成教管理信心系统设计.doc

基于j2ee成教管理信息系统的设计与实现摘要：本课题从潍坊学院成人教育学院工作实际出发，在深入分析成人高等教育管理需求和管理工作流程、目标的基础上，运用软件工程的思想，建立了系统的功能模型、用例和业务流程图。利用j2ee技术，设计开发了基于j2ee的成人高等教育管理信息系统。系统总体架构采用了基于j2ee应用服务器平台的struts框架，struts的使用为java web应用提供了mvc三层组织结构，增强了系统的可扩展性。详细描述了系统的模块设计和数据库的设计；给出了系统表现层、功能层和数据层以及各主要功能模块的实现。系统的操作系统采用windows server 2003，web应用服务器为bea公司的weblogic server8.l，服务器端开发工具和建模工具分别是borland jbuilderx和rational rose，后台数据库管理软件为sql server 2003，为实现成人教育信息管理系统提供了技术支持。关键字：成人教育，管理信息系统，j2ee，struts一、系统需求分析系统需求分析是系统开发工作中最重要的环节之一，是一种软件工程活动，实事求是地全面调查是分析设计的基础，要实事求是地全面调查，是一种软件工程活动；它在系统级需求工程和软件设计间起着桥梁作用，是系统设计阶段工作的起点和依据；需求工程活动产生软件的运行特征（功能、数据和行为）的规约、指明软件和其他元素的接口并建立软件必须满足的的约束45。1、管理流程分析成人高等教育管理信息系统要求能做到处理管理中遇到的常见问题，牵涉的范围就比较广泛，因此开发难度很大，但流程相对稳定；因此在整个管理信息系统统一规划之前，要充分衡量现行管理流程的优势与瑕疵，这样在以后总体实施过程中有利于整个系统的设计、开发、运行和维护46。本系统的基本管理流程如图3.1所示，整个管理流程大体可以分为以下几个步骤：（1）流程成教学院招生科首先要把当年招生计划报上级教育主管部门审批，然后发放到各地方院系、函授站点，再由他们发动组织生源进行网上报名、网上录取，再把通过考试录取的学生的相关数据导入系统，形成学籍管理中的学生基本信息库；（2）制定各院系、教学点、函授站根据各自的招生情况，按成教学院的专业设置、课程设置要求，制定出各院系函授站点本年级各专业学生的教学计划，上报给成教学院审批；（3）实施每学期各院系、函授站和教学点的分管教务工作的教务员就负责安排根据教师的上课情况、教室的使用情况和教材配备情况，并对下学期的课程进行预排；从成教管理系统流程图我们可以看出，成人高等教育管理工作的每个环节都不是孤立的，每个环节的有序进行和互相关联构成了一个有机的整体。二、系统的需求分析1、成教管理信息系统的功能需求描述从系统管理流程图，显示出成人高等教育管理信息系统包括八个主要的管理功能，分别是：学籍、教学、选课、教材、考务、成绩、经费和题库管理等八个方面的功能。这八个功能的主要管理内容如下所述：(1)学籍方面主要根据学生原始的录取信息结合学生入学注册时核对的个人信息建立学籍信息，并对它进行管理，包含了学生从入学注册到毕业的全部过程，还有毕业后的学历信息查询，其主要内容包括八个方面：、入学报到和学籍注册(支持集体学籍注册功能和个人学籍注册功能)；、管理学生的相关学籍信息，包括注册学籍、在读、休学、退学、保留学籍、取消学籍和学历注册等)；、学籍异动(转学到外校、外校生转入、转专业、转学习形式、转教学站点、转教学班等)；、班级管理(院系、函授站、教学点各班级代码的生成、修改和查询等)；、评优登记管理（优秀学员、优秀毕业生等）；、毕业审核及学历数据上报（学籍数据导入、导出，学生图像信息采集、指纹采集）；、学位数据上报，学位评审；、打印各种报表(打印招生录取统计表，以学生个人或班级为单位打印学生证，以班级为单位打印学生名单，打印学生交费清单，打印注册名单，以年级为单位打印学生人数统计表，以院系、函授站、教学点等为单位打印学生人数统计表，等等)。(2)教学方面教学管理工作主要包括以下七个方面的内容，主要是：、教学计划方面，成教学院根据当年省级教育主管部门下发的教学大纲的要求制定出相应的教学计划；、教学任务方面，主要是一句教学计划安排教学任务，协调教学资源的统筹利用，并将完成情况进行汇总和审核；、排课管理，根据本学期的教学计划制定情况和教学任务安排情况预先进行排课，即预排课，再结合学生的预选课情况进行协调，最终确定排课情况，者就是确排课管理；、查询操作管理，主要是查询各学期的教学计划表，根据需要进行打印，查询教学实施情况表并进行打印等；、各项分类统计及汇总，主要是按课程名称、教学站点、专业、年级、开课等各种不同情况进行分类统计和汇总；、上课情况查询；、安排课时和教室，依据教学计划和课时需要，合理配备教师，合理安排上课时间和上课计划，合理安排教室。(3)考务方面主要组织学生进行一系列的考试和测试，如每学期安排期末考试、不及格课程补考，还有各类统考，共有三个功能模块。期末考试模块，主要针对每个学期末学生的考试需要，划分了几个小模块：考试科目设置(确定必须安排考试的课程)，考试科目的信息统计(确定各科目的考试时间、地点和应参加考试人数)，考试场地和学生考试的座次安排，安排巡考和监考员，考试整体情况和考察情况登记，打印各种报表(比如考区安排图、考场分布图、监考员名单、考生签名表、考场预排人数统计表、实际考试人数表、授课教师一览表、考试课程人数表、补考人数表、考试成绩单、补考学生的成绩单、补报安排考试名单等)；补考模块，它的功能包括每学期各科补考安排、毕业前综合补考安排、毕业后个别补考等三个模块；统考模块，分为校级统考、省级统考及全国统考三个层次，主要用于各专业主干课程统考、公共基础课统考和学位英语等的统考，统考模块对各级各类考试实施统一管理，它的功能分为：统考报名、统考交费；统考设置(各类代码、统考地点、所需费用、统考课程)；统考场次统计(将每门课编号)，统考场考场号安排(依据课程考试时间、课程统考场次的不同进行编号)，统考的时间、地点、监考员安排，统考的情况登记，统考所需报表打印(包括考场分布图、考场一览表、监考人员名单、考生签名表、统考参加考试人员信息列表、考场预排人数表、实际统考人数表、补报安排名单、任课教师信息表、统考成绩单等)，统考考点查询、考场座次查询、补考成绩查询等；(4)选课方面选课管理包括选课参数设置、学生选课和开课决策三个功能模块。学生选课模块，这一模块具有如下两个主要功能:第一，学生按班级集体选课，第二，学生选课调换、选课增补，第三，选课结束后的数据导出，第四，课程查询信息统计(包括全部所开课程、暂时不开课课程、已开课但人数未满课程、已开课人数全满课程和预备开课课程等的信息统计)；选课参数设置模块，选课参数设置就是设置选课人数的上限和下限；开课决策模块，它包括如下功能：决定开课和取消开课，分小班开课和合堂开课，第一次网上选课决策和第二次网上选课决策；(5)成绩方面主要是对学生每个学期所取得的考勤、考试、测试、实验等成绩进行管理，它主要包括下列内容:每学期期末单科成绩的录入和汇总，单科成绩查询、学期总成绩查询、错题修改、班级成绩的汇总情况统计分析，各级统考成绩的录入和汇总、成绩查询、出错修改、统计分析；成绩数据的备份和导出，考勤成绩的录入学生考试、测试、实验、等成绩的汇总，毕业生登记表的信息录入、信息查询、数据修改、信息删除，各类成绩的审核，报表打印（主要是学生各个学期成绩一览表及分析表的打印，学生各个学期的单科及总成绩单打印，毕业生登记表的打印，统考成绩单的打印，学生在校成绩单的打印，学生毕业总成绩单的打印，学生免修成绩单的打印等)；(6)教材方面教材管理包括教材的征订、教材的发放、教材的库存管理、教材的经费四个管理模块。教材征订主要有三个方面的功能，它们是教材的预定功能，教材到货信息的录入功能，包含教材到货信息的记录、查询、删除和修改，教材代售点的信息录入、查询和修改功能；教材发放也有三个方面的功能模块，它们分别是：教材的逐级发放管理功能，按课程依据学生分布情况分院系、函授站发放教材的登记总表、细目表，院系、函授站按年级和教学班发放教材的登记表，各教学班教师领取教材的登记管理，学生个人领取教材的登记明细表；教材零散发放的管理功能；课程教材发放浏览方面的功能，它包括教材信息的查询、删除、记录修改等；库存管理主要有三个功能模块：:教材入库信息的录入、查询和信息打印功能，教材盘点记录、盘点查询和查询信息打印功能，教材信息统计功能；教材经费管理包括的功能如下：按教学班不同，以各院系、函授站为单位进行教材费用汇总结算的功能，包含院系、函授站对教材信息的查询和信息打印等，以学生个人为单位的教材费用结算功能，包含学生对教材信息的查询功能、教材信息的打印功能；(7)经费方面经费管理主要是管理学生的录取费、学费、住宿费、教材费、考试费、补考费、证书费、学位报考费等，还管理教师的课时补贴，自动生成财务交费数据库和收费报盘，并进行相应的报表打印等；(8)题库方面题库管理包括：课程重点、难点内容的管理功能，试题的录入、审核和组卷（包含自动组卷和人工组卷）功能，试卷的打印功能，试卷存档管理功能以及题库的升级和维护等功能。2、系统的性能需求描述系统性能需求是指系统所要遵循的一些约束和限制，如用户访问权限的控制、处理时间的约束、安全性要求、可靠性要求等等。下面是本系统的性能要求：(1)系统容易使用、易于维护。从软件工程的思想来看，系统的维护工作占整个工作量的很大比例，必须采取一定的措施使系统易于操作和维护，管理人员不需要特别培训，就可以很快地使用本系统中提供的大多数功能。三、系统的实现目标本系统的实现目标是根据潍坊学院成人教育学院现有的管理模式，采用成熟、先进的网络开发技术与先进的数据库技术相结合，开发出一套技术先进、功能齐全、高效稳定、安全可靠、灵活性好、使用方便的网上管理信息系统。通过本系统来实现对学籍信息数据、教学数据、电子注册数据的集中管理，做到信息资源共享，解决成教管理地域分散、函授站分散、教学点分散的困难，解决学分制信息化管理的实际问题，达到降低管理人员手工操作量大、工作强度高的目的，增进管理力度，提高工作效率，降低出错率，满足各层次成教管理人员的信息需求，满足教师、学生的信息需求，促进成教管理信息化发展的全面需求，促进成人高等教育管理的信息化建设和规范化建设，加快办公自动化的进程。四、系统用例分析用例分析方法是站在用户的角度定义软件系统外部特征的一种方法。作为uml的一种重要表示法，用例分析在软件开发中占据着决定性的地位,通过分析uml的建模机制，并以uml为工具进行成教管理信息系统的建模，给出了设计过程中的用例图、类图、顺序图和状态图,使用uml进行分析，生成一个便于开发者与要求制定者进行理解和沟通的、在成教管理信息系统中定义关键域类的模型。此阶段，开发者的主要任务是进行系统用例（use case）和关键类分析，得出描述系统所需功能的系统用例图（use case diagram）、关键类图和序列图,用例图是重点，它从使用者（最终客户）的角度来理解系统功能，是系统开发者和用户交流的工具，也是驱动整个开发过程的基准47。1、系统用例和执行者模型系统用例（use case）描述了成教管理信息系统应提供的功能。根据对潍坊学院成人教育学院目前工作情况的全面了解，采用从面向对象的角度对系统的需求进行分析。在系统功能方面，用例视图向外部用户展示了其捕获的系统、子系统、类、或者组件的行为。它将系统功能划分成对执行者actor（角色）有意义的事务。而交互功能部分被称作用例48。用例描述了要建造的产品的功能，它提供对全部功能的一个总的描述，而情景就是用例的具体实例，就像对象是一个类的实例一样。本系统中执行者是成人教育学院、校内院系和校外教学点各职能部门的工作人员和其他教师学生。系统主要的执行者和用例见表3-1和图3.2。2、系统角色定义从用例模型分析可以看出，系统所定义的基本角色(actor)是管理员、教师和学生，以上是基本角色，这些角色还可以细分，如图3.3所示。还有一类角色是存储系统,它是本系统信息和数据的仓库，包括关系型数据库、xml文件、properties类型文件(它是一种java程序能直接实例化，直接读取的名称和值对应的文件类型)、txt类型文件等等49。工作管理员、教师和学生都是用户的泛化(generalization)(又称特化：specialization)，它是“is a”的关系，通俗的理解就是一般和特殊的关系)，用户角色是他们的抽象，用户角色处理一些公共的用例，不用在每个角色上都标出这些公共的用例，这也是复用思想的良好体现。而教师、学生角色是基本用例，他们包括各自的角色。学生角色包括普通学生角色和班长角色；教师角色包括班主任角色、普通教师角色、教务员角色，不同角色拥有不同的权限。3.3成教管理信息系统的总体设计3.3.1系统设计原则为实现本系统开发的总体目标，对其他高校开发的成人教育管理信息系统软件进行了充分的分析、研究和总结，在借鉴它们的系统的优势、最大限度改进系统缺陷的基础上，结合潍坊学院成人教育学院管理工作的现实情况，开发了本系统。这套系统的设计开发满足以下的基本要求：1、系统要做到技术先进。潍坊学院成人教育学院的招生规模不断强大，学籍、教学、毕业、经费等各项管理工作的信息量日益增多，情况也变得相对复杂，对信息系统的要求就会越来越高。因此，在硬件选型和软件设计的方案制定上，既要保证满足现有的业务需求，又要保证系统在一定期限内具有它的先进性，这样该系统才会有更长的使用年限。2、系统的功能根据需要可以拓展。成人高等教育同其它教育体系一样，处在不断的改革、实践与发展中，一些管理体制需要不断改进与完善。这就要求系统具备一定的可拓展空间在进行系统设计时，采用面向对象或服务的思想，减小系统的耦合性，为未来功能需求变化留下余地，这才能使我们开发的系统长时间保持它的使用价值。3、系统要做到安全可靠。由于涉及到招生信息、收费管理、学籍信息、教学管理、成绩情况、毕业资格审核等许多环节，成教管理信息系统对安全的要求很高，必须保证数据操作安全，保障数据内容完整，做到这些，一方面可以通过硬件或软件的方法来保障系统的安全可靠，另一方面也可以通过严格的、经常的数据备份等措施来降低数据丢失的风险或降低数据被损坏的风险。4、系统要做到方便使用。系统的界面设计要人选化，在保证实现系统整体功能的前提下，尽可能方便操作，简单实用，使用户不需要通过看复杂的操作说明书、稍加尝试即可熟悉系统的操作方法。5、系统代码要做到标准规范。两个不同系统之间数据的交流与应用需要系统字典代码的做到标准规范。本系统的字典代码拟统一采用国家标准，以保证系统数据的标准化。3.3.2系统设计目标潍坊学院成教管理信息系统的设计目标是开发出一套功能完备、方便安全、技术先进、信息化水平较高的系统，这套系统适用于本校的成人高等教育管理模式。利用j2ee技术，实现对系统的跨平台、分布式管理以及信息资源共享，解决成教学员分布地域广、函授站、教学点众多的问题，解决成教管理信息化中采用学分制的问题。通过使用本系统，力求达到减少管理人员工作量，增强管理力度，提高工作效率的目的，从而做到以人为本，不断满足管理工作人员、任课教师、成教学生的信息化需求，不断提高服务水平和服务质量，使成人高等教育管理步入科学、规范、信息化的时代，最大限度地达到办公自动化水准。3.3.3系统体系结构设计成教管理信息系统采用软件工程的思想进行设计开发，同时考虑成人教育跨地域多校区的特点，为使系统信息资源能够很好地共享，在充分理解需求分析和系统实现目标的基础上，总体设计上采用基于j2ee平台下多层体系结构的web应用开发技术，架构设计为struts框架的开发模式，形成独立的表示层、业务逻辑层、流程逻辑层和数据层，保证了系统的可伸缩性和可扩展性50。使用这种结构，可以使系统能够更适应用户的不同类型，方便不同用户的使用要求。系统总体体系架构模型如图3.4所示：j2ee技术提供了各种组件技术以及相应的通信与服务来实现分布式的系统结构，由于本系统的用户都是利用web浏览器访问系统，可以在浏览器端利用中间件技术，在系统结构中增加一层(称之为中间应用层)，将应用系统的业务