李玲玲

摘要：針對傳統(tǒng)教學的諸多弊端，開放式教學的普遍應用，伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶動了教學和管理方式的改革。網(wǎng)絡(luò)與教學的結(jié)合，為教學的發(fā)展提供了更加多元化的發(fā)展空間。該文提出一個基于C/S架構(gòu)的教學管理監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，實用性強，具有可擴展性。此系統(tǒng)涉及數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)教學、信息管理、屏幕監(jiān)控等功能，在該文中重點講解教學功能模塊的實現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞：C/S架構(gòu)；教學管理；監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：TP315 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）28-0058-02

開放式教學的普遍應用，伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，帶動了教學和管理方式的改革。網(wǎng)絡(luò)與教學的結(jié)合，為教學的發(fā)展提供了更加多元化的發(fā)展空間。本文提出一個基于C/S架構(gòu)的教學管理監(jiān)控系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)教學、遠程協(xié)助、信息管理與分配、屏幕監(jiān)控、交流等功能。

1 總體設(shè)計

教學管理與監(jiān)控系統(tǒng)采用C/S通信結(jié)構(gòu)，服務器端主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)教學功能，包括信息管理與分配、數(shù)據(jù)監(jiān)控、教學等功能。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示?？蛻舳说墓δ馨ǖ卿?、注冊、與服務器交流等功能。

1.1 教師端功能

教師端主要包括以下幾個功能模塊：

信息管理模塊：主要包括學生信息和成績信息管理，本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫使用SQL Server 2008，需要建立用戶信息數(shù)據(jù)庫表和成績信息數(shù)據(jù)庫表，在程序中要實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫表的管理，比如添加、刪除、修改等操作。

服務器登錄模塊：服務器登錄，可以選擇不同的權(quán)限，有教師、管理員、超級管理員三種權(quán)限。

權(quán)限管理模塊：在服務器登錄時，可以選擇不同的權(quán)限進行登錄，不同的權(quán)限也對應相關(guān)的功能：教師負責教學、學生管理、成績管理；管理員可以管理教師信息；超級管理員可以配置相關(guān)系統(tǒng)的功能。

文件傳輸模塊：要向所有客戶端廣發(fā)文件信息，將服務器端的文件傳遞到客戶端的指定位置。

投影教學模塊：投影教學即教師向所有學生發(fā)送消息，要求所有學生的電腦黑屏并且提求所有學生注意投影。以方便老師教學。

遠程協(xié)助模塊：即教師可以遠端操作學生機電腦，以完成對學生的幫助和指導。

1.2 學生端功能

學生端主要包括以下幾個功能模塊：

注冊：學生機可以在本機輸入自己的相關(guān)信息，然后向教師發(fā)送注冊信息，消息格式“長度|CUC|信息串”，信息將被記錄于教師機的數(shù)據(jù)庫。教師收到注冊信息后，解析出消息內(nèi)容：首先在數(shù)據(jù)庫中查找是否存在該學生學號，如果不存在，則將學生信息添加至數(shù)據(jù)庫用戶信息表，并向?qū)W生發(fā)送"3|CUC|YES"。否則，向?qū)W生機發(fā)送注冊失敗命令"2|CUC|NO"。

登錄：學生機向教師機發(fā)送登錄命令，教師機收到登錄命令后，解析出消息中的數(shù)據(jù)（學號和密碼）；然后根據(jù)學號查找數(shù)據(jù)庫，如果數(shù)據(jù)庫中沒有此學號，則向?qū)W生機發(fā)送"3|CUL|SNONO"，表示用戶名不存在；如果數(shù)據(jù)庫中有此學生，但密碼不正確，則向?qū)W生機發(fā)送"3|CUL|PASSNO"；如果學號和密碼都正確，則向?qū)W生機發(fā)送"3|CUL|YES"，表示登錄成功。

下線：學生機如果關(guān)閉系統(tǒng)，將會向服務器發(fā)送"DISCONNECT"消息，教師機接收到該消息后，提示某學生下線，并結(jié)束該學生的通信線程。

2 關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)

2.1 創(chuàng)建局域網(wǎng)通信

整個C/S結(jié)構(gòu)采用SOCKET通信，系統(tǒng)使用VS2008編寫，先創(chuàng)建單文檔項目，并將視圖的基類改為CFormView，這樣可以隨意在VIEW框中增加控件。服務器需要用到多個線程，一個線程負責客戶端的連接（登錄和注冊）的操作（設(shè)為線程函數(shù)A）；另一個線程負責通信過程中的數(shù)據(jù)接收與處理（設(shè)為線程函數(shù)B）；當學生連接成功后，創(chuàng)建該學生的數(shù)據(jù)通信線程。線程函數(shù)B會被引用多次，即會被創(chuàng)建多個線程，當前有多少學生在線就會創(chuàng)建多少個線程。

接下來介紹服務器的創(chuàng)建流程：

使用WSAStartup函數(shù)創(chuàng)建SOCKET版本，或申明一個連接的開始。

再使用socket或者WSASocket建立流式套接字，返回套接字號。

bind函數(shù)將套接字與本地地址相連，進行綁定。綁定時要配置相關(guān)結(jié)構(gòu)體（包括IP地址、端口號）SOCKADDR_IN。

使用listen設(shè)置服務器的監(jiān)控個數(shù)，如：listen（sListeningSocket， LISTEN_LEN）；。

利用while（1）的循環(huán)，使用accept監(jiān)控客戶端的連接，如果連接成功，則返回客戶端的套接字，用于與客戶端通信。

當監(jiān)控到學生的連接后，需要判斷學生的登錄信息和注冊信息。

每監(jiān)控到一個學生上線，使用CreateThread創(chuàng)建一個線程。

關(guān)閉連接： closesocket （套接字）；WSACleanup（）；。

服務器創(chuàng)建流程圖如圖2所示：

再介紹客戶端的連接流程：

使用WSAStartup函數(shù)創(chuàng)建SOCKET版本，或者申明一個連接的開始。

再使用socket或者WSASocket建立流式套接字，返回套接字號。

配置SOCKADDR_IN結(jié)構(gòu)體參數(shù)；包括端口，服務器IP地址等，利用connect函數(shù)去與服務器建立連接。

連接建立成功后，就可以利用套接字與服務器進行通信，包括發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)（send、recv）。

關(guān)閉連接：closesocket（套接字）；WSACleanup（）；。

客戶端創(chuàng)建流程圖如圖3所示：

2.2 投影教學功能實現(xiàn)

投影教學即教師向所有學生發(fā)送消息，要求所有學生的電腦黑屏并且提求所有學生注意投影，以方便老師教學。投影教學的流程如下：

教師向所有學生發(fā)送投影教學啟動命令"2|TP|ON"。

學生機接收命令后，調(diào)用相關(guān)窗口進行黑屏和文件顯示處理，并鎖定鍵盤和鼠標。

當教師向?qū)W生發(fā)送投影教學關(guān)閉命令后"2|TP|OFF"，學生機操作恢復，屏幕黑屏取消。

2.3 遠程協(xié)助功能實現(xiàn)

遠程協(xié)助包括兩部分的功能：學生桌面?zhèn)鬏敽蛥f(xié)助兩個功能。

學生桌面?zhèn)鬏斄鞒蹋?/p>

教師機向?qū)W生機發(fā)送“遠程協(xié)助”命令："2|RomteHelp|ON"

學生機接收到“遠程協(xié)助”命令后，學生機選擇是否接收協(xié)助，并向教師機發(fā)送相關(guān)命令。

教師機如果接收到同意協(xié)助的命令"3|RomteHelp|YES"（如果接收到的命令是不同意，則提示學生機不同意"2|RomteHelp|NO"），教師機先獲取學生機的分辨率信息，并向?qū)W生機發(fā)送桌面分塊，初始化接收桌面數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。

學生機接收桌面分塊命令后，根據(jù)桌面的分塊，初始化發(fā)送桌面數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，將記錄桌面每一塊區(qū)域的右上角坐標和左下角坐標，以及該區(qū)域的位圖。

教師機向?qū)W生機發(fā)送桌面更新命令"7|RomteHelp |REFRESH"，客戶端接收到更新命令后向教師機傳遞桌面更新的塊數(shù)、更新塊的坐標、塊的壓縮信息；同時教師機還需要接收更新的塊數(shù)、更新塊的坐標、塊的壓縮信息，并解壓縮，然后將塊信息（坐標、塊壓縮）存入接收結(jié)構(gòu)鏈表。

在遠程協(xié)助相關(guān)界面上畫出學生機桌面信息，在OnPaint函數(shù)中繪制桌面。

當教師機需要停止遠程協(xié)助時，發(fā)送"2|RomteHelp|OFF"。

協(xié)助功能流程：

在學生機桌面?zhèn)鞯浇處煓C后，教師可以“操作”該桌面，包括鼠標左鍵按下、彈起；右鍵按下、彈起；當“桌面”響應這些消息后，向?qū)W生端發(fā)送WM開頭的消息。

學生機收到WM消息后，根據(jù)不同的消息模擬鼠標和鍵盤響應。首先將消息解出，消息包括了鼠標響應的坐標。學生機將坐標取出后，轉(zhuǎn)換成本機分辨率的坐標，然后再轉(zhuǎn)換成MOUSE_EVENT函數(shù)對應的坐標（0，0 -65535，65535），轉(zhuǎn)換坐標后再使用mouse_event模擬出來。

學生機根據(jù)模擬的操作，執(zhí)行操作后，教師機再發(fā)送桌面更新命令，并再次接收學生桌面信息存放于GdiREVList鏈表中。

2.4 同步教學功能的實現(xiàn)

此功能是遠程協(xié)助的逆過程。服務器是桌面信息發(fā)送方，學生機是桌面信息的接收方。同步教學實現(xiàn)流程如下：

教師機向所有學生發(fā)送同步教學命令"2|TeachSyn|ON"

學生機收到命令后，開始獲取教師機的分辯率，并向?qū)W生機發(fā)送桌面分塊，初始化接收桌面數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。

教師機接收桌面分塊命令后，根據(jù)桌面的分塊，初始化發(fā)送桌面數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，將記錄桌面每一塊區(qū)域的右上角坐標和左下角坐標以及該塊區(qū)域的位圖。

后面的處理，與遠程協(xié)助相同。只是由學生機發(fā)起更新桌面的命令，教師機將桌面信息發(fā)送給學生機。

教師可以發(fā)送"3|TeachSyn|OFF"命令，關(guān)閉同步教學。在關(guān)閉同步教學時，注意要等待SendRegionDisplay函數(shù)執(zhí)行完畢后，再釋放Clear_GdiSend（&GdiSendStart;）。

3 結(jié)束語

值得注意的是，由于整個C/S通信框架只有一個SOCKET通信，所以在使用同步教學時，應當限制教師向?qū)W生機發(fā)送信息，更不可在做同步教學正在進行時發(fā)送遠程協(xié)助和屏幕監(jiān)控等命令。同樣的道理，遠程協(xié)助或屏幕監(jiān)控正在進行時，也應該限制其他消息的發(fā)送，包括學生端的。這可以避免消息的沖突。在本文中主要介紹了教學管理監(jiān)控系統(tǒng)中的教學功能，后續(xù)再詳細介紹系統(tǒng)中的管理監(jiān)控系統(tǒng)。

參考文獻：

[1] 周瑞玲，肖發(fā)新.基于C/S和B/S混合模式的教學管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].辦公自動化，2009（152）.

[2] 張夢蝶.基于C/S模式的軟件工程網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學，2012.

[3] 雷雪.基于C/S模式的遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京：北京郵電大學， 2011.

【通聯(lián)編輯：梁書】