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文档简介
电子科技大学 工程硕士学位论文开题报告 学位论文题目:学生管理信息系统的设计与实现工程领域名称: 软件工程 学 号: 姓 名: 校内导师姓名: 教授 企业方导师姓名: 硕士生所在单位名称: 阿坝师范高等专科学校 填表日期:2012年10月22日填 表 说 明1. 研究生须认真填写本表相关内容。2. 开题报告内容见电子科技大学在职攻读工程硕士专业学位研究生管理暂行规定3. 所列栏目填写不下的,可以另加附页。4. 本表采取双面印制,且保持原格式不变,纸张限用 A4(页边距为上、下:2.5cm, 左为2.6cm,右为2.1cm;字体为宋体小四,行间距为18磅),整齐装订。5. 开题报告完成,此表经相关人员签字后,须交学院研究生教务秘书保存。18一、选题来源、选题依据、国内外研究动态1.选题来源与依据高校的学生管理工作是高校各项工作的重要组成部分,其管理水平的高低将直接影响到人才的培养质量。随着高等教育的发展,高校规模的扩大,学生人数的增加,对学生各种信息的汇总、统计、分析等管理工作面临很多困难。目前,许多高校对学生各种信息的管理都是通过手工整理或计算机单机工作,通过报表或 “报盘”等方式来处理完成的。在这个工作过程中,花费了大量的人力和时间,而且查询各种信息也很不方便,影响了各级领导和学生管理部门对学生信息的及时掌握和分析。因此,开发适合高校实际需要的学生管理信息系统,提高学工系统工作效率,以节省人力和时间,成为当前的迫切需要。依据我校的基本情况,目前还存在部分手工管理问题,已有系统不能很好的实现异构数据库资源的共享且安全性较低,给管理工作带来极大的不便,开发新的学生管理信息系统已迫在眉睫,因此该研究课题已列入我校2012年校级科研基金。2.国内外研究动态 进入20世纪90年代末,随着高等教育大规模扩招和计算机网络与通信技术的大力发展,我国高校学生的管理模式也逐步由手工向计算机管理方向发展,实践证明,信息化管理在工作中发挥着巨大的作用。学生管理信息系统(MIS)的开发方式主要有独立开发方式、委托开发方式、合作开发方式、购买现成软件方式等4种。这4种开发方式各有优点和不足,需要根据使用单位的技术力量、资金情况、外部环境等各种因素进行综合考虑和选择。根据调查情况来看,高校因为具有较高的科研水平一般选择了独立开发方式开发学生管理信息系统,以更好的适应本单位一些特殊的功能需求。目前,国内部分高校已开发了相应的学生管理信息系统,下面将这些研究成果现状阐述如下。从管理系统的开发平台来看,开发系统前端的平台主要有VFP、VB、VC+、Power Builder以及Power bulide,服务器后台主要基于Access、Oracle和SQL Server 2000。平顶山学院的房亮提出了基于VPF的学生管理信息系统的开发方案,主要介绍了其开发工具的使用和设计方法,实现对学生信息汇总和整理,该方案过于简单,且目前VPF基本属于淘汰的开发平台;中国地质大学的吴涵提出了基于VC+的开发方案,介绍了一个利用该平台作为开发工具的研究生管理信息系统,在Visual C+ 6.0的环境下利用ADO 访问SQL Server 2000数据库技术开发而成,详细介绍了系统的实现原理、结构和功能,该方案系统成本低、可靠性好、管理方便;中国矿业大学的杜艳、张申提出了基于VB与Access的管理信息系统设计,该方案以VB开发平台作为运行前台,以Access 数据库作为后台数据处理工具,开发了一套管理信息系统,实现了用户的登陆、注册模块,数据的录入、修改、删除模块,查询模块,打印报表模块,备份模块,添加备选项模块及娱乐模块,该方案后台基于Access数据库,不足在于该数据库管理技术一般只能管理小型数据库,对于规模一般在万人以上的高校并不适应该数据库技术;在此基础上,锦州师专的高双珍提出了基于VB.NET的学生管理信息系统设计方案,该方案前台开发平台为VB.NET,后台使用大型关系数据库引擎SQL Server 2000,能适应于管理大型数据库的场合,但是给出的设计方案存在结构不完善的缺点,不能把高校学生管理的大部分功能囊括进去;莱芜职院的王颖基于PB设计了学生管理信息系统,该方案前台使用Power bulider 9.0为前台开发工具,用 Microsoft Access2000作为后台数据库;江苏城市职院的孙婕提出了利用新一代开发工具Visual studio 2008开发学生管理系统,该方案主要利用该平台进行教学设计,仅仅给出了班级管理模块的实现方法,完整的管理系统设计得并不健壮。从管理系统的体系结构来看,目前主流的体系结构分为C/S和B/S模式,这两种模式各自有自身的优缺点。湖南商学院的王建明提出了基于C/S体系结构的综合管理信息系统解决方案,介绍了公司综合管理信息系统的设计方法与实现技术,主要包括系统分析、系统功能设计、网络设计以及系统实施中的关键技术,该方案采用Client(客户端)、Server(服务器)两层结构模型,后台基于SQL Server 2000数据库系统,但是随着网络的广泛应用,信息安全问题显得尤为突出,没有很好的解决信息安全问题;在此基础上,山东理工大学的杨赞国、河北工业大学的高敬惠共同设计了C/S模式的三层结构管理信息系统,在Client和Server之间增加了子系统Jaguar CTS组件服务,同时运用基于角色访问控制的机制来加强系统的安全性,保持数据的完整性和可靠性,但是中间件Jaguar CTS组件服务使用多种语言开发,可移植性较差。与此同时部分作者提出了采用B/S结构的管理系统,采用该结构Browser(浏览器)、Server(服务器)两端通讯,实现数据的操作,盐城师范学院的蔡长安、王琪设计了采用B/S 模式的学生管理信息系统,包括系统需求分析、数据库的设计、系统功能设计、实现技术等,对系统中的关键技术如ASP技术、网络安全技术进行了较详细的阐述,该方案不足之处是仅仅提出了系统安全解决方案,而没有考虑B/S模式需要重点解决的信息安全问题;在此基础上,九江学院的史姣丽、胡日新剖析了高校学生管理信息系统面临的安全威胁问题日趋多样化和复杂化现象,提出了通过使用PKI技术统一身份认证、访问控制、数字签名等一系列安全技术方法,设计实现了高校管理信息系统,但是该方案过于复杂,部署成本太高。实际上,C/S和B/S模式各有有缺点,C/S结构通过将任务合理分配到 Client 和 Server 端,降低了系统和通讯开销,可以充分利用两端硬件环境的优势,B/S结构主要事务逻辑在服务端实现,用通用浏览器来实现需要复杂专用软件才能实现的功能,总之,B/S模式可以归结为胖服务器模式,而C/S模式可以归结为瘦客户机/胖中间层/瘦服务器模式,一般情况下,在处理数据量大,查询灵活且地点相对固定的范围内使用C/S模式,而在在安全性和交互性不高,地点灵活的广域范围内使用B/S模式。在国际上,美国从20世纪80年代中后期就开始对管理信息系统有比较深入的研究和应用;90年代末期,S.Gai和M.Baldi.提出了基于C/S与B/S混合模式的管理信息系统,此方案兼顾两种模式,提高了效率,但是没有提到安全问题的解决方法;在此基础上,Paterson K G提出了一种新的混合架构模式,基于Web服务技术和AJAX技术,有效地实现了服务器端共享,提高了系统的安全性。对于高校内已有的学生管理信息系统,较好的实现了事务管理的无纸化办公,提高了管理的效率和准确率,但仍然存在以下问题:(1)数据库中用户名明文传输易被网络嗅探、合谋攻击;(2)用户直接访问数据库使得系统安全性和执行效率不高;(3)所有记录在建立系统时录入,未充分利用已有数据库资源,没有实现数据异构数据的共享。二、选题的意义和价值为了适应信息时代发展,提高高校管理工作效率,实现现代化条件下高校学生管理工作运行效率的快捷化,使学生信息管理人员从繁杂的任务中解脱出来,开发一套功能实用、技术先进、操作简单的学生管理信息系统非常有必要。本文研究了学生管理信息系统的设计与实现过程。开发成功的信息管理系统以便于进一步提高管理人员的办公效率和工作水平,朝着信息化、网络化、现代化目标迈进,方便相关人员查询有关信息。三、论文研究的目标与主要内容1.课题研究目标根据高校学生管理的特点,结合软件设计原则,本学生管理信息系统拟采用C/S模式构建,前端客户端程序基于Power Builder编写,后台服务器端由SQL Server 2000数据库引擎构成。通过该系统解决学生管理面临的诸多问题,实现管理的准确性、高效性和安全性。学院学生管理信息系统实现在线查询、修改、添加、删除学生信息等主要功能,在具体性能参数上达到如下目标:用户登录响应时间控制在10秒之内;完成系统查询的响应时间控制在15秒之内;完成单条数据维护(包括插入、删除、添加、修改)的响应时间控制在5秒之内;另外,系统的建立对学院的实际工作将产生以下作用:降低工作人员的管理难度与强度,提高学生信息管理的准确性;实现校内各异构数据库资源共享,提高工作效率,降低系统初始化所需开销;实现无纸化办公,极大程度降低办公室经费;本课题研究的最终成果是建立学院学生管理信息系统软件及硕士学位论文。2.课题主要研究内容本课题在设计和实施各个阶段,将会对以下内容行研究:(1) 对学生管理信息系统相关理论方法进行研究本项目将重点研究学生管理信息系统的意义及可行性,研究学生管理信息系统的理论,以及系统应该包括哪些主要功能,功能逻辑应如何实现与设置,如何保证用户更好的使用系统等等。(2) 按照软件工程理论及面向对象的方法进行需求分析按照软件工程理论及需求工程相关理论方法,对学院的学生管理需求进行全面的调研分析,并利用面向对象的方法建立相应的类图以对需求进行规范化的全面描述与分析,为后续系统开发奠定基础。(3) 按照软件工程理论,运用面向对象的方法对系统进行总体设计和详细设计根据初步调研及学生管理信息系统一般范式,拟实现:学生信息查询、记录的修改、增加与删除、系统管理等主要功能。(4) 运用面向对象的方法及相应的开发工具完成系统开发暨编程实现根据学生管理工作的实际要求,系统拟采用较为安全的C/S系统架构,结合安全中间件、利用Power Builder开发平台、SQL Server 2005数据库系统以及Mediated技术实现安全高效的系统设计与开发。(5) 按照软件工程方法对系统进行全面测试,实现上线正式运行包括白盒测试、黑盒测试,设计恰当的测试用例,检测系统可能出现的各种问题,从而保证整个系统的可靠性;设计可行的系统上线转换策略,使新系统以恰当的方式替代旧系统,保证新旧系统的平滑转换,支持业务工作的正常运行。3.课题拟解决的关键问题(1) 科学、先进、经济的系统总体架构设计及各功能模块的详细设计。(2) 在系统开发过程中重点解决信息加密技术、TDS协议漏洞、Mediated技术等问题。(3) 按照软件工程方法对系统进行全面测试,软件可靠、稳定,满足设计指标要求,最终实现系统正式上线运行。四、研究工作拟采取的主要理论、技术路线和实施方案1.研究方法与理论 学院学生管理信息系统的设计主要根据软件工程理论,采用文献研究法、问卷调查法等方法来分析实际需求的功能,完成系统的开发工作。 (1) 在文献研究阶段,将收集国内外,特别是国内已开发过同类系统的文献资料,对其进行比对分析,总结它们的优点与不足,找出本软件需要重点解决的问题,提出创新点,为本软件的开发做好定位工作。(2) 需求调研与分析阶段,将在校内相关职能处室、系部发放问卷,了解实际学生管理工作中需要牵涉到的工作,为软件的架构及基本框图设计做好基础工作。(3) 系统分析与设计阶段,将按照软件工程理论及软件开发相关国家标准,以面向对象分析、设计技术为主,用工程化的方法实现软件开发的分析、设计、实施过程;将利用前期文献研究和需求分析得到的数据做好功能模块图的规划,选择合适的前端和后台开发平台,最终完善系统开发与设计。 2.研究工具或开发工具本课题的研究首先依托中国知网CNKI、万方数据及维普资讯等数据库,另外依托于软件工程的相关理论书籍和文献,形成本研究的理论研究工具基础。在开发工具及运行平台上,考虑到学生管理工作的具体情况,在基本架构上采用成熟的C/S及中间件结构,在运行环境上选用成熟、稳定、通用的Windows平台系列,具体运行平台如下:服务器操作系统: Windows Server 2003 数据库管理系统: SQL Server 2005主要开发平台: Power Builder 8.0客户端操作系统:Windows XP3.技术路线与方案围绕本课题的主要研究内容及软件开发生命周期,本课题拟在各研究内容上采用如下研究及开发技术。(1) 对管理信息系统相关理论、方法进行研究主要采用文献研究法,调查研究法,选择适用于本校学生管理工作的管理信息系统理论。基于文献研究的情况,目前主要考虑采用郭丽红、Kezunovic Abur等学者的主要研究成果。(2) 按照软件工程理论及面向对象的方法进行需求分析按照软件工程理论及需求工程相关理论方法,对学院学生管理的业务需求进行全面的调研分析,并利用面向对象的方法建立相应的类图以对需求进行规范化的全面描述与分析,为后续系统开发奠定基础。(3) 按照软件工程理论,运用面向对象的方法对系统进行总体设计和详细设计根据对需求的初步调研及参考学生管理信息系统一般范式,结合学院学生管理工作的具体情况,本系统的总体功能框架如图1示。图1 学生管理信息系统总体结构框图各主要模块的实现总体设计思路如下:(a) 数据管理模块:该模块主要是对学生信息的管理,主要功能包括数据录入、数据添加、数据库导入、数据修改、数据删除。数据录入包括学生个人基本信息、家庭信息以及奖助学金等信息的录入。(b) 用户管理模块:该模块主要功能是根据管理者部门、身份的区别设置权限不同的用户,用户依据不同的权限,登录后可进入不同的工作模式,例如校级模式、系部模式和班级模式,三种模式操作数据的权限分别为全校、全系、各班。(c) 系统工具模块:该模块的主要功能是根据查询结果打印报表以及配置客户端。在配置客户端的功能中,用户可以根据当前计算机使用情况配置所需要显示的信息。(d) 系统帮助模块:该模块主要功能是为用户提供帮助信息,例如各个文本框的输入格式的限制、系统的操作指南等。(e) 查询统计模块:该模块主要完成数据查询、数据筛选、班级排序、汇总统计等功能。其中数据查询和筛选可以是学生信息的单关键字或多关键字操作,班级排序可以依据某一门成绩或总成绩。(4) 运用面向对象的方法及相应的开发工具完成系统开发暨编程实现在学生管理信息系统的具体技术实现上,拟采用Power Builder 8.0版本,以多进程模块化的方式开发系统,数据库使用SQL Server 2005,根据系统需求分析实现系统统一管理。本系统拟采用C/S三层机构模式(见图2),在传统的客户端和服务器端加载基于DCOM的安全中间件,安全中间件起到了将应用程序帐号和DBMS帐号隔离的作用,同时,由于用户控制信息表的DBMS帐号和中间件一起存放在服务器上,具有较好的安全策略保护,避免了该帐号随应用程序从客户端泄漏的可能。与传统C/S两层模式下的身份认证、权限控制机制相比,该机制具有较强的安全性。图2 C/S学生管理信息系统三层机构模式(5) 按照软件工程方法对系统进行全面测试,实现上线正式运行包括白盒测试、黑盒测试,设计恰当的测试用例(例如数据导入、录入与查询),检测系统可能出现的各种问题,从而保证整个系统的可靠性;设计可行的系统上线转换策略,使新系统以恰当的方式替代旧系统,保证新旧系统的平滑转换,支持学生管理业务工作的正常运行。五、论文最终目标和研究成果形式1. 论文最终目标建立学生管理信息系统理论指导下的、基于C/S三层结构的包含数据管理、用户管理、系统查询统计、系统工具等模块的“学院学生管理信息系统”的设计工作。2. 最终成果形式开发出学院学生管理信息系统软件,并形成学位论文学院学生管理信息系统的设计与实现。学位论文工作计划表论文题目:学院学生管理信息系统的设计与实现论文工作起止日期:2012.12.1-2013.11.30工作项目工作内容计划完成日期文献阅读 和科学调研基于中国知网CNKI、万方数据、维普资讯等数据库,各种网络资源、相关学术专著、相关产品技术方案等,根据学院学生管理工作现状,调查学生管理业务需求。2013.4.30方案论证课题的应用价值与可行性研究,课题立足于学院这个特殊环境,建立一款适合自身需求的学生管理信息系统,让它发挥最大的效率。由于是结合我校工作情况,主要对系统实现的技术可行性进行分析,选择合适的前端开发以及后端数据库管理平台,确定合适的系统模型。方案自提出起便得到校领导的支持,该系统具有一定的可行性和操作性。2013.5.30设计或研究阶段主要采用软件工程理论和软件架构设计,面向对象分析技术理论设计完成该系统架构,并利用Power Builder 8.0开发平台进行系统前端客户端开发,利用SQL Server 2005进行后台服务器管理,创新的使用DCOM设计C/S模式的中间件,利用Mediated技术实现校园内异构数据库的集成共享,最终完成学生管理信息系统的设计与编码工作。2013.9.30论文撰写撰写学院学生管理信息系统的设计与实现论文2013.11.30课题研制条件落实情况:1. 当前根据开发需求,安装了开发环境,搭建了实验模型。2. 分析了大量管理信息系统开发书籍及相关文献,对信息管理系统的理论有了深刻的认识。3. 已走访相关职能部门,对学生管理信息系统的要求有初步的了解,根据需求对系统模型进行了初步的搭建。4. 针对目前已有管理信息系统的不足,已初步确定使用中间件及健壮协议的方法弥补。5、参阅了一些软件测试方法,并且把测试方法应用到了需求系统分析阶段。6、本系统设计已列入我校2012年校级规划项目,开发的经费已到位。课题来源(下达部门):阿坝师范高等专科学校课题名称:基于C/S模式的学生管理系统的设计与实现课题负责人:梁潘论文类型:1)工程设计 2)产品研制报告 3)研究论文 导师对开题报告和论文计划的可行性提出意见:校内导师 : 企业方导师:学院审批意见: 学院主管领导(签字、盖章): 日期: 年 月 日电子科技大学工程硕士学位论文文献综述姓名:学号:201192120343工程领域:软件工程综述题目:学生管理信息系统研究综述导师意见:校内导师:企业方导师:注:1、文献综述加页附后,整齐装订。 2、纸张限用 A4(页边距为上、下:2.5cm, 左为2.6cm,右为2.1cm;字体为宋体小四,行间距为18磅)。 3、文献综述应对选题所涉及的工程技术问题或研究课题的国内外状况有清晰的描述与分析,一般不少于3000字。4、至少应阅读20篇中外文献,其中英文文献不少于5篇。学生管理信息系统研究综述摘 要:利用管理信息系统统一管理高校学生信息可以有效的提升工作效率,节省办公经费,随着信息技术的发展,无纸化办公已成为必然趋势,为此需要开发安全高效的学生管理信息系统。文章阐述了学生管理信息系统国内外研究的现状,分析了当前研究存在的不足,总结了开发学生管理信息系统的相关技术和开发原则,最后提出了开发该类系统应该重点解决的问题以提高安全性、实用性和高效性。关键词:管理信息系统,设计原则,TDS协议,数据共享,安全中间件1.引言 高校的学生管理工作是高校各项工作的一个重要部分,其管理水平的高低将直接影响到人才的培养质量。随着高等教育的发展,高校规模的扩大,学生人数的增加,对学生各种信息的汇总、统计、分析等管理工作面临着很多困难。目前,许多高校对学生各种信息的管理都是通过手工整理或计算机单机工作,通过报表或“报盘”等方式来处理完成的。在这个工作过程中,花费了大量的人力和时间,而且查询各种信息也很不方便,影响了各级领导和学生管理部门对学生信息的及时掌握和分析。因此,开发适合高校实际需要的学生管理信息系统,提高学工系统工作效率,以节省人力和时间,成为当前的迫切需要。 2国内外研究动态 信息作为生产力中最活跃的因素,很早就在人类经济生活中发挥着不可替代的作用,但把信息纳入高校学生管理信息系统中高效处理和应用是在计算机发明以后的50年代末。目前人们所提到的管理信息系统,通常是指以计算机为工具,对管理信息进行收集、存贮、检索、加工和传递,使其应用于组织机构领域的“人机系统”,该系统是70年代初“后工业经济”时代的产物,在高校学生管理信息系统的发展初期,是单一的人机系统,系统功能简单,效率低,对管理的作用有限。进入20世纪90年代末,随着高等教育大规模扩招和计算机网络与通信技术的大力发展,我国高校学生的管理模式也逐步由手工向计算机管理方向发展,实践证明,信息化管理在工作中发挥着巨大的作用。学生管理信息系统(MIS)的开发方式主要有独立开发方式、委托开发方式、合作开发方式、购买现成软件方式等4种。这4种开发方式各有优点和不足,需要根据使用单位的技术力量、资金情况、外部环境等各种因素进行综合考虑和选择。根据调查情况来看,高校因为具有较高的科研水平一般选择了独立开发方式开发学生管理信息系统,以更好的适应本单位一些特殊的功能需求。目前,国内部分高校已开发了相应的学生管理信息系统,下面将这些研究成果现状阐述如下。从管理系统的开发平台来看,开发系统前端的平台主要有VPF、VB、VC+、Power Builder以及Power bulide,服务器后台主要基于Access、Oracle和SQL Server 2000。平顶山学院的房亮提出了基于VPF的学生管理信息系统的开发方案1, 主要介绍了其开发工具的使用和设计方法,实现对学生信息汇总和整理,该方案过于简单,且目前VPF基本属于淘汰的开发平台;中国地质大学的吴涵提出了基于VC+的开发方案2,介绍了一个利用该平台作为开发工具的研究生管理信息系统,在Visual C+ 6.0的环境下利用ADO 访问SQL Server 2000数据库技术开发而成,详细介绍了系统的实现原理、结构和功能,该方案系统成本低、可靠性好、管理方便;中国矿业大学的杜艳、张申提出了基于VB与Access的管理信息系统设计3,该方案以VB开发平台作为运行前台,以Access 数据库作为后台数据处理工具,开发了一套管理信息系统,实现了用户的登陆、注册模块,数据的录入、修改、删除模块,查询模块,打印报表模块,备份模块,添加备选项模块及娱乐模块,该方案后台基于Access数据库,不足在于该数据库管理技术一般只能管理小型数据库,对于规模一般在万人以上的高校并不适应该数据库技术;在此基础上,锦州师专的高双珍提出了基于VB.NET的学生管理信息系统设计方案4,该方案前台开发平台为VB.NET,后台使用大型关系数据库引擎SQL Server 2000,能适应于管理大型数据库的场合,但是给出的设计方案存在结构不完善的缺点,不能把高校学生管理的大部分功能囊括进去;莱芜职院的王颖基于PB设计了学生管理信息系统5,该方案前台使用Power bulider 9.0为前台开发工具,用 Microsoft Access2000作为后台数据库;江苏城市职院的孙婕提出了利用新一代开发工具Visual studio 2008开发学生管理系统6,该方案主要利用该平台进行教学设计,仅仅给出了班级管理模块的实现方法,完整的管理系统设计得并不健壮。从管理系统的体系结构来看,目前主流的体系结构分为C/S和B/S模式,这两种模式各自有自身的优缺点。湖南商学院的王建明提出了基于C/S体系结构的综合管理信息系统解决方案7,介绍了公司综合管理信息系统的设计方法与实现技术,主要包括系统分析、系统功能设计、网络设计以及系统实施中的关键技术,该方案采用Client(客户端)、Server(服务器)两层结构模型,后台基于SQL Server 2000数据库系统,但是随着网络的广泛应用,信息安全问题显得尤为突出,没有很好的解决信息安全问题;在此基础上,山东理工大学的杨赞国、河北工业大学的高敬惠共同设计了C/S模式的三层结构管理信息系统8,在Client和Server之间增加了子系统Jaguar CTS组件服务,同时运用基于角色访问控制的机制来加强系统的安全性,保持数据的完整性和可靠性,但是中间件Jaguar CTS组件服务使用多种语言开发,可移植性较差。与此同时部分作者提出了采用B/S结构的管理系统,采用该结构Browser(浏览器)、Server(服务器)两端通讯,实现数据的操作,盐城师范学院的蔡长安、王琪设计了采用B/S 模式的学生管理信息系统9,包括系统需求分析、数据库的设计、系统功能设计、实现技术等,对系统中的关键技术如ASP技术、网络安全技术进行了较详细的阐述,该方案不足之处是仅仅提出了系统安全解决方案,而没有考虑B/S模式需要重点解决的信息安全问题;在此基础上,九江学院的史姣丽、胡日新剖析了高校学生管理信息系统面临的安全威胁问题日趋多样化和复杂化现象,提出了通过使用PKI技术统一身份认证、访问控制、数字签名等一系列安全技术方法,设计实现了高校管理信息系统10,但是该方案过于复杂,部署成本太高。实际上,C/S和B/S模式各有有缺点,C/S结构通过将任务合理分配到 Client 和 Server 端,降低了系统和通讯开销,可以充分利用两端硬件环境的优势,B/S结构主要事务逻辑在服务端实现,用通用浏览器来实现需要复杂专用软件才能实现的功能11,总之,B/S模式可以归结为胖服务器模式,而C/S模式可以归结为瘦客户机/胖中间层/瘦服务器模式12,一般情况下,在处理数据量大,查询灵活且地点相对固定的范围内使用C/S模式,而在在安全性和交互性不高,地点灵活的广域范围内使用B/S模式。在国际上,美国从20世纪80年代中后期就开始对管理信息系统有比较深入的研究和应用;90年代末期,S.Gai和M.Baldi.提出了基于C/S与B/S混合模式的管理信息系统13,此方案兼顾两种模式,提高了效率,但是没有提到安全问题的解决方法;在此基础上,Paterson K G提出了一种新的混合架构模式,基于Web服务技术和AJAX技术,有效地实现了服务器端共享,提高了系统的安全性14。3.目前存在的不足上述提出的学生管理信息系统的实现方法,较好的实现了事务管理的无纸化办公,提高了管理的效率和准确率,但仍然存在以下问题:(1)数据库中用户名明文传输易被网络嗅探、合谋攻击15;(2)用户直接访问数据库使得系统安全性和执行效率不高;(3)所有记录在建立系统时录入,未充分利用已有数据库资源,没有实现数据异构数据的共享16。4. 系统设计中涉及的相关技术4.1 软件体系结构技术软件体系结构是具有一定形式的结构化元素,即构件的集合,包括处理构件、数据构件和连接构件。处理构件负责对数据进行加工,数据构件是被加工的信息,连接构件把体系结构的不同部分组合连接起来。这一定义注重区分处理构件、数据构件和连接构件,这一方法在其他的定义和方法中基本上得到保持。对软件体系结构风格的研究和实践促进了对设计的复用,一些经过实践证实的解决方案也可以可靠地用于解决新的问题。体系结构风格的不变部分使不同的系统可以共享同一个实现代码。只要系统是使用常用的、规范的方法来组织,就可使别的设计者很容易地理解系统的体系结构。(1)管道/过滤器风格在管道/过滤器风格的软件体系结构中,每个构件都有一组输入和输出,构件读输入的数据流,经过内部处理,然后产生输出数据流。这个过程通常通过对输入流的变换及增量计算来完成,所以在输入被完全消费之前,输出便产生了。因此,这里的构件被称为过滤器,这种风格的连接件就像是数据流传输的管道,将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。此风格特别重要的过滤器必须是独立的实体,它不能与其它的过滤器共享数据,而且一个过滤器不知道它上游和下游的标识17。一个管道/过滤器网络输出的正确性并不依赖于过滤器进行增量计算过程的顺序。(2)数据抽象和面向对象风格抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用,目前软件界已普遍转向使用面向对象系统。这种风格建立在数据抽象和面向对象的基础上,数据的表示方法和它们的相应操作封装在一个抽象数据类型或对象中。这种风格的构件是对象,或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件,因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。 4.2 系统分析技术系统分析和设计是复杂而具有挑战性的活动。这种智力挑战试图理解系统并将之概念性的描述出来。在这个过程中不仅要创造性地解决用户问题,还需要改变用户和组织的工作方式,而且分析和设计在实践过程中也比较复杂。一般来说,系统分析是了解和描述用户对系统改进的需求的过程。系统设计是为这些需求制定解决方案的过程。分析和设计都是为了满足用户对有用系统的需要。这好比建筑师和工程师在设计楼宇的时候,必须确定居住者所需的空间的类型和大小。他们还需要研究房间之间的布局关系以使他们发挥应有的功能。接下来设计师就可以规划三维空间,确定组成整幢建筑的结构、力学以及电气系统等。对于信息系统的开发者来说,他们首先要了解新系统的业务需求。必须研究并记录用户更细化的需求:系统必须完成哪些功能才能够在组织中发挥作用。根据这些需求,开发人员才能够确定新的系统软件。开发人员同样也利用模型来帮助他们构思软件的工作方式和程序员开发系统。而在分析的过程中,我们需要简化某些东西,从而去除系统的复杂性。它们包括,限制关注的区域,化整为零直到每个片段都达到可管理的尺度,反复研究事物直到考虑了所有重要问题,尽量使用可视化的思维模式等18。信息系统的开发过程为业务模型、需求分析、设计、实现、测试、配置管理。而对于我们来说,重点应该是需求分析和设计。而分析的目的是精确的表述用户对新信息系统处理的需求。系统分析的方法有:业务事件分析:是以事件的方式来理解系统行为采用的“刺激-响应”观点,用事件驱动系统的行为模式,比如说:系统该打印高校学生信息清单;工作人员登录数据了;业务事件分析包括以下几个要素:事件的发起者以及事件描述,还有就是事件产生的结果。基于用例的系统分析:它是一组参于者对系统进行的一组连续的操作。它并不进行计算机运算,它只是帮助理解系统必须执行何种操作的模型。它也包括参与者与用例描述,用例描述可以用事件流的方法去描述19。5. 学生管理信息系统设计原则 在学生管理信息系统的开发过程中,除了考虑系统总体设计和数据库结构设计的同时,还应体现学生管理信息系统的以下设计原则。可靠性:管理信息系统应该在系统结构、设计方案、设备选择等方面综合考虑,保证系统能够无故障运行,同时具有处理出错处理,容错能力,冗余备份功能。整个系统应具有开放性,方便数据交换与信息共享,也更易于更新和功能扩充。实用性:整个系统的功能应完全立足于学校学生管理的要求,保证系统信息处理和传递 的安全、可靠、及时、准确,有利于学生管理的科学性。如:学生档案管理,把学生的通信地址、父母工作单位、联系电话等等存入档案,便于形成学校、家长两位一体的管理方式,家长可及时配合学校,加强对子女的督促管理。另外,通过学生成绩管理,可分析学生的学业成绩(学生成绩信息可与教务部门共享),有利于及时采取相应的措施,加强教学管理。操作性:管理系统必须提供友好的用户界面,采用基于Windows的界面,操作简便、容错性强,易于管理和维护的软件。安全性:管理系统必须保证后台数据库的安全,一是保证数据库本身的安全,避免数据库遭受网络攻击,如DDOS攻击造成数据库服务器拒绝服务;二是所传输的信息安全,避免重要信息被截获或更改,如操作用户身份信息和密码在传输过程中被截获而造成非法用户登录系统。6. 总结本文在分析学生管理信息系统研究现状的基础上,指出了热点研究问题,同时提出了学生管理信息系统研究中存在的不足:一般使用传统的C/S两层模式,身份认证和权限控制均在数据库服务器上进行,且用户直接访问数据库服务器,造成安全性不高;没有充分考虑到TDS协议自身存在的安全漏洞,未加入防范机制;管理系统建好后,原始数据库的建立一般通过两种方式:一是手工录入,二是直接导入数据,没有提供有效的接口与其他管理系统数据共享,造成效率低下。针对存在的不足,结合学生管理信息系统使用的实际要求,此类系统设计的重点应该从提高系统的安全性和执行效率等方面考虑,一是添加利用DCOM20组件设计的安全中间件21;二是进行SQL Server 2000安全设置,弥补TDS协议漏洞22;三是使用Mediated方法23来完成校园网内已有异构数据库的数据集成,实现数据共享,提高效率。实现整个管理系统设计的理论化、定量化和计算机辅助化,从而提高系统设计的质量。参考文献 1房亮.基于vpf的学生信息管理系统J.科技信息,2008,20(3):28-31.2吴涵.基于VC+的研究生信息管理系统的设计与实现J.计算机技术与发展,2006,16(12):154-157.3杜艳,张申,靳慧等.基于VB与Access的公司信息管
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