基于MVC模式的教學管理電子信息系統設計

冉啟武 皇金鋒 董鋒斌 蔣軍

摘? 要： 針對原有教學管理電子信息系統自我修復能力較差的問題，構建基于MVC模式的教學管理電子信息系統。首先，通過構建硬件框架進行系統硬件設計，采用雙核信息處理器進行系統信息處理，并搭配雙核控制器，實現對系統硬件的管理;其次，構建系統軟件模塊框架進行系統軟件設計，采用C語言對系統用戶信息數據庫進行信息管理設置;再次，基于MVC模式對用戶界面進行設計，保證用戶體驗;最后，采用同態加密進行系統中信息的傳遞與儲存，實現系統信息安全管理。結合上述硬件設計與軟件設計，基于MVC模式的教學管理電子信息系統構建完成。實驗結果表明，此系統對于系統漏洞解決情況更好，性能更加優越。

關鍵詞： 教學管理; 電子信息系統; MVC模式; 系統設計; 信息管理; 系統測試

中圖分類號： TN99?34; TM764? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號： 1004?373X（2020）04?0054?04

Design of teaching management electronic information system based on MVC mode

RAN Qiwu， HUANG Jinfeng， DONG Fengbin， JIANG Jun

（School of Electrical Engineering， Shaanxi University of Technology， Hanzhong 723000， China）

Abstract： A teaching management electronic information system based on MVC mode is constructed to solve the problem that the original teaching management electronic information system has poor self?repairing ability. The system hardware design is carried out by constructing the hardware framework. The system information is processed with the dual?core information processor， to which the dual?core controller is matched to realize the management of the system hardware. The system software design is performed by constructing the software module framework. The information management is set up for the system user information database by means of the C language. The user interface is designed based on MVC mode， so as to ensure user experience. The homomorphic encryption is used for the transmission and storage of information in the system to realize the security management of the system information. In combination with the hardware design and the software design mentioned above， the construction of teaching management electronic information system based on MVC mode is completed. The experimental results show that the system is better for eliminating the system vulnerability and improving the performance.

Keywords： teaching management; electronic information system; MVC mode; system design; information management; system test

0? 引? 言

隨著信息技術的不斷發展，將信息技術應用在教學管理中是當前教學管理的重要途徑之一。為保證教學管理具備數字化與信息化特征，常對其進行電子信息系統構建，保證其正常的運行[1]。基于當前信息技術的發展，原有的電子信息系統已無法滿足教學管理日益增加的要求。

針對原有教學管理電子信息系統信息處理過程較為復雜，信息處理效果不佳的問題。進行基于MVC模式的教學管理電子信息系統設計，通過本次系統設計，提升信息處理的速度與質量，幫助教育體系對教學進行管理控制。

1? 電子信息系統硬件設計

教學管理電子信息系統在教學管理中主要負責信息處理分析、信息發布與接收的任務[2]?；贛VC模式，采用嵌入式硬件進行硬件框架構建，具體框架如圖1所示。

該系統整體硬件的構成包括嵌入式P105模板、綜合處理器、自適應網絡端口、CN端口[3]。通過上述設備實現系統內模型與控制系統的互聯。整體硬件可分為兩部分：第一部分為信息處理器的設計;第二部分為中央控制器設計。

1） 信息處理器：主要由控制部件與邏輯部件組成。信息處理器型號為Intel Celeron G1620，內核為G1602，主頻達400 MHz。采用雙核心雙線程模式進行設置。該信息處理器通過總線體系將其與控制器進行連接。教學管理電子信息系統控制器主要由鍵盤與通信端口部分構成，在控制器中可以配置10個通信端口。每一個通信端口可以配置4～6個。在基于MVC模式的教學管理電子信息系統中，分別設置為：WS?362，WS?564，網絡端口。采用端口連接的方式實現系統與設備的互聯[4]。

2） 中央控制器：控制器CPU采用雙CUP構架，選用ARM Cortex?M4內核32位芯片。同時配置型號相匹配的接觸屏以及逆變器。在進行信息控制時，主要采用鍵盤進行信息交換。通過對控制器進行設定保證教學管理中信息處理的科學性。

2? 電子信息系統軟件設計

基于上述硬件設計，對教學管理電子信息系統軟件進行框架設計。結合硬件設計成果對軟件框架進行設計，具體框架如圖2所示。

教學管理電子信息系統軟件設定為3部分，分別為學生模塊、教師模塊、管理員模塊[5]。

學生模塊中包含學生的個人信息、成績、作業;教師模塊中包含對學生成績的管理、作業管理、測試管理、教師信息等;管理員模塊包括用戶管理、信息管理。

2.1? 系統信息數據庫設計

進行教學管理電子信息系統的設計時，應著重注意系統信息數據庫的設計過程。在進行數據庫設計時，采用SQL Server 2008[6]數據庫進行數據庫的基礎建設。并對數據表結構進行設置，具體通過數據庫表結構、數據庫分組體現。為保證系統信息的準確錄入與輸出，對數據庫進行設定至關重要。在本系統數據庫中，主要由4種代碼組成，分別為信息源連接代碼[7]、信息修改代碼、信息刪除代碼、信息添加代碼。其中部分重要代碼如下所示：

Set conn=Server.CreateObject（課程名稱）

conn. open"driver={MicosoftAccessDriver

（*.mdb）}：dbq="&Server.MapPath（"data.mdb）? ?//信息源連接

sql="update信息表名set表名=“表”，…where字段名=

“條件”…? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //信息修改

sql="delete from 數據表名 where 表名=“條件”

conn.Execute（sql）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?//信息刪除

sql="insert into 數據表名（字段名）values 值名

conn.Execute（sql）? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //信息添加

通過代碼編寫，實現對數據庫內信息的控制。

2.2? 用戶界面設計

基于MVC模式對教學管理電子信息系統進行設計，MVC模式中注重對網頁界面的設計[8]。因此，對教學管理電子信息系統的用戶界面設計也是電子信息系統設計的重點內容。

采用MVC模式進行用戶界面設計時，要重視用戶界面的可修改性、易操作性以及安全性。因而，在進行教學管理電子信息系統用戶界面設計時，要直接簡明，并保證界面風格與配色的一致性。基于MVC模式的教學管理電子信息系統中，用戶界面的窗體分辨率采用800×600，增強色為20色，窗體比例為16∶9，對其方式設定為左對齊，日期格式采用長格式。同時，在窗體上方設定相應的管理模塊選項。通過上述參數設計的用戶界面如圖3所示。

2.3? 系統信息安全管理設計

由于使用教學管理系統的人員眾多，為保證系統的信息安全對教學管理系統進行安全管理設計。常用的安全管理包括防火墻、限制IP地址、虛擬局域網[9]。

在進行系統信息安全管理時，選用信息加密形式進行安全管理。對系統中信息進行加密，可以有效保證系統中信息傳輸、存儲、交換的安全性。在系統信息加密過程中采用同態加密的形式[10]。在系統中，將整個同態加密的過程設定為[H]，并對過程中所產生的密鑰生成、加密過程、解密過程、評估過程分別進行設定，具體表示為[H=（KEY，Enc，Dec，Eval）]。假設公鑰與私鑰共同生成信息安全參數，設定公鑰為[GK]，私鑰為[SK]。明文為[t∈An]， [n]為自然數，將[t]的同態加密表示為[t（a）]，通過公式可以表示為：

[t（a1+a2）=t（a1）⊕t（a2）]? ? ? （1）

[t（sa1）=s?t（a1）]? ? ? ? ? ? （2）

式中，[a1]，[a2]分別表示在教學管理平臺中的兩組信息，通過對信息進行加密并保存，保證信息在進行交換時，不會出現傳輸缺失的情況。在進行加密傳輸處理后，需要對已經加密的信息進行解密，具體操作過程為：

[J=Dec（R，GK）]? ? ? （3）

式中，設定密文為[R]。通過公鑰對密文進行解密，完成系統信息的解密過程，并對信息進行存儲，完成整體信息加密過程。

通過對教學管理信息系統的軟件部分進行設計，并將其與教學管理電子信息系統相結合完成基于MVC模式的教學管理電子信息系統設計。

3? 仿真實驗分析

為保證本文設計的基于MVC模式的教學管理電子信息系統在日常的使用中具有可操作性，將其與原有的教學管理信息系統進行對比試驗，檢驗教學管理電子信息系統自我修復能力，通過系統Bug修復體現。

3.1? 系統測試環境

為保證實驗的有效性，模擬教學管理電子信息系統工作時的環境進行對比試驗，分別使用原有教學管理系統與本文設計的教學管理信息進行自我修復對比試驗，通過教學管理信息系統Bug修復體現。為保證試驗過程的一致性，對系統測試環境進行設計，具體參數如表1所示。

3.2? 系統測試結果

在測試中共執行測試用例900條，通過900條，未通過測試用例為0條，未實現功能為0條。在進行測試中，共出現Bug 400起。原有系統與本文系統Bug解決情況如表2所示。

綜上所述，原有模型共解決系統漏洞356起，未解決44起。本文設計系統共解決系統漏洞400，未解決0起。通過對比可以看出，本文設計的教學管理電子信息系統的自我修復能力更強，使用性更廣泛。其安全性也遠遠高于原有教學管理系統，本文設計模型充分滿足用戶對教學管理系統所需的安全性。由此可見，本文設計系統更具優越性。

4? 結? 語

采用MVC模式進行教學管理電子信息系統構建，實現了電子信息的網絡化與可視化。與此同時，增強了電子信息系統的功能方位，從一定程度上滿足了現代教學管理技術向數值化、網絡化發展，提升了教學管理電子信息系統對信息進行處理的準確定、便利性、多元性。采用MVC模式進行設計也利于系統的設計與維護。基于目前教學管理電子信息系統的設計還存在的一些不足之處。設計中的信息處理功能還需要完善，較多的信息采集功能還是依靠原有系統硬件實現的，以后應將信息采集工作轉移到控制平臺中進行操作。今后將進一步對教學管理電子信息系統進行改進。

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