余升 霍清华 汪洋
（海军士官学校，安徽 蚌埠 233012）
摘要：基于网络数据库技术的教学实施计划管理系统，实现了教学课程和实施计划信息化管理，密切了教研室和教学管理部门的联系，集成了课表查询、考核计划、调课申请等功能，为教学计划的顺利开展创造了有利的条件。该系统使用数据库技术和ASP.NET网络编程技术，充分利用现有的网络资源，为学校教学信息化条件建设提供了支持。
关键词：教学实施 网络数据库 信息化
当前，学校课程数量较多，每门课程又包含大量的实施计划，因此教学管理部门难以及时、准确、完整的了解教学信息，为学校的教学保障、督导带来困难，从而影响教学质量的提升。教学实施计划管理系统就是在这种情况下研制的，它将老师、教研室和学校教学管理部门紧密地联系在一起。
一、系统分析与设计
1.系统开发环境
本系统开发工具采用Microsoft Visual Studio 2008和DreamWeaver，后台数据库Microsoft SQL Server2005，开发语言采用ASP.NET。与ASP相比，ASP.NET在技术上具有较大的优势，由于ASP页面每次打开都必须经过先编译后解释的过程，所以页面在反复打开时速度没有任何提升，而ASP.NET页面只需要一次编译后不需要重新编译，直到该页面被修改或Web应用程序重新启动，这使得在多次访问时速度有了极大的提升。而且，ASP.NET采取代码与HTML语言分离的方式，使得代码更易于编写，结构更清晰，降低了系统的开发与维护的复杂度和费用。
2.系统功能
教学实施计划管理系统可以在Windows 2003/2008 Server操作系统平台上运行，Web服务器为IIS。系统的功能结构图如图1所示，管理员能够对教学班次、教学场地实现添加、删除、更新操作，审核考核计划、审批调课，根据日期、课程名称、老师姓名、教研室名称查询授课信息。老师登录成功后，可以新增实施计划，一旦指定特定人审批后，实施计划将无法删除。基于实施计划，实现了考核管理、调课管理、学时申报功能。在老师端，同样可以查询课表信息。为了规范数据的导入，在管理端录入标准的课程名称、教学场地名称、教学班次名称，老师在导入实施计划信息时，要对这些信息进入验证，如果数据与管理端录入的数据不一致，实施计划信息将无法导入到数据库中。管理员能够对课程、实施计划、考核计划等信息进行分类汇总、统计，将结果输出到Excel中，或生成PDF文件，便于领导审批。
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图1 系统功能示意图
本系统界面友好、操作简单、功能完善、通用性强，无须作任何修改，即可适用于大部分大中专院校。
3.数据库设计
教学场地，包括教学场地名称，父结点ID，采取树型结构管理，如学校下面对应教学楼，教学楼又包括教室，一般分为三级，可动态扩展。
教学课程由教研室组织实施，课程包括教学时数，课程性质(专业课、专业基础课、基础课)。
教学班次，包括学期、培训类型、班次名称。
教学实施计划，包括学期，课程，任务类型，教学班次，人数，填写人，审核人，教学实施计划只有审核才能启用。
教学实施计划清单，有授课日期、学时、授课地点、主讲老师、职称、教研室，以及是否合上、分组与指导老师、分组与指导老师授课地点。
考核信息，基于实施计划表，包含课程名称、参考专业、任课老师、课程类型（考试课、考查课）、考核人数、缓考人数、缓考人员姓名、考试时间、命题负责人、考核方式（闭卷、开卷、实作等）、打印负责人、评卷负责人、可携带物品、考试地点、监考负责人、审核领导（一般分为三级，教研室、部系、学院）。
调课申请，有申请人、调课原因、申请时间，调课详细清单包含实施详细计划ID、代课老师、调课日期、调整方式（老师、时间、地点）。
根据以上分析，教学场地、课程、班次及实施计划表的关系如图2所示。
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图2 系统数据库
二、相关技术
1.WebService技术
Web Service技术是一个平台独立的，低耦合的、自包含的、基于可编程的Web应用程序，可使用开放的XML标准来描述、发布、发现、协调和配置这些应用程序，用于开发分布式的交互操作应用程序。
本系统采用Web Service来验证用户名和用户密码。用户在登录时，调用Web Service服务程序，如果用户名和密码正确，则返回用户ID、用户姓名、单位名称，如果错误，则返回-1。
Web Service服务程序的建立方法为：在Microsoft Visual Studio2008的编辑环境下，单击“文件→新建→项目”命令，弹出“新建项目”对话框。在项目类型Visual C#下选择Web，在右则模板列表中选择ASP.NET Web服务应用程序，输入名称，单击“确定”按钮就可以了，Web Service服务应用文件扩展名为asmx。Web提供接口的服务函数前要加上关键字WebMethod，并用中括号包含起来。Web Service服务程序经过编译、调试通过后，就可以使用IIS发布，方法与ASP.NET Web应用程序完全一致。
2.PDF文件生成下载
C#生成PDF文件，首先必须引用“itextsharp.dll”，在脚本文件引用两个头文件“itextsharp.text”和“itextsharp.text.pdf”。接下来，新建一个PDF文档（new document），函数参数有页面的大小、左右上下页边距，为document创建一个Write实例（PdfWriter.GetInstance函数），给文档添加各类信息，如标题、主题、关键词、创建者和作者，然后就可以打开当前document（document.open函数）。
PDF文档以段落和表格的方式添加内容。新建一个段落（new Paragraph函数），参数有字符串、字体、段落的对齐方式等，将新增的段落添加到文档中（document.Add(p)）。第二类是添加表格，创建一个浮点数组widths，定义单元格的列宽和列数，新建PDF表格（new PdfPTable(widths)）。写表格数据时，逐行绘制，行是由单元格组成。单元格的使用代码如图3所示，定义了单元格的内容、高度、对齐方式、衬距，合并了两个单元格。添加单元格时，每一行的数量必须与数组的长度相等。接下来，将新增的表格添加到文档中（document.add(table)）。
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图3 新增单元格源码
PDF内容生成以后，关闭当前编辑的文档（document.Close()）。最后，使用Response语句向用户推送PDF，并删除服务器上文件。
3.智能消息推送
任课老师提交实施计划、调课申请和考核申请后，需要审核人进行审批。为了各级审核人能够快速及时收到请求消息并完成审核，要求系统能够实时响应申请操作，并向相应的审核人发送消息推送。常用的消息推送方法包括轮询、长轮询、长连接等，他们大多是基于客户端请求-服务器端响应模式，要么实时性不高，要么需要一直保持连接占用资源。从HTML5开始，新增了WebSocket全双工通信协议，能够只建立一次连接，就可以让浏览器和服务器相互主动发送信息。本系统使用SignalR实现了审核请求消息的推送， SignalR是ASP.NET 开源实时通信类库，基于WebSocket协议，能够自动管理连接，实现双向实时通信。目前，WebSocket在主流的浏览器中的兼容效果还是不错的，但是IE9内核浏览器并不适用，所以当客户端浏览器版本较低或者不稳定时，可以考虑使用长轮询技术来实现推送功能。
三、小结
目前，该系统已投入到学校的实际运行之中，根据相关单位使用反馈信息，收到了较好的效果。后期，可以融合在线考试平台、成绩管理系统，全面提升教务管理信息化水平。
参考文献：
1. 韩颖 卫琳编著. ASP.NET动态网站开发教程（第四版）.清华大学出版社，2019.12
2. Joseph Albahari等著.刘夏译. C#7.0核心技术指南.机械工业出版社，2019.08
3. Abraham Silberschatz等著.扬冬青等译.数据库系统概念.机械工业出版社，2002.11
4.（美）马劳克林著.OReilly Taiwan公司译.深入浅出Ajax.东南大学出版社，2008.5