软件工程硕士论文-高等学校教务管理信息系统的分析与设计.pdf

类号 tp391 密级 udc 编号 硕士研究生学位论文 题 目 高等学校教务管理信息系统 题 目 高等学校教务管理信息系统 的 分 析 与 设 计 的 分 析 与 设 计 学院（所、中心） 软 件 学 院 专 业 名 称 软 件 工 程 研究生姓名 学号 导 师 姓 名 职称 教 授 导 师 姓 名 职称 导师亲笔签名 云南大学软件学院 工程硕士学位论文 第 ii 页 共 101 页 ii 摘要摘要 随着高等学校办学规模的不断扩大、办学层次的多样化。现行的高校教学教 务管理模式多数为手工操作，工作效率低，引进信息管理，设计开发了一套教务 管理信息系统(educational administration management information system)十分必 要。 本论文以云南师范大学教务管理为背景，简析管理信息系统的开发历程和方 法，对教务管理信息系统重点进行了系统分析、系统总体结构设计及部分子系统 的详细设计和成绩管理子系统的程序实现。主要作了以下的研究和开发工作： 1、在管理信息系统的开发历程和方法的简析中，对管理信息系统的发展、系 统分析和设计方法，管理信息系统的开发方法进行陈述和分析。 2、在系统分析中，对教务管理模式、用户需求、教务管理流程进行分析，按 照校、院两级管理模式对系统的组织机构及职能进行划分，并将系统划分为十三 大功能模块（子系统） ，对各子系统的功能进行了详细分析。 3、阐述了系统的设计目标和原则，分析研究了教务管理处理流程，进行系统 总体结构设计；分析 c/s、b/s 的优劣，采用 c/s、b/s 混合模式在校园网和 internet 上运行 b/s 结构的系统功能（如学生选课和信息查询等） ，在校园网上 的虚拟局域网上运行 c/s 的系统功能。 4、对系统功能设计、接口设计和数据库应用设计进行详细阐述。以云南师范 大学成绩管理子系统为例，进行功能陈述、主菜单介绍及功能界面的展现；进行 了学生成绩集体统计前台和统计后台的实现（作为附录） 。 总之， 本文通过系统分析和系统设计，并进行程序实现。成功地完成了教务 管理信息系统的研究与开发。 关键词：教务管理；管理信息系统；c/s 模式；b/s 模式 云南大学软件学院 工程硕士学位论文 第 i 页 共 101 页 i abstract with the continuous enlargement of the school management and the various gradations in the university, most of the current educational admininistration man uneffeicently, so it is very necessary to introduce information management and design a set of educational administration management informatim system. the essay is based on the educational administration management of yunnan normal university and analynises the exploring process and methods of the management information system briefly. it lays emphasis of the system analysis, the whole structure design, the spaific design of part of the subsystem and the process realization of records management. it mainly deals with the follwing research and exploring work: 1 、 there is statement and analysis on the development of management inforrmation sytem, system analysis ,designing methods and the ways of management information system in the brief introduction about the exploring process and approach of the management information system. 2、it introduces the educational administration management mode, the users needs and educational administration process in the system analysis. the organization structure and function of the system is operated according to the management wodes both in the university and the departments. meanwhile, it divides the system into 13 functional patterns and gives detailed analysis on the function of each subsystem. 3、it explains the designing aim and principle of the system, the operating process of the educationl administration management and the overall structure design of the system; it analyses the advantages and the disadvantayes of c/s and b/s, the b/s structure system function operated on the campus net and internet, such as the courses selection and the check for the information, and the c/s system function runned on the campus net and suppositional area net with the mixed rnodes of c/s anb b/s. 4、it especially states on the design of the system function, interface and application of data-base. take the records management subsystem in the yunnan normal university for example, the function statement, the 云南大学软件学院 工程硕士学位论文 第 ii 页 共 101 页 ii menu introduction and the show of function interface, the general statistical foreground and bcukground of students records are realized (as appendix) to sum up, the essay successfully completes the research and exploration of educational administration management information system by system analysis, design and the realization of the process. key words: educational administration management; administration management information system; c/s mode; b/s mode. 云南大学软件学院 工程硕士学位论文 第 a 页 共 101 页 a 目录 摘要摘要ii abstract.i 第一章第一章 管理信息系统的开发历程及方法管理信息系统的开发历程及方法1 1 .1 管理信息系统的发展.1 1.2 系统分析和设计方法的分类.4 1.3 管理信息系统的开发方法 5 1.3.1结构化系统开发方法.5 1.3.2原型方法7 1.3.3面向对象的开发方法.9 1.2.4计算机辅助开发方法.13 第二章第二章 高等学校教务管理信息系统的概述高等学校教务管理信息系统的概述1 1.1 教务管理信息系统的现状分析.1 1.2 教务管理信息系统的主要特征.2 1.3 教务管理信息系统开发的目标.3 1.4 教务管理信息系统开发意义.4 第三章第三章 高等学校教务管理信息系统分析高等学校教务管理信息系统分析6 2.1 教务管理模式分析6 2.2 教务管理信息系统需求分析.7 2.3 教务管理信息系统流程分析.10 2.4 教务管理信息系统子系统划分. 11 第四章第四章 教务管理信息系统总体设计教务管理信息系统总体设计.13 3.1 教务管理信息系统设计目标.13 3.2 教务管理信息系统设计原则.13 3.3 教务管理体系架构设计14 3.3.1 处理流程.14 3.3.2 系统总体结构.15 3.3.3 功能分配.17 3.4 教务管理分布技术模式选型.18 3.4.1 c/s模式.18 3.4.2 b/s模式.18 3.4.3 c/s和b/s 之比较.18 3.4.4 模式选择.20 第五章第五章 高等学校教务管理信息系统详细设计高等学校教务管理信息系统详细设计24 4.1 教务管理信息系统功能设计（节选）24 4.1.1基础信息24 4.1.2成绩管理30 4.1.3 排课管理、排课、考试安排.34 4.1.4 选课管理38 4.1.5系统管理41 4.2 教务管理信息系统接口设计.44 云南大学软件学院 工程硕士学位论文 第 b 页 共 101 页 b 4.3 数据库应用设计44 4.4.1数据库系统应用设计方案.44 4.4.2数据库的实现45 第六章第六章 教务管理信息系统程序实现教务管理信息系统程序实现.51 5.1 成绩管理子系统的实现51 5.1.1 子系统概述.51 5.1.2 主菜单介绍.52 5.1.3 各功能界面展现（节选）54 5.2 系统运行情况.58 第七章第七章 总结与展望总结与展望59 附录：附录： 成绩管理代码实现成绩管理代码实现.60 1 学生成绩集体统计前台代码.60 2 学生成绩集体统计后台代码.65 致谢致谢.76 参考文献参考文献.77 云南大学软件学院 工程硕士学位论文 第 1 页 共 101 页 1 第一章第一章 管理信息系统的开发历程及方法管理信息系统的开发历程及方法 1 .1 管理信息系统的发展管理信息系统的发展 管理信息系统(management information systems 简称 mis)是一个总的概念， 它包括统计系统、数据更新系统、状态报告系统、数据处理系统、决策支持系统 等不同应用层次。它涉及的知识面广、部门多，不仅涉及技术，而且涉及管理业 务、组织和行为，因此管理信息系统的开发是一项复杂的系统工程工作。 我国企业 mis 的应用可以追溯到 70 年代中期，主要是以单机操作为主进行 单项业务的数据处理辅助管理。此时管理系统开发的生命周期法诞生了。它较好 的给出了过程的定义，也大大改善了开发的过程。然而，问题的积累，成本的超 支，性能的缺陷，加深了系统开发的困难。70 年代末到 80 年代中期，友好的语 言和自动化编程工具的出现使得管理系统开发方法又有了些进步，许多企业都建 立了诸如人事、工资、库存、生产调度、计划等管理子系统，但是维护费用又差 不多占去了 70%80%的系统开发费。80 年代中后期尤其是进入 90 年代以后，随 着系统集成和网络技术的发展，国内一些大中型企业利用模块化和模块联接技术 纷纷把过去独立存在的子系统集成起来，形成统一的管理信息系统，较好地解决 了信息“孤岛”问题。下面我们根据时代的特点，介绍系统开发方法的演变。 （1）70 年代 用户和开发公司迫切要求系统开发工作标准化，结构化的提出就是基于这种 构想。结构化开发的目的是有序、高效、高可靠性和少错误。有序是按部就班， 按规矩办事，相同情况得出相同的结构，减少程序员的随意性，从而达到有纪律、 标准化。结构化还要求建立标准的文档。当然结构化有负面影响，它有可能妨碍 程序员的创造性。但对一个大系统来说，只有纪律才能维护高的生产率，也才能 统一各种努力达到目标，才能组织开发者解决越来大的问题。基于当时的开发环 境是： 第三代语言（如 cobol）用于编程。 已有数据库管理系统，用于数据管理。 联机处理和批处理混合使用。 主要针对主干机开发。 利用标准符号来说明过程。 用户只在定义需求阶段和安装阶段介入开发。 企图用结构化的饿程序设计方法和自动化的项目管理。 云南大学软件学院 工程硕士学位论文 第 2 页 共 101 页 2 这时系统开发方法依据著名的“瀑布模型” ，见 1.1 图。 图 1.1 瀑布模型 由于开发不可能一条直路走到底，glass 提出了蛛网模型，它说明需求、设 计、实现和测试要不断循环进行，然后达到全局成功。 在 70 年代后期，人们开始强调“初期阶段”的重要性。差错产生的越早，后 面为纠正差错所花的成本越高。反过来说，纠正差错越早所花成本越低。所以对 错误应尽快的发现，尽快纠正。为了较早的发现错误，应用了一些方法，主要有 两种，一种是数据驱动开发，另一种是合作开发，这在当时起到了一定作用。 （2）80 年代 80 年代初一些开发环境逐渐成熟，其一是第四带语言（4gl） 。这使得开发 者有可能使用另一种系统开发方法，既原型法（prototyping） 。原型法和生命周期 法是完全不同思路的两种方法。 生命周期法企图在动手开发前， 完全定义好需求， 然后经过分析、设计、编程和实施，从而一次全面的完成目标；而原型法则相反， 在未定义好全局前，先抓住局部设计实现，然后不断修改，达到全面满足要求。 两种方法实现的最终系统应当是同功能的，但它们实现的轨迹却完全不相同。一 种是单次的，一种是多重循环的。 4gl 是一种面向问题的语言，而不是面向过程的语言。它不只是一种语言， 而且意味着包含一种环境，这种环境包括：关系数据系统、数据字典、非过程语 言、交互查询机构、报告生成器、排序和选取、字处理和文本编辑、图形处理、 数据分析和模型工具、宏命令库、程序界面、复用程序、软件库、支持和恢复、 安全和保密、以及与其他数据库的联系等。只有在这些环境上应用 4gl 的开发， 才能算作是 prototyping。 进行原型法开发要求 4gl 有很强的交互能力。 我们知道， 第一代的交互是主干机和终端的交互；第二代的交互是 pc 机间的交互，第三代 系统需求 系统需求 系统需求 系统需求 系统需求 系统需求 系统需求 云南大学软件学院 工程硕士学位论文 第 3 页 共 101 页 3 交互是 client/server，即客户机/服务器的交互；第四代交互是 web 交互，即因特 网交互。 越近的交互方式， 越是 prototyping 的良好环境， 越有利于应用 prototyping 的开发方式。 80 年代末期，计算机辅助软件工程（computer aided software engineering， case）和面向对象（object-oriented，oo）的开发方法得到很大的发展。面对对 象的方法在 80 年代初已用于计算机科学，80 年代末开始用于企业系统。90 年代 初，面向对象的分析与设计和面向对象的语言，如 c+，开始实际应用。 对象是一组数据和一组操作的集合，这组操作可以存取和处理这组数据，见 1.2 图。 data2 对象 1 method a data1 method b method x method c method y method z 对象 2 图 1.2 对象 对象还可以组成分类（class） 。 面向对象的方法有以下特点：它把数据和操作绑扎在一起作为一个对象。这 里数据是主动的，操作跟随数据，不像通常的程序，程序是主动的，而数据是被 动的；面向对象的方法很容易做到程序重用，重用也比较规范，不像传统程序， 重用是很随意的；面向对象技术使新系统开发和维护系统很相似，因为均是重用 已有部件。当用于企业管理时，面向对象的方法就像一个企业模型，模拟企业的 运行，这时开发者和企业管理者的沟通用的是企业语言，如会计、顾客、报告等， 而不是技术术语。面向对象的方法特别适用于图形、多媒体和复杂系统。 （3）90 年代 6070 年代是结构化系统分析和设计时代，80 年代初是 prototyping 时代，80 年代末是 case 和 oo 时代， 90 年代便可以称为客户/服务器的时代， 或基于 web 的开发时代。此时伴随着 internet 为首的网络技术和数据库技术的飞速发展，从 中派生出了 intranet 技术，并且它一经问世，就对管理信息系统的建设产生了巨 大的影响。intranet 被称为企业内部网，是 internet 技术在机构内部的实现，是一 种继承 internet 的 tcp/ip, www, ftp 和 telnet 等技术成果的内部网结构，它 能以较少的投资和较短的开发周期，创建或将企业内部 mis 改造成一个开放、安 全、高效和表现形式丰富的企业信息系统。基于 intranet 的新系统在不改变原有 云南大学软件学院 工程硕士学位论文 第 4 页 共 101 页 4 mis 系统的功能要求的基础上，还能增加许多新的网络服务，例如电子邮件 e-mail、内外部 www、邮件地址清单 mait list,新闻组 net news、闲聊工 rc、 文件传输 ftp 及远程登录 telnet 等，但其核心还是 web (www)服务。web 服务 建立在用户浏览器和 web 服务器结构之上， 当它被用来建设或改造管理信息系统 时， 这样的 mis 结构被称为浏览器/服务器模式， 利用 intranet/web 技术开发 mis， 可圆满解决上述问题。我们只需开发和维护服务器端应用程序，而无须顾及客户 端程序，客户机只需装上 web 浏览器，服务器上所有的应用程序都可通过 web 浏览器在客户机上执行，从而统一了用户界面。由于几乎所有的操作系统都支持 web浏览器， 从而方便地实现了客户端跨平台操作。 又由于intranet的建立， intranet 上的用户可方便地访问系统外资源，如 internet 资源，intranet 外用户通过身份认 证也可访问 intranet 内的资源。同时，基于 intranet/web 技术的 mis 中的客户机 只需安装一种浏览器软件，对硬件要求较低，大大降低了客户端的成本。这就是 系统集成或基于部件的开发，在 90 年代中后期这种趋势越来越明显。 1.2 系统分析和设计方法的分类系统分析和设计方法的分类 系统分析和设计方法至今已有几十种，有些方法基本思路就不相同，有些方 法则是相互间只有细小的技术的差别。我们首先根据两维坐标进行分类，一维是 按时间过程的特点，另一维是按关键分析要素或建造系统的“抓手” 。按时间过程 来分我们把开发方法分为生命周期法和原形法，这两种方法是这个轴的两头，实 际上还有处于中间的许多方法，如阶段原型法、阶段生命周期法等。原型法又按 照对原型结果的处理方式分为试验原型法和演进原型法。试验原型法只把原型当 成试验工具，试了以后就抛掉，根据试验的结论做出新的系统。演进原型法则把 试好的结果保留，成为最终系统的一部分。根据系统的分析要素，可以把开发方 法分为三类： 面向处理方法（processing oriented，简称 po） 面向数据方法（data oriented 简称 do） 面向对象的方法（object oriented 简称 oo） 所谓 po 就是系统分析的出发点在于搞清系统要进行什么样的处理。这里有 分为两种，一种是面向功能（function）的，一种是面向过程（process）的。面向 功能是由企业的职能出发，例如市场、生产、会计和人事等管理功能出发。面向 过程则是跨越企业职能， 由企业运营流程出发， 划分成一些过程处理分析。 而 do 是面向数据的分析方法，它首先分析企业的信息需求，建立企业的信息模型，然 后建立全企业共享的数据库。而 oo 是面向对象的分析方法，首先分析企业的一 些对象，把描述对象的数据和对象的操作放在一起，或者说对象的数据和操作内 云南大学软件学院 工程硕士学位论文 第 5 页 共 101 页 5 容是对外封闭的。如果多个对象可以共享某些数据和操作，共享的数据和操作就 构成了对象类。对象类可以有子对象，子对象可以调用其它类所定义的数据和操 作。 以上分类可用下列表格说明，见 1.1 表 表表 1.1 系统开发方法二维分类系统开发方法二维分类 按时间过程 面向处理 po 面向数据 do 面向对象 oo 生命周期法 lc lc-po lc-do lc-co 原型法 prot. prot.-po prot.-do prot.-oo 现在十分流行的面向过程的系统分析方法， 在概念上它是把功能与数据结合， 因而从本质上可以认为是面向对象的方法。如果把面向对象的方法和面向过程的 系统分析结合，将会对系统开发的方法注入新的活力。 1.3 管理信息系统的开发方法管理信息系统的开发方法 目前常用于教务管理信息系统开发方法有目前常用于教务管理信息系统开发方法有 ： 结构化系统分析与设计方法结构化系统分析与设计方法、 原原 型方法型方法、目标导向目标导向（或称为面向对象或称为面向对象）方法方法、计算机辅助软件工程方法等等计算机辅助软件工程方法等等。以以 下我们将对这四种常用方法做更加具体的介绍下我们将对这四种常用方法做更加具体的介绍。 1.3.1 结构化系统开发方法结构化系统开发方法 结构化系统开发方法（structure system development methodologies） ，亦称 ssa end; 1,3,5,7: begin vsqlstr:=select * from minorinfo+ where minordepartincode=+inttostr(vtempdeptincode)+ and minorgrade=+gradecombox.text; if vtempspecincode=p_btime and st.sytendtime and rs.logtime is not null and ss.examflag in (4) and (rs.sycode,rs.sytcode) in (select st.sycode,st.sytcode from schoolyearterm st,gradeterm gt where st.sytcode=gt.sytcode and gt.majorincode=p_majorincode and gt.grade=p_grade and st.sytbegtime=p_btime and st.sytendtime=p_btime and st.sytendtime=p_btime and st.sytendtime and rs.logtime is not null and ss.examflag in (3) and (rs.sycode,rs.sytcode) in (select st.sycode,st.sytcode from schoolyearterm st,gradeterm gt where st.sytcode=gt.sytcode and gt.majorincode=p_majorincode and gt.grade=p_grade and st.sytbegtime=p_btime and st.sytendtime and rs.logtime is not null and ss.examflag in (3) and (rs.sycode,rs.sytcode) in (select st.sycode,st.sytcode from schoolyearterm st,gradeterm gt where st.sytcode=gt.sytcode and gt.majorincode=p_majorincode and gt.grade=p_grade and st.sytbegtime=p_btime and st.sytendtime0 then open vcur_stdscore for select courseincode,coursetypecode from stdscore where stdcode=p_stdcode and coursetypecode is not null and coursetypecode; loop fetch vcur_stdscore into v_courseincode,v_coursetypecode; exit when vcur_stdscore%notfound; update temp_chj_stdscore set coursetypecode=v_coursetypecode where courseincode=v_courseincode ; end loop; close vcur_stdscore; end if; - select * from #stdyearscore update temp_chj_stdscore set procname=stdyearscore; return 0; exception when others then v_error:=1; return v_error; end chj_yearperscore; 第 76 页 共 101 页 76 致谢致谢 值此论文完成之际，心情特别激动，这是我人生旅途的一座里程碑。首先感 谢我的导师廖鸿志教授给予我精心指导和细致关怀。廖老师知识渊博、治学严 谨、待人谦和，使我受益匪浅。 能够顺利的修完学业，得益于关心、帮助和支持我的领导、老师、同学及家 人。正是他们给了我巨大的支持和帮助以及鼓励，才有我今天的结果。计算机软 件工程硕士的学习，拓展了自己的学科领域、知识面和开发实践经验，为今后的 学习和工作打下坚实的基础。 特别还要感谢的是南开大学的程洪仁教授和刘明铭老师，他们在我的论文撰 写过程中给予了大力支持和帮助， 提供大量的资料， 并对我进行软件开发的指导。 我深深感谢云南大学软件学院的各位领导和老师， 给予我们学习上的指导和帮助。 感谢所有授课教师对我们教导，我将永远记住您们！ 第 77 页 共 101 页 77 参考文献参考文献 1 陈雅，浅谈互联网（internet）在教务工作中的应用，广东职业技术师范学院 学报，第 4 期，2000：9294。 2 关毅平， 试论教务管理与教学的关系， 北京联合大学学报， 第 14 期 （增刊 1） ， 2000：168169 3 蒋德云，新形势下的高校教务管理工作的实践与思考，山西教育学院学报。 第 3 期（3） ，2000：4243。 4 严广松、刘英岩， 信息环境下高校教务管理的思路与探索 ，河南纺织高等 专科学校学报，第 6 期，2001：3638。 5 梁里宁，综合教务管理信息系统建设的回顾与思考，暨南学报，第 23 期（增 刊） ，2001：146148。 6 荣华、张建军、严以谨，高等学校教务管理模式的比较与探索，华北水利水 电学院学报（社科版） ，第 17 期（2） ，2001：9194。 7 李昕、吕义、王丽艳，基于 c/s 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