B/S模式下的專業上機實踐管理系統開發

李然+馬燕峰+胡永強

摘要：本文設計了一種基于三層架構體系的電力專業潮流上機實踐環節管理系統。本文主要闡述了系統的三層架構、數據庫及各主要模塊的功能設計。系統采用PHP語言、Appserv平臺作為Web網站的開發工具，結合MySQL后臺數據庫及相關輔助工具完成開發工作。該系統發揮計算機和互聯網的作用，與傳統實踐環節管理相比，具有靈活性、及時性以及方便性等特點。系統測試結果證明了其可行性和實用性，使得整個實踐環節都可以順利高效的進行。

關鍵詞：上機實踐；三層架構；數據庫

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）30-0271-03

一、引言

隨著素質教育的快速推廣，教學過程中的實踐環節也越發重要。越來越多的大學不約而同地選擇了不斷增加實踐環節教學安排及提高對學生實踐環節的考核要求。由于專業上機實踐環節參與的學生人數眾多且大多為分散進行，在一定程度上使得教師的工作量越來越大，對于學生上機過程的管理和能力考核也較為困難。而計算機技術和網絡的廣泛應用，為教師在網絡上管理學生上機實踐環節提供了必要的條件。針對相對分散進行的上機實踐環節，要加強對這一環節的過程管理，讓學生在上機過程中可以真正地得到鍛煉，實現教師和學生的互動。同時，教師可以在過程最后，綜合考查學生的能力，提高教師的考核效率，尤其是要統一不同教師的考查標準。因此，學生專業上機實踐管理系統的開發具有重要的意義。

本文設計開發的上機實踐環節管理系統運行于Windows 7操作系統，運用Appserv平臺作為Web網站的開發工具，PHP為主要的程序設計開發語言[1，2]，MySQL作為后臺數據庫支持[3]，采用三層架構技術進行整個系統的設計開發[4，5]。本系統界面簡潔，操作簡單，易于維護，功能較全，可以在一定程度上減輕管理員和教師的工作量，提高效率，優化資源。

二、系統結構模式

應用系統由顯示邏輯部分（表示層）、事務處理邏輯部分（功能層）和數據處理邏輯部分（數據層）。[6]表示層的功用是實現與用庫的交互三部分組成；功能層進行具體的運算和數據的處理；數據層實現對數據庫中的數據進行查詢、修改、更新等任務。Browser/Server三層結構體系[7]（即瀏覽器/服務器結構）把數據處理邏輯和數據庫放在服務器端，分解為應用服務器（Web服務器）和數據庫服務器，顯示邏輯部分放在客戶端。三層結構的特點就是將應用系統的程序代碼、數據及支撐軟件全部集中在服務器端。客戶端不必加載更多的系統支撐軟件及應用程序，僅通過瀏覽器就可以訪問數據庫中的信息。

本系統采用B/S模式實現專業上機實踐環節管理系統的開發[8]。在B/S模式中，服務器端由Web服務器、數據庫服務器及中間件（Middle ware）組成。客戶端運行瀏覽器軟件，瀏覽器以超文本形式向Web服務器提出訪問數據庫的要求，Web服務器接受客戶端請求后將這個請求轉化為SQL語法，并提交給數據庫服務器，服務器得到請求后，驗證其合法性，并進行數據處理，然后將處理后的結果返回給Web服務器，Web服務器再一次將得到的所有結果進行轉化，變成HTML文檔形式，轉發給客戶端瀏覽器并以Web頁面形式顯示出來。

三、系統基本功能模塊設計

本系統主要由兩大部分和三個主要功能模塊組成。兩大部分為前臺用戶使用部分和后臺管理部分，三大模塊分別為教師子系統、學生子系統和管理員子系統三個功能主模塊，每個主模塊下面又包含有相應的子模塊。學生是該系統的主要服務對象，學生在進入系統后可根據實踐環節的進度使用相應的功能，幫助自己更高效地完成上機實踐任務。教師主要是進行與學生信息、實踐教學和考試相關內容的管理。管理員則可以對系統的全部信息進行維護和管理。

（一）登陸系統設計

系統分為前臺和后臺兩部分。當用戶登錄時，系統會根據用戶的身份權限來確定是進入前臺還是后臺，進入后用戶將能進行與其身份權限一致的操作。用戶通過“注冊模塊”注冊后，擁有自己的用戶ID和密碼，通過“登陸頁面”進行用戶名和密碼的驗證后就可以進入系統。系統中一共涉及到三類用戶，包括管理員、教師和學生，每類用戶的訪問權限不同，不同身份將進入不同的功能界面，行使不同的權力，從而保證本系統使用者和網站的安全性。

（二）學生子系統設計

學生登陸系統后，進入到學生首頁，學生首頁主要是提供學生權限所具有的操作鏈接，方便學生使用相應的功能。主要包括三個部分：個人信息、平時教學和考試。

個人信息，用于顯示學生用戶的基本信息，并可以對其中一些信息進行修改與更新。

平時教學，有四個模塊構成：“上機題目模塊”用于學生隨時查詢自己的上機實踐題目，彌補學生可能丟失上機題目而沒有備份的問題。“上機通知模塊”用于管理系統內的通知內容，管理員和教師使用發送通知子模塊及時發送最新實踐環節信息。學生用戶只使用到查看通知子模塊。“程序模塊”提供學生和教師使用的入口，提供多種潮流計算方法、故障計算方法，通用性好，可以使學生對比自己所編程序的正確性，找出其中的不足進行修改，也方便教師查看學生所編程序的正確性。“作業提交模塊”方便學生平時提交作業，供指導教師查看。

考試部分由兩個模塊構成：“上機考試模塊”用于學生最終實踐環節的考試，同時也方便教師通過數據分析實踐環節的效果[9]。“查看成績模塊”用于學生查看自己實踐環節中平時作業得分和最終考試得分。

專業上機實踐環節參與的學生最多可達幾百名，傳統形式的實踐環節組織形式勞動量較大并且重復勞動。學生通過本系統登陸后，就可通過上機通知模塊查詢到實踐環節相關的通知，或一些上機過程需要注意的事項、常出現的問題等；點擊上機題目模塊直接獲取自己的題目；在編程過程中隨時和教師交流，并通過系統直接提交最終程序；最后參加無紙化的考試。學生采用本系統，既提高了學習效率，也節省了人力和資源成本。

（三）教師子系統設計

教師登陸系統后，進入到教師首頁，教師首頁主要是提供教師權限所具有的操作鏈接。主要也包括三個部分：個人信息、平時教學和考試。

個人信息，這部分的功能與學生系統中的相應部分相同。

平時教學，有四個模塊構成：“上機通知”和“程序模塊”得功能同學生子系統。教師登陸后，使用“學生信息模塊”方便、及時查看自己所指導學生的信息，使用“作業批閱模塊”查看學生所分配的上機題目、學生提交的作業，并完成教師評分輸入并保存到相應的數據庫表中。

考試部分由三個模塊構成：教師通過“考試題庫模塊”可以對最終考試題庫更新、修改、刪除等操作。“教師閱卷模塊”由兩個子模塊構成，自動閱卷子模塊能自動幫助教師完成單選、多選、判斷等試題的自動閱卷；教師手動閱卷子模塊用于對試卷的客觀題進行教師親自閱卷，最終系統得到總成績。在實踐環節結束時，教師通過“成績生成模塊”可以自動生成其所指導學生的最終成績單，并自動保存為Excel格式。

教師在教師子系統中，可以查看學生的信息，對所指導的學生情況有一定的了解；可以發布和管理實踐環節相關信息，并可以保證所有學生均可盡快知曉。在上機過程中，隨時掌握學生的進度，并進行答疑和指導；最后依據題庫和學生學習情況出題進行無紙化考試和閱卷，并可根據最終成績的數據分析了解整個實踐環節的效果，以供往后教學過程的改進和提高。教師采用本系統，大大減少了教師工作量，提高了教師的工作效率，并有效地降低了上機實踐環節的成本。

（四）管理員子系統設計

在管理員子系統中管理員可以對系統的全部信息進行維護。如對用戶的增刪、對用戶信息的管理、對上機題目的更新、分配上機題目、分配指導教師。具體模塊包括“管理員用戶信息管理模塊”、“上機題目更新模塊”、“分配指導教師模塊”、“分配上機試題模塊”等。在管理員子系統中，管理員通過上機通知模塊查看、管理本系統內所有的通知信息。

四、系統設計關鍵技術

本系統采用MySQL數據庫，借助phpMyAdmin這個基于Web的數據庫管理應用程序，我們對數據庫的操作基本上可以實現完全可視化。phpMyAdmin中所做的任何操作都會被自動轉化為SQL語言來與MySQL數據庫進行交互，在完成每個操作時，都可以在頁面上看到相應的SQL語句。

本系統借助Dreamweaver CS6，利用其自帶的MySQL連接功能可以實現不必編寫任何代碼成功連接數據庫[10，11]。完成MySQL連接的創建后，在“文件”面板中可以看到Dreamweaver自動在站點根目錄中創建了Connections文件夾，在該文件夾里面有一個與創建的MySQL連接的名稱相同的文件。之后，無論網站有多少的動態網頁需要連接數據庫，僅僅需要在代碼開頭加載該文件即可，不用進行重新連接數據庫，實現了“一次連接，到處運行”。

該系統大多數網頁都需要對數據庫中的數據進行交互，從系統安全性方面出發，不希望用戶不登陸而是直接輸入網頁地址進行訪問。利用Session可實現這種需求，具體方法是：在用戶輸入的用戶名和密碼通過后，用Session變量存儲用戶特征信息（如用戶名、身份），這個Session變量就相當于“門票”，如果這些特征值為空，表示沒有經過合法認證，而是通過直接輸入網頁的網址進入，就拒絕其訪問并返回登陸界面。如果當時有若干個用戶訪問網站，則網站會為每個用戶建立一個獨立的Session對象，每個用戶都無法訪問其他用戶的Session信息，同時Session信息在用戶退出系統時將被注銷，失去“門票”意義。

五、系統界面設計及測試效果

根據上述設計功能需求，開發完成了上機實踐環節管理系統，現選取部分界面列出并簡要說明。

圖1為注冊界面，用戶按照要求填寫注冊信息后就可以提交注冊，提交后系統會首先查看該用戶名是否已被注冊，判定該用戶注冊成功或失敗。圖2為學生首頁，主要是提供學生權限所具有的操作鏈接。當學生點擊鏈接進入相應的界面后，總有返回鏈接回到首頁。圖3為管理員上機通知頁面，管理員對上機通知具有最高的管理權限，可以查看所有通知內容、刪除和發布通知。

本文對該系統還進行了相關功能的測試[12]，主要通過相關技術手段及時發現系統中的各種錯誤或不足，從而進行修改和更正，使系統正常運行并且更加合理、完善。具體測試過程包括了測試用戶能夠正確登陸、非法用戶是否能登陸、注冊頁面的注冊功能、系統各項功能是否正常：系統在不同瀏覽器下的兼容問題等。通過采用不同的測試方法和測試用例，成功發現并解決了很多系統潛在的錯誤，為系統的實際推廣與應用掃清了障礙。

六、結論

上機實踐環節管理系統充分發揮了互聯網的作用，方便教師及時、全面、了解學生上機實踐過程，省去了傳統實踐環節管理過程中工作量大、效率低、反饋周期長、反饋能力弱以及多教師評判成績主觀性較強的缺陷，減少了印制實踐題目、試題等造成的紙張資源浪費，并且具有靈活性、及時性以及方便性等特點。

經過測試后，本系統能夠在Windows 7及Windows XP系統環境下實現設計功能的正常運行，能夠保證上機實踐環節前臺的正常使用以及管理員和教師對后臺各個管理模塊的管理工作，實現了系統開發的主要功能，并且效果良好、穩定。

參考文獻：

[1]唐四薪.PHP動態網站開發[M].北京：清華大學出版社，2014.

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[8]譚穎.基于B/S模式的大學計算機基礎作業管理系統的設計與實現[D].重慶大學，2012.

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[10]張國勇.Dreamweaver網頁設計全程揭秘[M].北京：清華大學出版社，2014.

[11]李曉斌.PHP+MySQL+Dreamweaver網站建設全程揭秘[M].北京：清華大學出版社，2014.

[12]施亞莉.基于B/S模式的無紙化考試系統[D].長春：吉林大學，2013.