毕业设计（论文）-高校选课系统的设计与实现.doc

太原科技大学华科学院毕业设计（论文）华科学院HUAKE INSTITUTE OF TAIYUAN UNIVERSITY OF SCIENCE & TECHNOLOGY全套设计加扣 3012250582 毕业设计（论文）题目：高校选课系统的设计与实现学 生 姓 名 学 号 班 级 自动化102201H 所属院（系） 电子信息工程系 指 导 教 师 2014 年 5 月 20日太原科技大学华科学院毕业设计（论文）任务书 专业：自动化 时间: 2014年3月4日学 生 姓 名指 导 教 师设计（论文）题目高校选课系统的设计与实现主要研究内容1. Java面向对象程序设计2. 高校选课系统的核心内容以及Java平台的实现研究方法按照学生选课流程标准研究，具体包括，需求分析、体系结构设计、模块设计、数据库设计等相关设计。主要技术指标(或研究目标)j2ee，jsp，java，struts2spring，hibernate，B/S架构主要参考文献1. 冯燕奎, 赵德奎. JSP实用案例教程2. 王家华 软件工程3.王宜贵 软件工程4.孙卫琴 精通struts5.孙卫琴 精通hibernate6.张洪斌 java2高级程序设计I高校选课系统的设计与实现摘要 随着国民经济的加速发展，学校办学规模的不断扩大，按照传统的人工方式进行选课，由于人数增加，造成业务量大，以及人为主观因素的影响，已难以适应新形势的需要，不便于工作的顺利开展。为了加强管理，减轻工作人员的负担，提高工作效率，设计出一套实用性较强的学生选课系统。为用户提供丰富的信息、快捷的查询手段，有好的操作界面。使用户摆脱人工操作的繁琐模式，实现网上选课系统的科学化、现代化。为此，以自动化为导向，基于计算机硬件的网上选课系统开始应运而生。本毕业设计的内容是设计并且实现一个基于web技术的选课系统，所以系统主要以j2EE作为开发基础,主要使用了struts2+spring+hibernate等多种框架的结合使用，用myeclipse作为开发工具，以MYSQL作为数据库，以Macromedia公司的Dreamweaver作为界面美化工具，使用JAVA语言开发，页面采取JSP动态页面开发技术。该系统界面简单、操作方便，容易维护。关键词：选课系统 ,S.S.H(Struts ,Hibernate ,Spring),JAVA , JSPIIDesign and implementation of university course selection systemAbstractWith the accelerated development of the national economy, the constant expansion of school education, classes according to the traditional artificial way, given the increase in the number, resulting in a large volume of business, as well as the influence of subjective factors, has been difficult to meet the needs of the new situation, smooth development is not easy to work. In order to strengthen the management, reduce the burden on the staff, improve work efficiency, design a set of practical student elective system. Provide a wealth of information, the quick inquiry method for the user, a good user interface. Complex patterns from the user manual, the realization of the scientific, modernization of the online course selection system. Therefore, in order to automation as the guidance, the online course selection system based on computer hardware began to emerge as the times require.The contents of this graduation project is to design and implement a web based course selection system technology, so the system based mainly j2EE as the development, the main use of the combined use of struts2+spring+hibernate and other frameworks, MyEclipse as a development tool, MYSQL as database, with Macromedias Dreamweaver as the interface landscaping tools, the use of JAVA language development take, page development technology of JSP dynamic pages. The system has a simple interface, easy operation, easy maintenance.Keywords: elective system, S.S.H (Struts, Hibernate, Spring,JAVA, JSP)目 录第一章 绪 论1 1.1 课题研究的背景1 1.2 课题研究的目的2第二章 系统的开发环境及技术简介32.1 系统开发环境32.1.1 MyEclipse32.1.2 数据库简介32.1.3 Tomcat42.2系统开发的思想与技术42.2.1JSP技术与MVC模式以及系统的基本框架42.2.2 SSH框架的优点5第三章 系统总体设计83.1 总体功能模块83.2系统管理员功能模块83.3学生用户功能模块93.4老师用户功能模块93.5 系统业务描述103.6 程序流程图11第四章 系统详细设计与实现134.1系统和数据库的配置134.2数据库概念模型设计134.3数据库表结构144.4平台数据表的设计15第五章 系统功能实现205.1程序的类图205.1.1课程Kecheng类图205.1.2用户User类图215.1.4学院Xueyuan类图245.2程序的时序图245.2.1 学院模块时序图245.2.2 课程模块时序图255.2.3 用户模块时序图255.2.4 选课模块时序图265.3系统功能实现的主要框架265.3.1 SSH框架265.3.2 hibernate配置文件265.3.3 struts配置文件285.3.4 spring配置文件295.4系统功能实现的主要模块305.4.1 登陆页面305.4.3 系统管理主页面33第六章 系统的调试与测试356.1软件测试的目的356.2软件测试的目标356.3测试环境356.4测试环境的配置356.4.1 创建安装项目356.4.2 添加项目输出376.4.3 运行项目38结束语39参考文献40致 谢41附录42V第一章 绪 论在高等学校的教务管理工作中，课程表的编排时一项十分复杂、棘手的工作。在排课过程中，除了满足大量的制约条件以外，还必须解决许多冲突与矛盾。利用计算机辅助进行课表编排工作，既提高了排课工作的科学性，又可大大减轻管理人员的工作强度，提高工作效率，从而使学校教务管理现代化迈进一个新台阶。 我国不少高校实行了学分制，它的核心是允许学生自由选课，即把学习的自主权交给学生。在这里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完成。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。现在，我们已经进入到Internet时代了，选课系统自然也要随着更新。大学中，公共课较多，学生可根据自己的专业及兴趣选择公选课程进行学习，本系统将从教学部门的要求出发，实现公选课的选课，查询与统计。1.1 课题研究的背景21世纪是信息时代和网络时代，教育也必然走向信息化。随着社会的发展和科技的进步，对人才素质和能力的要求越来越高，现代教育观念强调素质与能力的培养。当今和未来的国际竞争，说到底是人才的竞争。信息技术和网络教育对于信息社会的进步、知识经济的发展、数字教育的建设、创新人才的培养至关重要。目前，一种新型的教育形式以网络教育为标志的现代教育正脱颖而出。网络信息教育不仅仅体现在教育技术手段的先进上，而且体现在它所引起的教育观念等一系列的变革上。在知识经济时代，不仅在教育观念、教育内容，而且在教学手段、教学过程和教学方法等方面都将面临挑战，高校教师应如何适应网络信息时代教育的新特点，使教育更适应社会主义市场经济的要求，顺应教育发展的世界潮流。 随着素质教育的深入开展，不少有条件的学校都开展了规模不小的第二课堂之类的选修课活动。目前大多数学校都采取手工方式进行选课管理。然而在现有的手工处理系统当中，存在着大量繁重而稍显混乱的工作。而这些繁重而易于出错的选课工作，又大大的打击了师生的选课热情。在很多学校都出现了：课题库创新缓慢、选课成绩汇总难等问题。另外，由于学生选课时的盲目性和对所选课题不够了解，常常出现学生错报课题、错报课题后无法调整、落选热门课题等问题。在录取阶段也常常出现：教师错录学生、教师错误的拒绝学生、个别学生的调课请求无法满足、无法根据学生意愿扩招等现象。最终结果就是，大量学生无法进入自己最感兴趣的课题，而教师也无法招入对自己课题最有兴趣的学生等问题。这些问题都严重的制约着选课活动的发展。1.2 课题研究的目的网上选课管理系统提供了一套学生在线选课、教师在线管理的一个信息管理平台，能够使教师对学生选课进行分类和整理，能够让教师在第一时间了解学生的选课情况。网上选课系统涉及学生用户和教师管理员两部分，系统为学生和教师提供不同的入口。学生用户和教师管理员具有不同的操作权限，学生用户包括学生可以查询自己的信息、修改自己的信息，查看自己选课的情况。教师管理员包括可以添加课程，查看看所有学生的信息，删除学生信息、修改学生信息，查看所有课程的选课情况，网上选课系统可以方便老师、学生更方便的选课。第二章 系统的开发环境及技术简介2.1 系统开发环境2.1.1 MyEclipse在开发本平台中所用到的开发工具就是是知名的java项目开发工具MyEclipse。MyEclipse企业级工作平台（MyEclipse Enterprise Workbench ，简称MyEclipse）是对Eclipse IDE的一种扩展，利用MyEclipse,我们可以在数据库和J2EE的开发、发布，以及在应用程序服务器的整合当中极大地提高系统的工作效率。MyEclipse是一个功能非常丰富的J2EE集成开发环境，包括了完备的编码、调试、测试和发布功能，完整支持HTML, Struts, JSP, CSS, Javascript, SQL, Hibernate。在结构上，MyEclipse的特征可以被分为7类： J2EE模型，WEB开发工具，EJB开发工具，应用程序服务器的连接器，J2EE项目部署服务，数据库服务，MyEclipse整合帮助。对于以上每一种功能上的类别，在Eclipse中都有相应的功能部件，并通过一系列的插件来实现它们。MyEclipse结构上的这种模块化，可以让我们在不影响其他模块的情况下，对任一模块进行单独的扩展和升级。简单而言，MyEclipse是Eclipse的插件，也是一款功能强大的J2EE集成开发环境，支持代码编写、配置、测试以及除错。2.1.2 数据库简介数据库使用的是MySQL开源数据库。MySQL的特性：使用C和C+编写，并使用了多种编译器进行测试，保证源代码的可移植性 。支持AIX、FreeBSD、HP-UX、Mac OS、OpenBSD、OS/2 Wrap、Solaris、Windows等多种操作系统 。为多种编程语言提供API。这些编程语言包括C、C+、Eiffel、Java、Perl、PHP、Python、Ruby和Tcl等。支持多线程充分利用CPU资源。优化的SQL查询算法，有效地提高查询速度。既能够作为一个单独的应用程序应用在客户端服务器网络环境中，也能够作为一个库而嵌入到其他的软件中提供多语言支持,常见的编码如中文的GB2312、BIG5，日文的Shift_JIS等都可以用作数据表名和数据列名。提供TCP/IP、ODBC和JDBC等多种数据库连接途径。提供用于管理、检查、优化数据库操作的管理工具。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。MySQL的应用：与其他的大型数据库例如Oracle、DB2、SQL Server等相比，MySQL自有它的不足之处，如规模小、功能有限（MySQL Cluster的功能和效率都相对比较差）等，但是这丝毫也没有减少它受欢迎的程度。对于一般的个人使用者和中小型企业来说，MySQL提供的功能已经绰绰有余，而且由于MySQL是开放源码软件，因此可以大大降低总体成本。2.1.3 TomcatTomcat 很受广大程序员的喜欢，因为它运行时占用的系统资源小，扩展性好，支持负载平衡与邮件服务等开发应用系统常用的功能；而且它还在不断的改进和完善中，任何一个感兴趣的程序员都可以更改它或在其中加入新的功能。 Tomcat 是一个轻量级应用服务器，在中小型系统和并发访问用户不是很多的场合下被普遍使用，是开发和调试JSP 程序的首选。对于一个初学者来说，可以这样认为，当在一台机器上配置好Apache 服务器，可利用它响应对HTML 页面的访问请求。实际上Tomcat 部分是Apache 服务器的扩展，但它是独立运行的，所以当你运行tomcat 时，它实际上作为一个与Apache 独立的进程单独运行的。 这里的诀窍是，当配置正确时，Apache 为HTML页面服务，而Tomcat 实际上运行JSP 页面和Servlet。另外，Tomcat和IIS、Apache等Web服务器一样，具有处理HTML页面的功能，另外它还是一个Servlet和JSP容器，独立的Servlet容器是Tomcat的默认模式。2.2系统开发的思想与技术2.2.1JSP技术与MVC模式以及系统的基本框架本系统采用jsp技术，基于MVC模式开发，使用SSH框架（struts2、spring、hibernate）来增加系统的开发速度。所谓的MVC模式是Model-View-Controller的缩写，中文翻译为模式-视图-控制器。程序就是用struts2和hibernate这两个框架来实现模型层和控制器这两层，jsp实现视图这一层。一般来说程序就是在数据库和页面之间起桥梁作用的，jsp页面请求先到action，再到dao，再回到action，回到jsp页面，action主要处理来自页面的请求，dao主要是和数据库的交互，struts2主要用在action，处理来自页面的请求，处理完请求后跳转回页面。Hibernate主要用在dao，包括对数据库的增、删、改、查的操作，spring控制程序的流程。2.2.2 SSH框架的优点SSH框架是J2EE应用中struts2+spring+hibernate三大免费开源框架的结合使用, 它可以看成工具，也是中间件。他是用来提高我们的开发效率，提高我们软件产品的可维护性、可扩展性乃至敏捷性的。他们里面有很多优秀的设计理念及模式应用。比如，struts属于MVC框架，关键是要了解MVC的概念及大致原理；而hibernate属于ORM系统，属于持久层的解决方案，同样需要对ORM的概念及原理有一个总体的了解。而spring属于应用程序框架，其核心是IOC容器以及AOP,Spring中还集成了很多适用东西，比如对JDBC的封装、自己的MVC、对动态语言的简洁访问等，它由以下3个框架构成:1.Struts2框架Struts2是Apache组织的一个开放源码项目。Struts2是一个比较好的MVC框架，提供了对开发MVC系统的底层支持，它采用的主要技术是Servlet，JSP和Custom tag library。其基本构成如图2.1所示。图2.1 Struts框架工作流程2.Spring框架Spring 的核心是个轻量级（Lightweight）的容器（Container），它是实现IoC（Inversion of Control）容器、非侵入性（No intrusive）的框架，并提供AOP（Aspect-oriented programming）概念的实现方式，提供对持久层（Persistence）、事务（Transaction）的支持，提供MVC Web 框架的实现，并对一些常用的企业服务API（Application Interface）提供一致的模型封装，是一个全方位的应用程序框架（Application framework），除此之外，对于现存的各种框架（Struts、JSF、Hibernate 等），Spring 也提供了与它们相整合的方案。Spring框架由以下7个部分组成图2.2 Spring框架构成3.Hibernate框架Hibernate 是一个开放源码的 ORM 持久层框架。作为优秀的持久层框架实现，Hibernate 框架提供了强大、高性能的对象到关系型数据库的持久化服务，开发人员可以使用面向对象的设计进行持久层开发。简单的说，Hibernate 只是一个将持久化类与数据库表相映射的工具，每个持久化类实例均对应于数据库表中的一个数据行而已。用户只需直接使用面向对象的方法操作此持久化类实例，即可完成对数据库表数据的插入、删除、修改、读取等操作。图2.3 Hibernate框架第三章 系统总体设计3.1 总体功能模块本系统主要分系统管理员、学生用户、老师用户三部分。总功能图如图3.1所示。 图3.1 系统功能需求分析3.2系统管理员功能模块系统管理员包括学院管理、老师管理、课程管理、学生管理、选课审核管理和退课审核管理的功能。系统管理员的功能图如图3.2所示图3.2 系统管理员的功能图3.3学生用户功能模块学生用户包括选课管理、选课记录管理、退课记录管理、成绩管理和个人信息管理。学生用户的功能图如图3.3所示 图3.3 学生用户的功能图3.4老师用户功能模块老师用户包括选课成绩管理和个人信息管理。老师用户的功能图如图3.4所示图3.4 老师用户的功能图3.5 系统业务描述本系统主要分系统管理员、学生用户、老师用户三部分。系统管理员包括学院管理、老师管理、课程管理、学生管理、选课审核管理和退课审核管理的功能。学生用户包括选课管理、选课记录管理、退课记录管理、成绩管理和个人信息管理。老师用户包括选课成绩管理和个人信息管理。用例图如下:图3.53.6 程序流程图选课流程图图3.6用户登录流程图图3.7用户注册流程图图3.8第四章 系统详细设计与实现4.1系统和数据库的配置系统按通用的B/S（浏览器、服务器）模式进行设计（如图4-1） 数据库在一个信息管理系统中占有非常重要的地位，数据库结构设计的好坏将直接对应用系统的效率，以及实现的效果产生影响。合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率，保证数据的完整和一致。4.2数据库概念模型设计概念模型设计的典型方法是用E-R图方法，即用实体-联系模型表示。E-R方法是用E-R图来描述显示世界，E-R图包含三个基本成分：实体、联系、属性。它直观易懂，能够比较准确地反映现实世界的信息联系，从概念上表示一个数据库的信息组织情况。本系统E-R图如下图4.24.3数据库表结构表4.1 课程表名称类型空备注idbigint(20)no主键createtimedatetimeyes添加时间kebaomingrenshuint(11)no可报名人数kechenghaovarchar(255)yes课程号kechenglockint(11)no课程是否删除的标志kechengxingzhivarchar(255)yes课程简介namevarchar(255)yes课程名shenhebutongguorenshuint(11)no审核不通过人数shenhetongguorenshuint(11)no审核通过人数shijianvarchar(255)yes上课时间weishenherenshuint(11)no未审核人数xuefenvarchar(255)yes课程学分yibaomingrenshuint(11)no已报名人数useridbigint(20)yes关联的老师ID表4.2 选课表名称类型空备注idbigint(20)no主键chengjivarchar(255)yes成绩createtimedatetimeyes添加时间huodexuefenvarchar(255)yes获得学分pingjivarchar(255)yes课程评级tuikebeizhuvarchar(255)yes退课备注tuikeshenhebeizhuvarchar(255)yes退课审核备注tuikezhuangtaivarchar(255)yes退课状态zuankeshenhebaizhuvarchar(255)yes选课审核备注xuankezhuangtaivarchar(255)yes选课状态kechengidbigint(20)yes关联是课程IDuseridbigint(20)yes关联的用户ID表4.3 学院表名称类型空备注idbigint(20)no主键xueyuanlockint(11)no学院是否删除的标志xueyuannamevarchar(255)yes学院名表4.4 选课表名称类型空备注idbigint(20)no主键createtimedatetimeyes添加时间passwordvarchar(255)yes密码roleint(11)no用户权限truenamevarchar(255)yes真实姓名userlockint(11)no用户是否删除的标志usernamevarchar(255)yes用户名xueyuanidbigint(20)yes关联的学院ID4.4平台数据表的设计根据平台的需求分析和功能模块的划分，所涉及的实体有课程，选课，学院，用户。因此系统的定义数据库主要包含4张表：课程表t_kecheng，选课表t_xuanke，学院表t_xueyuan，用户表t_user。表4.5 课程表建表的sql语句为：CREATE TABLE t_kecheng ( id bigint(20) NOT NULL auto_increment, createtime datetime default NULL, kebaomingrenshu int(11) NOT NULL, kechenghao varchar(255) default NULL, kechenglock int(11) NOT NULL, kechengxingzhi varchar(255) default NULL, name varchar(255) default NULL, shenhebutongguorenshu int(11) NOT NULL, shenhetongguorenshu int(11) NOT NULL, shijian varchar(255) default NULL, weishenherenshu int(11) NOT NULL, xuefen varchar(255) default NULL, yibaomingrenshu int(11) NOT NULL, userid bigint(20) default NULL, PRIMARY KEY (id), KEY FKED02AC54F6A4F7F3 (userid), CONSTRAINT FKED02AC54F6A4F7F3 FOREIGN KEY (userid) REFERENCES t_user (id) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;表4.6选课表建表的语句为：CREATE TABLE t_xuanke ( id bigint(20) NOT NULL auto_increment, chengji varchar(255) default NULL, createtime datetime default NULL, huodexuefen varchar(255) default NULL, pingji varchar(255) default NULL, tikebeizhu varchar(255) default NULL, tikeshenhebeizhu varchar(255) default NULL, tuikezhuangtai varchar(255) default NULL, xuankeshenhebeizhu varchar(255) default NULL, xuankezhuangtai varchar(255) default NULL, kechengid bigint(20) default NULL, userid bigint(20) default NULL, PRIMARY KEY (id), KEY FK5041490F2A84CA97 (kechengid), KEY FK5041490FF6A4F7F3 (userid), CONSTRAINT FK5041490FF6A4F7F3 FOREIGN KEY (userid) REFERENCES t_user (id), CONSTRAINT FK5041490F2A84CA97 FOREIGN KEY (kechengid) REFERENCES t_kecheng (id) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;表4.7学院表建表的语句为：CREATE TABLE t_xueyuan ( id bigint(20) NOT NULL auto_increment, xueyuanlock int(11) NOT NULL, xueyuanname varchar(255) default NULL, PRIMARY KEY (id) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;表4.8 用户表建表的语句为：CREATE TABLE t_user ( id bigint(20) NOT NULL auto_increment, createtime datetime default NULL, password varchar(255) default NULL, role int(11) NOT NULL, truename varchar(255) default NULL, userlock int(11) NOT NULL, username varchar(255) default NULL, xueyuanid bigint(20) default NULL, PRIMARY KEY (id), KEY FKCB5540D682DE6E3B (xueyuanid), CONSTRAINT FKCB5540D682DE6E3B FOREIGN KEY (xueyuanid) REFERENCES t_xueyuan (id) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;第五章 系统功能实现 5.1程序的类图5.1.1课程Kecheng类图图5.1对应的程序代码：public class Kecheng implements Serializableprivate static final long serialVersionUID = -7141419035239709511L;private long id;private String name;private String shijian;private int kechenglock;private User user;private int kebaomingrenshu;/可报名人数private int yibaomingrenshu;/已报名人数private int shenhetongguorenshu;/审核通过人数private int shenhebutongguorenshu;/审核不通过人数private int weishenherenshu;/未审核人数private Date createtime;private String kechenghao;/课程号private String xuefen;/学分private String kechengxingzhi;/课程性质5.1.2用户User类图图5.2对应的程序代码：public class User implements Serializableprivate static final long serialVersionUID = -7141419035239709511L;private long id;private String username;private String password;private Date createtime;private String truename;private int role;/1表示管理员，0表示学生用户,2表示老师用户private int userlock;private Xueyuan xueyuan;5.1.3选课Xuanke类图图5.3对应的程序代码：public class Xuanke implements Serializableprivate static final long serialVersionUID = -7141419035239709511L;private long id;private Kecheng kecheng;private User user;private Date createtime;private String xuankezhuangtai;/未审核，审核通过，审核不通过private String xuankeshenhebeizhu;/选课审核备注private String tuikezhuangtai;/未审核，审核通过，审核不通过private String tikebeizhu;/退课备注private String tikeshenhebeizhu;/退课审核备注private String chengji;/成绩private String pingji;/评级，不及格，及格，良好，优秀private String huodexuefen;/获得学分5.1.4学院Xueyuan类图图5.4对应的代码：public class Xueyuan implements Serializableprivate static final long serialVersionUID = -7141419035239709511L;private long id;private String xueyuanname;private int xueyuanlock;5.2程序的时序图5.2.1 学院模块时序图图 课程模块时序图图 用户模块时序图图 选课模块时序图图5.85.3系统功能实现的主要框架5.3.1 SSH框架SSH框架就是struts2,spring,hibernate的简称，运用3个框架的集成协作使用，可以有效的提高代码编写的效率，从而有效的降低程序开发的周期。5.3.2 hibernate配置文件 DBPoolproxool.xmlorg.hibernate.connection.ProxoolConnectionProvider true trueorg.hiber