网上选课系统的设计与实现.docx
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网上选课系统的设计与实现
第一章绪论………………………………………1
1.1课题研究背景
1.2课题研究的现状分析
1.3研究内容和设计目标
1.4论文组织结构
第二章WEB应用相关技术研究
2.1软件结构：
B/S模式
2.1.1B/S模式的组成
2.1.2B/S模式的优点
2.2数据库：
SQLServer2000
2.2.1SQLServer2000概述
2.2.2SQLServer2000特性
2.3软件开发语言：
C#
2.3.1C#面向对象语言
2.3.2C#语言和C++的关系
2.3.3的特性
2.4ASP.NET网络编程技术
2.4.1ASP.NET概述
2.4.2ASP.NET的优势
2.4.3ADO编程技术
第三章系统总体设计
3.1网上选课系统功能需求
3.2系统架构设计
3.2.1总体结构设计
3.2.2模块设计
3.2系统详细设计
3.2.1功能模块设计
3.2.2数据库设计
3.2.3数据库表关系
第四章系统详细设计与实现
4.1系统公共部分的实现
4.2系统实现
4.2.1学生选课模块
4.2.2教师模块
4.3系统功能预览
4.3.1用户登录显示及实现
4.3.2管理员添加用户显示及实现
4.3.3管理员修改、删除用户信息显示及实现
4.3.4管理员课程管理
4.3.5学生选课
4.3.6教师申报课程程及成绩管理
4.3.7用户密码修改功能
4.3.8查询功能
第五章系统测试
5.1系统测试简介
5.2测试方法及测试用例
5.3测试结果
第六章总结与展望
6.1结论
6.2系统前景与展望
参考文献
致谢
摘要
随着计算机网络技术的推广，基于Web的应用系统得到了迅速发展。
.NET框架为Web应用系统提供全新的开发平台，已成为开发Web应用程序的一大主流技术，基于该平台开发的应用系统具有执行效率高、扩展性强等优点。
本文对当前网上选课系统的国内外现状进行了分析，阐述了B/S架构、.NET平台及ASP.NET等相关技术。
结合网络上现有的该类系统及本学院的要求进行了需求分析和系统的可行性分析。
对系统中的管理员、教师模块部分、学生模块部分和数据库进行了概要和详细的设计。
最后从系统实现的公共部分开始，对系统中管理员和教师模块的功能实现和采用的关键性技术及难点的解决办法等方面进行了描述。
通过本课题的研究，目的在于解决网络环境下选修课程过程中存在的典型问题，充分提高教务管理工作的质量与效率，对计算机应用技术尤其是网络技术的应用与研究起到积极的推动作用，从而全面提高选修课程的管理质量，使学分制的选课实施与管理更加科学化、规范化。
经过实际检测，该系统能够为全校师生准确的提供选课、成绩录入、成绩查询等教务类服务。
关键词:
选课系统，B/S，.NET，ASP.NET
第1章绪论
1.1课题研究背景
二十世纪中叶，随着计算机的发明与应用，促使世界信息化、网络化迅速推进，并在全球形成了一场新的技术革命和社会变革。
信息技术革命的发展对全球经济和社会正产生巨大的影响，并引导世界进入信息时代。
迅猛的信息化浪潮正冲击着包括政治、经济、教育、军事在内的人类社会的各个领域。
随着高校教务管理的系统化和计算机网络化，教育教学管理模式在不断发生变化。
教学计划必需随着社会和科技的不断地而进行修订，使得学校安排学生选课、排课的任务日趋繁琐、复杂。
简化选课难度，提高选课质量势在必行。
目前，各高校已相继建成了覆盖全校的高速校园网，并与Internet互联，具备了通过网络来管理教学的硬件环境。
那么，充分利用现有网络资源，建立网上选课系统呼之欲出。
平顶山教育学院是一所面向全国多个省份招生的院校。
已逐步由成人教育向高职、本科教育转变。
随着招生人数的不断增加以及校园网络的普及，传统的人工选课模式的弊端日渐突出。
平顶山教育学院每学期开设的公选课，是以人工报课、选课、管理方式进行。
首先是教务管理人员把下个学期要开设的课程发到各个分院系，先有老师申报课程，再由教务处审核。
然后将审核通过的课程表发到各个班级，以班级为单位进行填报，每个学生填报结束后，再由各班班长将选报名单送往填报课程所在的分院系。
如果出现满员情况，还需要重复上面的流程。
学生申报结束后，再由教务管理人员统计各门课的选课人数，安排上课时间和地点，制成课程表。
此项工作从头到尾都由人工完成，工作量非常大。
结合学院现有的选课体制，可以发现人工选课模式存在的问题是:
（l）耗时长，工作量大
公选课的准备是从上个学期末到本学期初，经过了老师申报、审核、课程汇总、学生选课、再统计汇总、制作课程表的阶段。
（2）学生无法预知某门课程所报人数课程通知到各个班级后，往往造成部分受欢迎的人们课程人数爆满，学生无法预知课程是否满员，而耽误了选报其他课程的时间。
（3）容易造成所选课上课时间冲突
平顶山教育学院规定每学期学生可以选择两门公选课。
但在发布公选课课程时无法事先安排好上课时间，地点。
这就有可能造成学生所选课时间冲突，不利于公选课的开展。
（4）教师录入、下发成绩不方便
因为是公选课，所以选修的学生分布在各个分院系，教师在课程结束后，要手工录入成绩，并且按照各分院系进行汇总，并将成绩下发到学生手中。
这也增加了老师的额外工作量。
针对传统模式的人工选课存在的问题，为了进一步提高学生选课管理的效率，保证学院学生选课工作的顺利有序进行，信息化和网络化的推行也是正被广泛应用并被实践证明是目前最有效的途径。
目前平顶山教育学院的学生选课网络化基本上是一片空白，很大程度上影响我院学生选课工作的效率。
为了提高学院学生选课工作的效率，建设我学院的网上选课系统势在必行。
1.2课题研究的现状分析
基于Internet应用的MIS系统目前正飞速发展。
传统的MIS系统往往是运行于单机或者组织的局域网上。
而今，随着互联网技术的不断发展，不论是政府、组织、还是企业、社会团体等等机构利用互联网技术开展的:
电子政务、电子商务服务，正越来越紧密地走进人们的方方面面。
MIS系统除了依托于原有数据库技术外，更加离不开网站建设技术；它的服务对象已经由过去主要针对组织的管理决策层，拓展到今天全部的组织成员乃至公众；它的服务领域与服务方式也相应的由简单的提供一些统计报表，到今天能够提供决策支持，公众信息个性化服务等等丰富内容的体系。
进入21世纪以来，国内各学校都在积极推动教育改革，为培养更为优秀的新世纪复合型人才做出努力。
其中，就包含应该进一步完善现有的教务管理体制内容。
从以前的学年制，到现在的学分制，显然，这些改革如果不借助计算机进行管理，是难以想象的。
国内学校的计算机教务管理水平，是随着教育改革的进一步深化和计算机电脑的普及、计算机网络的大规模发展而迅猛发展起来的。
随着职业教育改革的深化，学分制管理必将势在必行，它的核心是允许学生在一定范围内自由选课，即把学习的自主权交给学生。
学生选课时的制约因素比较复杂，而且往往需要在较短的时间内完成。
在开展选修课的同时，发现随着在校学生人数的急剧增加，有关学生的课程信息量也成倍增加，靠人工的填表统计进行选修课报名的方法己经远远不能满足教学的需求，这一改革的实施，需要有现代的教育手段、设备、设施、技术为其服务，面对庞大的信息量，需要有选课系统来提高教务工作的效率。
通过这样的系统，可以做到信息的规范管理、科学统计和快速的查询，用数据库进行管理变得尤为必要。
这可以发挥计算机的优势，大大减轻工作人员的工作量和减少人为的错误，充分体现公开公平、简便快捷、准确稳定和自主处理等特点。
目前，国内大多数高校都已实现了网上选课，但现阶段存在的网上选课系统大部分采用脚本语言（ASP或JavaScript）或基于WindowsDNA（DistributedInternetApplication）及组件技术（COM+）实现。
例如：
华中师范大学开发的网上选课系统，该系统在WindowsDNA（DistributedInternetApplication操作系统和SQLserve2000的平台下，采用MS-IIS（InternetInformationServer）作为Web服务，以ASP与ADO技术相结合来访问站点数据库。
该应用程序用ASP开发的脚本程序全部在服务器端运行，因此客户端使用浏览器即可。
长沙理工大学华科公司开发的长沙理工大学网上选课系统是基于WindowsDNA（DistributedInternetApplication）三层网络计算机体系结构，将COM+组件技术应用于网上选课系统，系统中B/S部分采用ASP实现，C/S部分采用VB6.0实现，而组件使用VisualBasic开发，安装在服务器上，在使用时必须安装客户端并注册，后台数据库采用SQLServer2000。
这些网上选课系统，因为使用的实现技术的缘故，往往存在以下问题:
（5）操作复杂
网上选课应操作简单方便，人机界面友好。
但现有的选课系统大都操作界面不友好，忽略了用户操作的简便性，从而导致选一门课需要经过许多步骤，给使用者和维护人员增加了不必要的麻烦，往往导致学生对要选的课程的开课基本信息比较模糊、学生选课查询不方便等而教师只能对所授的课程进行简单的查询，不能进行成绩管理。
（6）稳定性差
网上选课系统原则上全天候不间断的提供服务，然而现有的网上选课系统经常出现网站不能访问，用户无法登陆的情况，这显然是网络服务器系统的不稳定、抗毁性差造成的。
作为统的设计者，应在发布网站前进行充分的效能测试，从而最大程度上避免这种情况的出现。
（7）系统性能差
由于系统前台采用ASP技术，后台为ADO连接Access数据库，所以速度及性能方面都得不到有力保障，从而导致在选课高峰期有大量同学同时选课的时候经常出现登陆和选课速度很慢，甚至因为选课高峰期访问量骤增而宕机，从而导致学生不能选课。
（8）系统功能不完善
教师不能进行课程成绩管理，成绩报送之类依然手工化，需要任课老师通过手写的方式来填写学生选课成绩，然后将成绩单送到各系部，没有发挥网上选课系统资源共享的优势。
学生登录是以学生学号进行身份验证并且初始密码也往往是固定的，由于学号和密码的不保密性，从而导致许多同学选课结果被人修改，甚至自己都不能登录系统，这样的后果是在同一时间有好几百学生同时去找教务管理员查询、修改自己的密码。
既然不能节省管理员的工作量，这套系统也就失去了意义。
（9）系统的技术门槛过高
软件、数据库的安装及服务器的配置需要计算机专业人士才能完成，但实际上经常使用该系统的教务管理人员没有这么深厚的专业理论知识和操作水平，一旦系统出现问题，使用者便会束手无策，只能等待专业人士的帮助，从而耽误使用。
现在的网上选课体系架构主要有两种:
基于C/S的客户端登陆选课方式和基于B/S的网页登陆的选课方式。
基于C/S结构的选课方式
具体的做法是由管理人员将C/S结构的选课软件安装在信息中心的服务器上，然后学生在规定的时间内到指定地点登陆客户端进行选课。
这样，虽然选课时间、地点比较集中，但缺陷也是明显的，这样选课依然工作量大，工作效率低，浪费了大量的人力和物力。
随着Internet的飞速发展，校园网的完善，网上选课系统采用B/S结构的取代原有的C/S结构，是教育信息化、现代化的必然趋势。
（l）基于B/S结构的选课方式
该方式采用浏览器/服务器的方式，通过动态网页（如ASP、JSP等）便可以直接访问数据库，从而实现网上选课。
该方式能很好的克服C/S结构选课系统的不灵活性和低效性，选课学生在学校规定的选课期间，只要能连接校园网就可以进行选课操作，极大地方便了选课过程，节约了人力物力，充分利用了校园网资源。
1.3研究内容和设计目标
基于网上选课系统，每学期的开课信息将在Web网站上公布，学生可以通过校园网上任何一台联网计算机进行查询、选课，教务管理部门可以追踪课程的选课情况，根据学校的师资和教学资源实时进行调控，并将调整信息实时动态发布，任课教师可以在选课过程中随时了解课程的选修情况，在选课结束后立即得到所有选课学生名单，而不再是一摞选课单。
由于综合知识模块的选修课程允许学生根据各自的需求在一定范围内灵活选择，一些课程因为教学资源的限制对选修人数、上课时间、地点等方面有限制条件，系统要能对课程设置选修人数、年级、面向院系等限制条件。
便于教务处、各院系教学秘书完成选课过程各环节的教学管理。
选课过程具有一定的时效性，系统要能在短时间内响应大量学生的查询和选课需求并及时处理；能严格按照学校教务管理的有关规定，按时完成全校学生选课的网上登一记报名，实现选课工作的计算机化管理；具有良好的开放性和通用性，指定用户在规定的时间段内可随时通过校园网登陆系统进行选课并查询相关信息；提供智能化的检测和管理手段，能对选课情况进行实时在线监控，核查学生选课信息，杜绝不符合规范的选课现象；具有各种查询、统计和报表功能，为教务管理提供原始依据；基于Web浏览器，操作简单方便，界面美观大方，便于推广和使用；选课系统与成绩管理、教学计划管理、排课管理等其它教务系统具有良好的接口，信息相互沟通，为形成最终网络化、一体化和智能化的综合教务管理信息系统奠定基础。
根据平顶山教育学院的实际情况，征求各方面的意见，对于选课的各方需求，选课的业务流程进行调查、分析，确定了课题要研究的主要内容。
（l）每学期的开课信息在校园网站上公布；
（2）学生通过校园网查询课程信息，登陆网上选课系统进行选课、密码修改、成绩查询等；
（3）教务管理部门可以及时追踪课程的选课情况，并根据学校的师资和教学资源实时进行调控，并将调整信息实时动态发布；
（4）任课教师可以在选课过程中随时了解课程的选修情况，在选课结束后立即得到所有选课学生名单。
本系统充分利用平顶山教育学院现有的网络资源，建立完善的网上选课系统，从而实现教学职能部门、教学业务部门与学生三者之间的信息及时通讯和共享。
1.4论文组织结构
第1章，介绍了课题的背景，课题研究的内容，以及课题目前的发展现状分析。
第2章，对开发选课系统的采用的各项技术做了简单的描述，从架构、数据库、开发语言、开发工作四个方面分别介绍B/S结构、SQLServer2000、C#、MicrosoftVisualStudio.NET和ADO等当前先进的开发技术。
第3章，在进行了学生选课系统的需求分析后，对系统的总体架构做了详细说明，分别从两方面介绍:
结构设计包括各模块功能、模块间的调用、模块间的接口；数据库的设计包括各个表单结构。
第4章，介绍了系统详细设计，主要介绍针对学生、老师以及教务职能部门对该系统的使用、管理等模块做了详细的说明。
第5章，对系统进行了测试，并分析了测试结果。
第6章，对研究内容进行总结，对课题的应用前景和下一步要进行工作进行展望。
第2章WEB应用相关技术研究
2.1软件架构:
B/S模式
2.1.1B/S模式的组成
B/S模式，即Browser/Server（浏览器/服务器）结构，是随着Internet技术的兴起，对C/S模式的一种变化或者改进的结构。
在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现，形成所谓3层体系结构。
这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（TCO）。
B/S体系结构由三部分组成：
（l）客户端
客户端的主要任务是显示用户界面，接收用户事件。
B/S体系结构中，用户界面可以是浏览器方式，也可以是传统客户端方式。
（2）应用服务器
一般由WebServer和ApplicationServer两部分组成，用中间件将这两部分集成到了一起。
WebServer是B/S体系结构应用服务器的门户，是联系客户端和真正处理业务的ApplicationServer的桥梁和纽带。
ApplicationServer是应用服务器的核心部分，是真正实现业务功能的服务。
（3）数据库服务器
数据库服务器是业务对象的属性得以永久性保存的载体。
目前，大型B/S体系结构应用系统中用的较多的关系型数据库有Oracle、DB2、SQLServer等。
B/S体系结构的模型可用图2.1表示，从左到右分别为呈现层（即客户端）、事务逻辑层和数据层。
图2.IB/S体系结构
2.1.2B/S模式的优点
B/S模式的管理信息系统基本上克服了C/S模式的管理信息系统的不足，其主
要表现在:
（1）维护和升级方式简单
目前，软件系统的改进和升级越来越频繁。
B/S架构的产品明显体现着更为方便的特性。
对一个稍微大一点单位来说，系统管理人员如果需要在几百甚至上千部电脑之间来回奔跑，效率和工作量是可想而知的。
但B/S架构的软件只需要管理服务器，所有的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。
无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加维护升级的工作量。
如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享。
今后软件升级和维护会越来越容易，而使用起来会越来越简单，这对用户人力、物力、时间\费用的节省是显而易见的。
（2）B/S模式提供了一致的用户界面
B/S模式的应用软件都是基于Web浏览器的，这些浏览器的界面都很相似。
对于无用户交互功能的页面，用户接触的界面都是一致的，从而可以降低软件的培训费用。
真正好的产品在功能越来越复杂的同时应该使产品的使用越来越简单，使用浏览器作为软件界面不但容易统一各种应用系统，也非常便于使用。
对大批的使用人员进行培训是很困难的，时间和人力都难以集中，浏览器这种易于使用，几乎不需要培训的方式是最好的选择。
（3）B/S模式的结构易于扩展
由于Web的平台无关性，B/S模式结构可以任意扩展，可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统。
（4）B/S模式具有更强的信息系统集成性
在B/S模式下，集成了解决企事业单位各种问题的服务，而非零散的单一功能的多系统模式，因而它能提供更高的工作效率。
无论是办公自动化管理系统，人力资源管理系统，客户管理系统，ERP等等，发展的趋势是不断融合，采用统一的B/S结构开发的产品无论是现在还是将来都是较好的选择。
（5）B/S模式提供灵活的信息交流和信息发布服务
B/S模式借助Internet强大的信息发布与信息传送能力可以有效地解决企业内部的大量不规则的信息交流。
2.2数据库:
SQLServer2000
2.2.1SQLserver2000概述
SQLServer是Microsoft公司推出的基于客户/服务器结构的关系数据库管理系统，它功能强大、操作简便，广泛应用于数据库系统后台。
越来越多的客户端开发工具都提供了与SQLserve的接口。
SQLserver2000是Microsoft公司于2000年8月推出的，它继承了SQLserver7.0的优点，同时增加了许多先进的功能，具有可伸缩性好、使用方便等优点。
SQLserver2000提供了在服务器上运行的服务器软件和在客户端运行的客户端软件，连接可户和服务器计算机的网络软件则由WindowsNT/2000/XP/2003提供。
其中，SQLserve:
2000数据库系统的服务器运行在WindowsNT/2000/XP/2003上，负责创建、维护数据库、表和索引等数据库对象，确保数据的完整性和安全性，能够在出现各种错误时恢复数据。
SQLserver2000数据库系统的客户端应用程序可以运行在Windows9X/NT/2000/XP/2003系统上，完成所有的用户交互操作，将数据从服务器检索出来以后，可以生成拷贝，以便在本地保留，也可以进行操作。
SQLServer2000是一个优秀的基于客户/服务器（或称后端）提供服务，客户端（或称前端）请求服务。
一般的，一个前端应用程序与后台SQLServer200O组成的数据库应用系统包括两部分：
一是系统前端，一般存在于应用程序界面中，其中包括应用程序和界面显示，请求时间对应的SQL语句；另一个是系统后端，由SQLServer2000组成，它给前端提供各种服务，接收前端提交的SQL语句，并执行该SQL语句，将执行结果返回到前端。
SQLServer2000客户/服务器基本结构如图2.2所示
图2.2SQLSERVER客户/服务器基本结构图
2.2.2SQLServer2000特性
SQLServer2000是一个优秀的数据库管理系统，用来对数据库进行管理。
它适合于各类型应用的后台数据库管理，还可用于数据仓库、大型数据联机分析和电子商务等。
SQLServe2000主要包括以下特性。
（l）企业级数据库功能
SQLServer2000关系数据库引擎支持几乎所有的数据处理环境所需要的功能。
数据库引擎保护数据库的完整性，并使许多并发数据库操作的用户的开销减到最小。
SQLServer2000分布式查询可以用来自不同数据源的数据，就好像这些数据是SQLServer2000数据库的一部分。
（2）XML支持
XML（ExtensibleMarkupLanguage），即可扩展性标记语一言，是由W3C（WorldwideConsortium）的XML工作组定义的。
XML与HTML一样，都是源自标准通用标识语言SGML（StandardGeneralMarkupLanguage），其目标是允许普通的SGML在Web上以目前超文本链接标识语言HTML（HypertextMarkupLanguage）的方式被接收和处理。
EML介于SGML与HTML之间，它比SGML简单但比HTML功能强大得多。
SQLServer2000对XML的支持主要表现在以下几个方面。
◆支持XML-DATA模式。
◆能够使用HTTP访问SQLServer2000。
◆可通过统一资源定位URL（UniformResourceLocator）访问SQLServer2000。
◆MicrosoftSQLServer2000OLEDB提供程序（SQLOLEDB）可以将XML文档设置为命令文本并以流的形式返回结果集。
◆可检索、操作XML数据。
（3）Internet集成
SQLServer2000具有构成大型Web站点的数据存储组件所需要的可伸缩性、安全性和可用性。
SQLServer2000可与WindowsDNA和J2EE（Java2EnterpriseEdition）等分布式构架集成，用以开发Web应用程序。
它还支持EnglishQuery和Microsoft搜索服务等功能，这样在Web应用程序中包含了友好的用户查询和强大的搜索功能。
（4）可伸缩性和可用性
同一个数据库引擎可以在不同平台上使用，如Windows98/2000/XP/2003等，SQLServer2000企业版还支持搜索引视图、联合服务器和大型内存等功能，使系统可以升级到最大系统所需的性能级别。
（5）使用简便
使用简便是SQLServer2000的一大特点。
SQLServer2000易于安装、部署、使用，它包括一系列管理和开发工具，如企业管理器、查询分析器等，这些工具可以使部署、管理和使用SQLServer2000变得简便好用。
（6）数据仓库
SQLServer2000包括析取和分析汇总数据以进行联机分析处理（OLAP）的工具。
SQLServer2000AnalysisServices提供联机分析处理（OLAP）技术，用以组织大量的数据仓库数据供客户端进行快速分
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