【毕业学位论文】（Word原稿）高职院校网上选课系统的设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 高职院校网上选课系统的设计与实现 姓 名： 学 号： 所在院系：软件学院 职业类型：工程硕士 专业领域：软件工程 指导教师： 副指导教师： 二 一三年三月 A in 2013 of 网上选课系统的设计与实现 同济大学 学位论文版权使用授权书 本人完全了解 同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 2013 年 3 月 1 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 2013 年 3 月 1 日同济大学 硕士学位论文 摘要 I 摘 要 随着学校招生规模的不断扩大，许多高校出现了多个校区并存的局面，并且校区之间的地理位置跨度非常大，给高校选课带来了很大的不便。高校选课系统就是为了解决这个问题而产生的，它利用高校现有的网络资源使学生可以通过网络轻松的实现选课功能，使教务人员可以方便快捷的统计各课程的选择情况。 学生选课系统是一款管理软件系统，囊括了学生管理和课程管理的基本过程。系统覆盖学生的选课、查看、修改密码等各个环节。软件的各个模块操作界面简单、实用，用户可以很快的掌握系统的使用方法。该系统是一个基于 B/S 结构的 目，可以显著减轻教务人员的工作负担，大大提高工作效率，从而实现教务管理的数字化和网络化。系统采用 件进行开发，用户数据选用行统一管理。 在实现该系统时，后台 码编写使用 台页面编辑使用 。 文章首先介绍了我国职业教育的背景和现状，提出了学生选课系统建立的迫切性，通过 对高职院校现状和需求进行充分调研，结合现有成熟技术，设计开发了网上选课系统。系统不局限于选课， 可查看相关课程的视频资料，充分与教 师沟通，还可 通过选课来计算课程和教师的选择率，分析该课程和教师的各种情况，对今后的改进提供数据基础。 该系统经测试表明，系统导航清晰，操作方便，流程简单，性能稳定。 关键词： B/S ，选课系统，数据库， 目I of of to To we a to a of so In is a a to of is is on / S As a it of It to of In at by at . s a on of of it is to It be to of it in of It to B / S ， 硕士学位论文 目录 录 第 1 章 绪论 . 1 究背景 . 1 国职业教育发展的基本情况 . 1 职教育办学面临的问题 . 1 生选课系统建设的迫切性 . 2 要研究内容及研究现状 . 3 要研究内容 . 3 究现状 . 4 文工作 . 5 究内容及成果 . 5 文结构 . 6 第 2 章 技术说明 . 8 统开发采用的技术方案 B/ S 模式 . 8 计模式 . 9 绍 . 9 发工具 . 10 据库选择 . 10 第 3 章 系统需求分析及总体设计 . 11 户需求分析 . 11 查了解现有选课流程 . 11 听各层面用户需求 . 11 合各方面意见，进行需求分析 . 11 能特点分析 . 12 行性分析 . 13 务流 程设计 . 15 同济大学 硕士学位论文 目录 能模块设计 . 18 统的分层设计 . 21 第 4 章 系统的详细设计与实现 . 23 统的功能结构 . 23 统流程图 . 23 统数据库 型 . 24 据库表设计 . 26 的设计 . 27 的设计 . 28 体 设计 . 28 据库映射与连接 . 29 细设计 . 31 面设计 . 31 统功能模块设计 . 32 限管理 . 33 理员模块 . 35 生模块 . 47 师模块 . 53 第 5 章 网上选课系统的性能优化方案 . 55 硬件环境需求 . 55 于软件的优化措施 . 55 务器性能优化 . 55 拟机性能优化 . 56 作系统性能优化 . 57 据库服务器性能优化 . 57 于硬件的优化措施 . 58 务器性能优化 . 58 务器集群技术 . 59 同济大学 硕士学位论文 目录 V 第 6 章 系统测试与维护 . 60 统测试 . 60 能测试 . 60 元测 试 . 60 试用例 . 61 成测试 . 62 统实施中遇到的问题 . 62 第 7 章 结论与展望 . 63 论 . 63 望 . 63 致 谢 . 64 参考文献 . 65 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果 . 66 第 1 章 绪论 1 第 1 章 绪论 究背景 目前， 发展使我们的教育更 加现代化，我国教育部门在充分吸取国外优秀的教学模式的基础上，结合国内多年的办学经验，逐步探索出适合中国特色的教学形式，随着教育改革的不断深入和素质教育的加强，全学分制的实施，选修课在一个学生的培养计划中占的比重将越来越大。 在高职教育蓬勃发展，学生人数众多的情况下，传统的手工整理归纳教务工作已无法满足现下的需要。也为了更好更快地对专业设置进行调整，开发教务工作的相关软件是迫在眉睫的需求 既减轻了教务工作人员的负担，又能够更好地满足了市场和学生所需 5。 随着学校招生规模的不断扩大，许多高校出现了多个校区 并存的局面，并且校区之间的地理位置跨度非常大，给高校选课带来了很大的不便。高校选课系统就是为了解决这个问题而产生的，它利用高校现有的网络资源使学生可以通过网络轻松的实现选课功能，使教务人员可以方便快捷的统计各课程的选择情况。 国职业教育发展的基本情况 职业教育意指通过系统学习，使受教育者获得生产劳动所需要的职业知识、技能和职业道德的教育。 20 多年来，兴办高等职业教育工作在我国成效显著，集中表现为办学模式多样及培育大批职业技能人才两个特点。 据教育部提供数据显示，截止至 2009 年，我国建有 普通高等职业技术学校1071 所，成人高等学校 384 所，先后为国家培养了近 1300 万高素质技能型专门人才。统计数据显示，到 2009 年，全国高职院校在校生数达 人，毕业生数达 人，比 1999 年增长了 。 从以上数据可以看出，高职学生在受高等教育的人数上占有很大比例，办好高职教育是培养高素质职业技能人才的前提，其重要性不言而喻，而在发展的过程中，难免存在一些困难和不足，即需要根据时代的发展变化和高职教育的深入发展，而做出相应的改革和调整之处。高职教育存在的问题， 关系到高职教育发展及人才培养的优化程度，是研究高职教育发展的重中之重。 职教育办学面临的问题 同济大学 硕士学位论文 网络选课系统的设计与实现 2 （ 1）专业结构有待调整优化 随着国家经济体制改革，科技发展进步，行业需求与过去的数十年大不一样 民营企业、外资企业和合资企业等蓬勃兴起，对高级技术人才和新兴行业人才的需求大幅增加。但面对这样的变化，一些高职院校对此社会需求重视不足、把握不当，仍按旧有的学科类型设置专业，没有及时地针对社会所需进行相应调整，一定程度上对了人才“滞销”的局面造成影响。 （ 2）教学刻板化 长期以来，高职院校与企业联系并不 紧密，校企合作近年来才得以逐渐形成。这样的情况致使一些高职院校的职业教育特色并没有突显出来，教学仍按照“本科压缩型”的专科模式进行，讲授内容以理论居多，一方面办学成绩不理想；另一方面教学效率不高，教师和学生的负担很重，培养出的人才与社会需求接口难匹配，故而课改呼声越来越高。 由于 有影响范围广，能够方便快捷的传递信息，具有近乎实时的交互性，本身又是一个巨大无比的信息库等诸多优点。随着在校大学生人数的不断增加，教务系统的数据量也不断的上涨。学生网上选课系统，可以提高教师，学生和学校的管理效 率。实现了教学信息的集中管理、分散操作、信息共享，使传统的教学管理朝数字化、无纸化、智能化、综合化的方向发展，并为进一步实现完善的计算机教学文件管理系统和全校信息系统打下良好的基础。实现最快对全校学生选修课程的电子化管理和发布。 生选课系统建设的迫切性 学生选课是大学的主要管理工作之一，而且是每个学期必须面对的。选课工作做不好，学生不知道自己将要学习的课程，老师也不知道自己将要讲授的课程，教务处的排课计划、教室安排等其他调度工作也无从做起。涉及到校、系、师、生的诸多方面，随着教学体制的不断改 革，学生选课时的制约因素比较复杂，工作量也很大，而且往往需要在较短的时间内完成。在这里，运用计算机辅助选课，即能实时地对大量选课数据进行检验和统计，十分方便地输出选课结果，同时也避免了人工处理时容易产生的错误，可以最大程度的做到实用性，可扩展性和可维护性相结合，安全性以及规范化原则。因此，如何解决高校教务管理中的选课工作便成为了各大高校面临的很实际的问题。 网上选课系统的出现使同学们能够更加自主、便捷、准确的进行选课。但是，现行的选课方式也存在着一些问题。例如，什么课程容易拿学分选什么 ,别人选什么我选什么 ，哪一类课程还缺多少学分不清楚，甚至有的为凑学分随便选几门课或者干脆让别人代选，完全不顾自己的兴趣爱好，个人所长，完全不顾自己的第 1 章 绪论 3 专业方向、有无先修课程等，造成了选课的混乱。这种现象在低年级比较突出，在高年级也存在。而且，随着选修课比重的加大，这种情况将越来越严重。这种情况主要是由于学生对自己的专业培养计、可选课程等信息了解得不够造成的。虽然学校也刊发了相关的手册，网上也可以查询，但因为范围太大，科目太多，看或查的人并不多。怎么样才能解决这个问题，使大家能够更合理的进行选课，也使得选修课能更好发挥其作用呢？ 要研究内容及研究现状 要研究内容 自 1978 年改革开放以来，高等教育在我国发展迅速，办学规模、招生人数有明显增加，为了使更多的学生得到更好的教育，高校教育改革也在不断进行，学分制便是其中之一，实现选修课形式教学的顺利进行与学分制的实行密不可分。 (1)学分制及选课制 学分的定义是由美国卡内基教学促进基金会提出的，是用来计算学生学习量的一种单位， 1 学分大致可等同于 1 名学生在课堂或实验室从事 1 时学术工作并且连续一个学期的量。因其相比于学年制，计量单位划小，具有弹性的教学安排 、激发学生学习积极性、增大学生学习自由度等优点，目前在我国已经全面推行。 高职院校作为高等教育的一部分，起步虽比普通本科院校晚，但学分制改革也取得一定成效。以天津艺术职业学院为例，学分制已在学院实行多年，因其机制灵活，可供学生弹性安排学习科目及时间，对学生课程的选择有较大的余地和空间，因此受到师生的认可和欢迎。 选课制是指学生按照个人兴趣爱好，选择喜欢的老师和课程去学习。经多年探索和实践，学分制和选课制以其独自的优点和互补性，高校将其二者结合到一起 学分制使选课制得以纳入到常规教学中，增大学生在教学中的主 动权，从而可以自主选择课程、授课教师及学习方式；同时又对他们有学习时间和程度上的约束。笔者所在单位已实行学分 笔者观察研究，学分制的弹性教学安排一定程度上改善了高职院校存在的教学刻板化的问题，而选课制则为调整专业结构起到一定作用。 (2)学生网上选课系统建立的重要性 从传统的学年制教学转向学分制教学，教务管理工作大量增加，选择一种合同济大学 硕士学位论文 网络选课系统的设计与实现 4 理高效的形式是顺利开展“选课”的有效保障。照比于过去手工操作选课处理方式效率低，学生网上选课系统无疑是目前最好的选择。它有如下优点： 通过学生网上选课，对各 学科提供的选课内容可以一目了然，便于资源综合平衡把握。 通过学生网上选课，报选人数统计自动生成，节省了统计时间，减少漏报的风险，便于教室及授课时间安排，提高教务工作效率与准确率。 通过学生网上选课，能够在较短时间集中处理完众多学生信息，迅速做出退选和改选调整，人工工作大量减轻，节约人力资源。 通过学生网上选课，学生机会均等，选课可同时进行，最大程度上满足学生对于选课的自主要求。 通过学生网上选课，节省大量申报统计所需纸张，电能，办公耗材一应皆省，有利于低碳环保。 学生选课作为一种信息资源的集散地，包 含很多的信息数据的管理。 由于数据繁多，容易丢失，且不易查找。总的来说，缺乏系统，规范的信息管理手段。尽管有的学校有计算机，但是尚未用于信息管理，没有发挥它的效力，资源闲置比较突出，因此，有必要建立一个学生选课系统，使学生选课信息管理工作规范化、系统化、程序化，避免学生选课管理的随意性，提高信息处理的速度和准确性，能够及时、准确、有效的查询和修改选课情况。 究现状 而今，电脑普及，高校教学及管理机构基本全面实现办公自动化，学生既有在机房使用电脑，又有自行配备用机 无论在校在家，电脑资源使用十 分方便；网络亦早已普及覆盖，校园网速度快且稳定，加之手机上网和无线网络覆盖区的推广，使得上网成为一件可随时随地的事，网络资源也得到最大限度的利用。这使学生网上选课系统的开发具备了充分的前提条件。 当今时代是飞速发展的信息时代。在各行各业中离不开信息处理，这正是计算机被广泛应用于信息管理系统的环境。计算机的最到好处在于利用它能够进行信息管理。使用计算机进行信息控制，不仅提高了工作效率，而且大大的提高了其安全性。 目前，尽管有多家软件公司提供了与网络选课相关的各种软件，一些教务管理软件中也纳入了网络选课相关的部 分，但各所学校的情况不同，这些通用软件仍存在一些无法很好满足学校具体要求或特色要求的问题，故而越来越多的高校自行组织力量研发学生网上选课系统，以期达到量身打造符合自身院校特点及要求的目的。 第 1 章 绪论 5 使用学生网上选课系统成为现代教务管理工作必不可少的一部分。现今，在学生网上选课系统的架构上绝大多数均采用 B/S 结构。而在使用语言上，目前常用的开发选课系统的程序语言有 多种程序语言，其中以这三种最为常见，各有特点，可谓平分秋色；在开发过程中，也有应用 模的。系统的服务器一般均采用 连接的数据库则多半采用 术。 “网上选课系统的设计与实现”就是针对此目的而开发的一种软件。该系统放在学校服务器上，学生在选择选修课前，可以上网进行查询。用户（学生）输入其学号与密码后，系统便调出其所有相关信息，包括已修课程、已修课程的成绩、专业培养计划、全校性可选课程，系统进行综合分析后，得到一些可行的方案，供用户参考，并提出合理建议。 文工作 究内容及成果 鉴于一些学生高考后，填报专业时比较盲目，入学后才发现兴趣另有所在，又苦于无法调剂专业，此项目开发的目的， 在于使学生可以根据兴趣跨专业选课，多了解掌握感兴趣的学科知识；职业技术学校授课以教授技能为主，因此选课可能会为学生毕业后多提供一条就业出路。 本文所设计的学生网上选课系统是针对高职院校各系的特点开发的，对于学校发展来说，此项目建设是打算通过对学生的选课方向以及某些课程的欢迎程度的把握，对来年的教学计划进行调整或延承，如保留、增设及取消某些课程，甚至增设新专业或者删减冷门专业等。该系统囊括了学生管理和课程管理的基本过程。系统覆盖学生的选课、查看、修改密码等各个环节，软件的各个模块操作界面简单、实用，用户可以在 最短的时间内掌握系统的使用方法。 该系统充分与学籍管理系统相结合，信息相互共享，所有课程、教师和学生信息可通过权限设置进行随时调用，系统可以通过选课记录学生选课过程、上课情况、与教师交流情况，以及选本课程的其它同学情况等信息，选课时可以推送相关信息供学生参考。教师也可以通过选课系统提供的数据来分析授课过程中存在的问题，及时有效的进行解决。该系统是一个基于 B/S 结构的 目，可以显著减轻教务人员的工作负担，大大提高工作效率，从而实现教务管理的数字化和网络化。系统采用 件进行开发，用户数据选用 行统一管理。 对于复杂的信息管理，计算机能够充分发挥它的优越性。 本文所探讨此学生网上选课系统的研究意义，除了在于提高教务工作效率，同济大学 硕士学位论文 网络选课系统的设计与实现 6 为学生网上选课的自由度和公平性提供更佳的操作平台（此两点在前文已作说明，不再赘述）之外，从学院发展管理层面，还有以下方面的作用： （ 1）有利于把握学生偏好和就业走向 偏好趋势包括两个方面： 一是学生的个人喜好。网上的自主选课系统无疑真实地反映了学生的兴趣喜好，能够直接地观察到学生对知识的兴趣动向，有利于因材施教。 二是一定程度上反映出就业走向。教育与就业息息相关，能否顺 利就业是学生最为关注的问题之一，也成为学生学习的动力。观察学生网上选课情况也能反映出学生对此课程或行业的态度，从而两项结合，双向选择既能够激发学生学习兴趣，也能够更精准地把握行业发展就业动向。 （ 2）为增设新专业等学校发展方向提供参考 “专业结构有待调整优化”是前文提及的高职院校办学现今存在的问题，学院对于专业的考虑，一方面来自于外部，既参考了国家发布的教育规划，如国家中长期人才发展规划纲要（ 2010 2020 年）中强调“要大力开发经济社会发展重点领域急需紧缺专门人才，发展目标为到 2020 年，在装 备制造、信息、生物技术、新材料、航空航天、海洋、金融财会、国际商务、生态环境保护、能源资源、现代交通运输、农业科技等经济重点领域培养开发急需紧缺专门人才 500 多万人；在教育、政法、宣传思想文化、医药卫生、防灾减灾等社会发展重点领域培养开发急需紧缺专门人才 800 多万人”，第三方提供的红绿牌专业信息，还要结合地区发展情况，另一方面来自于内部，学生网上选课系统的设置，能够使学院领导清楚地看到哪些课程座无虚席，哪些课程门庭冷落，便于分析原因，有效把握各个专业发展动向，进行综合性衡量。 文结构 第一章绪论部分主要介绍本课题的研究背景和研究内容。 第二章技术说明主要是介绍本系统中所用到的技术、开发工具、数据库选择等具体内容。 第三章系统需求分析及总体设计主要是从系统的用户分析、功能特点分析、可行性分析、业务流程设计、功能模块分析以及分层设计等来介绍本系统的设计。 第四章系统的详细设计与实现是通过对本系统的功能结构、流程、数据库、框架功能、详细功能设计、环境要求等方面来说明本系统所实现的功能。 第五章是对网上选课系统的性能进行优化，通过软件和硬件两种方式进行优化，确保应用高峰时能正常运行。 第六章系统 测试与维护是通过各种测试方法对系统的可用性进行测试和评第 1 章 绪论 7 估。 第七章是结论与展望，是对系统研究结果进行总结并对以后的发展进行说明。 同济大学 硕士学位论文 网络选课系统的设计与实现 8 第 2 章 技术说明 统开发采用的技术方案 B/S 模式 信息技术的高速发展使网络计算模式不断更新。从单机时代的主机 /终端模式、文件服务器时代的共享数据模式、客户机 /服务器时代的 户机 /服务器）模式，再到今天网络计算机时代的 览器 /服务器）模式，计算模式发生了巨大变化 ,同时计算模式的不断进步使管理软件的架构发生了很大 变化 3。 B/S 模式管理信息系统基本上克服了 C/S 模式的管理信息系统的不足，其主要优点表现在 : (1)维护和升级方式简单 B/S 架构的软件只需要管理服务器，所有的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加维护升级的工作量。如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享 (2)B/S 模式提供了一致的用户界面 B/S 模式的应用软件都是基于 览器的，这些浏览器的界面都很相似。对于无用户交互功能的页面，用户接触的界面都是一致的，从而可以降低软 件的培训费用。真正好的产品在功能越来越复杂的同时应该使产品的使用越来越简单，使用浏览器作为软件界面不但容易统一各种应用系统，也非常便于使用。 (3)B/S 模式的结构易于扩展 由于 平台无关性， B/S 模式结构可以任意扩展，可以从一台服务器、几个用户的工作组级扩展成为拥有成千上万用户的大型系统。能实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式访问和操作共同的数据，解决了地域的限制。 本系统设计采用了 B/S1架构。 B/S 体系结构由三部分组成，可用图 示，从左到右分别为呈现层 (即客户端 )、事务逻辑层 和数据层。 图 (l)客户端 客户端的主要任务是显示用户界面，接收用户事件。 B/S 体系结构中，用户界面可以是浏览器方式，也可以是传统客户端方式。 (2)应用服务器 一般由 部分组成，用中间件将这两部分集成到了一起。 B/S 体系结构应用服务器的门户，是联系客户端和真正处理业务的 桥梁和纽带。 应用服务器的核心部分，是真正实现业务功 能的服务。 (3)数据库服务器 数据库服务器是业务对象的属性得以永久性保存的载体。目前，主要 B/S 体系结构应用系统中用的较多的关系型数据库有 计模式 型 图 制器 2是软件工程中的一种软件架构模式。它把软件系统分为三个基本部分： 型， 图和 制器。 模型视图控制器模式的目的是实现一种动态的程序设计，使后续对程序的修改和扩展简化，