采用关系数据库、软件工程和管理信息系统开发等技术,重点研究网上作业系统的需 求分析、概念模型、逻辑建模和物理结构设计等方面的问题。通过深入调查和借鉴实际经 验,挖掘出“网上答疑”、“网上作业教师操作”和“网上作业学生操作”子系统在设计时 必需的大量而复杂的各种数据以及它们之间的关系,完成了系统的需求分析和概念模型设 计根据概念模型向逻辑模型转换的规则完成系统的逻辑模型设计,最后根据所采用的关系 数据库管理系统的特点,完成了物理结构设计。本文的研究结论为网上作业系统的全面实 现奠定了坚实的理论基础与实践基础。
采用 ASP.NET 语言实现了系统的“网上答疑”子系统、“网上作业教师操作”子系统 和“网上作业学生操作”子系统的开发,并用 B/S 模式在互联网上实现。
关键词:网上作业、网上答疑、B/S 模式
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武汉理工大学毕业设计(论文)
Abstract
Every homework consists of assigning work, doing the work, asking questions and answering questions.
Include paper, homework, answer, information of the students, eg. The traditional way of finishing the task
not only consumes too much resources ,but also wastes teacher's time and it is difficult to give a point fast,
save the task efficient ,so , it will influent the efficiency of the work. S o that , it is instant to develop the
relative computer information management system in order to manage the information efficiently and
scientifically.
This paper mainly research the request analysis ,concept model , logic architecture and physical design of the
web task system with relation database, software project and information management system ,e.g. By deep
research and actual experience, the author find out much necessary complex data and the relation between
them as “web answer questions”, “web task teacher operation”,” web task student operation” system are
designed in order to finish the request analysis and design the concept model . Then, the logic model of the
system is designed in terms of the rules of transforming the concept model to logic model. Finally, the
physical architecture is finished in terms of the specialty of the relation database management system. The
conclusions of this paper lay the foundation of the realization of the web task system.
The author develops the "question and answer on the internet" sub system, “work operated by teachers on the
internet” sub system, and "work operated by students on the internet” sub system using the language
"AEP.NET”, and makes it work on the internet in B/S mode.
Keyword: work on the internet, question and answer on the internet, B/S mode
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1. 绪论
1.1 NHS 研究的背景
1.1.1 系统研究的背景
随着计算机及网络技术的飞速发展,Internet/Intranet 应用在全球范围内日益普及,当 今社会正快速向信息化社会前进,信息系统的作用也越来越大。各级政府、大公司和大企 业凭着雄厚的资金和人才优势,加快了信息化的步伐,建立了高质量、高效率的办公自动 化信息系统,从而提高了效率,增强了竞争力。与此同时,越来越多的高校、考试和认证 等机构为了适应信息革命的要求,提高自身的竞争力,正打算或正在建立符合自身特色的 信息系统。网上作业系统已经成为现代教学与考察、认证相结合,实现作业管理现代化的 一个重要途径。
网上作业系统(Net Homework System,简称为 NHS),是指利用计算机技术和网络技 术,使作业的发布、解答、批改等工作均由一个软件系统辅助完成,达到简化流程、方便 操作、节约时间、提高作业批改正确率以提高工作效率的一个系统。
NHS 极大地提高了教学的灵活性,现在许多领域已经有了广泛的应用。最有影响的案 例就是 ETS(美国教育考试中心)举办的 GRE(美国研究生入学考试)的计算机文化考试, 它使考试由原来的每年只能有两次参加考试的机会变为每个工作日都可以参加考试。IBM DB2 的 700,701 等考试也都是通过网上作业的形式完成的,当网上作业系统对学生提交 作业时间限制更为严格时,网上作业系统即为一个网上考试系统。有关网上作业系统的其 他的应用也还有许多。但是传统的网上作业系统或者网上考试系统题型单一(多为选择题) 这样的系统虽然批改方便但通用性不强,不容易推广。
1.1.2 面向对象数据库系统
面向对象数据库系统(Object Oriented Database System)是数据库技术与面向对象程 序设计方法相结合的产物。数据库技术从 20 世纪 60 年代发展到今天仅仅几十年的历史, 已经跨越了第一代的网状、层次数据库系统和第二代的关系数据库系统,发展到第三代的 以面向对象模型为主要特征的数据库系统。
第一代数据库系统指层次、网状数据库系统。可以说,层次数据库是数据库系统的先
驱,而网状数据库则是数据库概念、方法、技术的奠基。这两种数据库系统具有以下共同
特点:支持三级模式的体系结构、用存取路径来表示数据之间的联系、独立的数据定义语
言、导航的数据操纵语言。
支持关系数据库模型的关系数据库系统是第二代数据库系统。关系数据库是以关系模
型为基础的。关系模型概括地讲由数据结构、关系操作、数据完整性三部分组成。关系模
型建立在严格的数学概念基础上,概念简单、清晰,易于用户理解和使用,大大简化了用
户的工作。正因为如此,关系模型提出以后,便迅速发展,并在实际的商用数据库产品中
得到了广泛应用,成为深受广大用户欢迎的数据模型。总的说来,关系模型具有以下主要
特点:关系模型的概念单一,实体以及实体之间的联系都用关系来表示;以关系代数为基
础,形式化基础好;数据独立性强,数据的物理存储和存取路径对用户隐蔽;关系数据库
语言是非过程化的,将用户从编程数据库记录的导航式检索中解脱出来,大大降低了用户
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编程的难度。
1.1.2.1 面向对象(Object Oriented)数据模型
一个 OO 模型是用面向对象观点来描述现实世界实体(对象)的逻辑组织、对象间限
制、联系等的模型。其核心概念如下。
1) 对象(Object)与对象标识OID(ObjectIdentifier)
现实世界的任一实体都被统一地模型化为一个对象,每个对象有一个唯一的标识,称
为对象标识(OID)。
2) 封装(Encapsulation)和继承(inherit)
每一个对象是其状态与行为的封装,其中状态是该对象一系列属性(Attribute)值的 集合,而行为是在对象状态上操作的集合,操作也称为方法(Method)。
继承是传统系统和 OO 系统的关键区别之一。子类继承其超类的所有属性和操作,这
意味着,所有原本针对超类设计和实现的数据结构和算法,不需要进行进一步的工作立即
可被子类使用。
3) 类(Class)
共享同样属性和方法集的所有对象构成了一个对象类,简称类。一个对象就是某一类
的实例(instance)。
4) 类层次(结构)
在一个面向对象数据库模式中,可以定义一个类(如 C1)的子类(如 C2),类 C1 称
为类 C2 的超类。子类还可以定义自己的子类。这样,面向对象数据库模式的一组类形成
一个有限的层次结构,称为类层次。
5) 消息(Message)
由于对象是封装的,对象与外部的通信一般只能通过显示的消息传递,即消息从外部
传送给对象,存取和调用对象中的属性和方法,在内部执行所要求的操作,操作的结果仍
以消息的形式返回。
1.1.2.2 面向对象数据库语言
在 OODB 中,与对象模型密切相关的是面向对象数据库语言(OODB 语言)。OODB 语言用于描述面向对象数据库模式,说明并操纵定义与对象实例。OODB 语言主要包括对 象定义语言(ODL)和对象操纵语言(OML),对象操纵语言中一个重要子集是对象查询 语言(OQL)。
OODB 语言一般具备下列功能。 1) 类的定义与操纵
面向对象数据库语言可以操纵类,包括定义、生成、存取、修改与撤消类。其中类的
定义包括定义类的属性、操作特征、继承性与约束等。
2) 操作/方法的定义
面向对象数据库语言可用于操纵/方法的定义与实现。在操作实现中,语言的命令可用
于操作对象的局部数据结构。对象模型中的封装性允许操作/方法由不同程序设计语言来实
现,并且隐藏不同程序设计语言实现的事实。
3) 对象的操纵
面向对象数据库语言可以用于操纵(即生成、存取、修改和删除)实例对象。
另外,面向对象数据库语言有望解决数据库系统中阻抗失配问题。
1.2 B/S 体系结构
浏览器/服务器(Browser/Server, B/S)体系结构,分为表示层、功能层和数据层。表示层 3
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负责处理用户的输入和客户的输出(出于效率的考虑,它可能在向上传输用户输入前进行 合法性验证)。功能层负责建立数据库的连接,根据用户的请求生成访问数据库的 SQL 语 句,并把结果返回给客户端。数据层负责实际的数据库存储和检索,响应功能层的数据处 理请求,并将结果返回给功能层。这种三层结构在层与层之间相互独立,任何一层的改变 不会影响其它层的功能。
B/S 模式是指在 TCP/IP 的支持下以 HTTP 为传输协议,客户端通过浏览器(Browser) 访问 Web 服务器以及与之相连的数据库服务器,它由浏览器、Web 服务器、应用服务器和 数据库服务器所组成,B/S 模式突破了传统的文件共享及 C/S(Client/Server)模式限制,实 现了更大程度的信息共享。B/S 模式的工作原理是:客户层的浏览器通过 HTTP 向应用层 服务器发出请求,Web 服务器通过应用服务器请求数据服务器,并将处理结果以 HTML 形 式返回给客户浏览。
