扶婕

（江西財(cái)經(jīng)大學(xué)軟件學(xué)院，南昌 330032）

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展以及教育質(zhì)量的提高，我國(guó)中小學(xué)教學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大，招生人數(shù)日漸增多，所教學(xué)的課程以及對(duì)學(xué)生的考核形式也逐漸多樣化，這使得教務(wù)管理工作在數(shù)量和難度上都大大增加。學(xué)生考試成績(jī)管理在教務(wù)管理工作中處于核心地位，考試成績(jī)管理工作是衡量教學(xué)及管理質(zhì)量的重要指標(biāo)。而當(dāng)今不少中小學(xué)對(duì)成績(jī)管理依然采用傳統(tǒng)的人工管理方式，這種管理方式不僅效率低下，并且隨著時(shí)間的推移，將產(chǎn)生大量的文件和數(shù)據(jù)，對(duì)于查找、更新和維護(hù)都帶來(lái)諸多的困難和不便。

在目前信息時(shí)代下，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行信息處理無(wú)疑是更好的解決方案。使用微軟.NET框架中的WPF技術(shù)以及C#高級(jí)編程語(yǔ)言，能夠高效率地開(kāi)發(fā)出Windows平臺(tái)下的桌面應(yīng)用程序。利用這些技術(shù)開(kāi)發(fā)一款學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)，能夠幫助教務(wù)管理者對(duì)學(xué)生成績(jī)信息更加高效地管理、維護(hù)，從而對(duì)教學(xué)質(zhì)量有進(jìn)一步的提升。

1 功能需求分析

針對(duì)當(dāng)今中小學(xué)狀況來(lái)看，不同地區(qū)、不同學(xué)校的教學(xué)手段不盡相同，甚至可能有著較大的區(qū)別，在學(xué)生成績(jī)管理工作中則主要體現(xiàn)在其所開(kāi)設(shè)課程以及考核方式等不同。例如對(duì)于高中而言，各班級(jí)具有理科班、文科班等區(qū)分，對(duì)其所開(kāi)設(shè)的考試也有不同的側(cè)重處，因此在本系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)課程管理、班級(jí)管理和考試管理功能，使得教學(xué)管理人員能夠針對(duì)不同課程、不同班級(jí)進(jìn)行不同的考核方式。

考試成績(jī)管理工作能夠影響到學(xué)校中的每一位師生，而考試成績(jī)管理系統(tǒng)也是如此。教師需要使用該系統(tǒng)對(duì)其所教授課程的考試進(jìn)行分?jǐn)?shù)錄入、導(dǎo)出打印等，學(xué)生可以通過(guò)該系統(tǒng)及時(shí)地對(duì)考試成績(jī)進(jìn)行查詢、并且與其他同學(xué)或家長(zhǎng)進(jìn)行分享等。

由上，系統(tǒng)所主要面向的用戶可分為三大類：教學(xué)管理員、教師以及學(xué)生，各用戶類別可進(jìn)行的操作如下：

（1）教學(xué)管理員：課程管理、班級(jí)管理、考試管理、用戶管理；

（2）教師：分?jǐn)?shù)錄入、分?jǐn)?shù)導(dǎo)出；

（3）學(xué)生：分?jǐn)?shù)查詢。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)采用 C/S（Client/Server，客戶端/服務(wù)器）架構(gòu)。在該架構(gòu)中，客戶端通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與服務(wù)器形成連接，整個(gè)系統(tǒng)的工作將合理地分配到客戶端與服務(wù)器中，能夠充分地利用兩端的硬件資源，并降低系統(tǒng)的資源開(kāi)銷。該架構(gòu)模型如圖1所示。

在本系統(tǒng)中，客戶端主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、操作提示、數(shù)據(jù)錄入查詢等功能，服務(wù)器端則主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)功能。

圖1 C/S架構(gòu)模式圖

2.2 功能模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)本系統(tǒng)所面向的用戶分類，系統(tǒng)的功能模塊主要?jiǎng)澐譃榻虒W(xué)管理員用戶模塊、教師用戶模塊以及學(xué)生模塊。系統(tǒng)功能模塊圖如圖2所示。各模塊所實(shí)現(xiàn)功能詳細(xì)描述如下：

（1）管理員用戶模塊

①課程管理：對(duì)學(xué)校所開(kāi)設(shè)的所有課程進(jìn)行添加、刪除、修改等；

②班級(jí)管理：根據(jù)不同的學(xué)年，對(duì)班級(jí)進(jìn)行添加、刪除等更改；

③考試管理：根據(jù)不同班級(jí)、不同課程進(jìn)行考試的管理；

④用戶管理：對(duì)本系統(tǒng)的用戶進(jìn)行管理，包括教師、學(xué)生。

（2）教師用戶模塊

①分?jǐn)?shù)錄入：對(duì)自身教授課程所開(kāi)設(shè)的考試進(jìn)行分?jǐn)?shù)的錄入；

②分?jǐn)?shù)導(dǎo)出：能夠?qū)⒛炒慰荚嚨某煽?jī)按班級(jí)劃分導(dǎo)出成Excel文檔；

③個(gè)人信息管理：更新個(gè)人信息。

（3）學(xué)生用戶模塊

①分?jǐn)?shù)查詢：對(duì)參加過(guò)的考試進(jìn)行分?jǐn)?shù)查詢；

②個(gè)人信息管理：更新個(gè)人信息。

圖2 系統(tǒng)功能模塊

2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，其具有體積小、速度快等優(yōu)點(diǎn)，足夠用于保存成績(jī)管理系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)共包含以下12個(gè)數(shù)據(jù)表：用戶信息表、學(xué)生表、教師表、系統(tǒng)管理員表、年級(jí)表、班級(jí)表、課程表、課程分配表、考試表、考試班級(jí)表、考試課程表、分?jǐn)?shù)表。各數(shù)據(jù)表所包含字段信息如下：

（1）用戶信息表：id、用戶類型、學(xué)/工號(hào)、性別、年齡、聯(lián)系方式、登錄密碼；

（2）學(xué)生表：id、對(duì)應(yīng)用戶信息外鍵、所在班級(jí)外鍵；

（3）教師表：id、對(duì)應(yīng)用戶信息外鍵；

（4）系統(tǒng)管理員表：id、對(duì)應(yīng)用戶信息外鍵；

（5）年級(jí)表：id、學(xué)年值；

（6）班級(jí)表：id、所在年級(jí)外鍵、班級(jí)序號(hào)；

（7）課程表：id、課程名稱；

（8）課程分配表：id、對(duì)應(yīng)課程外鍵、對(duì)應(yīng)班級(jí)外鍵、對(duì)應(yīng)教師外鍵；

（9）考試表：id、考試名稱、考試日期時(shí)間；

（10）考試班級(jí)表：id、對(duì)應(yīng)考試外鍵、考試班級(jí)外鍵；

（11）考試課程表：id、對(duì)應(yīng)考試外鍵、考試課程外鍵；

（12）分?jǐn)?shù)表：id、對(duì)應(yīng)考試課程外鍵、對(duì)應(yīng)學(xué)生外鍵、得分。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 開(kāi)發(fā)模式

系統(tǒng)采用WPF技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，能夠編寫出美觀的界面，為用戶提供良好的交互體驗(yàn)。并且使用MVVM（Model-View-ViewModel，模型-視圖-視圖模型）開(kāi)發(fā)模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)。其中模型即代表所用數(shù)據(jù)，視圖即為用戶使用該系統(tǒng)時(shí)所能夠看見(jiàn)的頁(yè)面、外觀（UI），而視圖模型相當(dāng)于數(shù)據(jù)與視圖間的媒介，通過(guò)數(shù)據(jù)創(chuàng)建好視圖模型后傳遞給視圖進(jìn)行數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)。不同于MVC（Model-View-Controller，模型-視圖-控制器）模式通過(guò)控制器進(jìn)行主要業(yè)務(wù)邏輯處理，MVVM模式則主要通過(guò)數(shù)據(jù)模型中所包含操作命令（Command）以及XAML中的綁定器（Binder）等對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯處理。這種模式能夠更好地促進(jìn)視圖層開(kāi)發(fā)與其他層次的分離，使得程序開(kāi)發(fā)更為模塊化，從而提升開(kāi)發(fā)效率。

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)操作

本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)連接、操作使用.NET框架下的Entity Framework（簡(jiǎn)稱EF）實(shí)現(xiàn)。使用EF對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作主要分為代碼優(yōu)先模式和數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)先模式，由于本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此采用數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)先模式，即根據(jù)已經(jīng)創(chuàng)建好的數(shù)據(jù)庫(kù)在項(xiàng)目中直接生成數(shù)據(jù)庫(kù)中各項(xiàng)數(shù)據(jù)表所對(duì)應(yīng)的實(shí)體類。

要對(duì)MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)使用EF數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)先模式，在開(kāi)發(fā)機(jī)器中必須安裝MySQL for Visual Studio、MySQL Connector Net，并且在項(xiàng)目中通過(guò)NuGet包管理器添加MySQL.Data以及MySQL.Data.Entity包，且該4項(xiàng)軟件包的版本必須相互對(duì)應(yīng)，否則無(wú)法進(jìn)行正常運(yùn)作，一個(gè)可行的對(duì)應(yīng)版本號(hào)有：2.0.5、6.10.7、6.10.7、6.10.7。各軟件包安裝完成后，只需通過(guò)新建項(xiàng)在項(xiàng)目中添加ADO.NET實(shí)體數(shù)據(jù)模型，并按照對(duì)應(yīng)提示連接數(shù)據(jù)庫(kù)、選擇數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)表后即可自動(dòng)生成所選擇的數(shù)據(jù)表對(duì)應(yīng)的實(shí)體類以及一個(gè)DbContext類，所有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行的操作均通過(guò)該類來(lái)進(jìn)行。例如讀取所有考試班級(jí)的示例代碼如下：

var list=dbContext.ExamClasses.Include（nameof（Exam?Class.exam））

.Include（nameof（ExamClass.t_class）.ToList（）;

其中dbContext即為DbContext類的示例，Exam?Classes為數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有考試班級(jí)，后兩項(xiàng)Include則表示各個(gè)考試班級(jí)需包含其對(duì)應(yīng)的考試以及班級(jí)信息。

3.3 Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)出

系統(tǒng)采用NPOI開(kāi)源庫(kù)進(jìn)行Excel數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能的實(shí)現(xiàn)，需首先通過(guò)NuGet包進(jìn)行安裝該庫(kù)。使用NPOI可在系統(tǒng)未安裝Office組件時(shí)完成對(duì)Word、Ex?cel等文檔的讀寫，并同時(shí)支持97-2003版本及其以后版本的Office文檔。以下示例代碼為將DataTable中的內(nèi)容導(dǎo)出至filepath所指的xlsx文檔：

var wbook=new XSSFWorkbook（）;

var sheet=wbook.CreateSheet（“sname”）;

int colcnt=table.Columns.Count;

int rowcnt=table.Rows.Count;

for（int ri=1;ri<=rowcnt;ri++）{

var row=sheet.CreateRow（ri）;

for（int ci=0;ci

row.CreateCell（ci,CellType.String）

.SetCellValue（table.Rows[ri-1][ci].ToString（））;

}

}

using（var stream=File.Create（filepath））

wbook.Write（stream）;

以上代碼中首先創(chuàng)建XSSFWorkbook實(shí)例作為文檔的對(duì)象，并通過(guò)CreateSheet方法在該文檔內(nèi)創(chuàng)建表格Sheet對(duì)象，隨后通過(guò)遍歷DataTable中的各行各列往表格中插入數(shù)據(jù)，最后通過(guò)FileStream以及Write方法將文檔實(shí)際保存至filepath文件中。

4 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要介紹了使用.NET框架中WPF技術(shù)對(duì)面向中小學(xué)的學(xué)生考試成績(jī)管理系統(tǒng)進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)，相信對(duì)使用WPF技術(shù)的開(kāi)發(fā)人員具有一定的借鑒性，并希望該系統(tǒng)能夠?yàn)橹行W(xué)的教務(wù)管理人員帶來(lái)工作效率的提升。