基于PHP课堂签到系统的设计与实现

摘要随着教育业的迅速发展和学生人数的不断增加，导致在班级登记制度中传统的“点到”方式不能适应学校的实际需要。从而需要设计一个好的课堂签到系统将会对课堂签到管理工作带来事半功倍的效果。文章着重介绍了基于实践应用的班级签到系统的开发流程，并将PHP技术与MySQL数据库相结合，实现了班级签到系统的开发，该体系的安全与稳定得到了全面的保障。系统具有良好的用户接口，易于操作。本文从系统的设计、数据库的设计、系统的测试等几个方面进行了详细的论述。最后总结了整个系统的开发流程，实现了课堂签到的重要功能。本基于PHP的课堂签到系统使用性能稳定，操作快捷，具有良好的用户界面，是一个功能全面、实用性强、安全性高、可扩展性好且可维护性好的课堂签到平台。关键词：课堂签到；PHP技术；MySQL数据库引言在教育方面，由于电脑技术的发展，校园网络的建设，越来越多的高校都在实行科学的管理，使学校的行政工作有了很大的改善。高校内部的常规管理模式已经不能满足当前教育信息化建设的需求，其工作效益比较低，已经成为影响高校办学质量的重要因素。为此，必须改变传统的教学管理模式，依托现代的电脑技术与数据库，构建相应的教学信息化体系，以适应高校的实际情况。随着物联网，手机等技术的迅速发展，人类的生活正在发生巨大变化[1]，在快速访问无线网络时，移动用户能够迅速地使用因特网所提供的各种服务。与此同时，PHP的应用范围也日益扩大。在传统的课堂上，老师通常采取点名答到的形式进行考勤，不但费时费力，而且容易出错[2]。大学的课堂一般都是在一百到两百人的教室里进行，如果班级的学生人数很多，就会被老师随机点到，并不能真实的反映出学生的出勤状况[3]，而且使用人工点名会耽误课堂时间，又存在着准确率低、覆盖率低等缺点，极大地制约着高校课堂的正常运行。目前中国高校的点名方式都是老师点名，不能让学生自己签到来保证课堂的效率，也不能避免同学代签的问题[4]。根据上述问题，以节约成本、方便使用的原则，设计并实现了一个基于PHP课堂签到系统，这对于加快学校实施无纸化教学管理和提高课堂效率具有十分重要的意义[5]。1.PHP系统开发的研究意义PHP技术可以很好地满足Web应用的需求，但还有待于在实际应用中进行改进，通过持续的技术革新，为网络系统的最佳化设计提供了更好的解决办法。PHP技术若停滞不前，或是无法快速发展，就会被其它更好的技术取代，无法为Web体系提供良好的支持。通过对PHP技术的不断发展，我们可以为Web系统服务提供更流畅的脚本[6]。1.1签到系统的研究意义教育是国家的根本，任何时候都需要有文化、有学问的人。教育对人类发展的贡献是毋庸置疑的[7]。在学校，签到是最常见的应用场景，如开会、活动、上课等都需要签到[8]，学生签到是保证教学正常进行和维持教学秩序的有效途径，是加强对学生监督的重要内容。在以往的工作模式中，签到形式大多都是纸质填写或者点名答到，然而，这样的签到方式存在工作流程复杂、效率低、学生代签现象频发等弊端。学生考勤制度是衡量学生对一门课程的参与程度的必要手段[9]。为了解决这些问题，设计并实现了本基于PHP课堂签到系统。通过本系统签到，学生、老师、管理员可以节约大量的时间，提高教学效果，可以更好的体现学生的出勤率，并能很好地解决学生的代签问题[10]，改善校园的教学环境，增强同学的自我监督和考勤意识。2.相关技术2.1PHP技术PHP是一个开源的多功能的脚本语言，常常在HTML代码中嵌入自己的语言[11]，语法简洁，是一种高效的解释性的语言。PHP具有面向对象、安全、高性能等特点，并且能够被编译为具有多种功能的数据库。PHP和MySQL可以很好地结合在一起，对于初学者而言更容易学习和使用。因此，PHP在诸多场景均得到了广泛运用，尤其是Web的开发[12]。对于Web开发而言，PHP有着绝对优势，其能够嵌入到HTML代码中，配合foreach循环,ifelse判断等逻辑输出HTML代码，能够有效满足开发者的需求。2.2MySQL数据库数据库技术主要用于对数据的整合和存储。就数据库技术而言，其能够从设计、存储、管理等多个维度入手来对数据进行整合和分析。简而言之：数据库技术是研究、应用和管理数据库的软件科学[13]。作为当前运用较为广泛的一大数据库系统，MySQL数据库不仅具有开源免费的优势，同时也具有较高的稳定性，不管是在小的项目还是大型网站上，MySQL都是最受欢迎的数据库管理系统，它是一个稳定，可靠，快速和可信的系统。MySQL支持标准化数据库查询语言SQL。MySQL和PHP是公认的黄金组合，网络上也有大量的PHP+MySQL开发的项目。MySQL不仅能够在本地电脑上进行安装，同时也可安装在服务器上。本文在进行开发设计时即将MySQL安装在本地电脑上，在项目运行前，首先需开启MySQL服务，在项目运行的过程中，PHP代码会链接MySQL，操作MySQL。MySQL不仅具有较高的性能和安全性，同时在开发成本方面也具有独特的优势，且具有跨平台的功能。几乎任何编程语言都能调用其接口。2.3HTMLHTML包含了一系列能够将网络上的文档格式统一的标签，将离散的互联网资源整合成一个逻辑的总体。就HTML文本而言，其主要用于对由HTML指令构成的描述性文字进行解释，如表格、声音、图片等。2.4B/S结构当前常用的软件开发架构模式主要包括B/S以及C/S模式，C/S模式即早期较为常见的服务端以及客户端模式，如需使用新版应用，则需在暂停使用的情况下对其进行升级[14]。本文在进行开发设计时主要采用B/S模式，与C/S模式相比，该模式的显著优势在于能够通过服务端来完成应用的升级，且无需安装、易于维护。目前，越来越多以B/S模式为基础的web项目已得到了用户的使用和认可。B/S系统主要采用了WWW技术、Script语言和ActiveX技术，只需使用网络浏览器即可完成部分复杂程度较高的程序，因此能够帮助用户降低成本[15]。3.1可行性分析3.1.1技术可行性分析本系统的开发环境相对较为简单，在软件安装后，仅需对开发环境进行简单配置即可完成软件的运行，且内存的占用率较低，因此绝大部分用户的硬件条件均能够满足系统的运行要求。在进行开发的过程中，均需套用模板即可完成大部分工作，即使用户是新手也能够很快上手，因此本系统在技术上具有可行性。3.1.2经济可行性分析在本系统的开发过程中，所使用的工具多为免费，且开发内容、开发流程等较为简单，仅需一台普通的计算机即可完成系统的初期开发和后期维护。因此，在拥有计算机的情况下，该系统的开发成本约等于零，在经济上具有较高的可行性。3.1.3操作可行性分析对于用户而言，本系统的复杂性较低，因此即使未接受过系统性培训，也能够在较短的时间内熟悉并操作本系统。用户只需安装常用的浏览器即可达到访问本系统的目的。为了提高用户体验，本系统在进行设计时采用了可视化窗口，不仅能够确保操作的简洁性，同时也更易于大众接受。系统对所有功能均进行了细致且全面的考量，有效保证了功能的逻辑性。由此可见，本系统的操作可行性能够满足用户的需求。3.2系统性能分析3.2.1系统安全性为了最大程度的确保系统的安全性，在对系统进行开发前，应对可能产生安全隐患的程序因素进行综合性考量，以确保在程序的使用过程中，其他访问者无法获取程序中的机密信息，且不具备权限的操作者无法越权对系统进行操作或管理。3.2.2数据完整性确保数据的完整性是保证信息均有可靠性、充分发挥信息价值的一大重要条件，如果无法确保数据信息的完整性或数据存在缺陷，则将不具备参考价值，简单来说，此类数据息在本质上为垃圾或无用信息，无法充分发挥其作用和价值。为了最大程度的保证数据的完整性，首先在登记时应确保所有信息均得到完整记录，同时，应保证程序中的所有数据信息均能够准确其有效的关联。不同的数据表之间存在着特定的关联，因此，如同一数据可能在多个表格中同时出现，应确保数据具有一致性。3.2.3系统可扩展性世间万物瞬息万变，因此，对于程序员而言，在开发软件的过程中，应以发展的眼光来开展设计工作。只有确保设计工作能够与时俱进，才能保证最终程序能够满足用户的需求，并能够在用户需求发生改变的情况下来对程序进行升级，以确保系统的功能能够得到不断完善和优化，在最大程度满足用户需求的基础上，提高用户对程序的认可程度。3.3系统功能分析本基于PHP的课堂签到系统功能完善、操作简便、界面清晰，系统模块分为学生模块、教师模块和管理模块。以下是三个主要的模块的具体的作用功能。3.3.1管理员功能分析在这三类用户中，管理员具有较高的权限，能够对系统进行管理，其所拥有的权限主要包括对系统进行设置、对课程、班级、师生以及新闻等进行管理，具体如图3-1所示图3-1管理员用例图3.3.2教师功能分析教师在登录系统后，不仅能够对个人信息以及课程进行管理，同时也能完成请假管理以及新闻通知等工作，具体如图3-2所示。图3-2教师用例图3.3.3学生功能分析在学生登录系统后，可对系统设置(修改资料、密码修改)、我的考勤、通知公告等模块进行查阅和操作。具体如图3-3所示。图3-3学生用例图3.4系统架构分析在对本课堂签到系统进行设计时，所选用的技术框架为PHP，选择的程序结构则为B/S架构。就B/S程序体系结构而言，首先应将程序以及数据库置于远程服务器并完成相应的设置工作，在此情况下，系统即可在连接该服务器的计算机上运行。这种架构突破了时间和地域上的局限，让使用者可以很方便的利用课堂签到系统。3.5系统流程分析3.5.1操作流程本系统为学校内部程序，仅供学校内部人员使用，因此采用了登陆界面。用户只有输入登录信息，才可登录系统、并对系统进行相应的操作。在输入登录信息后，如信息正确，用户则可进行相关操作；如信息错误，系统将自动跳转至登录界面。具体流程如图3-5所示。图3-5操作流程图3.5.2添加信息流程用户在添加信息时会自动产生编号，系统将对信息的合法性进行判断，只有确保信息具有合法性，用户才能够成功添加信息，否则则添加失败，具体如图3-6所示。图3-6添加信息流程图3.5.3删除信息流程用户首先需选择信息，在确定进行删除操作后，系统则将用户选择的信息进行删除，并自动对数据库进行更新，具体图3-7所示。图3-7删除信息流程图4系统设计4.1系统概要设计本课题在对课堂签到系统进行设计时采用了B/S结构，通过该结构，用户仅需通过网络浏览器则可对服务器进行访问并获取自身所需的信息，该模式在广域网中具有广泛的运用，且对网速不存在要求，系统工作原理如图4-1所示。执行过程请求传送验证回发图4-1系统工作原理图4.2系统结构设计系统的整体架构和各功能模块的划分是系统在进行设计时所需解决的一大首要问题。本课题在对系统结构进行设计时的主要思路为按照自上而下的顺序将系统分为多个子系统。4.3数据库设计在计算机系统中，数据发挥着最基础、最核心的作用，同时也是系统顺利运行的前提，因此，应对数据库的设计予以高度关注和重视。4.3.1数据库E-R图设计作为一种常见的数据描述方法，E-R图能够直观的显示同类型数据之间的具体关系。本基于PHP的课堂签到系统的E-R图如下所示：(1)管理员信息实体属性E-R图如图4-3所示。图4-3管理员信息实体属性E-R图(2)班级信息实体属性E-R图如图4-4所示。图4-4班级信息实体属性E-R图(3)课程信息实体属性E-R图如图4-5所示。图4-5课程信息实体属性E-R图(4)学生信息实体属性E-R图如图4-6所示。图4-6学生信息实体属性E-R图(5)教师信息实体属性E-R图如图4-7所示。图4-7教师信息实体属性E-R图(6)讲次信息实体属性E-R图如图4-8所示。图4-8讲次信息实体属性E-R图4.3.2数据库表设计当前，绝大多数数据库管理软件均以MySQL、Oracle等为基础。本课题在对数据库进行设计时采用了MySQL数据库管理系统，各表的数据情况如下所示：(1)管理员信息表如表4-1所示，以储存管理员的信息。表4-1admin管理员信息表字段名数据类型是否允许空字段含义idint(4)NOTNULL编号usernamevarchar(50)NULL用户名password`varchar(50)NULL密码typevarchar(30)NULL类型(2)班级信息表如表4-2所示，以储存班级的编号、名称及所属专业。表4-2category班级信息表名字段名数据类型是否允许空字段含义idint(6)NOTNULL编号titlevarchar(60)NULL名称pidint(11)NULL所属专业(3)课程信息表如表4-3所示，以储存课程编号、名称、教师编号、所属班级、所属专业、上课时间和上课地点。表4-3kecheng课程信息表字段名数据类型是否允许空字段含义idint(11)NOTNULL编号titlevarchar(50)NULL名称zhigongidint(11)NULL教师编号categoryidint(11)NULL所属班级category1idint(11)NULL所属专业begintime`varchar(50)NULL上课时间address`varchar(50)NULL上课地点(4)学生信息表如表4-4所示，保存学生编号、学号和密码。表4-4user学生信息表字段名数据类型是否允许空字段含义idint(4)NOTNULL编号usernamevarchar(50)NULL学号passwordvarchar(50)NULL密码imgvarchar(50)NULL头像sexvarchar(50)NULL性别(续)表4-4user学生信息表字段名数据类型是否允许空字段含义nicknamevarchar(10)NULL姓名telvarchar(50)NULL电话categoryidint(11)NULL班级category1idint(11)NULL专业email`varchar(50)NULL邮箱表4-5为教师信息表，其中包括教师的编号、密码、性别、姓名、电话和职称等多项信息。表4-5zhigong教师信息表字段名数据类型是否允许空字段含义idint(4)NOTNULL编号usernamevarchar(50)NULL工号passwordvarchar(50)NULL密码imgvarchar(50)NULL头像sexvarchar(10)NULL性别begintimevarchar(50)NULL出生日期znamevarchar(10)NULL姓名telvarchar(50)NULL电话zhichengvarchar(50)NULL职称(6)讲次信息表如表4-6所示，保存课程编号。表4-6kechenga讲次信息表字段名字段名字段名字段名idint(11)NOTNULL编号title`int(11)NULL名称kechengid`int(11)NULL课程编号5系统的实现5.1登录模块的实现用户在登录本课堂签到系统时，首先需输入自身的账号和密码，并选择身份，登录界面的具体情况如图5-1所示。图5-1系统登录界面图系统登陆核心代码：CREATETABLE`teacher`(`TNo`int(11)NOTNULLAUTO_INCREMENT,`Tname`varchar(30)DEFAULTNULL,`Tpassword`varchar(30)DEFAULTNULL,PRIMARYKEY(`TNo`))5.2管理员功能模块的实现5.2.1老师管理界面管理员可以在教师管理页面中查看现有教师的个人资料，管理员能够对当前已有的信息进行操作，如删除或修改等，也可添加新的信息，具体如图5-2所示。图5-2教师管理界面图添加教师时可对其用户名、姓名、编号等多项信息进行设置，如图5-3所示。图5-3添加教师界面图在添加新的课程信息时，可对课程的名称、相关的教师、班级以及上课的时间、地点等进行设置，如图5-4所示。图5-4添加课程界面图5.2.4学生管理界面管理员能够对已有的学生信息进行查询、删除或修改，也可添加新的学生信息，具体如图5-5所示。图5-5学生管理界面图5.3教师功能模块的实现5.3.1请假管理界面教师可通过系统来对学生的请假申请进行查询和审核，如图5-6所示。图5-8我的课程界面图教师可以对签到任务进行编辑，签到任务管理界面展示如图5-7所示。图5-7签到任务管理界面图5.4学生功能模块的实现5.4.1我的课程界面在登录系统后，学生可通过我的课程来对课程信息、签到任务等进行查询，如图5-8所示。图5-8我的课程界面图学生在进入签到界面后，只需点击签到即可完成签到操作，如图5-9所示。图5-8签到页面图6系统测试6.1测试定义所谓系统测试，指的是将系统置于特定的环境下来对其进行运行，以验证系统是否能够达到预期的设计目标。系统测试主要包括安全、压力等测试，通过此类测试，能够有效确保所开发的系统在质量、性能等方面能够达到相关要求。在对系统进行开发时，出现漏洞或错误是较为常见的现象，使用开发工具能够迅速查找部分错误并对其进行纠正，但部分错误的产生根源在于细微之处的逻辑错误，此类错误通常具有较高的隐匿性，需耗费大量的时间或精力才能够真正挖掘错误的产生原因。但随着开发经验的不断增加，查找此类错误的速度也将不断提升。对系统进行测试的根本目的在于检查所编写的代码是否能够达到预期的设计目标、是否能够满足用户的实际需求。此外，在进行测试的过程中，能够发现系统出所存在的错误，了解系统的功能与实际需求之间所存在的偏差，从而为后续的改进指明方向，在部分情况下甚至能够提出更加符合项目的新需求，因此，系统测试在新项目的开发过程中发挥着不容忽视的作用。6.2测试的步骤在开发本基于PHP的课堂签到系统的时候，为了确保程序的稳定运行，需对其进行全面测试，测试步骤主要如下：(1)模块测试：对程序中的所有模块进行反复测试，以确保功能模块在所有情况下均能够稳定运行，最大程度的避免功能模块出现缺陷或错误，以提高用户体验，避免严重bug导致用户产生损失。(2)数据测试：在完成功能模块的测试后，对程序中的所有数据进行跟踪和测试，以确保所有数据均能够得到合理的保存。(3)综合测试：在上述所有测试完成后，需对程序进行整体测试，并根据测试结果来对程序进行系统性评价，以验证程序是否能够满足预期的设计要求。6.3测试的方式及内容6.3.1测试方式当前，工厂可采用白盒和黑盒两大测试方法来对总体程序进行测试。就白盒测试而言，其指的是以程序内的逻辑架构为基础进行测试案例的开发。就黑盒测试而言，当前常用的测试方法主要包括同等价值的一个分类方式、对与错的一个猜想方式、因果图的方式等。该测试的主要目的在于检查系统功能是否齐全、系统中的数据结构是否具有合理性、系统的性能是否能够达到相关要求、系统是否能够根据流程来完成信息的接收和传输工作等。6.3.2测试内容为了确保测试工作能够达到预期目标，同时保证测试质量能够满足相关要求，可从以下几大方面入手来对系统进行测试。(1)审核代码即对所编写的代码进行检查和审核，确保代码语法正确且符合使用规范，对存在问题的代码进行校正。(2)单元测试即对系统中所有版块的程序设置进行检查，首先对其进行划分，对划分后的单元进行分别测试。根据不同单元的功能来采取不同的测试方法，以确保所有单元系统均能够满足需求。(3)集成测试所谓集成测试，指的是在完成所有单元系统的测试工作后，对整个程序的运行情况进行系统性测试。该方法不仅能够检查单元系统中所存在的问题，同时也能确保各单元在进行集合后不存在衔接方面的问题，同时也能保证数据的准确性以及主功能与子功能的一致性。(4)预期测试通过对整个程序的测试，来检查是否能够实现用户预期体验效果，即验证系统是否能够达到预期的开发目标。(5)系统测试在上述测试均完成后，可从系统的安全性、性能以及功能性三大维度入手来对系统进行综合性测试：①就安全性而言，其主要目的在于验证系统的安全防范功能，以避免出现泄露机密信息或流程混乱等问题，同时避免其他非法手段对系统运行产生不良影响。②就系统的性能而言，其主要目的在于验证系统可承受的最高负荷，测试系统在达到某负荷条件下是否能正常运行。③就系统的功能性而言，其目的主要在于验证系统是否能够满足用户需求，系统的功能是否存在缺陷。6.4测试分析本基于PHP的课堂签到系统经过调试和测试，可以根据需求正常运行，基本上没有任何的差错，可满足校内教室登记管理的需要。在整个系统的测试阶段，系统的性能相对来说较为简单，数据源的配置需要进一步改善。7结论与展望经过本基于PHP的课堂签到系统的设计，实现了对学生出勤信息的集中管理。用户可以进行自主签到，简化了工作程序，节约了工作的时间，同时也能有效的处理学生代签等问题