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1、丹东电大远程教育教育系统的设计与实现摘要远程教育系统是人们接受再教育的主要形式,并且随着网络技术的不断发展而得到了越来越多的应用。传统的在职人员在电大接受再教育都是通过夜校完成的,学校需要在固定的时间去固定的教师听教师讲授相关课程内容。由于在职人员工作的特点,使得电大教育的教学效果较差,学生的学习质量难以得到保证。远程教育系统的开发能够解决传统教学对时间和空间的限制,学生通过网络利用自己的课余时间进行学习,具有较好的发展前景。本文针对丹东电大远程教育的需求进行远程教育系统的开发,论文首先介绍了丹东电大教育的现状,提出了采用B/S架构进行远程教育系统的开发,实现了电大教育的网络化,解决了传统教学
2、模式的种种弊端。丹东电大远程教育系统的开发是在万维网的基础上,以.NET为开发平台,SQL Server为工具进行远程教育系统中各个功能模块的开发。系统的使用用户主要有教师、学生和管理人员,每个用户对应的权限不同,管理员负责对注册用户权限的分配。只有通过身份认证的用户才能欧正确登陆系统,进行各项功能的操作。测试结果表明,设计的远程教育管理系统能够满足丹东电大学生和教师的使用需求,具有操作简单,运行稳定性高的特点。丹东电大远程教育系统的应用能够从根本上解决在职学生不能参加在校学习的问题,极大的提高了在职学生教学和培训的质量。关键词:电大;远程教育系统;开发和设计AbstractDistance
3、education system is the main form of people accept the re-education, and with the continuous development of network technology has been more and more used. Traditional on-the-job personnel in TV university of re-education is done through the night school, schools need to go in a fixed time fixed tea
4、chers listen to the teacher to teach relevant course content. Because of the characteristic of the on-the-job personnel work, make TV university education teaching effect is poorer, students learning quality is difficult to guarantee. The development of remote education system to solve the tradition
5、al teaching to the limit of time and space, students use their spare time to study, through the network has good prospects for development.Requirement for dandong in distance education, the author of this paper is the development of remote education system, the paper first introduces the status of d
6、andong rtvu education, puts forward using B/S structure to the development of remote education system, realized the rtvu education network, solved the shortcomings of traditional teaching mode. Dandong, the development of distance education system is based on the world wide web, with. NET as the dev
7、elopment platform, SQL Server as a tool for remote education system in the development of each function module. System use user mainly include teachers, students and managers, each user the corresponding permission, the administrator is responsible for the distribution of the registered user permiss
8、ions. Only user can correct login the system ,they can operate the system to complete the various functions. Test results show that the design of remote education management system can meet the demand of dandong electric college students and teachers use and has simple operation, the characteristics
9、 of high operating stability. Application of dandong in distance education system can fundamentally solve the problem of in-service students cannot attend school learning, greatly improve the quality of the in-service students teaching and training.Key words: radio and television university; Remote
10、education system; Development and design目 录第一章 绪论51.1课题背景51.2国内外现状51.2.1国外现状51.2.2国内现状71.3 远程教育的优势81.4 课题内容81.5 研究意义91.6 论文组织安排9第二章 相关技术理论基础112.1 .NET 技术介绍112.1.1 .NET 简介112.1.2 .NET 技术的优点122.2 数据库技术132.2.1 SQL 的由来和特点132.2.2 SQL server132.3 B/S模式142.3.1 B/S和C/S简介142.3.2 B/S和C/S架构区别29142.4 UML技术152.5
11、 访问控制技术162.6 本章小结16第三章 电大远程教育系统的需求分析183.1 建设背景183.2系统建设可行性分析183.3 管理平台需求概述193.4 系统业务流程分析213.5 功能需求213.7 性能需求223.8 系统用例图233.9 系统类图273.9 本章小结29第四章 系统的设计304.1 设计原则304.2 架构设计304.2.1 总体架构设计304.2.2 软件架构设计314.3 系统功能模块设计324.3.1 结构分析334.3.2 功能模块设计344.4 考试系统的结构设计354.5 数据库的设计374.5.1 数据库需求分析384.5.2 数据库概念结构设计384
12、.5.3 数据库的逻辑结构设计40第五章系统的实现445.1 系统开发环境445.2 系统功能的实现445.2.1 系统登陆模块445.2.2 教师模块465.2.3 学生模块465.2.4 系统管理人员465.3 界面设计465.3.1 登陆界面465.3.2 学生模块475.3.3 教师模块495.3.4 在线考试51第六章 系统测试536.1 系统测试方法536.2 测试内容536.2.1 界面测试546.2.2 功能测试54第七章 结论与展望567.1 结论567.2展望57参考文献57致谢60第一章 绪论1.1课题背景近些年来计算机技术发展趋势非常迅猛,已经被广泛应用到了生活和生产的
13、各个领域。利用计算机可以实现生产的自动化控制和无纸化办公,随着网络技术的不断发展,网络教育成为我国国民教育的一个重要组成部分,正在逐步改变着传统的教育教学模式。远程教育是近几十年来新兴的一种教育方式,它是现阶段人们接受再教育的主要形式1。利用互联网络,人们通过远程教育系统能够实时聆听老师讲课或者完成老师布置的作业,打破了传统教育重视回见和空间的限制。学生可以自由安排自己的学习日程,同时还能够反复听老师将某次课的内容,具有较大的学习灵活性。远程教育将网络在线教学和课堂教学有效的结合在一起,实现了传统教学方式的优化,意在培养学生自主学习的积极性。远程教育是我国未来教育发展的主要方向2,它将作为学历
14、教育的重要补充而逐渐发展壮大。目前我国大部分学校已经开设了网上课程的学习,并且得到了政府和教育部门的大力支持,特别是近几年我国各大高校的远程教育招生火爆,保持着良好的发展势头3-4。远程教育的蓬勃发展意味着人们对知识重要性认识的提高,通过远程教育人们可以不断丰富自身的科学文化知识,增加对科技世界的了解程度,正是基于人们这种对知识的需求,远程教育才得到了较快的发展。目前世界上具有较前意识的各类精英,都将其注意力集中到了远程教育项目,随着互联网技术的不断普及,远程教育的发展前景将会越来越好。我国正处于社会主义初期阶段,东西部地区经济发展严重不平衡,特别是西部地区经济条件比较落后,远程教育的发展还非
15、常缓慢。为了应对未来时代的需求,我国远程教育机构正在不断进行改革,通过采用更加科学的管理方式和开发优秀的教学资源增加其在市场竞争中的优势5。1.2国内外现状1.2.1国外现状国外在远程教育方面,发展较早,大约在20世纪90年代就开始了对于网络教学平台的研究,到目前为止,国外关于远程教育的实践经验已经非常丰富。在美国每年的政府报告上都会涉及到关于远程教育的问题,报告着重于远程教育的重要性,要求每个公民都应该跟上网络时代的步伐。1992年,克林顿提出了教育信息化的理论,并在1996年提出了“教育技术行动”。行动的主要宗旨是:到2000年,在美国的每一个教室或图书馆都能够登入远程教育平台,每个公民都
16、能够在教室或图书馆通过教育平台接受网络教育。行动的基本原则是:a每个学生都能使用到计算机;b每个教室都连到Internet上;c开发能够整合到课程中的优秀教育软件;d鼓励愿意使用和善于使用新技术进行教育的教师。克林顿在1997年的国会上又提出:将在1998年投入510亿美元的巨额预算用于实施一项称之为“美国教育行动”的宏伟计划和模式。现在的美国有一半以上的高校都开设了网上课程,各种网上培训学校在整个的美国的学校中已经形成成为一个具有145亿美元的学习市场,网上市场广泛,发展迅速。美国的Blackboard教学系统就是一个例子。Blackboard是一个能够支持百万在线学习的教学平台,包括哈弗大
17、学、斯坦福大学在内的近3000所大学都在使用Blackboard系统。在这个系统中,师生可以通过网络在线查询学习,还可以与教师进行在线交流。另外,在加拿大远程教育也有很大的发展。加拿大开设有一个“数字化收藏”的项目,该项目由学校和私人机构出资将来自于图书馆、博物馆的各种资料汇集在一起数字化,然后通过网站将这些信息传递给公众。这个项目的资料包括历史、政治、地理以及各种各样的专业资料和教学材料,目的是为了让大众都拥有学习的机会,拓宽学习渠道,传播知识,建立一个人人学习的社会,开创网络知识时代。加拿大的WEBCT远程教育系统在全球具有很大的影响力。WEBCT远程教育系统主要针对于高校学生,提供课程表
18、、学术交流、查询分数、参考资料等功能。在英国政府正在建立一个以提供全民学习的国家学习网络,该项目对于推进远程教育以及教育的信息化都有重大的意义。 Bodington 是英国利兹大学开发的一个适合大型组织的远程教育系统,6该系统主要提供丰富的功能模块以及为学生提供较为完整的导航功能,在该系统中学生能够迅速的找到自己所需要的资料。同时,全球的许多国家越来越注重网络远程教育的发展,逐步建设具有开放性、全球性的教育系统。由澳大利亚马丁.多格玛斯开发的Moodle远程教育学习平台,目前正在使用的国家高达150多个,该平台主要是为了构建和谐的社会主义社会,该系统具有很强的自主学习性,操作简单,实用,为使用
19、者提供成绩管理、作业管理、课程管理、邮件管理等功能7。1.2.2国内现状随着互联网的发展,信息逐渐的全球化,传统的教育现状已经不能满足现代教育的需求,远程教育应运而生,并引发出二十一世纪的教育狂潮。与西方发达国家相比,我国的远程教育发展较晚。大约在20世纪末,我国才开始注重远程教育的开展。现在约有80%的大学院校都拥有自己的校园网,大部分的院校都设有多媒体教室,但这些院校主要分布在东部地区,西部地区的发展较为落后。目前,我国已经注重对西部地区的教育,西部已有150多所院校拥有校园网设施,国家还在西部地区建立了一万个“现代远程教育教学收视点”,在西部中小学建立远程教育,为西部的小学配备计算机等各
20、种无线接收设备,使学生能够在校内直接观看中国教育电视台播放的关于教育类的节目,能够快速的传播教学资料,优化教学内容,更快速的提高西部学校的教学水平。目前我国的远程教育系统主要有两种形式:引进国外优秀平台和自主研发远程教育系统。其中引进外国优秀远程教育平台主要是引进诸如Blackboard、Moodle、Bordinton等优秀的远程教学系统,这些远程教育系统能够很好地推动我国远程教育的发展,但立足本国的国情,要想更好的发展远程教育,最根本的还是从本国实际出发,自主研发具有本国特点的教育系统。自主研发主要是为了弥足外来文化在本地文化中的不足之处。在国内较为优秀的远程教育系统主要有:Vclass、
21、清华网络教育平台、腾创远程教育平台、SmartStone培训系统等。其中Vclass是北京师范大学开发的教学平台,采用能够扩展的分层结构,通过互联网开展远程教学,其组成部分主要是:网教学管理系统、网络教学系统、网络课程开发工具以及学科教学资源库管理系统。清华网络教育平台已经应用于部分的高校远程教育中,该平台具有智能化系统,能够智能答疑,自动解答等功能,还能够有效的结合个人资源与公共资源,实现智能化管理。腾创远程教育平台是基于Java框架,MYSQL为数据存储集教育与培训于一体的综合教育平台,能够实现在线远程教育的功能。SmartStone培训系统主要用于国际大型企业的网络培训,结合国内培训项目
22、的需求,为个人提供先进的培训技能。目前我国许多的著名高校诸如复旦大学、邮电大学、香港科技大学等学校也在使用SAKAI的远程教育系统,其中复旦大学还在其基础上创建了具有本地功能的共享版SAKAI远程教育系统,使其更符合中国的远程教育形式。1.3 远程教育的优势经济条件的不断改善,人们生活水平的不断提高,使越来越多的人希望得到再教育的权利,为此我国在2007年正式提出了发展远程教育,构建终身学习型社会的目标,使远程教育正式被列入国民教育的基本范围41。在其发展过程中主要面向基层、地方、边缘和少数民族地区的成人教育,通过先进的办学理念和教育思想,电大远程教育得到了社会各界的广泛好评42。教学资源直接
23、关系到远程教育的整体教学质量,为此电视大学经过很多努力,建立了非常完善的教育资源体系。首先电视大学在的课程资源是由国内外非常著名的学者创建,同时根据丹东电大的具体情况,对相关方案和规划进行了修改和完善。其次电大在平时的教育和教学过程中加强跟其它高校之间的联系,通过资源共享,学习其它学校在教学资源中的优势,以弥补自身的不足。最后电大积极拓宽跟企业之间的联系,深入企业调研,或者企业用工的最新需求,在教育教学过程中按照企业的需求进行课程设置,保证学生毕业后能够适应新岗位的需求。1.4 课题内容课题研究的最终目的是得到适用于丹东电大课程教学和教学管理的需要,开发一个完整的远程教育的系统实现对成教学院远
24、程教育学生管理的需求。该系统在设计过程中采用了跟普通高等教育学生管理系统相同的框架架构和数据标准,方便了系统后续的管理内容。论文的主要内容有:(1)介绍系统开发过程中需要用到的各项技术,丹东电大远程教育系统开发过程中采用了.NET作为系统开发的主要平台,选择了比较先进的B/S架构对远程教育管理系统进行了设计,数据存储采用了性价比较高的SQL Server数据库,为系统的开发奠定了理论基础。(2)对丹东电大远程教育系统的需求进行了分析根据丹东电大远程教学的需求,完成了系统UML的设计。根据软件系统设计的基本特点,对系统设计中用到框架结构进行了规划,对系统的设计需求进行了分析,得到了基本用例图。并
25、且根据远程教育系统中数据量的大小确定了系统开发过程中采用的数据库类型,实现了系统开发过程中各项数据的安全存储。(3)对系统的应用平台进行了设计根据丹东电大远程教育系统的功能和预期目标,给出了系统的设计目标和功能需求,对系统中的各个功能模块进行了设计。(4)丹东电大远程教育系统的测试系统设计完成后对系统中的各个功能模块进行了测试,以检验系统是否达到了预期设计要求,是否能够实现预定功能,并且针对测试中系统存在的错误进行了修改,增加了系统的各项性能。1.5 研究意义 丹东远程教育系统是在全国远程教育蓬勃发展的大背景下进行开发的,其主要目的是为了满足学校远程教育管理的需求,使全国各地的学生能够通过学校
26、的远程教育系统学习到相关的科学知识。同时还为学生提供了更多的学习渠道,提高了学生自主学习的积极性,从一定程度上减轻了老师和教育管理工作者的工作量,具有较高的实际应用价值。丹东远程教育系统的设计完成后,老师将相关课程以视频的形式存储在系统中,学生主要通过网络听老师讲相关课程,课程的讲解和听讲不再拘泥于固定的时间和教室,网络空间容量大,教学内容不受时间限制,丰富了教师课程教学的内容,提高了学生学习的效益,对教学质量的提高有重要的意义。同时远程教育系统的开发能够促进学校教学内容的信息化建设,实现各项教学资源的共享,进一步推动了学校教学内容和方式的改革。1.6 论文组织安排论文写过过程中分七个章节进行
27、叙述:第一章 绪论,介绍了丹东电大远程教育系统开发的背景和意义,并且对远程教育系统的国内外研究现状进行了分析,对文章的组织结构进行了安排。第二章 相关技术理论基础,对系统开发过程中用到的软件技术进行了介绍,包括.NET技术、数据库技术和访问控制技术等。第三章 电大远程教育系统的需求分析,对系统的功能需求和性能需求进行了分析,并且从教师、学生和管理员三个角度对系统功能的要求进行了叙述。第四章 系统的设计,给出了系统的设计原则,确定了系统的结构框架,并且完成了对系统中各个功能模块和数据库部分的设计。第五章 系统的实现,介绍了系统功能实现的具体流程,并且给出了相关功能使用界面。第六章 系统的测试,对
28、丹东电大远程管理系统的各项功能进行了测试,是系统开发的最后一个步骤。第七章 总结和展望,对文中所做的具体工作进行了阐述,给出了论文的总体结论,并且对系统未来的发展方向做了展望。第二章 相关技术理论基础 2.1 .NET 技术介绍 2.1.1 .NET 简介.NET技术是美国微软公司与2000年发布的一个开发平台的应用程序,它在开发过程中采用ASP.NET语言,采用面向对象化的开发方式,是一个Web应用程序开发平台,下图2-1为ASP.NET的基本结构。图2-1 ASP.NET的基本结构.NET技术主要包括.NET Framework和.NET开发工具两个部分,其中前者采用CLR,所有.NET应
29、用程度中都必须进行安装,它是程序执行过程中进行代码管理的主要部分。NET Framework主要有公共语言运行库和编程类两大部分组成,前者对系统中组件的操作和使用中具有较大的作用,后者是一个面向对象的类库。ASP.NET采用B/S模式,能够为系统开发提供内存管理等相关服务,具备良好的适应性和安全性。与此同时采用该平台进行系统开发可以采用一种全新的程序编程结构,能够是系统具有较高的稳定性11-13。ASP.NET使用三层软件框架结构,其中最上层为系统的变现层、中间层为逻辑层,最下层为数据访问层,三层体系结构的应用使系统具有较低的耦合性和较高的聚合性。ASP.NET在使用过程中还包括了多个对象,如
30、Response、Request、Application、Session、Cookie、Server14,每个对象的功能如下表1所示15。表 2-1ASP.NET 常用对象的功能对象功能Response将数据从服务器发送回浏览器Request检索从浏览器向服务器所发送请求中的信息Session用于存储特定用户会话所需的信息Application用于共享应用程序级信息Cookie用于保存客户端浏览器请求的服务器页面或者存放非敏感性的用户信息Server Web服务器相关的类提供对服务器上的方法和属性的访问ASP.NET体系中的逻辑层是系统设计中的核心模块,用来完成各项业务规则的制定和流程的实现。
31、三个层次中底层无法获取上层内容,相邻两层之间相互依赖,这种类型的体系结构保证了上层设计内容改变后,下层数据内容不会被影响。所以处于中间层的逻辑层既是数据的调用者,也是数据的被调用者,关系到整个系统设计的质量16-18。 2.1.2 .NET 技术的优点系统设计过程中采用ASP.NET具有以下五个方面的优势:(1)系统具有较高的运行效率,ASP.NET在使用过程中需要先将实现写好的程度代码转换成系统能够识别的中间代码MSIL,运行后如果需要哪段程序代码再由程度即时编辑器将其转换成微软代码。跟传统编译过程中需一次性将所有代码转换成机器语言要节省大量的时间,在一定程度上提高了Web的应用效率。(2)
32、代码相对简单,ASP.NET在进行系统开发过程中使用大量的控件,并且将其封装在一个固定的库中,用户在使用过程中可直接调用,省掉了代码编写这项。控制在系统设计过程中只需拖动到相应的位置即可,因此跟其他系统开发方法相比,省去了大量代码编写的麻烦。(3)较大的灵活性,ASP.NET使用公共语言库,提供了多种跟Web实现无缝连接的方案。设计人员可以根据自己的习惯选择合适的语言进行开发,还可以采用多种语言开发一个系统,提高了系统的运行速度。(4)易于程序的管理和调试,ASP.NET在进行系统开发时将代码中的逻辑部分和Web单独显示,能够方便程序开发人员进行代码的编辑和处理,同时易于进行代码的后期维护。(
33、5)较强的适应性,系统开发完成后可以在所有Web上运行,具有较好的通用性。2.2 数据库技术2.2.1 SQL 的由来和特点SQL是目前应用最多的数据库之一,它是由微软公司开发的一款适用于关系型的数据库之一,国际化标准组织对其开发过程中的语言标准进行了统一的定义19。SQL是结构化查询语言的英文首字母缩写,最早被IBM公司用来进行DB2书籍库系统的开发,在后续的使用过程中逐渐被定义为一种数据库开发语言,别广泛应用在各大数据开发平台中,如常见的SQL Server数据库、Access数据库、Oral数据库等,它们均使用SQL语句完成对数据库中各项数据的添加、编辑、查找和删除等各项操作20。 2.
34、2.2 SQL server SQL server是一个众多数据库中的一种,为软件系统中的各项数据提供了强大的存储功能,能够有效提高各种数据的性能。采用SQL server进行开发的数据库能够方便的实现跟互联网之间的连接,用户能够在网页上方便的浏览数据库中存储的各项数据信息,并且进行相应的操作。SQL server还支持对分布式数据的处理功能,方便用户根据自己的情况进行方便的选择。SQL server数据库跟其它数据库系统相比具有以下四个方面的优势:(1)具有较高的伸缩性,用户使用非常方便;(2)具有用于决策的数据仓库功能;(3)购置和运行成本低,具有较强的经济效益;(4)集成性好,能够方便的
35、实现跟其它服务器之间的连接。SQL server对环境的适应性能较强,能够很快的完成对各项数据的分析和管理,具有其它软件无法比拟的优势,增强了企业在市场中的竞争力。另外,SQL server具有较强的扩展功能,能够为XML语言提供核心支持功能21-22。为了保证数据使用的安全性,数据库还增加了对其各个文件的加密功能,满足了各个企业对数据保护的要求,同时加密处理能够保证用户在使用过程中不改变原有程序而实现对数据的各项操作处理23。该数据库还提供了对数据审查的功能,防止数据输入过程中出现的各种错误,同时提高了数据库配置的灵活性24。2.3 B/S模式2.3.1 B/S和C/S简介C/S结构是传统模
36、式下经常采用的一种框架结构,主要包括了客户端、中间件和服务器三个部分。使用过程中客户端需要安装相应的软件,以完成客户端和服务端数据之间的连接。服务器完成对客户端请求的管理和相应,中间件实现二者之间数据的连接25-26。C/S架构下系统大部分的工作都由客户端来完成,服务器所分配的工作内容较少,故能够实现对各种请求的快速响应。但是在使用过程中客户端需要做好对软件系统的更新和升级,后期维护成本较高。B/S架构是在C/S架构的基础上进行设计的,它包括服务器和网页两个部分,伴随着网络技术的不断发展,B/S架构下的大部分界面功能由浏览器来完成,只有一小部分的请求通过Browser来完成,因此在使用过程中B
37、/S架构无需在客户端安装任何软件,用户通过微软提供的界面即可实现系统功能,减少了系统后期维护所需成本。B/S架构下只要用户能够上网即可实现对系统的操作,不受时间和地点的限制,且系统具有较强的扩展能力27-28。2.3.2 B/S和C/S架构区别29 (1)安全性能不同采用C/S模式进行系统设计,客户端遍布在全国范围内,并且负责对系统中数据的处理,如果其中一个客户端受到入侵就会造成整个系统的严重破坏。特别是近些年来,随着国际间合作的推进,很多企业都在国外建立了分厂,为了保证系统中数据的统一性,必须经常对系统中的数据进行更新处理,避免数据泄露的可能性。B/S模式下用户采用微软提供的网络界面进行系统
38、的访问和处理,系统中的数据统一存放在企业建立的数据库中,用户浏览后不会被保存,彻底杜绝了数据的泄露。同时也减少了对客户端数据库的更新,降低了企业经营成本。(2)维护方式不同C/S模式需要定期对系统进行维护,确保不同客户端中数据能够保持一致性和统一性,B/S模式通过网络浏览器进行数据的阅读,借助于微软系统提供的界面,企业可将其大部分精力用于服务器的技术研发和升级,无需考虑浏览器的升级,节省了客户端系统维护所需要人力资本。(3)负荷不同C/S模式下大部分的操作是在客户端完成,服务端只需要相应客户端的命令即可,所以其服务器承担的负荷相对较轻,客户端较重。B/S模式中客户端是网页浏览器,只负责界面的现
39、实,不进行业务的处理,所以B/S模式下客户端的负荷较小。2.4 UML技术UML是一种基于图形的建模语言,在使用过程中采用面向对象的方法,在新软件开发过程中用来完成对各类技术文档的创建30。它能够完成对静态和动态两种不同数据结构的描述,其中前者是描述各个对象特征之间存在的关系,后者则描述系统中不同对象之间进行消息传递的规则。UML在使用过程中具有其它建模语言无法比拟的优点,能够简化系统设计过程中大量程序的编写,并且具有较强的适用范围,常被应用于系统设计的需求分析阶段31。UML语言和其它类型的语言的定义一样,包括了语义和表示方法两个方面的内容32。(1)语义定义该部分从语法和语义层面对UML建
40、模语言中的各个元素进行了说明,能够使不同的开发人员对程序含义的理解相同,不至于出现理解差异问题。同时UML还预留了很大的语义扩展空间,为后续语言的发展打下了良好的基础。(2)表示法UML采用图形和一些常用符号进行程序的描述,并且给出了不同图形和符号的具体含义,保证了全世界设计人员能够使用统一的标准。目前常用的UML图形包括了用例图、静态图、行为图、交互图和实现图,其中用例图的应用最为广泛。用例图是以用户的角度对系统中所需要的各项功能进行叙述,给出不同用户所要进行的操作。软件系统设计过程中首先要根据不同用户所要完成的操作进行需求分析,然后在通过UML语言对用户的各项使用需求进行表示,得到系统的静
41、态模型,最后完成对系统行为的描述。2.5 访问控制技术访问控制技术在系统中应用的主要目的是对系统中的数据进行保护,在系统安全保证方面具有其他技术无法达到的作用。访问控制技术主要通过设置不同用户的访问权限实现用户对系统各项功能使用的限制,防止非法用户对系统内容和数据的肆意篡改。现阶段应用较多的有自主访问控制、强制访问控制和基于角色的访问控制三类。自住型控制技术被应用在Unix系统中,用来限制多个用户对系统的同时访问。上传资源的用户能够自由访问和修改其上传到系统的资源,并且能够设定其他用户对该资源的访问能力。但是由于系统不具备该资源的所有权,所以无法设定对不同用户的访问权限。另外该访问控制技术不能
42、够有效的组织特洛伊木马对系统进行的攻击,无法保证上传到系统中各项资源的安全性。也就是说这种类型的访问控制对特洛伊木马无任何阻止能力。强制性访问控制技术常被应用在军事领域,它将系统中的用户分成主体和客体两个部分,并且实现对主体和客体之间的访问权限进行了设置。当二者之间有访问请求存在时,系统会首先判断二者之间的级别,然后在判断是否赋予其访问权限。系统使用该类型的访问控制方式后,信息只能够在主体和客体之间单向传递,即访问级别高的用户能够读取比其低的用户信心,反之也不可以。单向信息传递能够有效阻止特洛伊木马对系统中数据的攻击性,但是不能够实现系统中不同级别用户之间信息的共享,也就是说在防止非法侵入的同
43、时也限制了合法用户对系统数据的正常访问。基于角色的访问控制克服了上述两种访问控制技术的权限,在设计过程中给不同的用户分配不同的访问权限,建立了一个层次性用户模型。该技术使用的安全策略种类较多,按照用户不同的角色分配不同的使用权限,既保证了用户对系统数据的正常访问,又避免了木马的攻击。同时该技术还简化了系统管理人员的工作内容,使用过程中如果用户角色发生变化,系统管理人员只需更改其角色和权限之间的关系就可实现对其权限的修改。2.6 本章小结本章主要针对丹东电大远程教育系统开发过程中采用的软件技术和使用的相关工具进行了介绍,包括.NET技术,开发工具主要指SQL Server,系统开发过程中采用了浏
44、览器和服务器组成的B/S构架模式。第三章 电大远程教育系统的需求分析3.1 建设背景电大是我国广播电视大学的总称,为全国范围内的成人提供了一种接收再教育的途径。丹东电大是辽宁电大的一个分支,每年都有很多学生报名参加电大课程的培训和学习。随着学校办学规模的不断扩大,吸引力来自全国各自的有志青年报考学习,但是由于地域的限制以及工作时间的限制,使得很多学生耽误了上课时间,给其毕业带来了困扰。经过调查,我们发现丹东电大教育教学的现状如下:(1)随着报考人数的不断增加,学校开设的专业不断增加,由于学生分布在全国各地,给管理人员的工作带来了很大的不便。(2)学生需要经过入学考试,录取、缴费、注册、学习、做
45、作业和考试等很多项内容,成教学生一方面要完成自己的工作任务,一方面要在业务时间进行学习,时间安排非常紧张。学校很难协调所有学生的上课时间,另外外地学生由于地域限制来回奔波,浪费了大量的时间和金钱。这种现象的存在导致电大教育的教学活动不能够正常进行。(3)学生各项事务的处理都需要学生到学校亲自办理,学校的各项信息传达也不及时,不能保证学生按时完成学校的各项任务。鉴于此,学校决定开发远程教育系统,使学生能够通过网络自己在系统中完成相关课程的学习,避免学生业余时间不一致,课程不好安排的现象。同时学校的各项通知都会在远程教育系统中进行通知,学生在家即可查看,非常方便。3.2系统建设可行性分析丹东电大是
46、辽宁电大的一个分支,学生采用课余或者晚上时间进行课程学习,随着学生数量的不断增加,开设课程类别也逐渐增加,传统的教育教学模式不能满足所有学生对继续学习的要求。他们白天需要工作,还有很多自己的事情需要处理,如果采取集中授课有很大一部分学生都不能按时参加,为了保证远程教育的教学质量,学校决定开发远程教育系统。为了保证系统开发的成功性,我们从技术性、经济性和时机性三个方面进行分析:(1)技术性,技术是系统能够开发成功的主要指标,需要从系统的软件和硬件两个方面进行考虑。本次设计过程中采用B/S的架构模式,系统使用过程中所需要的各种资料和数据均存放在远程服务器上,教师和学生使用时选择相关操作即可。B/S
47、架构下用户和远程服务器之间通过文件的上传和下载两种方式实现数据的交换,既能够满足教师上传教学资料的需求,又能够满足学生听课和下载课程资源的需求。同时B/S架构具有较高的数据安全性,能够保证用户信息不被泄露。数据存储选择了SQL Server数据库,既具备较大的存储空间,又能够方便进行数据的处理,能够满足丹东电大远程教育系统中数据的存放需求。(2)经济性,远程教育系统开发完成后主要供成教学生在线学习需求,教师在线讲授课程,节省了传统教师租赁或者建设所需要的资金。同时远程教育系统能够实现对各项教学资料的管理,实现了教学资料的电子化,节省了大量纸张和油墨的使用。因此可以说远程教育系统的开发具有较高的经济效益。(3)时机性,随着成教发展速度的加快和网络技术的发展,丹东电大远程教学管理系统的开发能够满足不同地区学生学习的需求,另外系统通过网络进行授课,不受时间的限制,学生可以在任何地方任何时间进行远程教育课程的学习。3.3 管理平台需求概述系统的功能需求如下:(1)能够实现对远程教育学生和教师信息的存储,并且能够实现对学生和教师基本信息录入、查询、编辑和删除工作。(2)能够实现对课程信息的存储,并且能够对其进行管理。
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