毕业论文

中小学生课外艺术素质信息管理平台

作者:论文空间  栏目:教育论文     更新时间:2019-11-29 15:59   浏览

 
  摘 要:近年来,中小学艺术教育活动成为学校艺术教育的重要组成部分,是校园文化建设的重要载体,其中中小学生艺术素质测评成为了学校和家长关心的重要问题。传统的艺术素质信息的填写收集工作都是由学校统一发放填写材料,家长填写后再交由学校反馈,并上交证书复印件,之后进行多次核对确认后,学校再对收集填写好的数据进行汇总、整理。这不仅给学校的日常事务增加了负担,也给家长们的工作生活带来了不便。学校处理大量数据耗时耗力更有可能出现数据遗失,家长需要与学校进行多次核对也妨碍了家长们的正常生活。这与当今迅速发展的信息化十分不符,所以依据现实需求,将学校和家长作为平台主要使用对象,运用Web技术实现对中小学生艺术素质信息的现代化管理。
  平台使用了Apache+MySQL+PHP的组合进行开发,使用Apache作为服务器,MySQL作为服务器,PHP(超文本预处理器)语言编写,使用Sublime工具进行开发,前台显示页面采用HTML+JavaScript,搭配Ajax编写。
  平台给学校和家长提供了两个入口,家长主要使用填写入口,学校则使用后台管理入口。家长可以在家填写好学生的信息并上传证书,学校则可以直接查看处理好的数据,平台给双方的正常工作都带来了很大的便利。
  关键词:Apache服务器;超文本预处理器;MySQL数据库;艺术素质信息平台
  前 言
  目前不管是学校还是社会上对中小学生课外艺术素质极其重视,为了贯彻中小学生艺术素质测评的规定,包括繁琐的信息填写、整理、分析工作,这给学校的日常工作和家长的日常生活都带来了很多不便,因此在信息化高度发展的今天,也借着毕业设计的契机发了中小学生课外艺术素质信息平台。
  本文主要围绕中小学生课外艺术素质信息平台的开发过程来撰写,从开发技术的选择到需求分析、概要设计、详细设计,再到编码和测试阶段,最后成功完成整个平台的开发。本文工作重点如下:
  (1)对中小学生课外艺术素质信息平台的开发技术做了一定的选择,在对比各类开发技术、服务器类型后,决定以Apache+PHP+MySQL的组合进行开发工作。这个黄金组合工作效率高,性价比高,是本文的开发技术的理想选择。
  (2)对整个平台的详细需求进行了深入的分析,主要从家长用户和学校管理员用户这两个身份出发,以用户体验度作为首要任务,将功能作为基础,详细地分析了本平台的需求,完善了整个平台的工作逻辑。
  (3)在设计阶段,主要包括概要设计和详细设计内容。在这两块设计的部分,本文根据之前的需求分析内容,对平台的数据库、页面、逻辑结构都做了详细的设计。
  (4)在编码阶段,本文围绕已经编写好的代码,分析了再写代码的过程当中遇到的重点和难点,并将相关伪代码内容附在了本文中。
  (5)最后,还针对平台的开发过程,给本文做出一定总结,并对本平台的一些不足之处做出展望分析。
  第一章 绪 论
  本章首先介绍了搭建中小学生课外艺术素质信息管理平台的技术背景和意义,其次简单介绍了本平台使用的技术,在本章的最后介绍了论文的组织结构。
  1.1 背景及意义
  随着Web2.0时代的到来,解决了互联网上人们的沟通交往的需求。Web编程的脚本语言PHP、ASP、JSP提供了在Web上动态处理数据的功能,HTML+CSS的搭配给Web编程加入更多富有特色的特性,数据库MySQL则让我们无需关心物理存储和访问细节,用简单的SQL语句处理了复杂的存储过程,AJAX的响应则大大提高了服务器的运行效率,Apache作为服务器给网站交互提供了极大的便利。这些技术的存在给平台的实现提供了坚实的技术基础。
  在越来越重视学生的综合素质的今天,艺术素质测评已经成为中小学生的升学必备。自2015年,教育部发布《中小学生艺术素质测评办法》将试点实施中小学时光艺术素质测评,同时开展中小学校艺术教育工作自评,自评项目作为检测教育发展和考核学校工作的重要内容纳入教育督导检查[1]。试点中小学负责如实记录每一名学生的艺术素质测评结果,并将结果纳入学生综合素质档案,而教育督导部门要讲学生艺术素质纳入中小学校督导评估指标体系。这项通知的发布,给学校统计学生的艺术素质测评信息带来了极大的工作量。据统计,一所有着3000名学生的学校,统计整理学生的信息,不包含核对的时间需要一个月。这样的工作量给学校正常的教学生活带来很多的不便,因此构建一个中小学生课外艺术素质信息填写平台,减轻学校工作量,减少家长的重复多次的记录压力,是非常必要的。
  1.2 Web技术
  在Web开发过程中有多种技术,包含PHP、JSP、ASP等脚本语言,HTML+CSS技术
  ● PHP技术
  PHP的英文全称是Personal Home Page,现已经正式更名为"PHP: Hypertext Preprocessor"的缩写。它是一种当今Internet上较为成熟的,开放源代码的,跨平台的,服务器端嵌入式的,动态的主页开发HTML内嵌式的语言。它在很大程度上综合了Perl,Java和C语言的精华,在语法架构上继承了C语言的风格,可以比CGI或者Perl更快速地执行动态网页。PHP具有良好的跨平台可移植性,可以在Windows,Unix和Linux系统下的WEB服务器上正常运行,支持包括IIS,Apache等在内的多种流行的WEB服务器[2]。
  ● Apache服务器
  Apache是最流行的Web服务器端软件之一。快速、可靠、可通过简单的API扩展,Perl/Python解释器可被编译到服务器中,完全免费,完全源代码开放。
  Apacheweb服务器软件拥有以下特性:
  (1)支持最新的HTTP/1.1通信协议
  (2)拥有简单而强有力的基于文件的配置过程
  (3)支持通用网关接口
  (4)支持基于IP和基于域名的虚拟主机
  (5)支持多种方式的HTTP认证
  ● Bootstrap框架
  Bootstrap是简单、灵活的用于搭建WEB页面的HTML、CSS、Javascript的工具集。Bootstrap基于HTML5和CSS3,具有漂亮的设计、友好的学习曲线、卓越的兼容性,还有12列响应式栅格结构,丰富的组件等等。Bootstrap是最受欢迎的HTML、CSS和JS框架,用于开发响应式布局、移动设备优先的WEB项目。
  ● MVC
  MVC的英文即Model-View-Controller,是软件工程中的一种架构模式。其中M(模型)是将与应程序的业务逻辑相关的数据以及数据处理方法封装起来的部分,是数据结构的代表;View层是用来与用户交互,是页面的显示部分;Controller层是链接Model和View之间的桥梁和纽带,它将Model中处理好的数据选择恰当的View视图进行显示,也可以将View视图中用户输入的内容进行解释并放置到Model中进行处理[3]。
  1.3 本文主要工作
  在分析对比现行的各种Web开发技术后,本平台主要以Apache+PHP+MySQL的搭配组合进行开发。在前端页面使用了Gentellela框架,这是一个基于Bootstrap的开源前端框架,风格清新自然,很符合中小学生课外艺术素质信息平台的定位。在收集处理家长填写的信息的基础上,我们还为整理好的信息进行分析统计绘制了若干动态图表,以期给管理员带来良好的使用感受。
  本文主要工作如下:
  (1)分析开发中小学生课外艺术素质信息平台的技术背景与可行性,在现行的各种Web技术中选择出最合适的搭配组合,对平台进行开发。对本平台的需求进行研究,在进行需求设计和详细设计之后,撰写好相关文档,进行编码开发。
  (2)在对中小学生课外艺术素质信息平台收集好的信息进行处理后,绘制若干动态图表,给使用者带来了良好的用户体验。
  (3)除了针对学生课外艺术素质信息的内容的处理之外,我们还增添了针对家长的家长志愿者部分,帮助学校更好地处理家长志愿者的信息,加强家庭与学校的联系与互动,为学生的更全面地发展做好准备。
  (4)为了考虑家长的便利,方便家长使用手机直接填写信息,本平台在开发过程中设计了针对家长部分的页面的兼容性工作,保证家长在使用手机填写时,有着良好的使用感受。
  1.4 本文组织结构
  本文共分为六章,各章内容安排如下:
  第一章:绪论。本章首先介绍了搭建中小学生课外艺术素质信息管理平台的技术背景和意义,其次简单介绍了本平台使用的技术,在本章的最后介绍了论文的组织结构。
  第二章:主要对中小学生课外艺术素质信息管理平台的需求进行分析,按照功能点划分平台需求,并简要介绍相关非功能性需求。
  第三章:概要设计,对于本文只简要讲述模块划分和数据设计两个部分的内容,除此之外还针对出错信息有着简短的讲述。
  第四章:详细设计部分主要对画面设计、数据库设计、接口设计三个部分作出详细的描述。
  第五章:实现阶段中本文主要根据模块划分和MVC模式的特点介绍中小学课外艺术素质信息平台的伪代码内容。
  第六章:总结全文,提出未来工作的设想与展望。
  第二章 平台需求分析
  本章详细阐述了中小学生课外艺术素质信息平台的需求内容,继而方便进行之后概要设计、详细设计以及编码阶段,给平台的成功搭建打下了坚实的需求基础。
  2.1 概述
  因为现代社会对中小学生课外艺术素质教育的高度重视,学校中有关学生课外艺术素质的信息量日益增多,给学校的日常工作增加了很多工作量,也给学生家长的工作生活增添了不少麻烦。对此中小学生课外艺术素质信息平台的需求主要针对两个部分[4],其具体内容如下:
  (1)为家长服务
  由于对学生课外艺术素质信息的填写和处理都需要家长的配合和确认,这给家长的生活增添了很多不便,因为本平台其一的要求就是为家长服务。这一点需求的解决可以让学生家长不必经过多次确认甚至亲自来到学校递交材料、和老师确认信息。让家长们在家递交材料确认信息,填写家长志愿信息。
  (2)为学校服务
  学校在家长填写确认各类信息之后,需要大量的人力物力进行收集整理,这样繁琐的工作交由计算机来处理,无疑为学校的日常工作带来了极大的便利。为学校服务的这个需求旨在将学校获得的各种数据使用直观的方式展现出来。
  2.2 功能性需求
  按照此前分析的需求概述,在功能性需求这一部分本文也将分成两大块进行阐述,一部分是针对家长,另一部分则是针对学校。
  2.2.1 基于家长的需求
  基于家长的需求主要是关于学生课外艺术素质信息的填写部分,家长部分的用例图如下页图2.1所示。
  主要包含以下几个部分:
  (1)身份验证:在家长进行学生课外艺术素质信息的填写之前,首先要确认该家长的身份,即填写材料此人是否是该学生家长、如果是该学生家长与该学生是何关系。身份验证一是为了确认填写材料与学生身份的绑定,而是为了防止有心人士利用本平台对学生家庭或是学校做出极端的事情。由于平台的特殊性,这本平台的家长身份验证部分,我们并没有设置注册机制。这的问题考虑了两个方面,一是家长的时间,多一个一般性的注册和验证的环节,必然会给家长在填写内容的过程中增加很多不便,二是考虑到平台的特殊性,针对中小学生课外艺术素质信息管理平台,家长用户的主要功能就是填写内容。从这部分需求来说,没有注册机制是完全可以的。反而多了注册机制,会带来很多繁琐的问题,比如更换密码,学生有多个家长的是否需要多个账号等等问题。故而,在本平台的设计过程中,没有添加注册机制。
  (2)学生艺术考级信息:在这一大范围的功能需求中,包含了对学生艺术考级信息的增加、删除和修改功能。在家长成功进行身份验证之后可以对学生的艺术考级信息进行增加、删除和修改的操作,其操作对象内容包括类别、项目、已获得级别、考评机构。
  (3)学生艺术竞赛信息:在这一大范围的功能需求中,包含了对学生艺术竞赛信息的增加、删除和修改功能。在家长成功进行身份验证之后可以对学生的艺术竞赛信息进行增加、删除和修改的操作,其操作对象内容包括类别、获奖类别、获得奖项、获奖时间。
  (4)家长志愿者信息:在这一部分,家长除了要进行基础的身份验证之外,还需要选择与学生的关系,包括父亲、母亲、其他关系,以便校方在之后的志愿者工作中进行安排。此部分需求对家长志愿者填写的信息要求较多,包括家长的身份、家长姓名、家长性别、工作单位、联系电话、家长学历,还需要家长自主选择特长,以及是否参加志愿者活动,愿意参加的志愿者活动类型,能够参加志愿者活动的时间,此外还需要家长选填对志愿者口号的创意、希望学校有哪些家长志愿者活动以及对家校共建活动有何意见或是建议。
  2.2.2 基于学校的需求
  基于学校的需求主要是对数据处理与显示的部分,学校部分的用例图如下页图2.2所示。
  以下是其主要内容:
  (1)管理员身份验证:管理员需要通过正确地输入账号和密码进入管理员页面,如果账户和密码有一者出现错误,即验证不通过。
  (2)管理员首页图表显示:在管理员身份验证成功后,登录管理员后台系统,需要在首页展示信息统计图表。其需展示图表包括,各年级考级与竞赛情况统计柱状图、各年级人数分布饼状图、各学生家长学历统计柱状图。
  (3)学生艺术考级信息:在管理员身份验证成功后,进入管理员后台系统,选中学生艺术考级选框之后,显示学生参加艺术考级信息总览,展示学生的姓名、年级、班级、考级类别、考级项目、已获得级别、考评机构,并支持管理员对艺术考级信息进行搜索、复制、导出和打印。
  (4)学生艺术竞赛信息:在管理员身份验证成功后,进入管理员后台系统,选中学生艺术竞赛选框之后,显示学生参加校外艺术考竞赛信息总览,展示学生的姓名、年级、班级、竞赛类别、获奖内容、获得奖项、获得时间,并支持管理员对艺术考级信息进行搜索、复制、导出和打印。
  (5)学生家长志愿者:在管理员身份验证成功之后,进入管理员后台系统,选中学生家长志愿者选框之后,显示家长填写好的家长志愿者信息内容,其内容包括学生身份证号、入学年份、班级、学生姓名、家长ID、家长姓名、与学生关系、联系电话、是否参加志愿者,并支持查看该学生家长的详细志愿者信息,详细志愿者信息包括基本信息,即学生姓名、性别、入学年份、所在班级、家长姓名、性别、与学生关系、联系电话、工作单位、家长学历,其他信息即是否愿意参加家长志愿者活动、是否愿意参加家长志愿者协会的组织工作、专业或特长、可以提供的志愿者服务内容,志愿信息即做“志愿者”时间、志愿者口号创意、您希望家长志愿者开展哪些活动、您对于我校共建活动有何建议与意见。同时在家长志愿者大需求中还需支持对各个志愿信息的查看工作,在管理员选择需要查找的条件之后,在页面下方能够展示符合所有条件的家长信息,同时也能支持查看查找出来的家长的详细信息,具体展示信息如上内容。其中需要查找的条件包括,年级选择、家长与学生关系、专业或特长、教育服务、学生导师、家长学堂、志愿时间(星期)、志愿时间(时间段)、家长学历。
  (6)班级信息:在管理员身份验证成功后,进入管理员后台系统,选中学校班级信息选框之后,显示本校所有年级的班级情况,展示各个年级的入学年份、年级、班级数,并支持管理员对学校班级信息进行搜索、复制、导出和打印。同时还需支持管理员对班级信息的增加删除和修改操作。
  (7)学生管理:在管理员身份验证成功后,进入管理员后台系统,选中学校学生管理选框之后,显示本校所有学生的详细情况,展示各个学生的身份证号、姓名、性别、入学年份、年级、班级、生日,并支持管理员对学生信息进行搜索、复制、导出和打印。同时还需支持管理员对学生信息的增加删除和修改操作。
  (8)用户管理:在管理员身份验证成功后,进入管理员后台系统,选中用户管理选框之后,显示本平台所有可以在后台登录人员的详细情况,展示各个管理员的用户名、姓名、电子邮箱、电话,并支持管理员对登录人员信息进行搜索、复制、导出和打印。同时还需支持管理员对登录人员信息的增加删除和修改操作。其中后台登录人员的增加除了需要包含用户名、姓名、电子邮箱、电话,还应该提供一个管理员密码。此外,除了超级管理员之外的身份才可以设置登录人员信息的删除。
  (9)管理员退出平台:在管理员一系列操作完成之后,管理员需要退出本平台。在退出的同时注销管理员本次的身份验证信息,并退出到本平台首页。
  2.3 非功能性需求
  非功能性需求是指依一些条件判断系统运作情形或其特性,并不是针对系统特定行为的需求[5]。我们一般把它分为以下几类讨论:
  (1)性能/容量:本平台需要支持的用户数量主要也分为两部分,一部分是学校方面,一部分是家长方面。在学校方面用户数量屈指可数,这要根据学校具体的工作安排来决定。在家长方面的用户数量相对而言要多一些,本平台是以一个在校生人数约六千的学校作为开发基础,因而家长方面的用户数量可能达到上万。
  (2)可靠性/可用性/可复原性:对于本平台,我们对可靠性方面的要求主要集中在平台不关闭持续运行,随时响应能够保证5年内没有较大的bug出现。如果发生故障停运时间不能超过一天。本平台对可复原性主要的要求是当不同的用户对某数据在同一时间进行操作时两者数据均不会保存,在不同时间操作的数据如同往常一样处理。
  (3)可维护性/可管理性:在本平台中,主要需要保证的是在没有人工干预的情况下的容错能力,平台会发生的各种错误需要事先处理之后简单地展示给用户,以便可以预留给开发人员适当的修复时间。
  (4)安全:在本系统中安全性主要包括两个方面,一个方面是身份验证问题,身份验证中包含了对家长身份的验证和对学校管理员身份的验证,第二个方面就是管理员权限的分级问题,本系统中的管理员权限分级只包含两个层次。最高层的管理员是超级管理员,它拥有本平台后台系统的一切功能,包括对普通管理员信息的增加删除和修改的操作,另一层就是一般管理员,一般管理员拥有对系统的数据的操作功能,和对自己本人的管理员信息的操作。
  (5)易用性:在本平台中我们主要针对家长用户的使用对易用性有着一些要求。为了方便家长用户的使用,照顾到家长用户现在日常更多使用的是智能手机或是平板,在开发过程中针对易用性,做出了对页面进行自适应的要求,让家长用户在填写信息时更加便捷。
  (6)数据一致性:一致性包括数据的编码和语言,冗余数据的一致性要求等等。在本平台中主要针对不同用户在修改同一段信息时,两者均不会保存信息,这样避免了数据的混乱,保证了数据的一致性。
  (7)系统/环境的条件及限制:本平台对环境条件没有过高的要求,一般网络带宽在30M就可以保证平台能够正常运行。
  2.4 本章小结
  由于中小学生课外艺术素质信息平台的特殊性,针对本平台的功能性需求主要分为两部分,家长用户部分和学校用户部分。家长用户部分主要针对的是家长对各种信息的填写,包括学生课外艺术考级信息和学生课外艺术竞赛信息以及家长志愿者信息的填写。而学校用户部分主要是学校管理员对各类信息的管理和查看工作,主要包括查看学生课外艺术考级信息和学生课外艺术竞赛信息,以及对家长志愿者信息的查找查看以便分配。除此之外,学校用户还主要对学校各个年级的班级信息和学生信息的处理,包括增加删除和修改,以及对学校管理员信息的增加删除修改的管理。
  针对本平台的非功能性需求相对于功能性需求来说并没有那么细致,主要按照性能/容量、可靠性/可用性/可复原性、可维护性/可管理性、安全、易用性、数据一致性、系统/环境的条件及限制等分类提出了一些简单的要求。
  第三章 平台的概要设计
  不同的系统类型其概要设计的内容也不相同,通过概要设计准则我们可以根据实际情况确定概要设计的具体内容,但是一般来说,概要设计的内容可以包含系统构架、模块划分、系统接口、数据设计四个主要方面的内容。对于本文只简要讲述模块划分和数据设计两个部分的内容,除此之外还针对出错信息有着简短的讲述。
  3.1 模块划分
  层次设计是对于复杂系统需要对系统进行多层次的划分,然后有着一层层的设计。层次划分的方法需要结合业务、部署、运动功能等因素考虑,根据具体的领域知识,通过拆分、合并、分组等方法,将平台的各项功能划分到各个大模块中,每个大模块下又包含各个层次[6]。
  对于中小学生课外艺术素质信息平台,主要的模块划分是针对两个部分,即家长用户部分和学校管理员部分。具体的模块划分的信息,如图3.1所示。
  家长用户部分中又分学生艺术考级信息、学生艺术竞赛信息、家长志愿者信息这三个大模块。在学生艺术考级信息等三个大模块之中,又包含身份验证、信息内容填写等层次。
  学校管理员部分中又分为身份验证学生艺术考级信息、学生艺术竞赛信息、家长志愿者信息、平台管理设置模块。其中,学生艺术考级信息、艺术竞赛信息、家长志愿者信息三者中又包含对具体模块信息的查看、搜索和分类。在平台管理设置大模块中又分为学校班级信息管理、学生信息管理和管理员信息管理。班级信息管理和学生信息管理中,又继续分为对具体模块信息的增加、删除和修改的操作。在管理员信息管理模块中,要包含对管理员信息的增加、删除和修改操作外,还需要有对管理员密码有单独的设置与更改操作。
  3.2 数据设计
  数据设计是开发一个平台的核心和基础,对数据的整体设计可以将一个系统或是平台中大量的数据按照一定的模型或是组织结构组织起来,给系统提供存储、维护、检索数据等功能,使得系统可以方便、及时、准确地从数据中获取所需要的信息。
  在概要设计中,本平台的数据设计主要集中在数据库的选择上面。对数据库的选择方面,中小学生课外艺术素质信息平台使用的是MySQL数据库[7],主要原因有以下几点:
  (1)MySQL所使用的SQL语言是用于访问平台数据库的最常用标准化语言。由于MySQL数据库的体积小、速度快、总体拥有成本不高,尤其是开放源码这一特点,使得一般中小型网站的开发都选择MySQL作为网站数据库。鉴于本平台的总体规模,选择MySQL是一个高效便捷又经济实惠的方式。
  (2)MySQL数据库支持常见的SQL语句规范,而且可以处理拥有大数量级的数据。这对平台来说是一个方便开发、适应开发的一个数据库。
  在MySQL数据库的多种客户端工具中,最终选择了Navicat作为本平台使用的数据库工具。一是因为Navicat是以直觉化的图形用户界面而建的,这一特点使得在使用数据库的过程中更加简便易操作,二是因为Navicat for MySQL的功能完全符合了本平台在开发过程中对数据库管理的要求。
  3.3 错误处理
  对于一个平台的错误信息的处理,体现了整个平台逻辑的完整性和合理性。对开发人员来说,良好的错误信息处理机制在后续的测试和维护阶段有着极大的优势。对于使用者来说,一个完善的错误信息处理机制极大地改善了使用体验和用户感受,对平台的适应性有着很大的提高。
  3.3.1 错误信息
  在系统工作运行的阶段中,可能会出现一些开发人员无法及时解决的错误,可能是身份验证的时候出现验证错误,也可能是在表单提交时提交失败,也有可能是读取数据时出现一些内容错误。这些错误信息在大部分情况会还会影响用户的使用,给用户带来不太好的使用感受。为了维护系统的稳定性和健壮性,同时提高用户感受,在本小节将会使用一览表的方式说明每种可能的错误情况。表3.1主要介绍了可能出现错误信息的模块,表3.2则主要介绍了具体的错误信息内容以及相关的处理方式。
  表3.1模块信息编码表
  模块编号模块名称
  1学生课外艺术考级信息填写
  2学生课外艺术竞赛信息填写
  3家长志愿者信息填写
  4学校管理员后台
  表3.2错误信息表
  错误信息原因模块处理方式
  身份验证出错信息没有填写正确1,2,3,4不登录并显示验证失败
  填写信息无法保存格式验证或服务器问题1,2,3,4不保存信息并显示保存失败
  无法加载已有信息数据库出错或网络问题1,2,3,4显示数据加载出错,建议刷新
  搜索内容出错前端问题或网络问题4不显示搜索结果,建议刷新
  学生信息加载不全数据获取或前端显示问题4再次刷新时获得新数据
  家长身份无法选择数据库保存时Json格式问题3显示不成功页面,再次填写
  3.3.2 补救措施
  说明故障出现后可能采取的变通措施,包括:
  (1)后备技术:当原始平台系统数据万一丢失时启用的备份副本的建立和启动的技术,在本平台中主要是按照周期定期地把数据库信息进行备份。
  (2)恢复及再启动技术:使平台或系统从发生故障点恢复执行或使平台从头开始重新运行的方法,对于本平台来说恢复及再启动主要针对信息没有成功保存时的情况,此时平台会自动刷新到填写信息的页面,并显示没有保存成功的报错信息。
  3.4 本章小结
  本章主要介绍了关于中小学生课外艺术素质信息平台的概要设计内容,在概要设计内容中主要针对模块划分、数据设计、出错信息三个部分有点简要的描述。
  模块划分部分按照本平台的功能性需求做出了适当的模块划分,数据设计部分则主要针对数据库的选择和工具的挑选做出了相应的解释和描述,在出错信息部分则是主要介绍了各种出错信息、出错的处理方式以及出错的补就措施。
  概要设计部分给之后的详细设计以及编码测试过程打下了坚实的理论基础,在接下来的开发过程之中,有了前面清晰明了的概要设计作为基石可以更加顺利完美地进行下去。
  第四章 平台的详细设计
  在一个平台的详细设计阶段,主要针对三个方面进行详尽具体的设计。这三个部分是画面设计、数据库设计、接口设计。在本章内容中,将主要对这三个方面的内容进行详细讲述[8]。
  4.1 页面设计
  页面设计在本平台中,指的是网站的前端设计,其中包括页面布局设计以及页面间逻辑的设计。这一部分是展现给用户看的部分,关键在于使用感受要好、操作便捷、画面自然。
  4.1.1 共同页面设计
  在一个平台的设计过程中,必然会碰到很多可复用的页面,为了理清逻辑、方便开发,我们首先将可复用的页面单独地划为一类。针对本平台来说,共同的页面主要有以下几点:
  (1)家长部分的身份验证页面:学生家长在填写各类信息之前需要进行身份验证,和某一个学生进行匹配,而对于学生艺术考级信息和学生艺术竞赛信息两大模块,身份验证页面的内容是一模一样的。而对于家长志愿者信息填写的模块,则是相较于前两者多了一个家长身份关系的选择。
  (2)学校管理员部分的信息显示页面:针对学生艺术考级信息、艺术竞赛信息和家长志愿者信息的表格展示部分的页面时几乎一致的,每个单独的表格不同的只是表格的列属性。
  (3)学校管理员部分的管理与设置内容的各部分首页:对于管理与设置大模块中的班级信息管理、学生管理、用户管理中对详细信息的展示、添加、修改、删除的主要页面,这三者的总体布局是很相似,这将作为一个共同布局来设计。
  4.1.2 页面间逻辑设计
  页面间逻辑设计指的是页面完成操作之后的跳转等设计。在本平台中页面逻辑设计也按照家长用户部分和学校管理员部分来划分。在本文这部分内容中,主要也按照这样的划分来简要介绍成功情况下的页面间逻辑设计[9]。
  (1) 家长用户部分:
  家长用户在打开平台首页之后,对所需要进行的操作进行选择。分别是学生课外艺术考级信息填写、学生课外艺术竞赛信息填写和家长志愿者信息填写。选择好后续操作后,进行身份验证,身份验证成功后进入填写页面,填写完成后返回首页。这阶段的页面逻辑就是从首页到身份验证页面再到填写详情页面最后回到首页。图4.1将用简单的时序图展示家长志愿者填写这一过程。
  (2)学校管理员部分:
  学校管理员在首页选择进入管理员后台系统后,进行身份验证,身份验证成功后,进入后台系统首页页面。在后台系统中,管理员可以根据左侧列表框内容的选择,展示出不同页面,其内容主要有学生艺术考级信息、 学生艺术竞赛信息、家长志愿者信息和管理与设置部分内容。在选择相应的选框后,系统会展示对应的列表信息内容,其中还可以根据具体页面的显示选择对信息进行增加、删除或修改的操作。上页图4.2将用简单的时序图展示管理员修改密码这一过程。
  4.2 数据库设计
  4.2.1 数据表设计
  具体数据表如下,其中是否为空项,0代表不为空,-1代表为空,是否是主键项,0代表不是主键,1代表是主键:
  (1)pv_child表,保存的是学校学生的个人信息:
  (2)pv_com表,用来记录学生艺术考级信息:
  (3)pv_level表,用来记录学生艺术考级信息:
  (4)pv_parent表,用来记录家长信息,包括个人特长能力
  (5)pv_school表,用来记录学校班级信息:
  4.2.2 数据库逻辑设计
  数据库逻辑设计主要设计的是数据库的逻辑结构,主要反映业务逻辑,包括所需的实体和关系,实体规范化等工作[10]。在本平台中,具体的数据关系图如下页图4.3所示。
  在本平台中的关联关系有一下几种:
  (1)学生和家长的关系是一对多的关系,在学生表中保存的学生与家长的关系根据匹配关系在家长表里可以找到一条或多条信息。
  (2)学生和艺术考级信息,学生和艺术竞赛信息都是一对多的关系,一个学生可以对应多个艺术考级信息和多个艺术竞赛信息。
  (3)家长和志愿者信息是一对一的关系,每一个家长都只有一条志愿者信息。
  (4)班级和学生是一对多的关系,一个班级里有多个学生,不同的学生可能会属于同一个班级。
  4.3 接口设计
  在本平台的搭建中,最终采用了MVC的模型,并使用了典型的MVC框架——CodeIgniter。由于这方面的特殊性,本平台的接口设计主要在于M(Model)层、V(View)层和C(Controller)层的数据传输方面。接下来,本文会根据这三个层次的关系来简要讲述本平台的接口设计内容[11]。
  (1)Model(模型)层接口:主要是负责数据处理部分,从数据库中读取数据并按照一定组织结构处理好数据,并将其作为返回值,以供V层和C层调用。
  (2)Controller(控制器)层接口:主要是负责连接M层和V层,接受视图中用户的输入和请求,并调用相应的模型获取数据返回给视图。当用户在页面上进行操作时,C层(控制器)并不会输出任何东西,也不会做出一些处理,它只是获得并接收视图层的请求,并选择相应的模型来调用处理请求,最后在决定返回到哪一个视图中。
  4.4 本章小结
  本章主要介绍了中小学生课外艺术素质信息平台的详细设计部分。根据前几章需求分析和概要设计的内容,主要针对页面设计、数据库设计和接口设计三个方面介绍了具体的设计内容。在接下来的章节中,将会按照概要设计和详细设计的具体内容进行编码阶段。
  第五章 平台的实现
  本章将会根据前几章的概要设计和详细设计的内容,开展平台的编码工作。在编码阶段,本文主要根据模块划分和MVC模式的特点介绍中小学课外艺术素质信息平台的内容[12]。本平台的模块将按照第三章概要设计中的模块划分部分来完成。
  5.1 家长用户部分
  对于家长用户部分,主要还包含学生课外艺术考级信息填写和学生课外艺术竞赛信息填写以及家长志愿者信息填写部分。由于篇幅原因,本文不能详尽地展示编码结果,因此会根据编码过程中判定的模块重要程度,列举出部分编码结果,其内容包括:家长身份验证部分,以课外艺术考级信息为例的增加、删除、修改部分,家长志愿者信息填写部分。
  5.1.1 身份验证
  对家长的身份验证包括了两种情况,一是艺术考级和艺术竞赛填写前的身份验证部分,只需要验证学生身份信息,二是家长志愿者信息填写部分,这一部分相较于前者要增加一个家长与学生关系的验证也可以说是统计填写的内容[13]。
  (1)只验证学生信息
  在家长身份验证中只验证学生信息的部分,首先要从平台数据库中取出学生和班级的相关信息,并按照用户体验度的要求展示出来。接着,在家长输入其学生信息内容后提交进行验证信息,若验证成功则进入下一步填写部分,若验证不成功则仍返回到验证页面同时附上报错信息。表5.1展示的是只验证学生信息部分的伪代码。
  (2)增加家长与学生关系部分
  增加了家长与学生关系的身份验证中,除了之前的验证学生信息外会多出对家长身份的选择与统计。家长有三种身份可以选择,分别是父亲、母亲和其他关系,其他关系可以自行输入内容。这一部分的身份验证,验证学生信息的关键代码如上所示,之外多出的家长关系则需要对家长表进行更新。同时为了考虑学生和家长一对多的关系,更新的关系数据则要进行处理后保存,这部分的伪代码如表5.2所示。
  5.1.2 艺术考级信息
  课外艺术考级信息主要是在身份验证之后进行填写,一个学生可以有多个考级信息,家长在填写的同时还可以对已经填写好的考级信息进行编辑修改或是删除。新增和修改考级信息则需要家长在页面填写具体考级信息并提交保存,其内容包括考级类别、名称、级别、考评机构等。删除考级信息则只需要获得想要删除的考级信息id后在后台处理删除该记录即可。
  5.1.3 志愿者信息前端处理
  在家长用户填写志愿者信息这部分,需要处理的数据有很多,其中,需要特别注意啊的部分是在家长选择是否愿意参与家长志愿者活动和是否愿意参与家长志愿者协会的组织工作之后,对接下来的页面是否进行选择的操作。如果家长对以上两项的选择都是否,那么对接下来的关于家长志愿者的详细内容进行锁死操作,不允许用户再对这部分内容进行操作。这部分的操作主要通过前端的JQuery来实现,由于部分家长之前填写好后有需要修改的地方,因而在刚开始加载页面时就要调用checks函数来检查是否需要这部分操作。之后在是否愿意参与家长志愿者活动和是否愿意参与家长志愿者协会的组织工作单选按钮发生改变之后,再次调用checks函数来进行检查。
  其中checks函数主要的工作就是,取出这两个单选按钮的值,并对他们进行判断。如果两者均是否,那么将接下来的志愿者信息部分去除checked类,并给其中的各个可用标签加上disabled的属性,这样就可以将之后的元素都禁用。如果这两个信息不均是否时,则去除详细志愿者信息中的disabled类,并将其中个标签去除disabled属性。这样的设置就可以很好地保证单选按钮选择完成之后的,各个元素禁用正常。
  5.1.4 填写志愿者信息
  家长志愿者信息的填写也是一个在身份验证成功后的简单的表单提交工作,需要特殊处理的是在志愿者信息填写中关于家长初次填写的处理有些许复杂[14]。表5.3将会展示包含家长初次填写时的伪代码。
  5.2 学校管理员部分
  学校管理员部分主要包含首页图表展示内容、学生艺术考级信息和竞赛信息的查看和简单搜索、家长志愿者信息的查看和详细搜索以及对学校班级、学生和管理员信息的管理。在这阶段内容,主要将会介绍图表展示内容、以艺术考级为例的查看内容、家长志愿者的详细搜索以及以对管理员信息管理为例的管理与设置内容[15]。
  5.2.1 图表展示内容
  为了提高用户使用的体验感受,本平台在管理员后台系统的首页绘制了若干信息图表,包括各年级考级与竞赛情况柱状图(同时标注最值与均值)、年级人数分布饼状图、家长学历分析柱状图,以供学校管理员查看。在图表部分主要是获取图表相关数据,接着对前端进行处理绘制图表。
  5.2.2 艺术考级的查看内容
  对于艺术考级信息的查看内容也是很简单的对信息的拉取和展示,除了部分学生基础信息之外,这部分还展示了学生考级信息的类别项目和已获得级别,同时对学生参加艺术考级的总体情况表支持导出和打印的功能,由于篇幅原因,这里不做过多描述。
  5.2.3 家长志愿者的详细搜索
  家长志愿者的详细搜索主要是针对家长填写的志愿者信息的各个类别进行搜索,并将详细的搜索结果显示到页面的下半部分,搜索的类别包括年级选择、家长与学生关系、专业或特长、教育服务、学生导师、家长学堂、志愿时间(星期)、志愿时间(时间段)、家长学历。详细搜索的伪代码如表5.4所示。
  5.2.4 管理员信息管理
  管理员信息管理部分主要包括对管理员信息的增加和修改操作,以及对非本人的管理员的删除操作。对管理员信息的增加和修改操作的大致框架和之前的学生考级信息类似,不同在于对非本人的删除操作,这里首先需要判别身份,其次在删除的权限赋予上面要做一些改动,表5.5将会展示这部分改动的伪代码。
  5.2.5学生信息导入
  由于学生信息较多,虽然平台支持单个添加,但是每年学校都会有上千人入学。上千人一条一条记录的导入无疑是是个很大的工作量。因此,本平台添加了批量导入的功能,主要工作是将管理员处理好的excel按照格式处理好后,导入到数据库中。直接对excel进行操作,有着很大的便利。
  5.3 平台实现效果
  (1)家长用户登录和填写页面:
  a. 平台首页提供了学生艺术考级、学生艺术竞赛、家长志愿者、管理员四个入口,具体页面如下页图5.1所示。
  b. 身份验证页面如下图5.2所示,主要展示了没有注册机制时家长身份验证需要验证的一些信息,图5.2是家长志愿者部分的身份验证,艺术考级和艺术竞赛部分的身份验证则是少了家长关系部分信息。在身份验证完成之后就可以进入填写页面,填写页面以艺术竞赛信息为例,如下页图5.3所示。
  c. 学生艺术竞赛信息填写页面主要展示了该学生当前已经存在的艺术竞赛信息,同时该页面还可对学生的艺术竞赛信息进行增加、删除和修改的操作,具体页面如下页图5.3所示。
  d. 家长志愿者填写页面如下图5.4所示,这部分内容也是成功进行身份验证之后进入的填写页面,是家长完成志愿者信息填写的表单,但是这部分的表单信息相较于前两个入口的表单来说要更加丰富,对信息的处理和实现方面也较为复杂。
  (3)管理员用户管理页面:
  a. 后台首页如图5.5所示,主要展示了各年级考级与竞赛情况柱状图(同时标注最值与均值)、年级人数分布饼状图、家长学历分析柱状图,左侧导航栏这包含了家长志愿者、艺术考级、艺术竞赛和管理与设置,管理与设置下拉框中还包括了班级信息、学生管理、用户管理;
  b. 艺术考级展示页面除了部分学生基础信息之外,还展示了学生考级信息的类别项目和已获得级别,同时对学生参加艺术考级的总体情况表支持导出和打印的功能,具体页面如上页图5.6所示;
  c. 家长志愿者搜索如5.7所示,提供的是条件搜索,给出了各种家长志愿者的信息分类,并提供对这些信息的多选功能;
  d. 家长志愿者搜索结果如5.8所示,将上述提供的信息分类进行筛选,展示符合要求的家长的部分信息,并支持查看更多详细信息的功能。
  5.4 本章小结
  本章主要记录了中小学生课外艺术素质信息平台的编码工作过程。本章的主要篇幅介绍了在平台开发的具体过程中碰到了重点或是难点的部分,并附上了部分代码。在本章内容中,由于篇幅为题,没有介绍关于前端开发的具体内容,主要的代码也均来自后端。平台的编码阶段代表着平台有了实际的产品产出,同时在编码完成后,平台的开发工作也步入了尾声。在下一章,将会主要介绍测试阶段的内容。
  第六章 总结与展望
  6.1 本文的总结
  由于目前中小学教育中对学生课外艺术素质的高度注重,同时繁琐的信息填写、整理、分析工作又给学校的日常工作和家长的日常生活带来了很多不便,因此在信息化高度发展的今天,本文就开展中小学生课外艺术素质信息平台的开发工作做了详尽的介绍。
  本文中主要围绕中小学生课外艺术素质信息平台的开发过程来书写,从开发技术的选择到需求分析、概要设计、详细设计,再到编码和测试阶段,最后成功完成整个平台的开发。本文工作重点如下:
  (1)对中小学生课外艺术素质信息平台的开发技术做了一定的选择,在对比各类开发技术、服务器类型后,决定以Apache+PHP+MySQL的组合进行开发工作。这个黄金组合工作效率高,性价比高,是本文的开发技术的理想选择。
  (2)对整个平台的详细需求进行了深入的分析,主要从家长用户和学校管理员用户这两个身份出发,以用户体验度作为首要任务,将功能作为基础,详细地分析了本平台的需求,完善了整个平台的工作逻辑,为后续的设计和开发阶段打下了坚实的基础。
  (3)在设计阶段,主要包括概要设计和详细设计内容。在这两块设计的部分,本文根据之前的需求分析内容,对平台的数据库、页面、逻辑结构都做了详细的设计,这给编码阶段的顺利进行带来了很大便利。
  (4)在编码阶段,本文围绕前面设计阶段的思路,分析了编码阶段遇到的重点和难点,并将部分伪代码附在了本文中。其中,编码阶段涉及到部分测试的问题,这部分的内容,在本文中没有过多涉及。但不可否认的是,编码和测试阶段的顺利进行,也意味着本平台的成功完成。
  6.2 后续展望
  然而,在本系统的开发过程中也暴露出很多问题:
  (1)对于数据量大的情况下,平台加载时间明显较长。例如在后台管理员的学生信息管理的部分,如果学生信息数据量较大,平台在加载时的耗时明显增加数倍。在对大数据量的数据的处理方面,在本平台的开发过程中做的仍然不是很到位,这还需要在后续的学习中进行提升[16]。
  (2)对于网站的安全性方面,本平台主要针对非验证成功用户做了一定的拦截,并设置了相应的cookie属性。除此之外,平台主要使用的是CodeIgniter框架中的安全机制。可以说安全性的角度也是一个日后需要对此多加注意的部分。
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