基于 Internet 的畢業(yè)設(shè)計雙向選題系統(tǒng)設(shè)計.pdf

第 24 卷 增刊2005 年實 驗 室 研 究 與 探 索RESEARCH AND EXPLORATION IN LABORATORYVol. 24 Sup. 2005 基于 Internet 的畢業(yè)設(shè)計雙向選題系統(tǒng)設(shè)計郭毓 1 , 郭海 2 , 房學(xué)軍 1 , 黃巖慧 1(1. 南京理工大學(xué) 自動化系 ,江蘇 南京 210094 ;2.南通工學(xué)院 現(xiàn)代教育中心 ,江蘇 南通 226007)摘 要 :畢業(yè)設(shè)計雙向選題體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念 ,對提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量具有極其重要的作用。針對畢業(yè)設(shè)計雙向選題的教學(xué)需求 ,應(yīng)用 PHP 語言和 MYSQL 數(shù)據(jù)庫 ,首次設(shè)計了基于 Internet 的畢業(yè)設(shè)計雙向選題系統(tǒng)應(yīng)用軟件 ,該系統(tǒng)界面美觀、使用方便、運行可靠、實現(xiàn)了動態(tài)數(shù)據(jù)庫管理。文中介紹了該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其學(xué)生子系統(tǒng)、教師子系統(tǒng)和管理員子系統(tǒng)界面的設(shè)計。關(guān)鍵詞 :畢業(yè)設(shè)計 ;雙向選題 ;PHP ;數(shù)據(jù)庫中圖分類號 : G642. 477 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :B 文章編號 :100627167 (2005) Z20419204Design of Bidirectional Subject2Selection System forGraduation Thesis Based on InternetGUO Yu1 , GUO Hai2 , FANG Xue2jun1 , HUANG Yan2hui1(1. Dept. of Automation ,Nanjing Univ. of Science and Technology ,Nanjing 210094 ,China ;2. Center of Modern Education , Nantong Inst. of Technology ,Nantong 226007)Abstract: Bidirectional subjects2selection system for graduation thesis emphasizes the students2centered conception and isimportant to improve quality of graduation thesis. This software is designed specially to meet the needs of subjects2selectionrequirement. It s based on Internet for the first time using PHP language and MYSQL database. The system has thecharacteristics of attractive , convenient and stable. It also realizes management of dynamic database. Here , systemconfiguration and subsystem design of students , teachers and administrator are introduced.Key words : graduation thesis ; bidirectional subjects2selection ; PHP ; database收稿日期 :2005205220作者簡介 :郭毓 (1964 - ) , 女 , 江蘇南通人 , 教授 , 碩士。研究方向 : 智能控制 , 學(xué)習(xí)控制 , 高精度伺服系統(tǒng)。 Tel : 025 - 84315872 轉(zhuǎn)306 ; E2mail : auto1002 mail. njust. edu. cn1 畢業(yè)設(shè)計雙向選題的意義畢業(yè)設(shè)計是專業(yè)人才培養(yǎng)計劃中的一個重要組成部分 ,是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)知識、基礎(chǔ)理論和基本技能 ,分析解決工程實際問題和初步科學(xué)研究能力的一個重要環(huán)節(jié)。是大學(xué)生走向社會前的一次練兵 ,也是在校期間一次系統(tǒng)全面的訓(xùn)練。努力提高高等學(xué)校畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量是一項重要任務(wù)。選題是畢業(yè)設(shè)計工作的龍頭 ,選題質(zhì)量是畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的起點?？茖W(xué)的選題方式本身也極為重要 ,它直接關(guān)系到畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量 1 。一般高校 ,畢業(yè)設(shè)計選題方式 ,經(jīng)歷了由管理人員任意指定、老師單向選擇到師生雙向選擇的發(fā)展過程。管理人員任意指定課題 ,體現(xiàn)的是一種以管理者為主導(dǎo)的意識 ;教師單向選擇則體現(xiàn)的是以教師為主導(dǎo)的意識 ;而教師學(xué)生雙向選題 ,則體現(xiàn)了“以教師為本 ,以學(xué)生為中心”的新理念。很顯然 ,雙向選題更符合現(xiàn)代教育觀念 ,更能發(fā)揮學(xué)生和教師的主觀能動性。雙向選題要求充分尊重學(xué)生的個人選題意見 ,盡量滿足合理的科學(xué)的選題要求 ,體現(xiàn)了科學(xué)性和人性化的理念。事實上 ,畢業(yè)設(shè)計選題應(yīng)該是教師和學(xué)生共同完成的一項重要工作。隨著學(xué)分制的推行 ,雙向選題顯得更為重要。現(xiàn)在 ,同一個專業(yè)的學(xué)生學(xué)過的課程可以有較大差別 ,將來從事的工作性質(zhì)可能大相徑庭 ,個性更是不同。如何既能結(jié)合課題特點 ,又能結(jié)合學(xué)生的興趣愛好、他們即將從事的工作以及所學(xué)的專業(yè)知識等確定一個最佳的搭配 ,是相當(dāng)復(fù)雜繁瑣的過程。以往雙向選擇的操作方法 ,主要根據(jù)一些簡單信息如軟件、硬件、理論、實踐等課題性質(zhì) ,完全由人工來確定。但是當(dāng)人數(shù)達(dá)到一定規(guī)模 ,并增加了有關(guān)課題、教師、學(xué)生等各方面的信息時 ,這樣的復(fù)雜工作就很難完全由人工來完成。目前計算機選課系統(tǒng)、計算機信息管理系統(tǒng)正在普及 ,然而針對畢業(yè)設(shè)計雙向選題的軟件筆者至今尚未見報道。顯然 ,開發(fā)一套雙向選題程序 ,迫在眉睫。設(shè)計基于網(wǎng)絡(luò)的選題系統(tǒng) ,通過 WEB 進(jìn)行雙向選題 ,更是順應(yīng)了時代的發(fā)展。2 基于 Internet 的雙向選題系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計近年來 ,隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 ,國內(nèi)外都在大力開發(fā)和推廣基于 Internet 的現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)。利用 Internet 的優(yōu)勢 ,可使學(xué)生和教師不受時間、空間和地域的限制 ,實現(xiàn)教育資源共享 ,提高教學(xué)效率 ,體現(xiàn)教育最優(yōu)化原則。本雙向選題系統(tǒng)軟件就是為在Internet 環(huán)境下應(yīng)用而開發(fā)的 ,采用了瀏覽器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成的 BrowserPServer 的結(jié)構(gòu) (簡稱 BPS 結(jié)構(gòu) ) 。2. 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計基于 Web 的畢業(yè)設(shè)計選題系統(tǒng)采用 BPS 結(jié)構(gòu)模式 ,該結(jié)構(gòu)主要特點是集中管理 :軟件程序、數(shù)據(jù)庫、發(fā)布的信息以及其他一些組件都集中在服務(wù)器 ,用戶端除了操作系統(tǒng)及瀏覽器外無需其它軟件 ,即用戶以Web 頁面的形式與系統(tǒng)進(jìn)行交互?；?Web 的用戶系統(tǒng) ,通過瀏覽器可以查詢到靜態(tài)和動態(tài)兩類信息。靜態(tài)信息以 HTML 文檔的形式存放在 Web 服務(wù)器上 ,它們是內(nèi)容相對穩(wěn)定的一些文檔、資料。用戶只在瀏覽器上鍵入靜態(tài) Web 頁的URL ,就可以訪問到這些靜態(tài)信息。動態(tài)信息是創(chuàng)建含有數(shù)據(jù)庫信息的動態(tài)頁面 ,也就是將 Web 與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相結(jié)合 ,提供對動態(tài)文檔的訪問和顯示 2 。在基于 Web 的雙向選題系統(tǒng)中 ,許多選項都和數(shù)據(jù)庫有關(guān) ,因此要求 Web 服務(wù)器的 HTML 文檔頁面必須是動態(tài)的 ,能夠反映最新的數(shù)據(jù)庫信息。另外 ,用戶除了查詢數(shù)據(jù)庫以外 ,還可以增加、修改、刪除數(shù)據(jù)庫的信息。動態(tài)數(shù)據(jù)庫信息的查詢與管理是 BPS 模式的畢業(yè)設(shè)計選題系統(tǒng)的關(guān)鍵部分 ,應(yīng)用了訪問數(shù)據(jù)庫技術(shù)。在系統(tǒng)中 ,以動態(tài)信息的訪問為主 ,主要包括課題庫的維護(hù)、教師選題及修改、學(xué)生選題、結(jié)果查詢以及課題管理 ,這些信息是以數(shù)據(jù)的形式存放在后臺的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。從圖 1 中可以看出 ,該系統(tǒng)設(shè)計包括數(shù)據(jù)庫設(shè)計、用戶頁面設(shè)計和應(yīng)用服務(wù)器設(shè)計。數(shù)據(jù)庫位于該系統(tǒng)Web 站點的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上 ;用戶頁面位于 WWW 服務(wù)器上 ;應(yīng)用服務(wù)器與 WWW 服務(wù)器軟件可共棲于同一物理服務(wù)器上。同時 ,應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)是按層次安排的 :最底層為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) ;第二層是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)層 ;第三層是數(shù)據(jù)庫接口層 ,通過應(yīng)用服務(wù)器將數(shù)據(jù)信息采集到各接口系統(tǒng)中 ;第四層為服務(wù)層 ,以 Web Server為核心 ,通過 PHP 服務(wù)器以及 HTTP 與 WebBrowser 進(jìn)行信息交換 ;第五層為應(yīng)用層 ,它面向最終用戶 ,通過應(yīng)用系統(tǒng)用戶頁面與系統(tǒng)進(jìn)行信息交換。圖 1 雙向選題系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2. 2 模塊 P數(shù)據(jù)庫設(shè)計(1) 對象設(shè)計。在本系統(tǒng)中 ,通過需求分析 ,得到如下實體 :管理員、教師、學(xué)生、課題、工作量、難易程度、選課時間、雙向選題、認(rèn)證等 ,如圖 2 所示。(2) 邏輯設(shè)計。數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計 ,主要是將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成特定數(shù)據(jù)庫所支持的數(shù)據(jù)庫模型的過程。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用關(guān)系模型。關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)為一組關(guān)系模式如圖 2 所示。圖 2 系統(tǒng)對象關(guān)系(3) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計。數(shù)據(jù)庫設(shè)計是根據(jù)給定的邏輯數(shù)據(jù)模型 ,選取一個最合適的物理應(yīng)用環(huán)境的過程 ,也就是確定數(shù)據(jù)在物理設(shè)備上的存儲結(jié)構(gòu)和存取方法的過程。本系統(tǒng)選用 MySQL 關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)作為實現(xiàn)工具。在系統(tǒng)的開發(fā)過程中 ,建立關(guān)系數(shù)據(jù)模型024 實 驗 室 研 究 與 探 索 第 24 卷時 ,充分考慮了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性。實現(xiàn)了在 不同的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 (如 MS SQL Server、 MSAccess ,Oracle ,Sybase 等 )創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 ,使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以運行在不同網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫平臺上 ,又不需要進(jìn)行十分復(fù)雜的轉(zhuǎn)換和維護(hù)工作。2. 3 系統(tǒng)操作流程系統(tǒng)登錄后 ,需進(jìn)行相應(yīng)的判斷 ,以確定進(jìn)入的子系統(tǒng)類別 ,實現(xiàn)不同的功能。系統(tǒng)操作流程如圖 3 所示 ,它反映了系統(tǒng)各模塊之間的對應(yīng)關(guān)系及信息流向。圖 3 系統(tǒng)操作流程圖3 基于 Web 的雙向選題系統(tǒng)軟件設(shè)計畢業(yè)設(shè)計雙向選題系統(tǒng)是為學(xué)生選課題、教師選學(xué)生服務(wù)的。系統(tǒng)設(shè)計為 3 個子系統(tǒng) ,即學(xué)生子系統(tǒng)、教師子系統(tǒng)和管理員子系統(tǒng) ,如圖 4 所示。圖 4 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖學(xué)生子系統(tǒng)包括個人注冊、課題檢索、課題選擇和結(jié)果查詢四個模塊。教師子系統(tǒng)包括修改和添加課題、修改個人資料、選擇學(xué)生以及對選擇操作的撤銷四個模塊。管理員子系統(tǒng)包括系統(tǒng)設(shè)置管理、課題修改添加、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出以及教師和學(xué)生數(shù)據(jù)庫的添加管理等。3. 1 登陸認(rèn)證 P退出功能在系統(tǒng)進(jìn)行登陸認(rèn)證的時候 ,需要判別用戶的身份 ,也就是區(qū)別老師與學(xué)生 ,把權(quán)限作為變量傳遞給下面每個頁面。登陸界面提供了密碼設(shè)置 ,設(shè)置了智能身份驗證。用戶登陸信息存儲在服務(wù)器的 SESSION中 ,超過特定時間后 ,即注銷用戶的登陸。智能身份驗證和退出功能 ,為系統(tǒng)的安全運行提供了保障。3. 2 學(xué)生子系統(tǒng)(1) 學(xué)生注冊界面。學(xué)生通過登陸雙向選題系統(tǒng)的網(wǎng)頁進(jìn)行注冊 ,填寫學(xué)號、姓名、密碼、性別、住址、聯(lián)系電話、興趣愛好等信息 ,可以讓老師在選擇學(xué)生時 ,充分考慮學(xué)生的特點和需求 ,做出科學(xué)而又盡可能滿足學(xué)生心愿的選擇。(2) 課題瀏覽界面。通過該界面 ,學(xué)生可以方便地按照課題關(guān)鍵詞、指導(dǎo)教師姓名、學(xué)生學(xué)號查詢到課題的相關(guān)信息。(3) 課題選擇界面。當(dāng)學(xué)生對某個課題比較感興趣時 ,可以打開課題選定界面 ,在信息框中按照本人志愿順序填入各個課題的序號 ,以供教師選擇用。3. 3 教師子系統(tǒng)(1) 教師課題錄入。教師課題錄入界面如圖 5 所示 ,在此界面中 ,教師可以填寫每個課題的選題信息 ,包括課題難易程度、工作量大小、課題簡介、課題基本要求等信息。程序自動將相關(guān)信息保存在數(shù)據(jù)庫中 ,供學(xué)生選題和課題信息管理之用。圖 5 課題錄入列表(2) 教師選題。教師選題界面如圖 6 所示 ,在此界面中教師能夠看到的信息包括學(xué)生的姓名、學(xué)號、學(xué)生的選題級別。級別的作用是告訴教師 ,學(xué)生在選擇對此課題的期望程度 ,是否還有其他選擇等相關(guān)信息。教師可以點擊學(xué)生的姓名或?qū)W號 ,查詢該生的詳細(xì)資料。選擇某位學(xué)生后 ,還可以方便地撤銷選擇。(3) 教師資料的修改與添加。教師資料的修改與添加 ,可由管理員或者教師自己來完成。3. 4 管理員子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)需要管理員對系統(tǒng)進(jìn)行必要的設(shè)置 ,124增刊 郭 毓 ,等 :基于 Internet 的畢業(yè)設(shè)計雙向選題系統(tǒng)設(shè)計圖 6 教師選題界面并保證系統(tǒng)的正常運行。在本系統(tǒng)中 ,系統(tǒng)規(guī)定了管理 員權(quán)限與功能 ,管理員有權(quán)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)。管理員功能系統(tǒng)包括添加功能、修改功能以及統(tǒng)計功能。添加功能能夠添加其他管理員、教師或者學(xué)生 ;修改功能能夠修改教師、學(xué)生資料 ,能夠修改 P添加課題的相關(guān)信息 ;統(tǒng)計功能主要是在選題過程結(jié)束后 ,由管理員對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計 ,如一次選題成功率等。4 雙向選題的操作過程 、冗余及安全設(shè)計雙向選題的過程是 : 教師按照畢業(yè)設(shè)計的要求 ,擬訂畢業(yè)設(shè)計課題 ,經(jīng)課題小組檢查通過后 ,上載到畢業(yè)設(shè)計雙向選題系統(tǒng)的網(wǎng)頁上 ,供學(xué)生選擇 ; 學(xué)生登陸畢業(yè)設(shè)計雙向選題頁面 ,輸入個人信息 ,查詢課題信息和教師信息 ,按志愿高低選擇課題 ; 教師登陸畢業(yè)設(shè)計雙向選題頁面 ,為自己擬訂的每個課題選擇自己認(rèn)為合適的學(xué)生人選。畢業(yè)設(shè)計雙向選題系統(tǒng)按照每人一題、無落選者的原則設(shè)計。為保證學(xué)生的選題不落空 ,又保證每個課題都有學(xué)生選。規(guī)定每個學(xué)生最多可選 5 個題目 ,分為 5 個不同的等級 ;每個課題最多允許 5 個人選 ,按時間順序優(yōu)先 ;教師選學(xué)生 ,則應(yīng)充分考慮學(xué)生的意愿 ,查詢學(xué)生的情況 ,為課題指定相應(yīng)的學(xué)生。當(dāng)一位學(xué)生被某課題選定 ,選題程序?qū)⑹乖撋钠渌x項無效 ,這樣可以避免兩個或兩個以上課題被一位同學(xué)選定。雙向選題系統(tǒng)還針對誤操作 ,采取動作記憶的辦法 ,當(dāng)出現(xiàn)撤銷選擇的情況時 ,可以及時恢復(fù)先前的動態(tài)數(shù)據(jù)庫信息 ,保證選題系統(tǒng)的安全可靠。5 雙向選題系統(tǒng)應(yīng)用效果雙向選題系統(tǒng)包括課題雙向選擇 、學(xué)生信息管理、教師信息管理、選題結(jié)果查詢 ,課題查詢等功能。各功能模塊的設(shè)計既考慮了 Internet 的使用環(huán)境 ,又區(qū)分了不同用戶的使用對系統(tǒng)的影響 ,并進(jìn)行了系統(tǒng)安全性設(shè)計。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的瀏覽、增 P刪 P改以及用戶的身份驗證和后臺數(shù)據(jù)的自動處理的功能。應(yīng)用該雙向選題系統(tǒng)后 ,教師