通达科技Office Anywhere教育行业解决方案.doc

通达科技Office Anywhere教育行业解决方案产品名称通达OA教育行业解决方案版本号V1.2更新日期2009年03月02日链接教育组件专题/edu 通达科技教育行业解决方案目 录1 概述21.1系统目标21.2系统特点21.3系统功能概述21.4参考32 相关技术平台介绍42.1 Intranet的关键技术42.2当前普遍应用计算机网络计算模式52.3 PHP的关键技术82.4 MySQL数据库102.5网络安全技术112.6 ADODB类122.7教育管理软件介绍123 教育管理软件的需求分析与设计183.1需求分析183.2教学信息系统的总体设计193.3教育管理软件的功能设计233.4数据库的设计303.5环境设计364 教育管理软件的实现384.1应用逻辑的实现384.2重要算法的实现394.3系统主要功能的实现444.4系统测试565 总结61致 谢62参考文献6311 概述1.1系统目标1.2系统特点1、教育管理组件与通达OA紧密集成，无缝连接，共享用户及权限管理资源。2、教育管理组件设计简洁，使用简单，用户便于理解和上手。3、教育管理组件系统稳定，支持EXCEL导入导出操作，方便系统管理员操作。 4、教育管理组件结合众多学校资源，对用户需求进行提炼筛选，更贴合用户要求。5、教育管理组件响应用户要求，时时贴心为用户解决问题。1.3系统功能概述1.3.1 高校版本功能概述学校结构：支持学院/系/专业模式的划分,支持多校区的情况,可自由设置学院的组织机构层级类型。新生注册报道：支持新生注册/报道/缴费/分班/统计等一系列操作流程。学籍管理：支持学生学籍/转班/退学/休学/转学/开除等设置。课表管理：支持普通高校排课要求,支持双节连排,合班上课等情况,提供以老师、班级、教室为单位的查询条件,提供总查询页面。成绩管理：对学生考试成绩输入/分析/统计/打印等功能。宿舍管理：支持学生宿舍楼/房间/床位号进行管理,提供宿舍楼总体情况预览毕业生管理：对学校毕业的学生进行管理和跟踪。家校互联：支持老师给学生及家长手机发送手机短信,内容包括:评语/通知/作业/课件/成绩等内容,完全实现家校互联。学生门户：提供两种不同风格的学生登录网站,供学生查询自己的作业/评语/作业/考勤/成绩等信息,学生可上传自己作业,供对应科目教师点评。排考场管理：自动对参加考试班级根据考试科目编排考场,分配监考老师,打印准考证/监考表/试卷封贴/考场坐次表,输出制卷院系试卷数,参考人数,学生临时注册等功能。财务收费：支持按级别,学年的收费方式进行收费,班主任可查询所管理班级学生的缴费情况。1.3.2 中小学版本功能概述学校结构：支持级别-班级的格式设置。学籍管理：支持学生学籍/转班/退学/休学/转学/开除等设置。课表管理：支持普通中小学排课要求,提供以老师、班级、教室为单位的查询条件,提供总查询页面。成绩管理：对学生考试成绩输入/分析/统计/打印等功能。宿舍管理：支持学生宿舍楼/房间/床位号进行管理,提供宿舍楼总体情况预览。毕业生管理：对学校毕业的学生进行管理和跟踪。家校互联：支持老师给学生及家长手机发送手机短信,内容包括:评语/通知/作业/课件/成绩等内容,完全实现家校互联。学生门户：提供两种不同风格的学生登录网站,供学生查询自己的作业/评语/作业/考勤/成绩等信息,学生可上传自己作业,供对应科目教师点评。财务收费：支持按级别,学年的收费方式进行收费,班主任可查询所管理班级学生的缴费情况。1.4参考GB/T85661995信息技术、软件生存期过程；GB/T85671988计算机软件产品开发文件编制指南GB/T93851988计算机软件需求编制指南；GB/T93861988计算机软件测试文件编制指南；GB/T114571995软件工程术语；GB/T125041990计算机软件质量保证计划规范；GB/T125051990计算机软件配置管理计划规范；GB/T134231992工业控制用软件评定准则；GB/T135021992信息处理、程序构造及其表示约定；GB/T137021992计算机软件分类与代码；GB/T140791993软件维护指南；GB/T140851993计算机系统配置图符号及约定；GB/T143941993计算机软件可靠性和可维护性管理；GB/T155321995计算机软件单元测试；GB/T155351995信息处理、单命中判定表规范；GB/T158531995软件支撑环境；GB/T162601996质量特性及其使用指南；GB/T166801996文档管理指南；GB/T175541998信息技术、软件包、质量要求和测试。2 相关技术平台介绍2.1 Intranet的关键技术企业内部网Intranet不是一种产品，而是一种思想与概念，它利用广泛采用Internet技术，以TCP/IP协议为基础，以Web为核心应用，构成统一和便利的信息交换平台。数据化的校园也与之类似，用户通过WWW的工具能方便地浏览内部数据库和Internet上丰富的信息资源并且可将电子邮件、电子新闻、电子表格和各种数据库应用系统建成到浏览器界面中。2.1.1 WWW技术WWW技术是建立在客户机/服务器模型上，以HTML语言和HTTP协议为基础，能够提供面向各种Internet服务的、用户界面一致的信息浏览系统。用于操作HTML和其他WWW文档的协议被称为超文本传输协议（HTTP），而相应的服务则称为超文本传输协议守护进程（HyperText Transfer Protocol Daemon，简称HTTPD）。HTTP使用统一的资源定位器（URL）。URL用于表示Internet上或者与Internet相连的主机上的任何可用的数据对象，通常由以下的几个部分组成：1、所使用的访问协议；2、数据所在的机器；3、请求数据的数据源端口；4、通向数据的途径；5、包含所需数据的文件名。正是因为使用HTTP和URL，浏览器才能为多平台提供统一的用户界面。2.1.2 HTML技术HTML（Hypertext Markup Language）是一种超文本标识语言，HTML文件是被网络浏览器读取并产生网页的文件，用户只要使用网页浏览器工具就可以浏览这些文件，目前比较常用的浏览工具包括Microsoft Internet Explorer、Mozilla Firefox等。由于HTML文件都是由标签（tag）所组成，因此它比较适合制作静态网页。而服务器方面，对于以HTML编码的信息的访问与机器或浏览器的种类无关。因此，可以通过这种方式实现多平台的访问，无需定制页面。2.1.3 CGI技术CGI（Common Gateway Interface）即“公共网关接口”。它为HTTP服务器定义了一种与外部应用程序共享信息的方法。当服务器接受来自某一客户机的请求后，启动一个网关程序（通常为CGI脚本）时将有关该请求的信息综合到一个环境变量中，然后CGI脚本程序将检查、分析这些环境变信息。CGI还为脚本定义了一系列标准的方法，以确定如何为服务器提供响应的信息。CGI主要的用途在于是用户能够编写与浏览器相互交互的程序，借助CGI可以进行以下的工作：1、动态地创建新的WWW页面；2、管理HTML表单输入；3、Web和其它Internet服务之间进行沟通。2.2当前普遍应用计算机网络计算模式通常教学管理信息系统（EMIS）可以看作是由计算机系统、数据库、数据库管理系统、数据库应用程序等组成的。其中，计算机系统为教学管理信息系统提供硬件环境，这里主要是指网络环境；数据库是存放数据、信息的场所；数据库管理系统是数据库和数据库应用程序之间的接口，用户通过数据库应用程序对数据库的一切操作都要借助于数据库管理系统DBMS来完成；数据库应用程序是允许数据库应用软件去检索、查看和更新数据库所存储信息的程序软件。在教学管理信息系统的发展过程中，其体系结构大致经历了以下三种模式：主机模式，文件服务器模式，客户机/服务器（Client/Server简称C/S）模式、浏览器/服务器（Browser/Server，简称B/S）模式。主机模式将DBMS安放在主机上，数据处理和数据库应用程序全部集中在主机上，PC机则通过仿真终端方式与主机进行数据通讯，因此当主机不堪重负时便产生数据处理瓶颈。文件服务器模式主要将DBMS安放在文件服务器上，但数据处理和应用程序实际上全部分散在各个PC机上，PC机与文件服务器之间互相传输的是整个数据文件，而不能达到数据纪录级的互操作，因此网络负担很重。当网络用户增加而超出网络并发响应能力时，便产生数据的瓶颈，整个网络的性能会严重下降。C/S模式，服务器只集中管理数据，而计算任务分散在客户机上，客户机和服务器之间通过网络协议来进行通讯。客户机向服务器发出数据请求，服务器将数据传送给客户机进行计算，计算完毕，计算结果可返回给服务器。这种模式的优点是充分利用了客户机的性能，使计算能力大大提高；另外，由于客户机和服务器之间的通讯是通过网络协议进行的，是一种逻辑的联系，因此物理上在客户机和服务器两端易于扩充。它是目前占主流的网络计算模式。B/S模式，用户端只需一通用的浏览器，如Internet Explorer或Netscape，便代替了形形色色的各种应用软件。服务器则视为Web服务器，浏览器和服务器之间通过TCP/IP这一通讯协议进行连接。浏览器发出数据请求，由Web服务器向后台取出数据并计算，将计算结果返回给浏览器。这种模式的优点是：由于用户端所用软件只是一个简单的浏览器，无需单独在各个用户端安装；用户基本上无需培训，用户端软件也是无需维护；软件的升级与修改只在服务器端进行，对用户透明，服务器与浏览器可处于不同的操作系统平台。其中，C/S计算模式和B/S计算模式是当前最为普遍使用的计算机网络计算模式。2.2.1 C/S计算模式C/S（Client/Server）结构是随着网络技术、数据库技术、通信技术的发展而产生的一种体系结构。C/S结构中所使用的硬件包括：客户机、服务器、网络硬件（如网卡等）。C/S结构以局域网为基础，将应用有效地分布在Client端，而数据放在Server端；同时Server端负责数据及文件的管理以及文件的打印等，前台Client端负责处理用户对数据及文件提出的访问请求，并将请求通过网络传给Server端，Server接到请求后将数据传给Client端。C/S模式适合局域网环境下的数据库模式，下面列出与其它几种计算机网络的系统结构模型相比，客户端/服务器所具有的优点：1、它使得正在不断涌现的台式机能够在处理级协同工作，而目前的台式机的功能并不比原来的小型机或大型机差，但它们的价格往往具有很大的差别；2、它使得处理尽可能向正在被处理的数据靠拢。这样，网络的交通量能大大下降，重负载网络的有效负荷和运载量能大大提高。相反，对于网络带宽的要求也就降低了；3、它促进了PC工作站上原有图形用户界面的进一步普及。这是一种可视化的表示技术。借助这种技术，指导用户使用产品的工作顿时变得简单明了，用户界面的统一也变成了现实；4、它允许并鼓励采用开放系统。实际上客户机/服务器能运行在不同的软、硬件平台上，它允许最终用户摆脱对于专门系统的依赖，享受开放系统带来的各方面的优越性，保护用户的己有投资。基于以上优点，客户机/服务器（C/S）计算方式是目前开发数据库应用系统常用的模式。它的出现，极大地推动了数据库应用技术的发展。2.2.2 B/S计算模式由于Internet/Intranet的发展，随之而产生了B/S（Browser/Server）结构，它不受具体操作系统和硬件的制约，可以很容易地构造大型实用的网络，不需要一个个统一客户机和服务器的操作系统。B/S结构防止了客户机的“过胖”现象，非常容易实现不同网络间的连接。Web是Internet/Intranet最好用的工具，利用Web浏览器可以查询Internet/Intranet上的很多信息。一方面Web利用超文本传输协议HTTP实现对各种超文本对象的传输。另一方面Web服务器支持公共网关接口CGI协议，使用户可以参与交互操作。第一层是客户端即浏览器，主要完成客户和后台的交互及最终查询结果的输出功能。在客户端向指定的Web服务器提出服务器请求，Web服务器用HTTP协议把所需文件资料传给用户，客户端接受并显示在WWW浏览器上；第二层Web服务器是功能层，完成客户的应用功能，即Web服务器接受客户请求，并与后台数据库连接，进行申请处理，然后将处理结果返回Web服务器，再传至客户端；第三层数据库服务器是数据层。数据库服务器应客户请求独立地进行各种处理。与传统的C/S模式相比，B/S结构把处理功能全部移植到了服务器端，用户的请求通过浏览器发出，无论是使用和数据库维护上都比传统模式更加经济方便。而且使维护任务层次化：管理员负责服务器硬件日常管理和维护，系统维护人员负责后台数据库数据更新维护。由以上的比较分析可知，三层结构也可以理解为增加WEB服务器的C/S模式。其结构如图所示：Web浏览器Web浏览器Web浏览器Web服务器数据服务器图2-1 B/S计算模式图最初的大多数管理信息系统基本上是采用客户机/服务器（C/S）模式开发的，但随着WWW的广泛应用，目前的管理信息系统已经逐渐开始从C/S模式向浏览器/服务器B/S模式转变。B/S模式具有传统C/S模式所不及的很多特点，B/S模式使用显示层、计算逻辑层和数据层分离的B/S（浏览器/服务器）模式三层架构技术，实现资源数据共享，终端用户免维护，提高系统运行效率，降低系统运行成本。B/S三层架构对不同的网络拓扑结构、不同的网络传输介质都有良好的兼容性，对于异构网络也有良好的支持。同时，这种结构可以方便地进行系统升级，便于采用模块化设计，拼装结构，以满足不同单位的不同规模的使用需求。目前B/S模式已成为网上首选的计算模式，原先在C/S下的很多应用软件都开始移植到B/S模式下。三层WEB结构的模式的优越性如下：在前端用户方面1、统一标准易用的浏览器界面；2、用户只需学习简单的Web页面与超链接（HyperLinlc）操作；3、大大降低学习障碍和培训成本。在Web开发者方面1、用户端不需要特殊设置与软件安装；2、应用软件集中在服务器端开发管理；3、减少构建维护成本，加快连机过程。在系统环境方面1、用户端可使用任何浏览器（IE，Firefox等）；2、服务器端可存取任何数据库（MySQL，SQL server，Access等）；3、可使用各种脚本语言开发（PHP，ASP，JSP，Perl等）。远程数据服务是三层客户机/服务器模型的核心。三层客户机/服务器模型中的远程数据服务实现了对用户界面、逻辑规则、数据服务的逻辑分离和独立封装，因此，具有鲜明的优点：可重复使用、易于管理、升级、可跨平台，完全分布式。三层客户机/服务器模型中远程数据服务技术的原理和构成：当用户发出一个请求，客户端远程数据服务组件向Web服务器发出查询，Web服务器远端数据服务组件处理该请求并将该请求发向DBMS（数据库管理系统），数据库管理系统响应该请求并发回数据，服务器端数据服务组件将该数据转换为Active Data Object（ADO ActiveX数据对象）的记录集对象。为传输到客户，数据需进行格式转换，并通过网络发向客户端计算机。这样数据就可以显示在与数据关联的可视化控件上。根据以上分析，结合教学管理信息系统的具体要求，我们决定采用当前流行的B/S（浏览器/服务器）网络计算模式。2.3 PHP的关键技术PHP是（PHP：Hypertext Preprocessor超文本预处理器）的缩写，它是一种服务器端的HTML脚本/编程语言，是一种简单的、面向对象的、解释型的、健壮的、安全的、性能非常之高的、独立于架构的、可移植的、动态的脚本语言。它运行在WEB服务端，根据用户请求或服务器端的数据产生动态网页。PHP以其独特的语法混合了C、Java、Perl等语言的特点，有着强大的功能，它与HTML脚本融合在一起，具有很强的数据库访问能力。它能够作为Apache Web服务器的模块执行，也使得它的执行效率要高于普通的CGI程序，而且能比CGI或者Perl更快速地执行动态网页。自1995年第一个版本发行以来，经过几年的迅猛发展，版本不断升级。PHP在Web CGI的领域中，掀起了一场天翻地覆的革命。2.3.1 PHP语言的特点PHP本身是一种简单而强大的语言。PHP语言拥有核心特性如强大的字符串和数组处理能力，同时极大的改进了对面向对象编程的支持（PHP5以上版本）。通过使用标准的和可选的扩展模块，PHP应用程序可以连接MySQL或Oracle等十几种数据库、绘图、创建PDF文件和创建解析XML文件。你也可以使用C语言来写自己的PHP扩展模块。例如，在已存在的代码库中提供一个PHP的接口函数。你也可以在Windows下运行PHP，使用COM控制其它诸如Word和Excel的Windows应用程序，或者使用ODBC来连接数据库。简单是使PHP如此成功的原因。简单等于很少的代码量和较短的开发周期。开发者和公司常常可以使用PHP在短时间里完成项目，而用其它语言可能需要数倍时间。2.3.2 PHP语言的工作原理PHP的所有应用程序都是通过WEB服务器（如IIS或Apache）和PHP引擎程序解释执行完成的，工作过程：当用户在浏览器地址中输入要访问的PHP页面文件名，然后回车就会触发这个PHP请求，并将请求传送化支持PHP的WEB服务器。WEB服务器接受这个请求，并根据其后缀进行判断如果是一个PHP请求，WEB服务器从硬盘或内存中取出用户要访问的PHP应用程序，并将其发送给PHP引擎程序。PHP引擎程序将会对WEB服务器传送过来的文件从头到尾进行扫描并根据命令从后台读取，处理数据，并动态地生成相应的HTML页面。PHP引擎将生成HTML页面返回给WEB服务器。WEB服务器再将HTML页面返回给客户端浏览器。Internet使用者Web服务器(Apache)PHP嵌入式程序数据库存取其它功能网络功能图2-2 PHP语言的工作原理图2.3.3 Smarty模板引擎模板技术的核心概念非常简单：将美工页面指定为模板文件，只需将页面中活动的内容如数据库输出，用户交互等部分定义成形式为variable的变量放在模板文件中相应的位置，当用户浏览时，由PHP程序文件打开该模板文件，将模板文件中定义的变量进行替换。在开发信息系统这类大型应用项目时，PHP模板技术非常有用，它可以分开美工和程序员的工作，并且方便界面的修改和完善；不仅如此，利用模板技术，我们还可以简单有效地定制或者修改站点。Smarty是一个PHP模板引擎，它分开了逻辑程序和外在的内容，提供了一种易于管理的方法。它的目标是把业务逻辑从表现中分离出来。程序员可以改变逻辑而不需要重新构建模板，模板设计者可以改变模板而不影响到逻辑。Smarty的另一个优点是“模板编译”。采用smarty编写的程序在第一次运行时要编译成一个非模板技术的PHP文件，这个文件采用了PHP与HTML混合的方式。在下一次访问模板时如果数据没有发生改变，将WEB请求直接转换到这个文件中，而不再进行模板重新编译。2.4 MySQL数据库MySQL是最流行的开放源码SQL数据库管理系统，它是由MySQL AB公司开发、发布并支持的。它是一个快速的、多线程、多用户和健壮的SQL数据库服务器。MySQL服务器支持关键任务、重负载生产系统的使用，也可以将它嵌入到一个大配置（mass-deployed）的软件中去。它的主要优点如下：性能MySQL的速度是非常快的，它的运行速度比其竞争产品要快很多。在2002年，eWeek杂志发丰了一个关于实现Web应和程序的5个数据库的评测结果，最佳结果是MySQL和成本昂贵得多的Oracle。低成本在开放源代码许可下，MySQL是免费的，而在商业许可下，MySQL也只需要很少的费用。便于使用大多数现在数据库都使用SQL。如果开发者曾经使用过其他的RDBMS，就会很容易使用MySQL。MySQL的安装也比其他类似产品要简单。可移植性MySQL可以在许多不同的UNIX/Linux系统中使用，同时也可以在微软的Windows系统中使用。源代码和PHP一样，开发人员可以获得并修改MySQL的源代码。对一般用户来说，在大多数情况下这一点并不重要，但是它消除了后顾之忧，可以确保未来的持续性，并且提供了紧急情况下的选择。可以说MySQL与PHP是公认的绝佳合，这也是我们在教育管理软件开发中选择它的原因。2.5网络安全技术计算机网络技术的发展促使计算机应用日益广泛和深入，同时也使网络的安全问题日益复杂和突出。网络安全在办公自动化系统中占有很重要的地位。如果没有安全策略和相应的技术措施来确保系统安全，将对办公自动化系统造成重大破坏和不可弥补的损失。面对网络受到的种种威胁和攻击，必须采用相应的安全对策和防护措施，才能保证计算机网络和系统的安全。2.5.1安全策略由于每个管理信息系统都有所不同，系统需要保护的信息资源也不完全相同。所以，并没有一个通用的安全策略，必须根据具体的系统来确定自己的安全策略。一般有两种确定安全策略的原则：1、不明确禁止的都是允许的：这种要求比较宽松，适用于对安全性要求不高的场所；2、不明确允许的都是禁止的：这种策略强调安全，只允许某些用户以特定的方式访问资源。2.5.2安全措施计算机网络安全涉及到很多内容，主要包括以下三方面：1、网络数据及传输规程的安全性；2、服务提供者与请求者身份的验证；3、资源访问权利的控制。网络安全性可以大致分为四个相互交织的部分：保密、鉴别、抗抵赖性和完整性控制。保密是指保护信息不被未授权者访问。鉴别是指在传输敏感信息或进行事物处理之前先确认对方的身份。抗抵赖性主要与数字签名有关。完整性是指保护信息不能被他人访问修改。2.6 ADODB类ADODB 是 Active Data Objects Data Base 的简称，它是一种 PHP 存取数据库的函式组件。现在 SFS3 系统 (校园自由软件交流网学务系统) 计划的主持人陈莹光老师，决定采用此一组件，为了让更多有心参与该项目的伙伴们能够顺利加入发展的行列，小弟认为有必要把 ADODB 的中文入门介绍写出来，以方便伙伴们参考备查。虽然 PHP 是建构 Web 系统强有力的工具，但是 PHP 存取数据库的功能，一直未能标准化，每一种数据库，都使用另一种不同且不兼容的应用程序接口(API)。为了填补这个缺憾，因此才有 ADODB 的出现。一旦存取数据库的接口予以标准化，就能隐藏各种数据库的差异，若欲转换至其它不同的数据库，将变得十分容易。目前 ADODB 支持的数据库种类非常地多，例如：MySQL, PostgreSQL, Interbase, Informix, Oracle, MS SQL 7, Foxpro, Access, ADO, Sybase, DB2 以及一般的 ODBC (其中 PostgreSQL、Informix、Sybase 的driver 是由自由软件社群发展之后贡献出来的)。使用 ADODB 最大的优点之一是：不管后端数据库如何，存取数据库的方式都是一致的，开发设计人员不必为了某一套数据库，而必须再学习另一套不同的存取方法，这大大减轻开发人员的知识负担，过去的知识往后仍可继续使用，转移数据库平台时，程序代码也不必做太大的更动。其实 ADODB 这样的发展理念，并不是首创的，DBI 比 ADODB 出现得更早，它提供 Perl 存取数据库时，使用一致的 API 呼叫接口。相信用过 Perl + DBI 的朋友，再来用 ADODB 时，会有一种似曾相识的感觉。另外，ADODB 对用过 ASP 的人而言，应该不陌生，这类朋友对 ADODB 应该很容易接受。2.7教育管理软件介绍2.7.1开发的一般方法 管理信息系统的开发是一个复杂的系统工程，它涉及到计算机处理技术、系统理论、组织结构、管理功能、管理知识等各方面的问题，至今没有一种统一完备的开发方法。但是，每一种开发方法都需要遵循相应的开发策略。任何一种开发策略都要明确以下问题：1、 系统要解决的问题。如采取何种方式解决组织管理和信息处理方面的问题，对企业提出的新的管理需求该如何满足等。2、 系统可行性研究。新系统的开发往往来自于对原系统的不满，在系统开发之前应根据组织的战略目标和用户要求，在充分认识原信息系统的基础上，确定系统所要实现的目标。通过对企业状况的初步调研得出现状分析的结果，明确系统开发得可行性和必然性。系统可行性的研究包括目标和方案可行性、技术的可行性、经济方面的可行性和社会影响方面的考虑3。3、 系统的建设原则。由于本系统作为学校管理信息系统的一个资源子网进行建设，将以校园网为基础，所以系统地开发应遵循统筹考虑、信息共享、系统简洁，使用非计算机人员使用、可靠运行，安全保密的原则采用先进成熟的技术，建立实用可靠的系统。4、 系统开发前的准备工作。做好开发人员的组织准备和企业基础准备工作。5、 系统开发方法的选择和开发计划地制定。针对已经确定的开发策略选定相应的开发方法，是选择结构化系统分析和设计方法，还是选择原型法或面向对象的方法。开发计划的制定是要明确系统开发的工作计划、投资计划、工程进度计划和资源利用计划。 管理信息系统开发方法主要有：系统开发生命周期法、原型法、面向对象的开发方法等。(1) 系统开发生命周期法目前较为流行的开发方法是结构化生命周期开发方法，它为系统开发过程提供了一个大致的框架，其基本思想是用系统的思想和系统工程的方法，按用户至上的原则，结构化、模块化的自上而下对生命周期进行分析与设计4。用生命周期开发方法开发一个系统，将整个开发过程划分为四个依次连接的阶段。为了了解信息系统开发必须确定系统开发生命周期的前四个阶段中每个阶段的主要活动目标。 系统计划阶段：主要任务是明确系统开发的请求，确定新系统的作用域，确保项目的可行性、制定进度表确保下一阶段的实施。系统规划方法有战略目标集转化法、关键成功因素法和企业规划法。 系统分析阶段：分析本质上就是一个发现过程，分析期间推动活动的关键词就是发现和理解。主要任务是对组织结构与功能进行分析，理清企业业务流程和数据流程的处理，并且将企业业务流程和数据流程抽象化，通过对功能数据的分析，提出新系统的逻辑方案。系统设计阶段：即设计解决方案的系统，主要任务是确定系统总体的设计方案、划分子系统功能、确定共享数据的组织，然后进行详细设计，如处理模块的设计、数据库系统的设计、输入输出界面的设计等。在设计阶段，验证所提交的设计方案的可使用性是必要的。完成这一工作的方法之一是创建部分系统的工作原型以确信它在操作环境下正确发挥作用，分析员能通过建立新系统的原型测试和检验可选设计策略。有时能保留原型并作为最终系统的一部分使用。 系统实施阶段：是建立、测试和安装最后的系统。所有优先的活动都集合在这一阶段达成一个有效的系统。实施阶段由六个主要地活动组成：构造软件部分、检验与测试、开发调整原型、转换数据、培训与文档、安装系统。这四个阶段共同构成了系统开发的生命周期。生命周期开发方法严格区分了开发阶段，非常重视文档工作，对于开发过程中出现的问题可以得到及时的纠正，避免了出现混乱状态。但是，该方法不可避免地出现开发周期过长、系统预算超支的情况，而且在开发过程中用户的需求一旦发生变化，系统将很难做出调整。(2) 原型法原型法在系统开发过程中也得到不少应用。原型法的基本思想是系统开发人员凭借自己对用户需求的理解，通过强有力的软件环境支持，构造出一个实在的系统原型，然后与用户协商，反复修改原型直至用户满意。原型法的应用使人们对需求有了渐进的认识，从而使系统开发有了针对性。另外，原型法的应用充分利用了最新的软件工具，使系统开发效率大为提高。(3) 面向对象系统开发方法面向对象的系统开发方法是一种完全不同的信息系统开发方法，是近年来受到关注的一种系统开发方法，是一种运用对象、类、继承、封装、聚合、消息传送、多态性等概念来构造系统的软件开发方法。面向对象的系统开发方法的基本思想是将客观世界抽象的看成是若干相互联系的对象，然后根据对象和方法的特点研制出一套软件工具，使之能够映射为计算机软件系统结构模型和进程，从而实现信息系统的开发5。2.7.2教育管理软件开发的技术方案和主要试验研究情况 教育管理软件的开发过程一般包括系统开发准备、系统调查、系统分析、系统设计、系统实现、系统转换、系统运行与维护、系统评价等步骤。根据开发系统的大小、复杂、投入、方式方法等因素的不同，各步骤的要求也不同，用户需要根据实际情况进行取舍和计划。1、系统开发准备系统开发准备工作主要包括提出系统开发要求、成立系统开发小组、制定系统开发计划等工作。2、系统调查新系统的系统分析与系统设计都要建立在对现行系统调查的基础上，即必须调查现行系统的运行情况、问题等，明确用户的需求，特别是合作开发和委托开发方式。调查的主要内容有如下七项（1）现行系统概况：该组织的发展历史、目前组织的规模、工作状况、管理水平、与外界的主要联系等。调查该项内容的目的主要是为了划分系统界限、系统与外界的输入输出接口等。（2）组织机构：画出组织的组织结构图，弄清组织的行政关系、人员编制、工作范围、地理位置等，发现不合理的问题及新系统启动后可能对现有组织的影响。（3）业务流程：按照业务种类的不同和处理时间的先后不同，深入了解现行系统的业务流程，画出现行系统业务流程图，并与业务人员反复讨论，得到认可。调查中要注意定性与定量相结合，注意人、财、物、信息的流向、规格、频率以及需要解决的问题等。（4）报表、数据处理：了解各种统计报表、数据的格式、内容、处理时间及上报时间、频率、规律，存在的问题，对新系统的要求、希望等并收集各种报表。（5）问题： 现行系统中存在的主要问题和薄弱环节，可以按照严重程度分成不同的等级。新系统的建立应能够解决大部分问题，并改善薄弱环节。（6）新系统的功能和目标：了解各级领导和各类业务人员对新系统功能的要求，为进一步完善新系统的目标做准备。（7）其他：如对新系统的各种约束条件，需要说明的其他问题等。3、系统分析系统分析阶段包括详细的定义信息系统的功能，从而为组织提供预期的效益，是教育管理软件开发的重要环节，要求在系统调查的基础上，对新系统的功能进行细致的分析，并建立一个新系统的逻辑模型。新系统的逻辑模型由系统数据流程图、概况表、数据字典、逻辑表达式及有关说明组成。最后要完成系统分析报告。在系统设计阶段要做认真、细致的分析、研究工作，避免新系统在功能上存在不足或缺陷。因为新系统模型是建立在对现行系统的分析及要求的基础上的，所以系统调查工作要进行的深入、细致、全面。用户可以对新系统的逻辑模型提出意见，双方经过讨论修改，最后达成共识，并完成系统分析报告，经有关领导审批通过之后，转入系统设计阶段。4、系统设计系统设计是一个描述、组织、构造系统部件的过程。这个过程分为两个层次：一是结构设计，一是细节设计。在分析阶段需要建立模型表示真实得世界，以便理解业务过程中所用到的信息。设计也是一个缄默的活动，它根据分析报告中的系统逻辑模型综合考虑各种约束，利用一切可用的技术手段和方法进行各种具体设计，确定新系统的实施方案。结构化系统设计是指利用一组标准的图标工具和准则，确定系统有哪些模块，用什么方法连接，如何构成良好的系统结构，并进行系统输入、输出、数据处理、数据存储等环节的详细设计。这阶段的重点是设计好系统的总体结构，选择最经济合理的技术手段。系统设计阶段的文件是系统设计报告。教育管理软件的开发是一项系统工程，为了保证系统的质量，设计人员必须遵守共同的设计原则，尽可能的提高系统的各项指标5、系统实施与转换现实中有各种各样的开发环境，系统实施越来越多地依赖于技术细节，因此我对系统的实施进行了简化并使之更有效。系统实施与转换的主要工作包括：系统硬件的购置与安装，程序的编写（购买）与调试、系统操作人员的培训、系统有关数据的准备和录入、系统调试和转换。在系统实施阶段要成立系统实施工作量到小组，组织各专业小组组长和有关部门的领导共同编制新系统实施计划。可以应用各种项目管理的软件和方法进行管理，实施项目经理负责制，保证系统实施工作的顺利进行和成功。硬件的购置和安装包括计算机硬件、外设、网络、电源、机房、环境等有关设备的购买、验收、安装与调试工作等，这些工作主要由专业技术人员完成。数据准备与录入工作主要是指由手工操作转入计算机处理所需的各种数据的整理、录入及计算机系统中为新系统所用数据的转换工作。数据准备与录入工作要注意数据的准确性，为系统的顺利转换打好基础。6、系统维护和评价教育管理软件是一个复杂的人机系统。系统外部环境与内部因素的变化，不断影响系统的运行，这时就需要不断的完善系统，以提高系统运行的效率与服务水平，这就需要从始至终的进行系统的维护工作。系统评价主要是指系统建立后，经一段时间的运行后，要对系统目标与功能的实现情况进行调查，并与系统开发中建立的系统预期目标进行比较，及时写出系统评价报告。系统维护与评价阶段是系统生命周期的最后一个阶段，也是时间最长的一个重要阶段系统维护工作的好坏可以决定系统的生命周期的长短和使用效果。第 63 页 共 64 页3 教育管理软件的需求分析与设计3.1需求分析3.1.1教育管理软件的现状近几年来，随着校园网络的快速发展，大、中、小学校的办公自动化的建设也逐步铺开。计算机在校园行政管理部门的普及率非常高，许多学校的机关部处几乎人手一台电脑，越来越多的工作人员在工作中使用计算机，而且不少部门都建立了自己的主页，推出了一些网上业务，使部分校务公开，丰富了校园网络信息，对整个校园的数字化建设起到了推动作用。各校园网建设已经基本成型，硬件设备也不断升级，为办公自动化系统的建设提供了坚实的网络条件。各部门很早就引进计算机来辅助管理工作，研制并使用了本部门的管理系统。但目前推出的网上办公业务，只局限在发布通知、公布文件、下载表格等少数领域，大部分的日常管理工作还没有在网上开通，仍采用半手工半自动化的方式。而且，不同管理部门之间，缺乏整体规划，各自为政，只是分别处理各自的业务，无法实现信息共享和集成，导致“信息孤岛”，从而难以实现各部门之间的高效协作8。目前我国在教学管理信息化建设的现状：1、已经初步完成联网硬件基础设施建设，能满足用户访问Internet的基本需求；2、建设了自己的宣传性网站，并向外发布信息；3、一些部门开始构建自己的信息系统，来提高工作效率。存在的缺点和不足：1、校园整体信息化建设缺乏统一的规划，不能满足建设信息化校园和电子校务的要求；2、公共资源欠缺整合，缺乏利用网络办公和信息传递的信任基础（身份、信任、数据传输安全等）；3、各部门的信息系统独立和分散，使得学校的信息无法有效流通；4、服务体系不完备，信息标准不统一，互联互通不畅，共享程度低。教育管理软件如同计算机、网络一样，它本身不是目的，只是一种技术，一种工具，是一门应用学科和技术。尽管它也有相应的理论做依托，但它对广大学校单位来说，主要是应用研究。着眼于应用，也着手于应用。离开了应用，信息系统就毫无价值，离开了提高办公效率，提高办公质量，整个系统就失去意义。在我国，教育管理软件建设取得了很多成绩，同时也暴露了很多问题，如投资大、效果不明显、水平低、重复建设多、硬件投入多、软件投入少、模拟手工作业增加管理负担等。造成这些问题的主要原因有两条：对教育管理软件的本质作用理解不深，通常只是把管理系统理解为办公过程中的先进技术和设备的使用，使用目的是为了提高工作效率。实际上，通过实现信息系统，提高管理机构的决策效率更为重要；忽视了教学管理信息化发展的基础，通常认为只要有了先进的技术和设备，就可以实现教学信息化。其实，信息化发展必需依赖两个基础，一个是管理基础，另一个是信息积累基础，如果脱离了这两个基础，教学管理的信息化就成了空话。3.1.2教学信息系统的平台分析在网络环境下的应用开发可以使用各种模式，常用的有客户机/服务器(C/S)模式和浏览器/服务器(B/S)模式。它们各有优缺点，C/S 模式一般在 LAN 中运行，对系统有更多的控制，实施更多的管理，但在系统部署上较为困难，软件升级过程繁琐；B/S模式在这一点上优于 C/S 模式，由于它的客户端只需要浏览器，所以它可以方便的部署，更重要的是 B/S 模式对客户的使用限制较少，用户可以在任何时间、地点使用系统，这种模式存在的问题是运行效率低，对系统的管理能力差，系统安全不容易控制。在校园网络硬件环境的支持下的网络应用，可以采用两者结合的混合模式。A. Web 模型基于 Internet/Intranet 的网络运行模式，其主要的系统功能集于网络服务器，前台客户机使用 Web 浏览器（如：IE），后台服务器是系统服务与管理的核心，它通常被称为瘦客户机/胖服务器模型，服务器的功能包括：系统的功能（商业逻辑）的实现，对客户端的 Web 服务和应用服务，数据库系统的接口等14。3.2教学信息系统的总体设计系统的功能设计是以业务流程和数据流程为依据的。跟据前面的分析，设计出本系统的的功能结构。待开发系统针对高校教务方面的信息化管理，对学校各个部门的职能，从属关系进行合理的规划。如图3-1教育管理软件结构图所示，此系统提供了比学校原有的系统更科学、高效的管理手段。1考试管理考试管理的整个工作应包括考试的报名、交费及管理.对于各专业开设的课程而言,根据选课情况自动生成考试有关信息.学校组织的各种统考(如专升本选拔考试等)、等级考试则在网上报名、交费.考试编排.系统应根据要求编排考试时间、地点、座位号、监考人员.系统对教室资源与考试时间等编码化.考试信息查询.所有教师、学生都可通过网络对考试信息进行查询.2教师管理、教材管理、经费管理另外该系统还应有教师管理、教材管理、经费管理(与财务接口,关系到学生的选课、考核,学生只有交费后才能选课或参加统考、英语、计算机等级考试,应有对学生交费、教师酬金等进行结算、查询功能)等相关功能321学籍管理学籍管理系统是供教学处使用、处理在校学生各种情况的计算机管理系统.其主要内容应包括:(1)新生录取信息的导入,新生报到注册,生成新生名册,将所有取得学籍的新生通过网络发送省教育厅进行学籍电子注册.(2)在校学生的网上注册、登记、交费、选课、通过网上查询结果.(3)因各种原因的学籍移动、审核、录入,并产生学籍移动报送审批、备案表或相关学籍处理文件,送省教育厅.(4)结合学生在校期间各科各类成绩、奖惩情况自动生成毕(结)业生、授位审核材料,报省教育厅学历电子注册、学历、学位证书管理.3教学计划管理教学计划管理学生选课、排课等教学环节的前提,学生的培养计划通过该模块转变成学期执行计划.教学计划管理包括:(1)课程库管理,包含有课程代码、课程名称、学分、周学时、周数、预修要求、课程简介、教学大纲等;所有课程由教学处统一管理其中课程简介、教学大纲由开课院系维护.(2)专业教学计划管理,按照培养计划和学校的学籍管理规定,确定各个不同专业年级的学生在每个学习阶段所应修得的各类学分;科学地指导学生按照学分制的培养模式,灵活地制定符合学生个人的学习计划;同时通过该功能,实时追踪学生个人的学习状况,为学分制的实施提供保障.(3)教学任务管理,根据各专业教学计划的要求和学生选课情况,产生每学期的教学任务,生成教学班,落实任课教师;同时落实教材的征订工作.(4)分级或方向课程安排,实现对学生的板块课程开展分级教学,实现板块课程和等级自动拆分教学班,使教师资源在最大程度上得到利用,又满足个性化教学的要求.4教学运行管理(1)计算机排课使用排课软件,根据系统中已有教师、教室、课程及教学计划等信息要素和学生选课情况,利用计算机实现自动排课,有些特殊教师或特殊课程可由人工控制排课,最终分别输出教学班级、教师、教室课程表.课表在教学处网页上建立链接,实现多需求的课表查询与打印功能.(2)网上选课学分制改革实行的关键就是学生可以自主选课.网上自主选课(重修课程也通过选课方式来完成),学生可以在校园网上任何一台联网计算机上选课程、选教师、选时间、查询培养计划、查询全校开课情况、查询选课结果和学生个人课程表.学生能在学校教学培养计划的指导下按照自己的意愿选课,系统能有效地解决由于学生自身原因发生错选、漏选、选课不足等情况,保证每个学生上课时间不发生冲突.(3)成绩管理学生成绩管理主要包括教育教学计划中规定的课程成绩,以及学生其他的各种考试成绩管理相关的整个过程.成绩管理主要包括以下内容:成绩的录入.采用多种录入形式,包括任课教师录入、教学管理人员录入等.各门课程的成绩按教学班录入总学生成绩库.成绩录入还包括评语录入、免修录入等.成绩的修改.教师提交确认后的成绩如需修改,必须经过一定的审批手续,并由任课教师进行,修改时间和相关的理由要有记录.成绩的导入、导出和数据备份.对学生的英语等级考试、计算机等级考试等提供的批量导入功能.当系统需要与其它的系统交换数据时也使用系统的导入、导出功能,同时为了数据的安全,要求对系统数据进行定期与不定期的备份,数据备份由系统管理员完成.成绩的查询、统计、打印.系统提供多种查询途径,在自己的权限范围内提供个人、班级、课程、学分模块等多途径查询.系