微软在.NET平台上对数据存取问题的解决方案。

连接SQL　Server2005数据库使用.NET的数据访问提供程序。利用SQL　Server内置的数据转换协议直接与SQL　Server通信。数据提供程序其中包含4个主要的对象：Connection、Command、DataReader和DataAdapter，如图10所示。

如果用户为数据层写入数据，则通过DataAdapter对象为数据源准备由用户界面层传送来的数据，再通过Connection对象和Command对象在格式和数据源格式之间进行信息转换，进而将数据写入数据层。如果用户要从数据层读取所需要的数据，则通过　Connection对象指定数据源以及传递安全信息的提供者；并由　Command对象指定数据读取器或数据适配器；再由数据提供者对数据源和格式之间的信息进行转换，转换后的信息再通过Command对象传送给数据读取器或数据适配器，即通过　DataReader对象为　Dataset对象准备数据，再通过Dataset建立表间关系，然后将数据传送给业务逻辑层。

4.5数据库的安全性设计

数据库中存放着用户账户及全校教师信息、学生信息、课程信息以及成绩，如何保证这些数据不被非法使用，是数据库安全机制的任务。

1）在数据库中建立用户识别与密码验证、用户访问权限限制机制及采用多级访问控制策略实现数据库中数据的安全性。系统用户管理保证了合法的用户、已经授权的用户才能进入系统进行数据操作。数据使用权限设置：针对用户的不同使用要求，确定数据的用户使用权限，确保数据安全。同时我们还将备份系统信息，以防万一。

2）通过视图，提高数据库的安全性。通过定义不同的视图，并对其有选择地授予许可权，一个用户只可查询只为他所见的数据，但不能修改、删除数据库中的数据；数据库的其他部分既不可见，也不能访问，

5　结束语

采用.NET技术大大降低了各模块之间的耦合度，提升了软件重用度，又能让开发者充分使用面向对象开发技术，提高了系统的运行性能和系统开发效率以及系统的可维护性。教学管理信息系统基本实现了教学管理的信息化，但随着业务管理要求的提高，系统还要不断改进和完善；进一步完善其排课、在线答疑、考务管理、作业管理等方面的功能。

参考文献：

[1]　李建中，王珊.数据库系统原理[M].北京：电子工业出版社，2004.

[2]　郑冬花.基于.NET框架的教学管理网站的设计与实现[J].黑龙江科技信息，2008（28）.

[3]　丁梅芳.高校网络化教务管理信息系统的应用及其改进建议[J].安徽大学学报：自然科学版，2002（6）.