中小学生答疑系统 数学与信息管理毕业论文

1、东华理工大学长江学院 毕毕 业业 设设 计计 题题 目目 中小学生答疑系统中小学生答疑系统 英文题目英文题目 middle and primary students， ， q/a system 学生姓名：学生姓名： 朱城飞 学学 号：号： 07322232 专专 业：业： 信息管理与信息系统 系系 别：别： 数学与信息管理系 指导教师：指导教师： 乐励华 职称：职称： 教授 二二 零零 一一 一一 年年六六 月月八日八日 摘 要 随着 internet 技术的广泛应用和 web 技术的不断发展，对传统的答疑方式产生 了深远的影响。基于中小学生在家没有人指导，以及在高校中存在大学生优秀资源， 中

2、小学生答疑系统由数学与信息科学学院在校大学生及教师在线解答，既弥补老师 课堂上无法照顾到每个学生的缺憾，也为家长解决了不能辅导孩子做作业的尴尬。 在有供需的基础上，大学生首先向系统管理员申请同意注册教师并回答中小学 生问题，回答中小学生问题收取一定的费用。而中小学生首先通过注册成为本网站 的会员，然后对自己注册的账户购买充值卡进行 q 豆充值，从而可以对自己遇到的 难题使用 q 豆进行提问。采用非面对面教学方式的网络教学答疑系统，中小学生提 问和大学生答疑可以不受时间和地点的限制，体现了网上答疑的开放性、交互性和 自主性等特点。 基于网络答疑系统在运用 c/s 模式存在的不足的基础上，研究了

3、b/s 模式的网 络结构和特点。本系统采用 b/s 结构，即采用浏览器、web 服务器、数据库服务器 三层结构，是对传统的 c/s 结构的改进。 本答疑系统采用 iis7.0 作为服务器，asp 作为编程工具的组合方式进行开发。 使用 web 浏览器作为客户端，使用带有 asp 模块的 iis 服务器提供 web 服务，后台 数据库使用 microsoft access 2003 数据库，此组合工作效率较高，系统性能较强。 关键字：答疑系统； 充值卡； q 豆； b/s； iis； asp abstract along with the widespread application of in

4、ternet technology and the unceasing development of web technology, it has had profound influence to the traditional q/a way. based on the elementary and middle school students had no instruction in the home, as well as outstanding student resources in the university, east china institute of technolo

5、gy math net is a website which online explanation answered by university student and teacher in mathematics and information science in school, not only makes up disappointment of teacher in the classroom unable to consider each students, but also solved for the awkwardness of guardian has not been a

6、ble to counsel the assignment which the child did . in the basis of supply and demand, firstly, the university student applies for the system manager the agreement to register to teacher and replied to answer the question of the elementary and middle school students, then collect certain expense fro

7、m the elementary and middle school students .but firstly， the elementary and middle school students who becomes the member of this website must through the registration, then purchase rechargeable card prepaid to the account which registers to the website by the use of the q bean sufficient value, t

8、hus the difficult problem which may use the q bean to carry on the inquiry. the uses of no face-to-face network teaching q/a system, the elementary and middle school students inquiry and the university student answers questions may have no limit of the time and the place, when answers questions on t

9、he net,it has manifested openness, interactive characteristics and independency and so on. based on the network q/a system in using the c/s pattern deficiency, we are studying the b/s pattern network architecture and the characteristic. this system is in the improvement of the traditional c/s struct

10、ure, which has used the b/s structure, namely have used three structures, which contain the browser, the web server and the database server. this q/a system is using the combination of iis7.0 to take the server and the asp to achieve the programs tool to carry on the development. using the web brows

11、er to take the client side, the use of iis server which contain asp module to provide the web service, the backstage database uses the databases of microsoft access 2003, this technology of the combination makes the working efficiency high and the system performance strong. key words：q/a system； rec

12、hargeable card； q bean； b/s； iis； asp 目 录 绪论-1 1. 系统开发技术平台 -3 1.1 系统的结构模型 -3 1.2 系统软件开发平台 -3 1.2.1 iis 的特点-4 1.2.2 iis 功能-4 1.2.3 什么是 asp-5 1.2.4 asp 的特点-6 1.2.5 dreamweaver 的 css 样式-6 1.3 系统硬件平台的组成 -7 1.4 本章小结 -7 2. 系统需求分析 -9 2.1 用户群体描述 -9 2.2 系统目标 -9 2.3 业务流程分析 -10 2.4 系统逻辑模型 -12 2.5 系统功能方面 -12 2.

13、5.1 数据流图（简称 dfd）-12 2.5.2 系统逻辑模型的提出 -17 2.5.3 系统分析报告 -18 2.6 本章小结 -18 3. 系统设计-19 3.1 系统的总体设计 -19 3.1.1 系统功能结构分析 -19 3.2 数据库设计 -20 3.2.1 数据库需求分析 -20 3.2.2 数据库概念结构设计 -21 3.2.3 数据库逻辑结构设计 -24 3.3 本章小结 -30 4. 系统实现-31 4.1 程序设计 -31 4.1.1 页面模块化 -31 4.1.2 安全隐患分析 -32 4.1.3 提高 iis+asp 网站安全性的方法 -33 4.1.4 数据库的连接

14、 -34 4.2 部分功能模块设计与简述 -36 4.2.1 中小学生答疑系统首页 -36 4.2.2 新生注册的页面 -37 4.2.3 教师注册页面 -38 4.2.4 学生或教师会员登录界面 -38 4.2.5 网站简介界面 -39 4.2.6 我问师答界面 -39 4.2.7 经典题库界面 -40 4.2.8 充值中心界面 -40 5. 系统测试与评价-42 5.1 系统测试 -42 5.1.1 模块测试 -42 5.1.2 集成测试 -42 5.1.3 确认测试 -43 5.2 系统特点 -43 5.3 系统缺点 -43 结 论 -44 致 谢 -45 参考文献 -46 绪论 （1）

15、选题背景 中小学生在校外复习功课时，会出现不少的难题，但是此时无奈的他们也没有 任何即时处理疑问的方法。随着网络技术的迅猛发展，传统的教学手段已不能满足 当前海量信息的教学内容需求，为适应当今社会发展对高素质创新型人才的需要， 必须创造一个利用互联网资源的学生自主式学习环境。网络教育作为信息技术与教 育融合的新的教育形式为教育注入了新活力，便捷的学习机会、多样的学习环境以 及丰富的学习资源，使学习活动更加自主化、个性化，使教育的适应性得到大大加 强。这也给在校时间相对宽裕的大学生丰富了学校的业余生活，同时可以利用自身 的知识赚取少量的生活费，减轻了家庭的负担。 （2）选题的目的和意义 计算机网

16、络的发展促使知识经济迅速发展，打破了人类活动的时空障碍，使信 息领域变得更为广泛。空间与时间的阻隔在 internet 网络中消失了。克服了时空障 碍以后，远程教育打开了新的一页，可以帮助中小学生在校外没有老师指导的情况 下，即时解答遇到的数学难题。为此设计了中小学生答疑系统（答疑系统）处理中 小学生的疑问，同时丰富了在校大学生的业余生活。 网络答疑让人们体验到新的答疑方式，学习不再受制于时间和空间，学习活动 以学习者为中心展开。但要很好的利用网络资源实现提问者与回答者的互动，给提 问者最满意的答复就成为网络教育中需要关注的一个重要环节。 （3）本论文主要研究的内容 答疑是中小学生进行系统学习

17、的有益补充，同时也是学生巩固知识的重要途径。 因此，无论学习的形式如何变化，答疑对于学习活动来说始终是必要的，不可或缺 的。及时、有效地获得解答是学生对于答疑环节的基本需求。 在传统的学校教育中，面对面的交流保证了答疑的及时性，从而也保证了答疑 的有效性；而在网络教育中，网络的阻隔和参与中小学生提问人数的增多使得网络 教育无法用传统的一位老师回答多位学生的问题的方式实施答疑。这是否意味着网 络教育将无法实现答疑环节？当我们将目光投向高校大学生这么一块庞大的、优秀 的人才资源时，我们发现运用互联网的互动性实现多名大学生回答多名中小学生的 问题的模式。由系统管理员规定回答一个问题相应的 q 豆，中

18、小学生发布问题后， 老师看到问题回答后，得到一定的 q 豆。与此同时老师还可以上传资料、批改作文， 中小学生下载后老师又可以获得一定量的 q 豆。老师回答问题之后，中小学生看到 回答的问题后，根据自己对这个问题回答的满意程度，给出对回答者一定的评分， 评分决定老师的质量系数。老师的报酬组成包括（答疑收入+上传试题收入）*质量 系数。 可见，网络为答疑带来了新的内涵，研究和开发基于网络的答疑系统也就具有 了较高的教育意义和实践价值。 （4）本章小结 本系统运用互联网的互动性实现大学生对中小学生提出的问题进行即时的回答， 解决中小学生对回答难题的需求。在有供需的基础上，中小学生首先通过注册成为 本

19、网站的会员，然后对自己注册的账户购买充值卡进行 q 豆充值，从而可以对自己 遇到的难题使用 q 豆进行提问。而大学生首先向系统管理员申请同意注册教师并回 答学生问题，然后回答中小学生问题获取一定量的 q 豆，与此同时老师还可以上传 资料、批改作文，中小学生下载后老师又可以获得一定的 q 豆。老师回答问题之后， 中小学生看到回答的问题后，根据自己对这个问题回答的满意程度，给出对回答者 一定的评分，评分决定老师的质量系数。老师的报酬组成包括（答疑收入+上传试题 收入）*质量系数。答疑的老师，按照要求提供银行的账户，其报酬在次月中旬转到 本人的专用账户上。 1. 系统开发技术平台 1.1 系统的结构

20、模型 基于 web 的网络应用模式有两种，其中 c/s 模式在技术上虽然很成熟，但该结 构的程序往往只局限在小型的局域网内部，不利于扩展。并且，该结构的每台客户 机都需要安装相应的客户端程序口。由于我们的系统是一个网上答疑系统，拥有的 用户量会比较多，因此，如果单纯采用该结构，系统的安装与维护工作比较繁重。 同时，由于应用程序直接安装在客户机，客户机直接和数据库服务器交换数据，系 统的安全性也会受到一定的影响。 本系统通过网络来提供答疑服务，成功连接到服务器后，中小学生可以浏览页 面或是通过 web 浏览器登录到本答疑系统页面，就可以输入并提交问题内容，服务 器在接受到提问后运行相关程序模块来

21、进行答疑或是保存问题。因此，网络答疑系 统采用 b/s 模式是最佳选择。 b/s 模式在网上答疑系统中应用： 第一层客户机为用户与整个系统的接口。客户端的应用程序简化到一个通用的 浏览器，由它来解释 html，显示网页内容。这里网页具有一定的交互功能，支持 用户在网页提供的表单上输入信息提交给后台，并提出处理请求。 第二层 web 服务器将启动相应的进程来响应浏览器的请求，并动态生成嵌入处 理结果的 html 代码返回给客户机浏览器。如果客户机的请求还包括数据存取，那 web 服务器还需与数据库服务器协同完成这一处理任务。 第三层数据库服务器的任务是接受 web 服务器向数据库操作的请求，实现

22、对数 据库查询、修改、更新等功能，把运行结果提交给 web 服务器。 与传统的 c/s 模式相比，b/s 结构把处理功能全部移植到了服务器端，用户的 请求通过浏览器发出，无论是使用和数据库维护上都比传统模式更加经济方便。而 且使维护任务层次化:管理员负责服务器硬件日常管理和维护，系统维护人员负责后 台数据库数据更新维护。 以上三层 b/s 结构模型各成体系且相互独立，当软硬件环境发生变化时，其适 应能力比 c/s 结构更强，更具有可伸缩性和可扩展性。 1.2 系统软件开发平台 本论文的数苑网答疑系统开发平台选择颇有代表性的 iis+asp 技术平台，以 windows xp 作为操作系统，以

23、iis 为 web 服务器，以 microsoft access 2003 为后台 数据库，使用 vbscript、javascript 脚本语言进行程序开发，以实现与数据库的连接 和前端浏览器的控制。体系结构采用浏览器服务器(b/s 网络模式)，采用三层体系结 构，即包括数据库系统、web 服务器、客户浏览器三部分，如图 1-1。最后利用 dreamweaver 作为网页开发工具制作网页。 客户浏览器 数据库 服务器 web 服务器 客户需求 返回客户 数据查询 返回查询 图 1-1 web 服务器上的数据库操作 1.2.1 iis 的特点 iis(internet information

24、server)是微软公司的一种集成了多种 internet 服务 (www 服务、ftp 服务等)的服务器软件，最新的版本 windows 7 里面包含了 iis7。iis 与 windows nt 紧密地集成在一起，因而用户可以利用 windows nt server 和 ntfs 内置的安全特性，提供全方位的 internet 和 intranet 服务，建立安全 的基于互联网络模式的应用系统。 在基于互联网络模式的应用开发方案中，通过 iis 提供 web 服务，与客户端浏 览器进行交互。在这种应用中，客户端是指各种各样的浏览器，例如 internet explorer，firefox

25、或其他的浏览器。服务器端是指用来生成站点内容的各种工具和应 用程序的结合体。 iis 有以下特点： （1）与 windows nt server 技术的集成，使得 iis 的安装、管理、安全性和运 行等方面具有强大的功能。 （2）于开发具有强大功能的网络应用程序。由于 iis 支持 dna(分布式网络应 用)结构，因此可以使用 asp，运行 vbscript，javascript 等脚本语言，利用 ado 及 odbc 存储数据，这些都为开发大型网络应用提供了方便。 （3）支持多种方案。iis 可以满足多种使用方案的需要，从工作组到企业网， web 站点都可以使用 iis。 （4）提供多种服务

26、。除了提供 http 服务之外，iis 还提供了 ftp 服务。 1.2.2 iis 功能 （1）安全性 摘要式身份验证：摘要式身份验证允许跨代理服务器和防火墙对用户进行安 全和严格的身份验证。 安全通讯：安全套接字协议层(ssl3.0)和传输协议层(tls)提供了一种客户端 与服务器之间进行信息交换的安全方式。 （2）管理 重新启动 iis：现在不用重新启动计算机就可以重新启动 internet 服务。 备份和还原 iis：可以备份和存储 metabase 设置，以便更容易的返回己知的安 全状态。 配置选项：可以在站点、目录或文件级别设置“读取” 、 “写入” 、 “执行” 、 “脚本”以及

27、 frontpage web 操作的权限。 可编程性:对 active server pages 的完全支持，包括性能增强的 asp 组件以及 新的错误处理功能。 1.2.3 什么是 asp 什么是 asp？在微软站点上对于 asp 的权威定义是：active server pages 是一种 开放式的非编译应用环境，使你能够组合 html，脚本和可以重用的 activex 服务 器组件来建立动态的，强大的基于 web 的商业应用。active server pages 支持基于 iis 上的服务器端脚本并且完全支持 vbscript 和 javascript 。它是微软公司的新一 代开发动态

28、网页的技术，具有开发简单、功能强大等优点，可以非常直观简易地实 现复杂的 web 应用。 microsoft 的 asp 不是一种语言，而是一套微软开发的服务器端脚本环境，asp 解释程序内含于 iis3.0，4.0 和 pws4.0 中，通过 asp 可以结合 html 网页、asp 指令和 activex 元件建立动态、交互且高效的 web 服务器应用程序。在 asp 环境 中，因为所有的程序，其中也包括所有嵌在普通 html 中的脚本程序，都在服务器 端执行，所以不必关心客户端的浏览器是否能运行所编写的代码。当程序执行完毕 后，服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器，这样也就减轻了客户端浏

29、览器的负 担，提高了交互的速度。 所谓脚本是由一系列的脚本命令所组成文件。脚本语言是一种介于 html 和诸 如 java，visual basic，c+等编程语言之间的一种特殊的语言，要编写脚本，只 要熟悉至少一门脚本语言即可，如 vbscript。通过 asp 这种环境，用户可以创建和 运行交互式的动态网页，包括使用 html 表单收集和处理信息，上传与下载等等， 就好像访问者在使用自己的 cgi 程序一样。但是它比 cgi 简单。更重要的是，由于 asp 使用的 activex 技术基于开放设计环境，开发人员用户可以自己定义和制作组 件加入其中，使动态网页几乎具有无限的扩充能力，这是传统

30、的 cgi 等程序所远远 不及的地方。此外，使用 asp 还有一个优点，就在于 asp 可利用 ado 方便地访问 数据库，从而可以利用 asp 开发基于 www 的应用系统。 1.2.4 asp 的特点 下面是 asp 所独具的一些特点： （1）使用 vbscript，javascript 等简单易懂的脚本语言，结合 html 代码，即 可快速地完成网站的应用程序。 （2）无须编译，容易编写，可在服务器端直接执行。 （3）使用普通的文本编辑器，如 windows 的记事本，即可进行编辑设计。也可 以选用具有可视化编辑能力的 dreamweaver 开发环境。 （4）与浏览器无关，用户端只要使

31、用可执行 html 码的浏览器，即可浏览 asp 所设计的网页内容。asp 所使用的脚本语言(vbscript，javascript )均在 web 服务器端执行，用户端的浏览器不需要能够执行这些脚本语言。 （5）asp 的源程序，不会被传到客户浏览器，因而可以避免所写的源程序被他 人窃取，也提高了程序的安全性。 （6）可使用服务器端的脚本来产生客户端的脚本。 （7）active server components(activex 服务器元件)具有无限可扩充性。可以使 用 visual basic、java、visual c+等编程语言。 1.2.5 dreamweaver 的 css 样式

32、在制作网页时，对文本的格式化是一件很繁琐的工作。利用 css 样式 (cascading style sheets)不仅可以控制一篇文档中的文本格式，而且可以控制多篇文 档的文本格式。因此使用 css 样式表定义页面文字，将会使工作量大大减小。好的 css 样式表的建立可以更进一步地对页面美化及文本格式进行精确定制。 css 样式的定义代码书写在 html 文档的头部，它可以应用到使用标准 html 标记所格式化的文本上。 （1）css 的优越性 使用 css 定义样式的好处是:利用它不仅可以控制传统的格式属性，如字体、尺 寸、对齐，还可以设置诸如位置、特殊效果、鼠标滑过之类的 html 属性

33、。通过修 改样式，可自动快速更新所有采用该样式的文字格式。 当用户需要管理一个非常大的网站时，使用 css 样式定义站点，就会体现出非 常明显的优越性。使用 css 可以快速格式化整个站点或多个文档中的字体等格式， 并且 css 样式可以控制多种不能使用 html 样式控制的属性。 现在，绝大多数浏览器都支持 css 格式了。 （2）css 的样式的类型 css 样式位于文档的 head 区。在 dreamweaver cs4 中，可以使用 3 种类型的 css 样式： 自定义 css 样式。该样式与某些字处理程序中使用的样式类似，只是未区分 字符样式和段落样式。用户可以将自定义 css 样式

34、应用于一个完整的文本块或一个 局部的文本范围。 html 样式。该样式实际上是对现有 html 标记的一种重新定义。当用户创 建或改变一个 css 样式时，所有使用该标记的文本格式也将被自动更新。 css 选择器样式。该样式用户重新定义一些特定的标记中组合或包含了特定 di 属性的标记。 1.3 系统硬件平台的组成 软硬件平台的选择是本系统建设中遇到的首要问题，不同的软硬件对于系统的 整体性能有很大的影响。 不同的硬件平台有不同的优缺点，使用何种硬件是设计过程中最关键的决策之 一。在设计硬件平台时，重要的是了解硬件在 web 服务器中的重要性。本系统在目 前的阶段对硬件系统的要求比较低，但是在

35、投入大规模实际使用时将有较高的硬件 要求，而且软件要靠硬件来支撑，软件与硬件结合起来才能完成各种功能，因而硬 件部分也必须考虑。 支撑网络远程答疑系统的物质基础就是一个实际的计算机网络，类似于目前各 级学校中的网络中心的结构，不同的是它不仅是一个校内的局域网，而是要将大量 的功能模块置于公网之上(当然这样受到攻击的危险将会比较大)。而且作为一个通 用型的远程教育系统，根据需支持的学生人数、范围、学生访问网络的方式等诸多 因素的不同，它的硬件结构的变化也会很大，组织结构形式也可能有差异，但一般 来说，都具有如下模块：接入模块、交换模块、服务器模块、双向交互式同步答疑 模块等。 1.4 本章小结

36、（1）基于 iis+asp 的系统基本构架，分别介绍了 iis 和 asp 软件的原理及应用。 （2）考虑各方面的综合因素，设计本系统采用的软件平台如下： 操作系统：windows xp 及以上 web 服务器： iis7.0 web 数据库：microsoft access 2003 脚本语言开发：vbscript、javascript 网页开发： 记事本、dreamweaver cs4 等 （3）考虑各方面的综合因素，设计本系统采用的硬件平台如下： cpu：pentium300 以上 内存：64m 以上 硬盘：大于 200m 空余硬盘空间 显卡：至少 2m 或以上显存，保证在 800600

37、 状态下使用 24bit 真彩 显示器：能使用 800600 的分辨率 2. 系统需求分析 系统分析是指在管理系统开发的生命周期中系统分析阶段的各项活动和方法。 这个阶段的目标，就是按系统规划所定的某个开发项目范围内明确系统开发的目标 和用户的信息需求，提出系统的逻辑方案。系统分析在整个系统开发过程中，是要 解决“做什么”的问题，把要解决哪些问题、满足用户哪些具体的信息需求调查、 分析清楚，从逻辑上，或者说从信息处理的功能需求上提出系统的方案，即逻辑模 型，为下一阶段进行物理方案设计、解决“怎么做”提供依据。系统分析这个阶段 工作深入与否，直接影响到将来新系统的设计质量和经济性，因此必须予以高

38、度重 视。本章主要说明了系统的总体目标和相关界定，阐述了系统的需要，并由此提炼 出系统的逻辑结构，介绍了系统开发环境和运行环境。 2.1 用户群体描述 该互动平台的系统用户有用户、教师用户和管理员。其情况分别描述如下： （1）学生用户：要提问的中小学生用户，可以根据需要提出自己的问题，发布 自己写的作文，下载老师发布的试题，查看相关难题的答疑，进行网上学习和互动。 （2）教师用户：要回答疑问的大学生用户，对中小学生提出的疑问进行回答， 上传试题，批改作文，进行网上教学、辅导、互动。 （3）管理员：能够通过后台管理，进行网站的基本信息、用户信息、问题信息、 充值卡、管理员、数据信息等的管理。 2

39、.2 系统目标 本系统围绕“网上互动答疑”展开的，需要设计的是具有学习性质的互动平台 系统。因此本系统的目标是：实现管理员与用户之间的管理，以及教师用户、中小 学生用户之间的互动，实现在线答疑、在线学习等功能。方便学生个性化的自主学 习，实现网上的问题求解及问题解答。这在个基础上，利用回答问题实现网上 q 豆 的合理分配，回答者获得 q 豆后提问者看到回答的问题后，根据自己对这个问题回 答的满意程度，给出对回答者一定的评分，评分决定老师的质量系数。教师的报酬 组成包括（答疑收入+上传试题收入）*质量系数。教师按照要求提供银行的账户， 其报酬在次月中旬转到本人的专用账户上。 2.3 业务流程分析

40、 详细调查的重点是对管理业务流程进行详细描述，通过采用系统流程图形描述 工具来描述管理业务活动、进行规范化说明。 业务流程图是表示系统各子系统、模块之间的业务关系、作业顺序、信息流动 的数据流程图。它可以帮助分析人员找出业务流程中的不合理迂回，逐个调查所有 环节的处理业务、处理顺序、处理内容和对处理时间的要求，明白各环节需求信息、 信息来源、流经去向、处理方法、计算方法、提供信息的时间和信息形态（报告、 报单、屏幕显示）其在系统中占有及其重要的位置。业务流程图中的符号说明如图 2-1 所示，系统业务流程图如图 2-2 所示。 外部实体系统中人员数据流单据、报表、账目处理 图 2-1 业务流程图

41、符号说明 学生注册 中小学生 教师 管理员 教师注册 学生登记信息 学生登记信息 管理员审核 管理员审核 疑难信息提问问题信息 上传资料上传信息 购充值卡充值信息 审核信息 审核信息 疑难解答回答解答信息 充值信息充值信息管理充值信息 系统信息系统信息管理系统信息 使用 q 豆剩余信息 下载资料下载信息 获得 q 豆剩余信息 评价老师评价信息 接受评价评价信息 问题信息问题信息管理问题信息 用户信息用户信息管理用户信息 图 2-2 系统业务流程图 2.4 系统逻辑模型 系统分析的主要成果是系统的逻辑模型。系统逻辑模型的提出是系统分析的最 后一项活动，也是形成系统分析结果的关键工作。它以详细调查

42、和对调查结果的系 统化分析为前提，可以使用数据流图、数据字典、决策树、决策表等多种描述处理 的工具。本文主要使用数据流图来加以描述。 通过调研及与同学、老师的讨论，得到他们的大力支持和帮助，提出了系统的 逻辑模型，系统基本上分为二大模块，分别是前台系统，供用户浏览信息，中小学 生提问，大学生老师答疑；后台系统供管理员管理系统信息、用户信息、充值信息 以及问题信息。 2.5 系统功能方面 下面以数据流图的方式来描述该系统的逻辑功能。 2.5.1 数据流图（简称 dfd） 数据流图是组织中信息运动的抽象，是系统逻辑模型的主要形式。这个模型不 涉及硬件、软件、数据结构与文件组织，它与系统的物理描述无

43、关，只是用一种图 形及与此相关的注释来表示系统的逻辑功能。图形描述简明，清晰，不涉及技术细 节，所描述的内容是面向用户的。因此数据流图是系统分析人员与用户进行交流的 有效手段，也是系统设计的主要依据之一。 数据流图是在对业务流程图进行分析的基础上，从系统的科学性、管理的合理 性、实际运行的可行性角度出发，将信息处理功能和彼此之间的联系自顶向下、逐 层分解，从逻辑上精确的描述新系统具有的数据加工功能、数据输入、数据输出、 数据存储及数据来源和去向。 数据流图具有抽象性和概括性两种特性： （1）抽象性:表现在它完全舍去了具体的物质,只剩下数据的流动、加工处理和 存储。 （2）概括性:表现在它可以把

44、信息中的各种不同业务处理过程联系起来,形成一 个整体。无论是手工操作部分还是计算机处理部分,都可以用它系统地表达出来。 数据流图由四种基本成分组成，分别为外部项、加工、数据流、数据存储。数 据流图的基本符号如图 2-3 所示： 外部项加工数据流数据存储 图 2-3 数据流图的基本符号 本教学互动平台数据流图绘制主要遵循以下原则： （1）明确系统界面。此数据流图表示了系统的逻辑模型。系统分析人员根据调 查材料，首先识别出那些不受所描述的系统的控制，但又影响系统运行的外部环境， 这就是系统的数据输入的来源和输出的去处。把这些因素都作为外部项确定下来， 确定了系统和外部环境的界面，就可集中力量分析、

45、确定了系统本身的功能。 （2）自顶向下逐层扩展。具体的数据加工是成百上千，关系错综复杂，不可能 用一两张数据流图明确、具体的描述系统的逻辑功能，因此，我采用了自顶向下的 原则为绘制数据流图提供了一条清晰的思路和标准化的步骤。 （3）合理布局。数据流图的各种符号要布局合理、分布均匀、整齐、清晰使读 者一目了然，便于与用户交流免生误解。外部项尽量安排在左方，数据主要出处尽 量安排在右方。 （4）系统的数据流图反映了数据流向、数据加工和逻辑意义上的数据存储，不 反映任何数据处理的技术过程、处理方式和时间顺序，也不反映各部分相互联系的 判断与控制条件等技术问题.这样只从系统的逻辑功能上讨论问题，便于和

46、用户交流。 （5）数据流图绘制过程，就是本系统的逻辑模型形成过程，要与相关人员密切 接触，详细讨论，不断修改。 教学互动系统的顶层数据流程图 系统顶层数据流图，如图 2-4 中小学生 教师 管理员 1 用户注册 2 用户提问 3 学生个人资料 4 教师个人资料 7 学生资料管理 8 教师资料管理 学生资料 信息 教师资料 信息 用户信息 问题 信息 学生注册信息 疑难提问问题信息 上传资料 学生资料学生资料 用户信息 管理员信息 教师注册信息 疑难解答 教师资料管理 教师资料 教师个人资料 教师信息 学生信息 5 用户信息管理 6 问题信息管理 问题信息 图 2-4 顶层数据流程图 一层数据流

47、程图，如图 2-5图 2-12 中小学生教师 1.2 信息有效性检查 1.1 信息完整性判别 1.3 提交用户信息 用户信息 学生注册信息教师注册信息 完整性注册信息有效性注册信息 图 2-5 用户注册流程图 中小学生教师 2.2 信息有效性检查 2.1 信息完整性判别 2.3 提交解答信息 问题信息 疑难信息解答信息 完整性注册信息有效性注册信息 图 2-6 提问解答流程图 中小学生 3.3 信息有效性检查 3.1 信息完整性判别 3.4 提交资料信息 学生资料 信息 资料信息 上传文件路径 完整性注册信息有效性注册信息 3.2 文件上传 相关信息 图 2-7 学生个人资料上传流程图 教师

48、4.3 信息有效性检查 4.1 信息完整性判别 4.4 提交资料信息 教师资料 信息 资料信息 上传文件路径 完整性注册信息有效性注册信息 4.2 文件上传 相关信息 图 2-8 教师个人资料上传流程图 管理员 5.2 通过审核 5.3 锁定用户 5.4 用户删除 5.1 用户检查 用户 信息 用户信息 用户名 用户名 用户名 用户名 图 2-9 用户管理流程图 管理员 问题 信息 6.1 问题管理 6.2 系统配置 问题 信息 操作 图 2-10 问题管理流程图 管理员 7.1 学生资料编辑 学生资料 信息 操作 7.2 学生资料删除 图 2-11 学生资料管理流程图 管理员 8.1 教师资

49、料编辑 教师资料 信息 操作 8.2 教师资料删除 图 2-12 教师资料管理流程图 2.5.2 系统逻辑模型的提出 根据前面的分析与评价结果，提出系统逻辑模型如图 2-13 用户信息上传资料信息教学信息疑难/解答信息 数据编辑数据编辑数据编辑数据编辑 用户信息 数据库 资料信息 数据库 教学信息 数据库 问题信息 数据库 查询更新维护 显示输出 图 2-13 教学互动管理信息系统逻辑模型 2.5.3 系统分析报告 通过对实际运用的全面调查与分析，本系统数据流向是合理的，系统功能能够 满足实际管理工作的需要。本系统的输入边界是用户信息、上传资料信息等；输出 边界是相关资料显示输出。通过对数据字

50、典中数据量、数据处理和数据存储分析， 该系统的总数据量较大，适宜于采用普通商用微机按分布式的数据处理方式。 2.6 本章小结 主要通过对用户群体、系统目标、业务流程分析、系统逻辑模型、系统安全性 方面、系统功能方面等对系统进行了分析，提出要解决“做什么”的问题，把要解 决哪些问题、满足用户哪些具体的信息需求调查、分析清楚，为下一阶段进行物理 方案设计、解决“怎么做”提供依据。 3. 系统设计 3.1 系统的总体设计 系统总体结构是指整个系统由哪方面组成，以及各部分在物理、逻辑上的相互 关系，包括硬件部分和软件部分设计的主要任务是将整个系统划分为各个功能模块， 正确处理各个模块内部的联系以及它们

51、之间的调用关系和数据联系，定义各个模块 的内部结构。 系统的总体结构设计应遵循以下原则： （1）分解协调原则：要善于把一个复杂问题分解成多个易于解决、易于理解的 小问题分别处理，在处理过程中根据系统总体要求协调各部分的关系。 （2）信息隐蔽、抽象的原则：上层模块只规定下层模块做什么和所属模块间的 协调关系，但不规定怎么做，以保证各模块的相对独立性和内部结构的合理性，使 模块与模块之间层次分明，易于理解、实施和维护。 （3）自顶向下的原则：先抓住总的功能目标，然后再逐层分解。 （4）一致性原则：要保证整个软件设计过程中有统一的规范、标准和文件模式。 （5）面向用户的原则：各模块必须功能明确，接口

52、明确。 3.1.1 系统功能结构分析 根据系统分析的结果，按照结构化的系统设计方法，教学互动系统从功能上可 以按图 3-1 划分。 中小学生答疑系统（答疑系统） 前台系统后台系统 充 值 信 息 管 理 系 统 信 息 管 理 问 题 信 息 管 理 用 户 信 息 管 理 学 生 注 册 学 生 提 问 购 充 值 卡 下 载 资 料 评 价 老 师 教 师 回 答 上 传 资 料 教 师 注 册 学生功能教师功能管理员功能 图 3-1 功能结构图 3.2 数据库设计 3.2.1 数据库需求分析 根据系统功能分析，可以列出以下所需的数据项： 学生信息：编号、学生姓名、性别、密码、问题、答案、

53、年级、真实姓名、电 话、邮箱、地址、余额、是否冻结、头像、时间 教师信息：编号、教师姓名、性别、密码、问题、答案、年级、科目、真实姓 名、电话、邮箱、出生、地址、审核、学校、职务、余额、审核是否通过、是否冻 结、头像、卡号、号码 管理员信息：编号、管理员名称、密码、标记类型、附加码、是否锁定、登录 次数、最后登录时间、上次登录 ip、职位 问题信息：编号、提问人、年级、所属科目、问题标题、所需金钱、问题内容、 附件、提问时间、状态、点击次数、解答老师、答案附件、考点、思路分析、解答 过程、回答时间、冻结时间 文件信息：编号、上传教师、年级、科目、学期、上传时间、价格、试题分类、 版本、来源、知

54、识点、文件大小、文件名称、描述、文件路径、点击次数、标记 卡信息：编号、卡号、密码、卡的面值、是否被消费、消费时间、消费该卡的 用户名 学生使用信息：编号、用户 id、看过问题的 id、类型、消费多少、增加 q 豆 多少、用户账户剩余、消费时间、消费的具体描述、用户类型 评分信息：用户编号、问题内容、用户、提问时间、编号、分数、学生 3.2.2 数据库概念结构设计 在系统的数据库设计中，首先要对系统得到的数据字典中的数据存储进行分析， 分析各数据存储之间的关系，然后得出系统的关系模式。本系统采用实体-联系图 (简称 e-r 图)来描述系统的概念模型。e-r 图由实体、属性、联系三部分组成，其

55、符号如图 3-2 所示。 实体属性联系 图 3-2 e-r 图图例 在 e-r 图中：用长方形来表示实体类型，在框内写上实体名。用椭圆形表示实 体属性，并用无向边把实体与其属性连接起来。用菱形表示实体间的联系，菱形框 内写上联系名，用无向边把菱形分别与有关实体相连接，在无向边旁标上联系的类 型。某实体间的联系边具有属性，则把属性和菱形也用无向边连上。为了使 e-r 图 表示的更加清晰，我将 e-r 图分成实体及其属性图和实体及其联系图，其中实体及 其联系图如图 3-3图 3-8 所示。 学生教师 管理员 管理 nn 1 图 3-3 系统 e-r 图 学生教师 提问 问题信息 回答 下载上传 文

56、件信息 购买 学生使用信息 卡信息 评分信息 评分 记录 11 1 1 1 1 n n 1 m n n 图 3-4 学生与教师 e-r 图 问题信息 所属科目 问题标题所需金钱 附件 提问人 编号 解答老师 回答时间 图 3-5 问题信息属性图 文件信息 年级 科目价格 来源 上传教师 编号 年级 知识点 图 3-6 文件信息属性图 学生使用信息 类型 消费多少增加 q 豆 消费时间 用户 id 编号 账户余额 用户类型 图 3-7 学生使用信息属性图 评分信息 用户 提问时间 编号 学生 问题内容 编号 分数 图 3-8 评分信息属性图 3.2.3 数据库逻辑结构设计 逻辑结构设计的任务就是

57、把概念结构设计阶段设计好的基本 e-r 图，转换为与 选用的具体机器上的 dbms 产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构关系模型。 e-r 图向关系模型转换，首先要进行数据的规范化。所谓规范化是指在一个数据结 构中没有重复出现的项组。规范化是在关系数据库中减少数据冗余的过程。除了数 据以外，在数据库中，对象名称和形式都需要规范化。 在关系型数据库中，范式是用来衡量数据库规范的层次或深度，数据库规范化 层次由范式来决定。根据关系模式满足的不同性质和规范化的程度，把关系模式分 为第一范式、第二范式、第三范式、bc 范式、第四范式、第五范式等。范式越高， 规范化的程度也越高，关系模式则越好。 本系统

58、要求达到第三范式，经过数据规范化，具体 e-r 图向关系模型转换的结 果如下所示，其中带下划线的为关键码： 学生信息（编号、学生姓名、性别、密码、问题、答案、年级、真实姓名、电 话、邮箱、地址、余额、是否冻结、头像、时间） 教师信息（编号、教师姓名、性别、密码、问题、答案、年级、科目、真实姓 名、电话、邮箱、出生、地址、审核、学校、职务、余额、审核是否通过、是否冻 结、头像、卡号、号码） 管理员信息（编号、管理员名称、密码、标记类型、附加码、是否锁定、登录 次数、最后登录时间、上次登录 ip、职位） 问题信息（编号、提问人、年级、所属科目、问题标题、所需金钱、问题内容、 附件、提问时间、状态、

59、点击次数、解答老师、答案附件、考点、思路分析、解答 过程、回答时间、冻结时间） 文件信息（编号、上传教师、年级、科目、学期、上传时间、价格、试题分类、 版本、来源、知识点、文件大小、文件名称、描述、文件路径、点击次数、标记） 卡信息（编号、卡号、密码、卡的面值、是否被消费、消费时间、消费该卡的 用户名） 学生使用信息（编号、用户 id、看过问题的 id、类型、消费多少、增加 q 豆多 少、用户账户剩余、消费时间、消费的具体描述、用户类型） 评分信息（用户编号、问题内容、用户、提问时间、教师编号、分数、学生） 根据前面所设计的 e-r 图，以及对它进行转换的步骤，可以得到本系统的数据 库结构，分

60、别见表 3-1表 3-12 所示。同时得到数据库关系图，如图 3-9 表 3-1 学生信息表 字段名称数据类型字段长度必填字段主键说明 id 自动编号长整型是是自动编号 username 文本 50 否否用户姓名 pwd 文本 50 否否密码 question 文本 200 否否问题 answer 文本 200 否否答案 grade 文本 50 否否年级 sex 文本 5 否否性别 name 文本 30 否否真实姓名 phone 文本 30 否否电话 email 文本 100 否否邮箱 address 文本 200 否否地址 shengyu 数字长整型否否余额 dj 是/否是/否否否是否冻结