上機(jī)類作業(yè)是計算機(jī)教育中培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的重要環(huán)節(jié)，其顯著特征是將實踐知識與理論知識有機(jī)地聯(lián)系在一起，并借助于一定的實驗手段來培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力和工程觀念。機(jī)房作業(yè)管理系統(tǒng)  是用于計算機(jī)房教學(xué)老師對學(xué)生上機(jī)實驗作業(yè)管理的系統(tǒng)。以往學(xué)生交作業(yè)都需要自備軟盤，這樣極不方便，而且也給管理帶來不便，本程序正是為了改善這一情況，提高教學(xué)效率而開發(fā)的。其直接解決了計算機(jī)房的教師作業(yè)布置、學(xué)生完成作業(yè)的上傳等基本操作，還具有對學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格考勤、對學(xué)生的作業(yè)問題進(jìn)行答疑指導(dǎo)等功能。

　　本文闡述了運(yùn)用ASP.NET技術(shù)構(gòu)建一個計算機(jī)類作業(yè)管理系統(tǒng)的過程，描述了B/S模式的概念及特點(diǎn)、ASP.NET的優(yōu)越性及對作業(yè)管理系統(tǒng)的分析，該系統(tǒng)主要完成了作業(yè)的上傳、教師對作業(yè)的批改，系統(tǒng)的穩(wěn)定性高，操作簡單。

　　1  系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

　　B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server,瀏覽器/服務(wù)器模式），是WEB興起后的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式，WEB瀏覽器是客戶端主要的應(yīng)用軟件。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的部分集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用?？蛻魴C(jī)上只要安裝一個瀏覽器（Browser），如Netscape Navigator或Internet Explorer,服務(wù)器安裝Oracle、Sybase、Informix或 SQL Server等數(shù)據(jù)庫。瀏覽器通過Web Server 同數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。B/S的優(yōu)點(diǎn)就是可以在任何地方進(jìn)行操作而不用安裝任何專門的軟件，只要有一臺能上網(wǎng)的電腦就能使用，客戶端零維護(hù)。系統(tǒng)的擴(kuò)展非常容易。

　　B/S結(jié)構(gòu)采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立企業(yè)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)或利用Internet虛擬專網(wǎng)（VPN）。前者的特點(diǎn)是安全、快捷、準(zhǔn)確，后者則具有節(jié)省投資、跨地域廣的優(yōu)點(diǎn)，需視企業(yè)規(guī)模和地理分布確定采用哪種方式。企業(yè)內(nèi)部通過防火墻接入Internet,在整個網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　2 系統(tǒng)的功能需求

　　2.1 用戶的登錄功能設(shè)計

　　登錄功能要求3種用戶能在同一界面登錄，學(xué)生、老師、管理員以用戶名與密碼進(jìn)行登錄。如果用戶名錯誤或不存在、密碼錯誤，應(yīng)當(dāng)給予提示。

　　2.2 學(xué)生子系統(tǒng)功能設(shè)計

　　本子系統(tǒng)面向的用戶為學(xué)生用戶，主要有3個功能：

　?。?）上傳作業(yè)

　　要求先找到上傳的對象（老師），然后瀏覽本地計算機(jī)目錄，找到要提交的文件，并提交到對應(yīng)的老師目錄下，系統(tǒng)會自動記錄該作業(yè)提交的信息，完成提交過程，返回成功信息。

　?。?）管理作業(yè)

　　要求學(xué)生用戶能查詢所有作業(yè)的成績，并按科目類別排列顯示；可以對作業(yè)進(jìn)行查看、刪除。

　?。?）修改個人信息

　　要求輸入密碼時，密碼以隱藏模式顯示；輸入新密碼時，要對密碼進(jìn)行二次檢驗和長度檢驗；修改成功后提示成功?？尚薷某~戶以外的所有信息。

　　2.3 老師子系統(tǒng)功能設(shè)計

　　本子系統(tǒng)面向的用戶為老師，主要有3個功能：

　?。?）修改個人資料

　　要求輸入密碼時，密碼以隱藏模式顯示；輸入新密碼時，要對密碼進(jìn)行二次檢驗和長度檢驗；修改成功后提示成功?？尚薷某~戶以外的所有信息。

　?。?）發(fā)布公告

　　要求可以發(fā)布新的公告，并可以對公告進(jìn)行管理。

　?。?）作業(yè)管理

　　要求可以發(fā)布作業(yè)、設(shè)定作業(yè)提交期限，并可以管理其發(fā)布的公告、按作業(yè)的題目查詢要批改的作業(yè)、對作業(yè)進(jìn)行批改與管理。

　　2.4 管理員子系統(tǒng)功能設(shè)計

　　本系統(tǒng)面向管理員用戶，主要有3個功能需求：

　?。?）修改密碼

　　修改管理員密碼，要求賬戶不能修改。

　?。?）角色管理

　　增加老師，正確錄入老師信息（姓名、密碼等），錄入值不能為空。管理教師，刪除數(shù)據(jù)庫中所有該老師關(guān)聯(lián)信息。管理學(xué)生，對學(xué)生信息進(jìn)行，否則學(xué)生即使注冊也無法登錄；對學(xué)生信息進(jìn)行刪除。

　?。?）課程管理

　　根據(jù)老師的姓名，對課程進(jìn)行增加和刪除管理。

　　3 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計

　　數(shù)據(jù)庫（Database）是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫，它產(chǎn)生于距今五十年前，隨著信息技術(shù)和市場的發(fā)展，特別是二十世紀(jì)九十年代以后，數(shù)據(jù)管理不再僅僅是存儲和管理數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)變成用戶所需要的各種數(shù)據(jù)管理的方式。數(shù)據(jù)庫有很多種類型，從簡單的存儲有各種數(shù)據(jù)的表格到能夠進(jìn)行海量數(shù)據(jù)存儲的大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都在各個方面得到了廣泛的應(yīng)用。

　　概念模型是對現(xiàn)實世界的抽象和概括，它真實、充分地反映了現(xiàn)實世界中的事物和事物之間的聯(lián)系，它獨(dú)立于計算機(jī)的數(shù)據(jù)模型和特定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。描述概念模型的有力工具是E-R 圖，本系統(tǒng)的E-R圖如圖2所示。

　　邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)就是把概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段設(shè)計好的E-R圖轉(zhuǎn)換為與所選用的DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)。E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化要解決的問題是：如何將實體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式以及確定這些關(guān)系模式的屬性和碼。系統(tǒng)的全局E-R圖轉(zhuǎn)換成的關(guān)系模型為：

　　教師（教師名、角色名稱、密碼、系別、性別、職稱、任教班級數(shù)、通訊地址）

　　班級（班級名、系別、人數(shù)）

　　任課（課程名稱、教師名、班級名）

　　作業(yè)（作業(yè)名、作業(yè)序號、作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)人數(shù)）

　　作業(yè)分配（作業(yè)名、班級名、作業(yè)類型、機(jī)構(gòu)數(shù)量、作業(yè)期限）

　　學(xué)生（學(xué)生名、班級名、學(xué)號、角色名稱、密碼、通訊地址）

　　作業(yè)權(quán)限（學(xué)生名、作業(yè)名、學(xué)號、作業(yè)類型）

　　角色（角色名稱、人員名稱、系別、通訊地址）

　　圖文檔（文檔名稱、作業(yè)名、學(xué)生名、班級名、作業(yè)文件類型、完成狀態(tài)、評價狀態(tài)、評價內(nèi)容）

　　機(jī)構(gòu)（機(jī)構(gòu)名、作業(yè)名、班級名、學(xué)生名）

　　教師注冊表（系別、教師名集合、職稱）

　　學(xué)生注冊表（班級名、學(xué)生名集合）

　　本系統(tǒng)的DBMS采用的是MS SQL Server 2000.

　　4 系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)

　　4.1 ASP.NET技術(shù)

　　ASP 是一項微軟公司的技術(shù)，是一種使嵌入網(wǎng)頁中的腳本可由因特網(wǎng)服務(wù)器執(zhí)行的服務(wù)器端腳本技術(shù)。 指 Active Server Pages（動態(tài)服務(wù)器頁面） ,運(yùn)行于 IIS 之中的程序 .因為ASP.net是基于通用語言的編譯運(yùn)行的程序，所以它的強(qiáng)大性和適應(yīng)性，可以使它運(yùn)行在Web應(yīng)用軟件開發(fā)者的幾乎全部的平臺上（筆者到現(xiàn)在為止只知道它只能用在Windows 2000/2003 Server/VISTA/7上）。通用語言的基本庫，消息機(jī)制，數(shù)據(jù)接口的處理都能無縫的整合到ASP.net的Web應(yīng)用中。

　　在ASP.NET中，使用ADO.NET連接數(shù)據(jù)庫，ADO.NET使用XML實現(xiàn)程序和網(wǎng)頁之間的數(shù)據(jù)交換。用XML格式的數(shù)據(jù)集傳送信息，使得開發(fā)者能夠輕易地把處理數(shù)據(jù)的部分和用戶界面的部分分別放在不同的服務(wù)器上。因此，它能夠極大地提高性能以及增強(qiáng)支持多用戶系統(tǒng)的可維護(hù)性。

　　4.2 數(shù)據(jù)完整性的維護(hù)技術(shù)

　　數(shù)據(jù)完整性是指數(shù)據(jù)的正確性和一致性，它有2方面的含義：（1）數(shù)據(jù)取值的正確性，即字段列值必須符合數(shù)據(jù)的取值范圍、類型和的規(guī)定；（2）相關(guān)數(shù)據(jù)的一致性，即相關(guān)表的聯(lián)系字段的列值匹配。

　　在SQL Server數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)中，實施數(shù)據(jù)完整性維護(hù)的方法主要有以下3種，其策略為：

　?。?）對于通過窗口操作輸入的數(shù)據(jù)，一般采用前端應(yīng)用程序來確保數(shù)據(jù)的完整性。這樣，一方面可把非法數(shù)據(jù)在提交到數(shù)據(jù)庫之前就拒之門外，另一方面可讓用戶及時得到操作反饋信息，使系統(tǒng)更加友好。

　?。?）數(shù)據(jù)一致性的維護(hù)，適合于由后端數(shù)據(jù)庫的觸發(fā)器或表定義的約束來實現(xiàn)。這樣可降低前端應(yīng)用程序的開發(fā)量，提高應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可維護(hù)性。

　?。?）對于數(shù)據(jù)完整性和安全性要求較高的系統(tǒng)，則需要采用多層保護(hù)屏障來確保數(shù)據(jù)的完整性和安全性。如在前端應(yīng)用系統(tǒng)程序檢查輸入數(shù)據(jù)的有效性，同時在后端數(shù)據(jù)庫建立表約束、規(guī)則、缺省和觸發(fā)器等措施進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性約束，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。

　　本系統(tǒng)主要采用了后端數(shù)據(jù)庫的保護(hù)措施。后端數(shù)據(jù)庫服務(wù)器保護(hù)又可分為定義create table完整性約束保護(hù)和定義規(guī)則、缺省、索引和觸發(fā)器保護(hù)。其定義為：

　?。?）定義create table完整性約束

　　該方法是在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表的命令語句中，加入字段的數(shù)據(jù)完整性約束語句來實施數(shù)據(jù)的完整性保護(hù)。例如在建表語句中可加入非空（not null）約束、缺?。╠efault）約束、碼（unique）約束、主鍵碼（primary key）約束等。它的主要特點(diǎn)是定義簡單、安全可靠、維護(hù)方便。在創(chuàng)建本系統(tǒng)的物理模型時，就采用了這些完整性約束。

　?。?）定義規(guī)則、缺省、索引和觸發(fā)器

　　在數(shù)據(jù)庫表的創(chuàng)建命令語句中定義約束的方法，雖然具有簡單、方便、安全等特點(diǎn)，但它只對特定的表有效，不能應(yīng)用到其他表，并且只能使用alter table命令進(jìn)行修改或刪除，缺乏一定的靈活性。在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建與表相對獨(dú)立的規(guī)則、索引和觸發(fā)器對象，也能實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性保護(hù)，而且能實施更復(fù)雜、更完善的數(shù)據(jù)完整性約束。它的主要特點(diǎn)是功能強(qiáng)、效率高、維護(hù)方便。

　　類似于表定義中的參照完整性約束，觸發(fā)器可用來保證相關(guān)數(shù)據(jù)的一致性。它還能完成一些表定義的參照完整性約束不能完成的任務(wù)：（1）對數(shù)據(jù)庫相關(guān)表中的更新進(jìn)行級聯(lián)；（2）通過引用其他列或數(shù)據(jù)庫對象來實現(xiàn)復(fù)雜的限制；（3）執(zhí)行"若……則……"分析。例如，若當(dāng)刪除教師表的主鍵碼行時，也要求刪除任課表（teach）的外鍵碼相關(guān)行。

　　5 系統(tǒng)運(yùn)行示例

　　本節(jié)給出了系統(tǒng)運(yùn)行的界面，管理員和教師借助于頁面就可以對作業(yè)信息進(jìn)行管理。圖3~圖6分別為學(xué)生上傳作業(yè)界面、教師發(fā)布作業(yè)界面、作業(yè)批改界面和管理員管理課程信息界面。