摘 要： 基于校園網(wǎng)，采用網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)庫技術,，研發(fā)出體育課在線選課系統(tǒng),，實現(xiàn)的功能包括：學生在學期初上網(wǎng)選擇運動項目與課程班，隨后快速編班與打印課程班表，教師在學期末快速輸入考核成績到學院教務管理系統(tǒng)等,。該系統(tǒng)很好地解決了體育教學中遇到的麻煩,，使學生、教師和教學管理人員都很滿意,，收到了很好的效果,。
關鍵詞： 體育教學；在線選課,；校園網(wǎng),；數(shù)據(jù)庫技術
體育課是高校的一門重要的公共課程，是體育教學的基本組織形式,，對于增加學生的體育與保健知識,、提高體育運動的基本技術、技能,、提高學生的身體素質(zhì)和運動技術水平，都具有重要的作用,。近年來,，為了提高學生對體育課的興趣，提升體育課的教學效果,，學院體育部采用了讓學生自選運動項目,，然后以此為基礎編班上課的組織方式。這種做法有著明顯的優(yōu)越性,，學生對自己選擇的運動項目有興趣,。但是，這對體育部的工作帶來了麻煩,，因為選課與編班十分費事,。每學期初，要求學生到體育部從多種運動項目中選擇一種感興趣的項目,，還要選擇在時間上不與已安排的其他課程相沖突的體育班（一種運動項目需要開設多個班,，每個班的人數(shù)不能超過規(guī)定數(shù)），然后根據(jù)學生選課情況排出課程班表,。由于學生人數(shù)多,，相關工作十分繁雜，工作量很大,。每到新學期開始時,，學生們到體育部排隊選課，往往要花很多時間,，體育部的工作人員工作量加大,，導致上課時間推遲。
隨著辦學規(guī)模的擴大,，學生人數(shù)逐年增加,，選課的工作量不斷加大,，體育部工作壓力也愈來愈大。在這種情況下,，考慮到用計算機與網(wǎng)絡技術來解決這一難題,。為此，申報了一個院級研究課題“體育部選課系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)”,。經(jīng)過仔細的需求分析,、總體設計、數(shù)據(jù)庫設計和詳細設計與實現(xiàn)等階段的工作,，較好地完成了課題任務,，實現(xiàn)了預定目標。現(xiàn)在,，該選課系統(tǒng)運行良好,，使相關工作的效率大大提高。
本文就“體育部選課系統(tǒng)”的設計與實現(xiàn)中的主要技術問題進行討論,，包括體育部網(wǎng)站的開發(fā),、在線選課系統(tǒng)的設計、后臺數(shù)據(jù)庫設計,、系統(tǒng)的安全性設計等幾個部分,。
1 體育部網(wǎng)站的開發(fā)
體育選課系統(tǒng)應當在網(wǎng)絡環(huán)境中運行，讓學生能在任意一臺聯(lián)網(wǎng)的計算機上進行選課操作,。因此,，該系統(tǒng)需要網(wǎng)站的支持。系統(tǒng)設計方案如下：在校園網(wǎng)的環(huán)境中開發(fā)體育部二級網(wǎng)站,，將體育選課作為該二級網(wǎng)站的一個重要的功能模塊[1],。隨著計算機網(wǎng)絡技術與數(shù)據(jù)庫技術的密切結(jié)合，網(wǎng)站制作趨向靈活,、實用,、便捷與快速，為網(wǎng)上選課系統(tǒng)的開發(fā)提供了極大便利,。從另一角度說,，網(wǎng)站作為單位的窗口，有利于展示單位的面貌和內(nèi)涵建設情況,，樹立良好形象,，可進行信息、通知與新聞的發(fā)布,，促進內(nèi)部管理和實現(xiàn)辦公自動化,，可促進體育教學、體育運動和體育競賽的開展[2]。
通過總體設計,，體育部二級網(wǎng)站包括網(wǎng)站首頁,、部門簡介、課程介紹,、教師團隊和其他等多個欄目,，在每個欄目下設置其下級網(wǎng)頁。該二級網(wǎng)站的框圖如圖1所示,。其中,，“在線選課”為一個管理信息系統(tǒng)，包括“學生注冊”,、“登錄選課”和“后臺管理”等功能模塊,；“其他”欄目下設有“信息與通知”、“新聞發(fā)布”,、“學院主頁”和“友情鏈接”等內(nèi)容,。
該網(wǎng)站利用網(wǎng)頁設計軟件Flash、Dreamweaver,、Asp和Access數(shù)據(jù)庫進行開發(fā)[2-3],，其主頁設計美觀大方，體現(xiàn)出學院體育部的形象與特色,，還能動態(tài)發(fā)布文字圖片等信息,。
2 在線選課系統(tǒng)設計
“在線選課”功能只有在網(wǎng)絡環(huán)境下才能實現(xiàn),，因此將“在線選課系統(tǒng)”作為一個主要的功能模塊置于體育部網(wǎng)站系統(tǒng)之中,，利用Access作為數(shù)據(jù)庫，設計學生與課程信息總表,，將需上體育課的學生信息存入其中,，包括學號、姓名,、性別,、身份證號、系別,、班級等信息項,，再加上課程信息表和課程班表等輔助數(shù)據(jù)庫表。以此為基礎,，設計出學生注冊與登錄,、學生選課、課程班調(diào)整與課表輸出,、考核成績錄入等程序模塊,。下面分別介紹這些程序模塊及其設計。
2.1 學生注冊與登錄模塊
為了保障系統(tǒng)能安全穩(wěn)定地運行又方便用戶操作，特設置用戶身份認證功能：學生第一次登錄時,，要求在登錄對話框中輸入其學號,、姓名和系統(tǒng)給出的初始密碼，當找到對應的記錄時出現(xiàn)修改密碼對話框,，要求用戶輸入要設置的密碼,，成功設置密碼后即可進行選課操作，選課后自動退出系統(tǒng),。如果學生對所選課不滿意,，可再次登錄重選，這時就要輸入自己設置的密碼了,。讓用戶設置密碼的目的在于防止有人利用他人的信息隨意修改已選課程,，搞亂正常選課。
2.2 學生選課模塊
學生登錄后,，進入如圖2所示的選課界面,。在此界面中，可通過點擊“課程簡介”按鈕或“[]”中的課程名按鈕了解課程的相關知識與特點,；也可找到一個課程名與上課時間都適合自己的課程,，點擊“選課”字樣可達到選擇該課的目的（每生限選一門）。被選擇的課程對應欄中的選課人數(shù)將自動加1,。如果某課程欄中的“選課”已變成“已滿”,，如圖2中星期二的“排球”課為“已滿”，則該課程就不能再選了,。
2.3 課程班調(diào)整與輸出模塊
在選課過程中,，難免出現(xiàn)某些異常情況，比如：（1）有的學生選了一門課后覺得不太滿意,，而為重新選課再次登錄時忘記了自己設置的密碼,。為了方便這部分同學登錄，系統(tǒng)提供幫助回憶密碼的功能,，即通過輸入身份證號等信息獲得密碼信息,；（2）少數(shù)同學選課較遲，自己感興趣的項目名額已滿,，剩余的項目都不愿意選,，這種情況下，通過系統(tǒng)管理員修改相關課程班學生數(shù)上限來解決問題,。
當選課過程結(jié)束后,，可通過點擊[課表輸出]菜單，顯示或打印每個課程班表（包括項目名稱,、任課老師,、上課時間和學生名單等信息）,。在打印輸出全部課表的基礎上，管理人員對課程班信息表進行必要的檢查與調(diào)整,，經(jīng)體育部領導審查批準后,，即可按課程班信息表組織學生上課。
2.4 考核成績錄入模塊
每個學期末,，各個任課老師都要對自己所任課程班學生進行考核,，并將學生成績錄入到學生信息表中。對于任課老師來說,，最方便的是按體育課程班學生順序送入成績,。但是，體育課程班的學生可能來自不同系的不同班級,，故成績錄入課程班表后,，還需轉(zhuǎn)入按學號順序編排的學生信息表，以便導入學院教學網(wǎng)絡管理系統(tǒng),。
2.5 后臺管理模塊
該模塊是供管理員進行后臺管理的,，其操作包括：（1）添加、修改與查詢教師,、學生和課程的相關信息,； （2）發(fā)布選課時間窗口,，開通選課功能,，查詢學生選課進展情況；（3）顯示或打印課程班信息表,；（4）錄入考核成績等,。
系統(tǒng)還提供管理員設置各個課程班學生數(shù)上限的功能。當某門課程班的人數(shù)達到上限時,，選課界面中的“選課”字樣變成“已滿”,，顏色由藍變?yōu)榧t,，表示不能再選該班了,。
3 后臺數(shù)據(jù)庫設計
為了全院學生能在規(guī)定的時間內(nèi)，通過網(wǎng)絡選擇不同體育項目對應的課程班,，為了實現(xiàn)輸出課程信息表,、輸入學生考核成績等多項功能，系統(tǒng)采用Access作為后臺數(shù)據(jù)庫,，設計出如下數(shù)據(jù)庫表[4]：
?。?）學生與課程信息總表，設有學號,、姓名,、性別,、入學年份、系別,、專業(yè),、班級、密碼,、課程號,、考核成績、身份證號和籍貫等字段,。其中的學生信息主要來自學院的學籍管理系統(tǒng),，“密碼”的初始信息由系統(tǒng)自動設置，并在學生登錄后由學生本人修改而得到各自的密碼,，“課程號”與“課程名”信息來自課程信息表,，“考核成績”字段的信息是在學期末由課程班信息表轉(zhuǎn)入的。
?。?）課程信息表,，設有課程號、課程名,、課程班號,、上課時間和授課教師等字段，用于保存各體育課程的相關信息,，由系統(tǒng)管理員輸入,。
（3）課程班信息表,，設有課程號,、課程班號、學號,、姓名和考核成績等字段,，分別用于保存各個課程班及選擇該課程班的學生的相關信息。其中,，“學號”,、“姓名”字段的信息來自學生選課，“考核成績”由任課教師在學期末輸入,。
4 系統(tǒng)的安全性考慮
網(wǎng)站的可靠性與安全性問題是一個較為復雜的系統(tǒng)工程,。本網(wǎng)站系統(tǒng)除了可能遇到一般的攻擊外，由于在每學期初的較短時間內(nèi)有數(shù)千名學生集中訪問,，難免出現(xiàn)誤操作和有意亂操作等情況,，可靠性與安全性問題更為突出。因此,，應盡一切可能采取有效措施,，去阻止各種惡意的訪問和操作,，把不安全的因素降到最少。本系統(tǒng)安全性措施包括以下幾個方面：
?。?）在服務器端安裝最新的防病毒軟件和防火墻,，并經(jīng)常用軟件補丁修補系統(tǒng)漏洞，從服務器端有效提高系統(tǒng)的安全性,。
?。?）后臺管理模塊采用密碼與驗證碼來防止非法登陸。后臺登錄者應具備管理員的權限,，故系統(tǒng)必須提供設置管理員密碼的功能,。而由于一般密碼不難用窮舉法（即暴力破解程序）破解，安全性不高,，故本系統(tǒng)還加上了驗證碼,。驗證碼是利用servlet隨機產(chǎn)生而無法預料的，可有效防止通過暴力破解管理員密碼來非法登錄,。
?。?）選課模塊采取必要安全防范措施。選課模塊是本系統(tǒng)中最容易受到攻擊的部位,，需要防止有人反復多次選課,，特別要防止以虛假身份多次登錄選課的行為。因為如果個人多次登錄會加重系統(tǒng)的負擔,，甚至使系統(tǒng)癱瘓,；而個人多次選課可能使系統(tǒng)中產(chǎn)生大量虛假信息，導致選課結(jié)果無用,。為防止這些違規(guī)行為,，可采用注冊、設置登錄密碼等措施,，對參與選課的人進行在籍學生身份驗證,，并限制每個學生的登錄次數(shù)。同時,，在學生重新選課時,，采用替換辦法，以后一次的選課代替前次選的,。
?。?）禁止網(wǎng)絡直接資源訪問,。網(wǎng)絡直接資源訪問是指通過統(tǒng)一資源定位器（URL）繞過權限認證訪問網(wǎng)站的后臺程序,。在網(wǎng)站使用過程中，可能有人通過瀏覽器直接對后臺asp文件進行訪問,，因而對系統(tǒng)構(gòu)成威脅,。為禁止所有用戶的直接資源訪問,，采用當前主流技術，在Web應用中創(chuàng)建一個從不使用的角色NeverUsedRole,，將所有的asp資源文件配置為必須具有該角色才能訪問,。由于沒有任何用戶能成為該角色，也就無人能對后臺資源直接訪問了,。
經(jīng)過對體育選課系統(tǒng)各項功能的仔細需求分析,、系統(tǒng)總體設計、數(shù)據(jù)庫設計,、詳細設計和代碼實現(xiàn)等各階段工作,，較好地實現(xiàn)了各項功能和安全性要求。上學期和本學期開學初,，經(jīng)受了七千多名學生在較短時間內(nèi)集中上網(wǎng)選課的考驗,，并使編班、打印課程班表和期末考核成績輸入到學院教務管理系統(tǒng)等工作十分快捷,。實際使用表明,，系統(tǒng)工作穩(wěn)定，其可靠性與安全性也很好,。
參考文獻
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