《软件工程》精品课程教学网站的设计与实现

《软件工程》精品课程教学网站的设计与实现
摘  要：随着网络技术的发展和网络的普及，网络教学已经成为当前的一个教育热点。国家教育部根据当前的教育形式，适时提出了以建设“国家精品课程”为主要内容的“质量工程”，以实现优质教学资源共享，提高高等学校教学质量和人才培养质量。根据教育部的精神，在这3-5年内各大高校共建设了1000多门精品课程。精品课程的建设很大程度上缓解了我国教育上的窘境。
本次设计是围绕《软件工程》精品课程教学网站的设计与实现而展开的。《软件工程》精品课程教学网站是一个典型的基于WEB的网络教学平台，系统以ASP(Active Server Pages)作为开发工具，使用SQL Server 2000作为数据库。经过分析，用户安全性、文件传输、视频教学是该系统的难点。其中本系统的功能主要包括：教学内容管理、作业管理、网上答疑管理、考试管理、资料库管理、公告管理等，这些功能的设计实现使该网站功能完备，易使用，交互性强。
《软件工程》精品课程教学网站为学生提供一个网上自学该课程的环境，为教师提供了一个友好的教学平台，为提高教学质量和教学效益提供一种有效的途径。同时也为国家精品课程的建设添了一份力。

关键词：精品课程 文件传输 教学网站 基于Web
目    录

1 绪论 1
1.1 问题定义及内容简介 1
1.2 研究背景与研究意义 1
1.2.1 本课题研究背景 1
1.2.2 本课题研究意义 3
1.3 课题调研与可行性分析 3
1.3.1 课题调研 3
1.3.2 可行性分析 5
1.4各章内容介绍 6
2 系统需求分析 8
2.1 系统的性能要求 8
2.2 系统功能需求分析 8
2.2.1 功能划分 8
2.2.2 功能描述 8
2.3 用例模型 10
2.3.1普通用户用例图 10
2.3.2学生用例图 10
2.3.3教师用例图 11
2.4 活动图 13
2.5 数据流图 14
2.6数据字典 15
3系统设计 18
3.1系统总体结构设计 18
3.2系统数据模型设计 18
3.2.1 E-R图 18
3.2.2 关系模型 20
3.2.3 数据库表的设计 21
3.3系统开发与运行环境的确定 24
3.3.1 系统开发环境 24
3.3.2 系统运行环境 24
3.4系统实现的若干关键技术 25
3.4.1 UML建模技术 25
3.4.2 ActiveX技术 26
3.4.3流技术 26
4系统内核设计 27
5用户管理 28
5.1用户注册 28
5.2用户登陆 30
5.3找回密码 30
5.4系统安全性 32
6网上课堂 33
6.1课件管理 34
6.2 在线教学子模块 34
7作业模块 36
7.1作业上传 36
7.2作业批改 38
8答疑模块 39
8.1学生提问 39
8.2教师答疑 40
8.3在线聊天 41
9公告模块 42
10测试模块 43
11用户使用手册 44
11.1系统功能简介，运行环境简介 44
11.1.1 系统功能简介 44
11.1.2 系统运行环境 44
11.2系统安装手册 44
11.2.1 系统配置 44
11.2.2 实施方案 44
12系统评价 45
12.1系统主要特色 45
12.2系统存在的不足与改进方案 45
12.3毕业设计心得与收获 45
致  谢 48
参 考 文 献 49

2 系统需求分析
根据第一章所定义的课题研究方向及目标，本章将对系统功能进行具体的需求分析，具体分析《软件工程》教学网站所要实现的功能以及欲达到的效果。
2.1 系统的性能要求
（1）磁盘容量要求：
本系统属于B/S模式构架，因此存储容量较小，数据库系统也不是很大，系统文件估计占30M的磁盘空间，数据库文件占用空间也不是很大。不过该教学网站中的在线教学模块将会占用很大的空间。一些教师的教学视频在文件中将会占用很大的空间。而本机器有30G的空间，足够放入一些视频，如果空间不够，这个就要管理员及时的清空系统中的过期文件。
（2）安全性要求：
本系统有着权限设置，不同的用户有不同的权限，普通游客不可以越权进行学生的操作，学生也不可以越权更改或者访问教师的页面。教师可以赋予管理员的权限，可以对网站进行任何的操作。同时对于非法用户，不能够根据用户的相对网址来访问网站和对网站进行任何操作。必须进行登陆才可以访问操作。
（3）适应性要求：
要求界面友好，菜单清楚，学生和老师都能很快熟悉网站。对于部分文章、课件的发布要求达到所见即所得的效果。
2.2 系统功能需求分析
本系统要求采用Browser/Server模式设计开发，可以作为一般高等院校的网络学堂；可以为教师的辅助教学或者网络教学提供一个完善的教学网站；学生可以利用本教学网站来完成一些课程的学习任务。
2.2.1 功能划分
《软件工程》教学网站根据不同的使用者，可以分为两个部分：一是面向老师部分，同时这个老师的部分被赋予了管理员的权限。教师的部分内容包括作业管理，公告管理，在线答疑，考试管理，资料库的管理，在线教学；二是面向学生部分，学生可以进入网上学堂进行自学该门课程，同时可以进行作业的上传，学生可以进行在线答疑和在线即时聊天。普通游客也可以浏览网站，不过需要进行注册登陆，但是不能对作业部分进行操作。
2.2.2 功能描述
     根据系统功能划分，本系统详细需求描述如下：
2.2.2.1 登陆功能
为了使得网站的一些信息和使用功能只对用户开发，就必须有一个会员登陆注册系统。作为一个基本的登陆注册系统，应具有以下三个方面的功能：
（1）接受新用户的注册，引导新用户填写必要的个人资料；
（2）实现用户的登陆；
（3）对于已经注册的用户，如果密码丢失可以通过忘记密码这种方法来找回密码。
2.2.2.2 网上课堂功能
    该子模块可以提供文本课件，视频课件，可以有多种形式的文本课件。当然也可以根据需要提供其他课件形式。对于文本课件，本系统可以采用的是网页形式来进行链接的，这样在网站上面显示的时候会比较好看一点。学习完网络课件后，可以做课后的一些习题来巩固学习的知识。而视频课件，可以以课程的章节顺序来发布。对于本系统而言可以给出其视频链接地址。对于其他的课件形式，可以直接导入Powerpoint,Word等附件或者网上课件链接等其他方式来让学生访问，同时要提供一个网上资料库为课堂知识的学习提高提供一个基础，假如该网站的知识不能满足学生的需求，可以通过其资料库来查找其他的资料来进行学习。
2.2.2.3 作业功能
显然，对教师和学生而言，作业的含义不同；教师关注的是如何布置作业、批阅作业，管理学生提交的作业；学生则关注如何做作业、提交作业、查询批阅结果。
（1）作业管理
题目按照所创建的课程 →章→节的顺序发布。对于所要上传的作业，都可以统一放在一个专门的文件夹里面，同时要编号，按照学生的学号来编号统一管理。
（2）布置作业
该功能应该可以添加对应具体课程、具体章节，发布与相应课程、章节相关的题目，题目包括单项选择、多项选择、填空题、简答题、问答题等。
（3）提交作业
该功能可以上传作业。学生通过验证后，可以上传作业。对已经上传的作业进行修改，可以使用新的作业来替代覆盖。已经提交的作业，学生可以通过提交的次数顺序和学号来进行快速查询。同时老师可以查看学生作业完成情况，来不断调整学习进度。
（4）批阅作业
教师可以在线对作业进行批阅，同时可以对学生进行打分，直接把作业成绩写入到数据库中。
（5）查看批阅结果
    老师可以对学生的成绩进行横向和纵向的对比，以此来判断最近学生的学习情况，不断调整教学方法。学生可以查询作业成绩，了解最近的一段时间学习进步情况。
2.2.2.4 答疑功能
该模块功能类似BBS系统。其具体要求如下：
 对于这个答疑教室由老师来对学生提出的问题进行回答，可以对帖子进行管理。学生可以直接进入自己的栏目进行提问。
 学生的问题通过老师的管理界面看到，该问题是否回答，这个功能是专门向学生和老师提供的。其他学生可以看到该问题，以及老师的解答。学生既可以通过自己提问，寻求解答，也可以通过查询其他同学提出的问题及老师的解答提高自己的知识水平。
2.2.2.5 公告功能
教师可以实现公告以及新闻的发布，同时可以通过公告功能向学生发布作业信息。教师负责公告的编写、发布、修改、删除。
2.2.2.6 实时聊天功能
    用户只要随便自己注册一个名字就可以进入聊天室，可以和其他用户进行实时聊天。这样可以方便用户交流。
2.2.2.7 测试功能
考生可以根据自己选择相关章节的试题进行测试。教师可以设置测试的内容，具体考试过程不做控制时间。不过考生在考试过程中，不得进行刷新。
2.3 用例模型
2.3.1普通用户用例图
图2.1是普通用户对该网站进行操作的用例图，对于用户来说，要访问该网站，必须先注册，登陆，然后才能对该网站进行操作，经过身份认证后，用户可以进行课件浏览，可以对答疑模块，测试模块，进行操作。
3系统设计
3.1系统总体结构设计
 根据第一、二章所做的定义及分析，本课题提出了《软件工程》精品课程网站的模型，并将在此基础上利用ASP技术和SQL Server 2000构建基于Web的开放的、资源共享的、交互式的教学网站，该网站可以在基于Windows 2000/XP/2003系统构建的局域网或Internet上使用。在总体结构上是采用3层（数据层/业务逻辑层/表现层）结构的B/S模式设计，各类教学资源采取中心数据库SQL Server统一组织，存放在服务器一端；学生、教师及系统管理人员在客户机一端，无须任何配置工作，只须使用浏览器向Web服务器代理提出请求，服务代理通过中间组件与数据库链接，把请求服务的教学内容以Web页面形式通过浏览器反馈给学生。
本系统面向普通用户、学生、老师三种身份的用户，不过在系统中，把管理员的权限，下放给教师，所以老师同时担任了管理员的角色。本系统主要由以下几个模块组成：
用户管理模块、课件模块、作业模块、在线聊天模块、公告模块、考试模块、资料库模块。
整个系统的功能框架图如下图3.1所示：