【毕业学位论文】（Word原稿）教务管理系统的设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 二一二年九月 二一 三 年 六 月 教务管理系统的设计与实现 姓 名： 学 号： 1121170271 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： 教务管理系统的设计与实现 A in 2013 1121170271 书脊 教务管理系统的设计与 实现 同济大学 教务管理系统的设计与实现 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： 年 月 日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在 年解密后适用本授权书。 指导教师签名： 学位论文作者签名： 年 月 日 年 月 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。 签名： 年 月 日 摘要 摘 要 教务管理是高校各项管理工作中十分重要又相当复杂的一项工作。是衡量学校管理水平的重要标准。随着信息技术在管理中越来越深入而广泛的应用，教务管理系统的实施在技术上已逐步成熟。厦门软件职业技术学院成立以来，随着学生数的增加，学院规模不断扩大，给学院的教务管理带来了更多地困难。为了提高工作效率，提 高我院教务管理水平，我们受学院教务部门委托，开发了厦门软件职业技术学院教务管理系统。本系统以厦门软件职业技术学院的教学管理流程为背景，采用 C/S 结构与 B/S 结构相结合的体系结构，采用局域网客户端和 用 术开发，满足了学院教务管理用户集中、处理数据量大的要求，同时提供了良好的局域网和 作界面，使学院师生方便地使用该系统。 本文围绕着系统的开发目标，对系统的开发过程以软件工程的思想进行了描述和分析。文章从介绍项目的开发背景和目标出发，分析了项目开发的可行 性，开发平台，开发技术，制定了项目的开发原则，并对系统做了整体规划。在系统的开发过程中充分利用 术，详细说明了使用 架与 现的C/S 和 B/S 架构的应用程序设计的方法。文章分三部分对系统的开发过程进行了描述，第一部分对教务管理系统进行了分析，包括用户需求分析、可行性分析、业务流程分析等；第二部分为系统设计，主要介绍了系统功能的划分和数据库设计及代码设计；第三部分为系统实现部分，利用资源管理子系统、成绩管理子系统、这两个重要的子系统，介绍了系统的开发详细开发步骤及其代码实现。 关键 字 ： 教务管理 he is in it a As of in of of of is to of on , AN of s a of AN of on of of df a so (of is so is is of of 录 目录 第 1 章 引言 . 1 国内外教务管理系统的现状和发展趋势 . 1 项目开发背景 . 1 系统目标 . 2 系统开发 及 运行平台 . 2 系统开发平台 . 2 运行平台 . 2 本文研究的主要内容 . 3 第 2 章 相关技术 . 5 述 . 5 面向对象的系统分析方法 . 6 介 . 7 据库技术 . 9 系统开发模式 . 11 第 3 章 系统 分析 . 13 项目开发的目的 . 13 教务管理模式分析 . 14 项目需求分析 . 15 需求分析 . 15 项目可行性分析 . 19 系统性能 分析 . 20 具体 分析 . 21 用例图 . 21 活动图 . 23 第 4 章 系统 详细 设计 . 27 项目 的开发原则 . 27 系统 功能设计 . 31 教务管理系统的设计与实现 系统功能模块设计 . 27 系统功能结构设计 . 30 类图 . 32 时序图 . 32 系统 流程图 设计 . 35 教学资源子系统设计流程图 . 35 学生成绩 子系统设计流程图 . 38 数据库设计 . 41 系统 . 41 数据库逻辑结构设计 . 44 数据表的关系 . 47 数据视图的设计 . 47 第 5 章 系统实现 . 49 教学资源子系统 的实现 . 49 教学资源子系统功能简介 . 49 教学资源子系统功能分析 . 49 教学资源子系统功能 模块图 . 50 教学场地管理模块的实现 . 51 教职工管理模块的实现 . 54 专业设置模块的实现 . 58 职能部门管理模块的实现 . 58 成绩管理子系统的实现 . 60 成绩管理 子系统功能简介 . 60 成绩管理 子系统功能 流程分析 . 60 成绩管理 子系统 系统人员划分 . 60 绩管理子系统 功能 模块 实现结构 . 61 信息设置 模块的实现 . 62 成绩录入 模块的实现 . 63 成绩分析 模块的实现 . 69 成绩查询 模块的实现 . 73 第 6 章 系统测试 . 77 目录 试方法介绍 . 77 测试计划与用例设计 . 77 统测试计划 . 78 统测试用例设计 . 79 测试的执行与结果分析 . 86 试用例的执行结果 . 86 试结果分析 . 89 第 7 章 总结与展望 . 91 总结 . 91 展望 . 92 对教务管理管理系统的展望 . 92 进一步的信息整合 . 92 致谢 . 93 参考文献 . 94 个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果 . 95 附 录 A 将一览的窗口数据导出为 件的代码 . 95 附录 B 数据窗口的数据转换为 表格代码 . 97 第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 内外教务管理系统的现状和发展趋势 随着经济建设的不断发展，以及我国改革开放的不断深化，各行业迫切需要大量的具有实际操作技能的技术型人才，国家开始大力发展高职教育，国内各高职院校和高校都在积极推动教育体制改革，为培养更多更为优秀的技能型、复合型人才做出努力。这些改革中较为核心的就是进一步完善现有 的教务管理体制内容。随着教学改革的不断深入，专业培养方案的不断调整，造成教务管理活动的工作量巨大，对教务管理活动的灵活性要求很高，这就要求用计算机软件系统对这些业务及其数据进行处理，提高教务管理的质量和效率，以适应教学改革发展的需要。 当前，很多本科院校都自行开发或购买教务管理系统软件，这使得教务管理工作人员在排课、考试、成绩、学生基本信息等业务处理变得方便和快捷。有的教务管理系统还具有拓展性，对高校教务管理工作的新要求，能进行及时调整，满足新的业务流程的需要。 目前的教务管理系统，大都是适合本科院校的教务 管理需要，高职院校的教务管理业务，有较多的区别于本科院校的管理特点，因此，开发出适合高职院校特殊管理需求的教务管理系统变得越来越迫切。随着国家教育信息化工作的推进，现在政府正在积极进行教育信息云平台建设，以加强教育信息和资源的充分共享，在这样的大环境下，开发出既适合高职院校教务管理特点，又能够通过校园网与教育云平台接轨的教务管理系统变得越发重要。 目开发背景 随着我国信息化技术的不断发展，国务院对各行业的信息化建设提出了相应的要求，尤其是教育行业，要求充分利用现有的教育资源公共服务平台、教育管理 云服务平台，最终实现网络教育资源的充分共享，在这样的大环境下，处于学校核心地位的教务管理，就需要对其业务管理实现全面的自动化、信息化，以适应社会发展的需求。 厦门软件职业技术学院是经福建省人民政府批准、国家教育部备案，获准全国高考统一招生，具有独立颁发国家承认的高等专科文凭资格的高等职业技术学院。自 2002 年建校以来，学校在上级部门的关怀和自身不懈的努力下，办学规模正不断的扩大，但学校在教务管理业务上还在使用传统的手工管理，这已经远教务管理系统的设计与实现 2 远不能满足教务管理工作的需要，更不能满足信息化建设的需要，为了实现教务管理的 信息化、自动化、网络化，迫切需要开发出一个能够满足我校教务管理业务需求并能适应社会信息化建设需要的教务管理系统，以提高教务管理效率，为学院的发展创造条件。 系统目标 运用系统的分析方法对教务管理活动进行深入的研究，对各教务管理相关业务及其流程进行合理的优化，提出适合教务管理各环节的系统的设计方案和实现方法。使教务管理分工更为合理，职责更为清晰，系统业务处理功能更为完善，以减轻教务工作的强度，提高工作效率。 对教务管理的各模块的数据进行标准化处理，以实现同学院的 生管理系统等其他系统的数据共 享，实现业务处理的无纸化、网络化，提高学院校园信息化管理水平。 开发一个高效的、友好的、可拓展的、基于 教务管理系统软件，利用先进的计算机技术及网络资源，实现对教务管理各项工作的信息化、自动化、网络化。 系统开发及运行平台 系统开发平台 本系统拟采用 术 相集合的开发环境；基于 台架构， 务器采用 据库服务器采用 数据库管理系统采用 008。 运行平台 本系统运行环境为网络环境，对数据进行统一管理，并能与学校各部门实现数据共享。 数据库服务器配置要求： 硬件：处理器 *存 16盘 1200盘），网络适配器千兆以太网卡，显示器 1024*768，增彩色 32 位，配有 准 107 键盘和鼠标，及以上专用服务器。 网络： 接畅通。 第 1 章 引言 3 软件：操作系统为 008 企业 版 ） ，数据库系统为 008（企业版）。 务器配置要求： 硬件：处理器 * 存 12盘 600盘），网络适配器千兆以太网卡，显示器 1024*768，增彩色 32 位，配有 准 107 键盘和鼠标，及以上专用服务器。 网络： 接畅通。 软件：操作系统为 008 企业版） ， 务器为 架 客户端配置要求： 硬件：处理器 存 1G，硬盘 320络适配器千兆以太网卡，显示器 1024*768，增彩色 32 位，配有 准 107 键盘和鼠标，及以上 。 网络： 接畅通。 软件：操作系统为 003， P 和7 等， 浏览器为 上。 本文研究的主要内容 本文以厦门软件职业技术学院教务管理系统为例，介绍了基于 务管理系统的设计与实现的过程。本人参与了项目的总体设计与开发，并具体参与了项目的前期需求分析；数据采集和系统的分析与设计等工作，同时参了教学资源和学生成绩管理两子系统的具备实现。 根据项目开发的过程中本人所负责的工作，本文结构如下：第 1 章是引言，主要介绍了项目背景和系统的环境；在第 2 章相关技 术，介绍了本系统所使用的开发工具、相关技术和开发模式； 第 3 章是系统分析，通过分析学院的教务管理模式，阐述了本系统开发的目的并对系统的用户需求做了详细的分析 ，提出了系统的开发原则，并根据开发原则对系统的整体功能进行了框架设计和具体分析 ；第 4 章是系统的 详细 设计，在本章中，我 利用多种技术 对本系统进行了 详细设计 ， 分析数据库的数据量，并以此为依据介绍了数据库设计的思想，并对数据之间的关系进行了分析以及视图设计 ；第 5 章 系统的实现，在本章 中介绍了本系统中 本人所从事的两个模块的实现方法，包括运行效果和相关的实现代码， ；第6 章 系统测试，针对软件测试的具体要求，对本系统制定了测试用例计划，并严格的按照测试步骤进行测试 ， 记录了详细的测试结果 ；第 8 章对本系统的开发工教务管理系统的设计与实现 4 作和论文撰写进行了总结 和展望 。 论文的最后附带有一些相关的参考资料和附录。第 2 章 相关技术 5 第 2 章 相关技术 述 美国著名的数据库应用开发工具厂商 司研发的一种新型、快速开发工具， 为目前先进的数据库开发工具和前台应用程序开发工具受到越来越多编程人员的青睐。 由多个功能模块构成的可视化集成开发环境，是面向对象的开发工具，他的各个功能模块协同完成对应程序的创建、编码、测试盒发布等工作，并提供丰富的开发向导 ，让用户可以在图形化工作环境中开发应用程序。 现了对 的支持，不仅可以满足企业级应用开发的需求，而且可以实现对手持设备 应用开发 1。 主要特点包括： 其他快速开发工具一样， 开发人员提供了图形化的开发环境，使开发工作 更加可视化 2； 件驱动的开发工具。 用程序本身由一系列的对象构成，如窗口、数据窗口、菜单、结构、用户对象等，开发人员对这些对象的事件或函数进行编程。它支持对象的继承、封装和多态三个特性，符合第四代语言（ 称 4特点 ； 用 为开发语言， 有大多数编程语言的特性 ； 放环境与外部系统如数据库管理系统（ 称 进行方便的连接，因为供了多种数据库的专用接口和开放式数据库连接（ 称 口； 基于 平台的多个版本，在一个平台上开发的代码移植到另外一个平台上，只要重新编译就可以使用； 持常见的 C/S，客户端 /服务器）、 B/S，浏览器 /服务器）、分布式系统等多种系教务管理系统的设计与实现 6 统解决方案 3。 面向对象的系统分析方法 一建模语言 一个通用的可视化建模语言，用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统制品的文档。它记录了对必须构造的系统的决定和理解，可用于对系统的理解、设计、浏览、配置、维护和信息控制 4。 述了一个系统的静态结构和动态行为。 系统描述为一些离散的相互作用的对象并最终为外部用户提供一定的功能的模型结构。静态结构定义了系统 中的重要对象的属性和操作以及这些对象之间的相互关系。动态行为定义了对象的时间特性和对象为完成目标而相互进行通信的机制 5。从不同但相互联系的角度对系统建立的模型可用于不同的目的。 包括可将模型分解成包的结构组件，以便于软件小组将大的系统分解成易于处理的块结构，并理解和控制各个包之间的依赖关系，在复杂的开发环境中管理模型单元。它还包括用于显示系统实现和组织运行的组件 6。 模工具主要包括以下五类图（共 9 种图形）： 1. 用例图，显示一组包括用例（ 参与者（ 它们之 间的关系。 2. 静态图，包括类图、对象图和包图。其中类图描述系统中静态结构；对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标志；包图用于描述系统的分层结构 7。 3. 行为图，描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。其中状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件；活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系，有利于识别并行活动。 4. 交互图，描述对象间的交互关系。其中时序图显示对象之间的动态合作关系；合作图描述对象间的协作关系，显示对象间的动态合作关系。 5. 实现图，其 中构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系；部件图有助于分析和理解部件之间的相互影响程度；配置图定义系统中软硬件的物理体系结构。 通过绘制这些图形，就可将这个系统的功能以及事件发生的状况描述清楚，以便进一步编码实现，实际应用中会依据情况采用一种或几种图形综合使用。 第 2 章 相关技术 7 本系统的需求分析和详细设计中，都充分的利用 模语言辅助软件进行分析和设计。 介 发平台的一个部件，用来开发驻留在微软的 并且使用诸如 议的 用程序。 使用 不仅仅是通用语言运行环境的宿主，它还是使用受控代码开发 点和 象的一整套结构 17。 体和 为应用程序的发布机制，并且在 架中都分别具有支持类。 什么关联呢？ 结合了 链接库，而链接库则包含了窗口窗体组件（ 动态数据对象（ ，图 明了 关系。 图 关系 从图 可看出， 于开发基于 应用程序，而 于开发基于 应用程序。它们都是基于 。 一项基于 台的应用程序设计的新技术。该技术的实质也 是基于 ，所谓的 用这项新技术可以充分利用 面向对象特性、 供的公共语言运行时（ 务 体 用程序服务 体 控件 绘图组件 窗口应用程序服务 架基本对象类型 象 象 线程对象 I/O 对象 安全性对象 其它更多的对象 教务管理系统的设计与实现 8 各种服务等 台的底层支持，来开发基于 应用程序。 可以用来开发多层结构的分布式系统的本地界面 9。 供的 式使创建、管理和部署 用程序变得非常容易。开发人员可以直接用 务器端控件，这些控件封装了公共的、用于 户界 面的各种元素（如文本框、下拉菜单等 )。在服务器上，控件负责将面向对象的编程模式提供给 发者，这种编程模式能提供面向对象编程技术的丰富功能。 允许开发人员将软件作为一项服务来提供。通过使用 务功能，开发人员只需进行简单的业务逻辑编程，本结构负责通过 提供服务 5。基于 用合理的开发设计模型就能够得到结构合理、易于维护的 用程序解决方案。 术是 台的重要组成部分，这种新的 用程序开发技术具有许多优点。 下面列出了 四种最经常使用的扩展名文件 : 于 标准的 展名的替代物； 来表示可重用的页面组件或控件； 来表示 于全局 (件，是 展名的替代物。 用程序主要是指用户界面是浏览器的应用程序，包括用户通过 用的应用程序。从客户的观点来看，它是由一些 面组成的，这些页面通过超链接构成一个逻辑上的 整体；而从服务器观点看，它则是由 务器上的一个虚拟目录及其子目录中的所有文件组成，包括 体页面文件和可执行代码等。 用程序对客户端的要求很低，只要他们安装了一个合适的浏览器软件即可。根据定义， 用程序与平台无关，即它们是“延伸”的应用程序。不论用户的浏览器类型是什么，也不论使用的计算机类型是什么，他们都可以与应用程序进行交互。 在微软的 架中， 在 成开发环境下，创建能够利用 大功能的 用程序带来了一种更加直接和易于使 用的开发模式。我们知道，在 ， 一个容器对象，它不仅有自己的属性、方法和事件，而且能容纳其他对象 (如文本框、按钮和标签等 )。同样，在 ， 是一个容器对象，它也有自己的属性、方法和事件，也能容纳其他对象。 容纳的对象主要是服务器控件，还有其第 2 章 相关技术 9 他 单元素 10（如服务器端脚本、标准 其他客户端代码）。 编写 用程序时，要提到 在编写 用程序时，要提到 体，这和 表示一个 面，也可以称为 单或体。 总的来看，外观上类似于 表了组成 用程序的一个个页面。它就像是一个容纳各种控件的容器，所有控件和 能将放置在其中，各种控件都必须直接或间接的和它有依存关系。 在 用程序中，被客户端浏览请求的页面以 *件存在，用于为 面实现所有业务逻辑的 码则存放 在 *件中。在编译执行创建的 体，生成应用程序后，工程项目中所有 件都被编译成动态项目链接库 (件。 面文件也会被编译，但编译方式稍有不同。当用户第一次浏览到 面时， 动为该页面定义一个类，并将其编译成另一个 个类从 件中定义的类派生。因此，可以认为 体页面就是可执行程序，它的执行结果是产生 件并把它发送回客户端。同时，体页面的处理过程也和其他的组件类似，也包含初始化、处理 和销毁 3 个部分，另外还多了一个显示阶段，即生成 面，每一次用户请求一个 会重复执行这个处理过程。 作为 进化版本， 式弥补了它的许多关键功能的不足 11。 例如 ： 1. 能够创建并使用可再用用户界面控件，这些控件可以压缩到公用功能中，从而减少页面代码。 2. 能够建立清晰有序的程序结构。 3. 能够提供强大的页面设计视图。 据库技术 数据库是按一定的结构和规则组织起来的相关数据的集合。是综合各用户数据形成的数据集 合，是存放数据的仓库 12。数据库技术目前是计算机处理与存储数据的最有效、最成功的技术；计算机网络的特点则是资源共享；教务管理系统的设计与实现 10 数据 +资源共享这两种技术结合在一起即成为在今天广泛应用的网络数据库13。 网络数据库是指：以后台数据库为基础的，加上一定的前台程序，通过浏览器完成数据存储、查询等操作的系统。简单的说，一个网络数据库就是用户利用浏览器作为输入接口，输入所需要的数据，浏览器将这些数据传送给网站，而网站再对这些数据进行处理 14。 微软公司开发的一个关系数据库管理系统，以 结构化查询语言 一种，支持准，它由 具有存储检索数据功能的客户端组件组成。 用分层通信体系结构，将应用程序与基础的网络和协议层次分离。这种体系结构就可以支持在不同的网络环境中部署相同的应用程序。 用二级安全验证、登录验证及数据库用户账号和角色的许可验证。 持两种身份验证模式： T 身份验证和 公共的管理功能提供了预定义的服务器和数据库角色，可以很容易为某一特定用户授予一组选择好的许可权限 15。 含了客户端组件和服务器组件，可以在不同的操作平台上运行，支持多种不同类型的网络协议如 P、 。 ，在客户端可以是 000/003/2008/7 等， 也可以采用其它厂商开发的系统如 。 本系统 采用 008 作为后台数据库，通过对数据进行加密、压缩、性能管理等新的功能，最大限度的保证数据的安全性、可靠性，提高了系统的性能。 第 2 章 相关技术 11 系统开发模式 计算机网络模式主要有客户机 /服务器模式（即 C/S 模式）和 览器 /服务器模式（即 B/S 模式）。客户机 /服务器模式主要适合于局域网，而 览器 /服务器模式主要适合于 境 16。本系统的开发采用这两种模式相结合的方式。 C/S 模式采用二层架构组成：前端是客户机，即用户界面 (合了表示与业务逻辑，接受用户的 请求，并向数据库服务提出请求，通常是一个 ；后端是服务器，即数据管理 (将数据提交给客户端，客户端将数据进行计算并将结果呈现给用户 17。还要提供完善的安全保护及对数据的完整性处理等操作，并允许多个客户同时访问同一个数据库。在这种结构中，服务器的硬件必须具有足够的处理能力，这样才能满足各客户的要求 18。 本系统采用 C/S 模式进行开发主要实现如下的功能： 够实现教务管理人员的日常业务数据处理，并能实现与数据库服务器的数据交互。对这些重 要业务处理只能够在局域网客户端才能进行 19。 够及时的响应局域网内相应客户端的数据请求，满足客户端的各种数据业务需求。 本系统的局域网客户端程序主要采用 发。以实现对大量数据的业务处理。 C/S 结构网络关系模型图如图 示 。 图 C/S 结构网络关系模型图 B/S 模式即 览器 /服务器 ) 结构，就是只安装维护一个服务器 (而客户端采用浏览器 (运行软件。它是 随着