（管理科学与工程专业论文）高校学生管理信息系统的设计与实现.pdf

华北电力人学硕十学位论文摘要 摘要 学校管理信息系统是建设校园数字化管理，实现教育现代化的一个重要环节， 学生管理系统是高校管理系统中一个重要的组成部分。在进行了广泛需求凋查的基 础上，作者通过可行性分析，专门设计了一套基于c s 结构和b s 结构的混合模式 的学生管理系统。该系统包括用户管理，系统设置，权限设置，安全模块，w 曲s e r v i c e 服务模块和数据库模块等共6 部分方面的内容，实现了包括教师管理，学生管理， 班级管理和统计分析等在内的共1 4 部分管理功能。系统在三层构架基础上，结合 组件化技术进行系统设计，采用了面向对象、面向组件体系结构的四层体系结构， 形成了一个面向学校管理部门和学生的综合性信息管理系统。本系统可以作为普通 高校内部通讯和信息发布平台，实现了高校日常学生管理过程中各种常见的功能， 全面提升了学校的管理水平和管理效率，具有较强的实用性和较高的推广价值，在 建设高校现代化的管方面发挥了积极的作用。 关键词：学生管理系统，设计，c s 结构，b s 结构 a b s t r a c t a m o n gt h es y s t e m s ，t h e s t u d e n tm a n a g e m e n ts y s t e mi sa i li m p o r t a n tc o m p o n e n t i n r e c e n ty e a r s ，a st h es i z eo fs c h o o l sc o n t i n u i n gt oe x p a n d ，t h en u m b e ro f 咖d e n t sg r o w i n ga 1 1 t 1 1 et i m e ，a n dt h es c h 0 0 1 1 e v e li n c r e a s i n 舀i ti sb e c o m i n gm o r ea n dm o f ec o m p l i c a t e df o rt h e h i 曲s c h o o l st 0m a n a g ei t s 甜r a i r s a tt h es a m et i m e ，m o s tc o l l e a g e s s t u f ra r en o w s t i l lu s i n g c o m p u t e r sa ts o m es i m p l ea n dm e c h a n i c a ld a i l yp r o c e s s i n gw o r kt oc o m p l i s ht h em a n a g e m e n t t a s k a r e re x t e n s i v ei n v e s t i g a t i o l l sb a s e do nt h ed e m a n d ，、v ee s p e c i a l l yg i v eo u tas y s t e m d e s ig nb a s e do nt h em i x e d m o d eo ft l l ec ss t m c t u r ea 1 1 d b ss t r u c t u r ef o rt h es t u d e n t m a n a g e m e n ti n f o m a t i o ns y s t e mt h r o u g ht h ef e a s i b i l i 够a i l a l y s i sg o t t e nf r o mt h ed e m a n d t h e s y s t e mm a i n l y i n c l u d e s6 p a r t s ：u s e r m a n a g e m e n tm o d u l e ，s y s t e mc o n f i g u 眦i o n m o d u l e ，p e m l i s s i o n sm a n a g e m e n tm o d u l e ，w 曲 s e r v i c em o d u l e ，d a t a b a s em a n a g e m e n t m o d u l e i nt h es v s t e m ，y o uc a nc o m p l i s ha b o u t14i t e m so fm a n a g e m e n tf o rs t u d e n t s ，s u c ha s t e a c h e r sm a n a g e m e n t ，s t u d e n t sm a n a g e m e n t ，s t a t i s t i c a la n a l y s i sa n ds oo n i tc o n t a i n st h e c o m m o nf u n c t i o n si nt h ed a i l ym a n a g e m e n to fs t u d e n t s ，a n dw i l le n h a n c et h es c h o o l s m a n a g e m e n t l e v e la n de m c i e n c y d o n gw a n g ( m a n a g e m e n ts c i e n c ea n de n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f j i a z h e n g y u a n k e yw o r d s ： s t u d e n tm a n a g e m e n ti n f o 肌a t i o ns y s t e m ，d e s i g n ，c ss t l l j c t u r e ，b s s t r u c t u r e 华北电力人学硕十学位论文摘要 摘要 学校管理信息系统是建设校园数字化管理，实现教育现代化的一个重要环节， 学生管理系统是高校管理系统中一个重要的组成部分。在进行了广泛需求凋查的基 础上，作者通过可行性分析，专门设计了一套基于c s 结构和b s 结构的混合模式 的学生管理系统。该系统包括用户管理，系统设置，权限设置，安全模块，w 曲s e r v i c e 服务模块和数据库模块等共6 部分方面的内容，实现了包括教师管理，学生管理， 班级管理和统计分析等在内的共1 4 部分管理功能。系统在三层构架基础上，结合 组件化技术进行系统设计，采用了面向对象、面向组件体系结构的四层体系结构， 形成了一个面向学校管理部门和学生的综合性信息管理系统。本系统可以作为普通 高校内部通讯和信息发布平台，实现了高校日常学生管理过程中各种常见的功能， 全面提升了学校的管理水平和管理效率，具有较强的实用性和较高的推广价值，在 建设高校现代化的管方面发挥了积极的作用。 关键词：学生管理系统，设计，c s 结构，b s 结构 a b s t r a c t a m o n gt h es y s t e m s ，t h e s t u d e n tm a n a g e m e n ts y s t e mi sa i li m p o r t a n tc o m p o n e n t i n r e c e n ty e a r s ，a st h es i z eo fs c h o o l sc o n t i n u i n gt oe x p a n d ，t h en u m b e ro f 咖d e n t sg r o w i n ga 1 1 t 1 1 et i m e ，a n dt h es c h 0 0 1 1 e v e li n c r e a s i n 舀i ti sb e c o m i n gm o r ea n dm o f ec o m p l i c a t e df o rt h e h i 曲s c h o o l st 0m a n a g ei t s 甜r a i r s a tt h es a m et i m e ，m o s tc o l l e a g e s s t u f ra r en o w s t i l lu s i n g c o m p u t e r sa ts o m es i m p l ea n dm e c h a n i c a ld a i l yp r o c e s s i n gw o r kt oc o m p l i s ht h em a n a g e m e n t t a s k a r e re x t e n s i v ei n v e s t i g a t i o l l sb a s e do nt h ed e m a n d ，、v ee s p e c i a l l yg i v eo u tas y s t e m d e s ig nb a s e do nt h em i x e d m o d eo ft l l ec ss t m c t u r ea 1 1 d b ss t r u c t u r ef o rt h es t u d e n t m a n a g e m e n ti n f o m a t i o ns y s t e mt h r o u g ht h ef e a s i b i l i 够a i l a l y s i sg o t t e nf r o mt h ed e m a n d t h e s y s t e mm a i n l y i n c l u d e s6 p a r t s ：u s e r m a n a g e m e n tm o d u l e ，s y s t e mc o n f i g u 眦i o n m o d u l e ，p e m l i s s i o n sm a n a g e m e n tm o d u l e ，w 曲 s e r v i c em o d u l e ，d a t a b a s em a n a g e m e n t m o d u l e i nt h es v s t e m ，y o uc a nc o m p l i s ha b o u t14i t e m so fm a n a g e m e n tf o rs t u d e n t s ，s u c ha s t e a c h e r sm a n a g e m e n t ，s t u d e n t sm a n a g e m e n t ，s t a t i s t i c a la n a l y s i sa n ds oo n i tc o n t a i n st h e c o m m o nf u n c t i o n si nt h ed a i l ym a n a g e m e n to fs t u d e n t s ，a n dw i l le n h a n c et h es c h o o l s m a n a g e m e n t l e v e la n de m c i e n c y d o n gw a n g ( m a n a g e m e n ts c i e n c ea n de n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f j i a z h e n g y u a n k e yw o r d s ： s t u d e n tm a n a g e m e n ti n f o 肌a t i o ns y s t e m ，d e s i g n ，c ss t l l j c t u r e ，b s s t r u c t u r e 声明尸明 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文高校学生管理系统的设计与实现， 是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究 成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而 使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示了谢意。 学位论文作者签色乡缕 日期：乡! g 謦：竖 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文：同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：二0 k 导师签名： i 期：弘d 豇仁拶日期： 华北l 乜力人学硕+ 。学位论文 1 1 课题研究背景 1 1 1 研究背景 第一章绪论 随着我国经济的建设发展，先建的管理方式已在各行各业逐步开始实施并进行 推广，基于计算机的管理技术亦在各行业、各领域取得了迅速发展和广泛应用。最 近几年，全国学校办学规模的不断扩大，学生人数的不断增多，办学层次的增加， 使得高校学生管理工作的日益复杂化。而教务管理仅仅停留在使用微机代替同常教 务工作中一些单调的、机械的事务处理性工作，如借助于微软公司f o x p r o 的微机 版本数据库系统技术，建立起一些简单的、功能单一的数据存储查询系统。而这种 情况决定了他们的教务管理系统数据存储分散、操作分散，系统数据经常出现不一 致的情况，而且容易发生数据丢失、系统感染病毒等问题。 目前国内各高校的教务管理信息系统大部分还处于这种模式下。使得半人工管 理学生信息的方式难以适应新的要求，而且由于信息量大，使用更新频繁，给信息 管理工作人员带来许多困难。从某种意义上讲，这种管理方式不仅给学生管理造成 不便，并且容易导致信息流失。 因此，为了使学生管理工作能够高效、有序地进行，充分节省资源，达到数据 共享的目的，有必要建立一个实用稳定的高校学生管理系统。通过本系统可以建立 校园网内的通讯和信息发布平台，实现学生信息的电子化管理和文档管理的无纸 化，使各类信息得到有序存储，进行方便的管理和查询，从而全面有效地提高高校 的学生管理工作的效率和效果。 1 1 2 课题的来源及现状 目前，华北电力大学( 保定) 的学生工作部门分为校级管理部门和院系学生管 理部门两部分，校级管理部门统一设在一校区，院系学生工作部门则分散在电力、 动力、自动化等1 1 个院系，各在两个不同的校区。学生管理工作的业务范围广泛， 包括学生的同常管理和毕业信息等，目前学校在利用计算机进行管理方面的工作还 刚刚起步，还没有出现可以大力推广和实施的综合性较强的学生管理系统。对于一 个如此庞大的学生管理机构，在学生管理方面还是停留在使用微机代替同常教务工 作中一些单调的、机械的事务处理性工作方面，因此，这样重复的信息浪费了大量 的人力、物力和财力。 华北电力人学硕： ：学位论文 同时，我校近年建立了自己的校园网，运行于网络上的管理软件还不是很多， 网络的建立为开发网络环境下统一的管理信息系统提供了必要条件，使得利用校园 网进行有效地学生管理成为可能。在这样的背景下，我们丌发学生管理系统可以满 足信息集中存取、管理运作分布执行的要求。采用中心数据库存放相关数据，管理 人员利用管理程序通过网络进行管理，并对学生和教师提供浏览查询功能。 1 1 3 管理信息系统的现状 管理信息系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m ，m i s ) 最早出现于2 0 世纪 6 0 年代，是一门涉及管理科学、系统科学、信息科学、计算机科学等多个领域知识 的一门边缘学科。m i s 的创始人为明尼苏达大学的著名教授g o r d o nb d a v i s ，他认 为管理系统是一个利用计算机硬件和软件以及数据库技术进行分析、计划、控制和 决策的系统，它能提供信息，支持企业或组织的运行、管理和决策。管理信息系统 经历了三十多年的发展，至今已有相当高的水平。新的开发方法和模型不断涌现， 使其概念结构和物理结构不断地发展和完善，应用领域不断深入。 目前管理信息系统作为管理工具在国民经济领域已是比较基本的计算机应用 系统，在这其中，办公自动化( o a ) 系统是管理系统中比较常用的一种形式。它利用 先进的科学技术，不断使人的一部分办公业务活动物化于人以外的各种设备中，并 将设备与办公人员构成服务于某种目标的人机信息处理系统，以提高生产、工作的 效率和质量。办公自动化系统一般由硬件层、软件层、应用层、综合应用层四层组 成。内容涉及计算机、网络、终端设备、各类办公设备、网络软件、数据库系统、 各种文字处理软件等方面的内容，向办公人员提供日常办公信息处理的各种功能。 1 2 国内外发展现状与趋势 1 2 1 发展现状 国外各高校，特别是教育发达国家的著名高校，长期以来一直致力于研究和探 索学校教务管理的模式和流程，目前，大多数高校的管理模式比较成熟，学校的信 息化建设已经取得了比较大的成果。 随着我国高校改革的不断深入，全方位的竞争同益激烈，全国各大高校为求生 存和发展，在借鉴、吸收先进的学生管理模式的同时，结合本校的具体情况，都在 积极地探索适合本校发展要求的教务管理模式。但是由于多方面的原因，各高校的 教务管理模式仍然各有千秋，差异很大，大部分高校还缺乏一定的实施条件和经验。 在高校管理信息化方面，很难找到一种符合某些特点管理模式的高校管理软件，而 且高校管理模式正处在不断发展完善的过程当中，别人的某些软件不一定符合本校 2 华北电力人学硕十学位论文 的特殊情况，也不利于本校管理信息化的进一步和发展。因此全国各个高校的电子 管理化水平差异很大，很多高校在这方面还缺乏一套行之有效的管理系统。 1 2 2 发展趋势 现阶段我国各大高校，特别是正在大力发展中的高校为了增强自身的竞争力， 提高教学管理效率和教学质量，正在完善学生管理系统的模式，逐步向电子管理化 这一先进的管理模式过渡。学校的信息化的建设也以此类综合管理系统为核心，逐 步向外扩展，最终实现全校管理的数字化。 1 3 系统设计目标 学生信息管理系统是目前高校信息化建设的重要组成部分。系统的目标应充分 体现学校的战略目标、发展方向等特点，为学校管理服务。随着学校招人数的的不 断增加，面对庞大的信息量，对学生管理系统提出了严格的要求，要求其必须具有 较高的管理效率。通过这样的系统，可以方便地查询、统计修改学生的信息，实现 信息管理的规范化，从而减少管理方面的工作量，避免人为因素造成的数据遗漏和 错误。 本系统的目标是建立一个整体的学生信息数据库供各学办使用，充分利用现有 的校园网，在各院系学工部之间组成覆盖全校的管理网络，构成分布式的学生管理 系统，实现学生基本信息和管理信息在全校范围内的查询和管理，最大限度地共享 学生信息，减少开销，实现学生管理的网络化和信息化，使学生管理工作在整个学 校范围内流动起来，提高管理质量和效率。 1 4 系统设计设计原则和考核标准 1 4 1 系统设计原则 本系统应该统一规划，分布实施，达到学生管理的信息化要求，应该遵循以下 原则： 1 实用性和先进性原则 系统应从长远目标着眼，以适应当今以后相当长一段时间内各部门之间的管理 工作目标，充分利用现有校园网的资源，建成一个先进的分布式管理系统。 2 模块化原则 系统采用模块化设计，按照不同的业务功能划分为各个相对独立的功能模块。 各个模块完成各自要求的任务，使系统具有高耦合和低内聚性，单个模块的改动对 华北哇三力人。学硕十学何论文 其它模块的影响控制在较低的水平，尽量减少模块间的数据传递，消除不必要的依 赖关系，方便程序的设计开发并为以后的系统维护提供方便。 3 安全性原则 系统设计时充分考虑安全方面原则，使其具有对f j 端用户进行身份验证和授权 管理的功能，防止非法用户进入系统非法使用数据库，防止造成数据泄漏和破坏， 具有良好的稳定性，运行安全可靠，易于管理和维护。 1 4 2 系统考核标准 按照系统的总体目标，确定了以下系统考核标准，该标准可作为系统验收测试 的标准。 1 符合一般高校学生管理工作的管理流程，并满足管理工作的实际需求，使其 成为学生管理工作者的有力帮手。 2 从学生管理的实际流程出发，将所有数据处理集成在一块，真正实现数据共 享，解决数据安全性问题。 3 系统运行可靠，具有较强的容错性能和差错控制功能。 4 系统界面友好，风格一致，操作简单，灵活方便。 5 系统设计考虑到将来学生管理工作的发展趋势，具有较强的可维护性和可扩 充性。 1 5 本文的主要内容及组织结构 本文对学生管理系统的工作范围和流程进行了全面的分析，研究了基于 m i c r o s o f t n e t2 o 平台下的开发模式。通过系统的设计实现过程，探讨了如何利 用n e t 2 0 平台下的各种工具和组件，实现基于c s 和b s 混合模式的分布式管理 系统，并且介绍了该系统的业务流程和开发方法。全文由以下五章组成： 1 绪论：主要讨论了本文的背景来源和目标意义。 2 系统开发的相关技术和工具介绍：介绍了本系统开发中用到的主要技术和开 发工具及其特点。 3 系统需求分析：对本学生管理系统进行了详细的需求分析。 4 系统设计：详细介绍了系统的设计过程。 5 系统实现：详细地介绍系统的实现过程。 6 展望与结论：对系统进行了适当的展望与讨论。 4 华北i u 力人学硕+ 。学位论文 第二章系统开发的相关技术和工具介绍 2 1c s 结构介绍 从上个世纪9 0 年代开始，客户机服务器( c s ) 模式的系统代管了原来的主机 终端结构，在信息系技术中发挥了巨大的作用。在计算机系统的发展进程中，计 算机模式也从过去的文件服务模式发展到现在的客户服务器模式，各系统之间进 行交互式的计算和信息交换。 目前，c s 模式已成为一种基本的软件开发设计模式，在局域网环境下，其性 能显得格外突出，在该体系结构下，应用程序分别放在客户端和服务器两端。服务 器负责数据管理，客户机完成与用户的交互任务。在此结构的作用下，存储数据的 数据库被安放在远程的稳定性较强的服务器上，每台客户机上仅安装相应的数据处 理软件。客户机的用户界面包含了业务逻辑层和表示层的相关元素，接受用户请求， 并向数据库服务器提出数据请求。后面数据服务器响应用户数据请求，读取和计算 数据，将数据提交到客户端，然后再通过客户端的呈现逻辑进行数据处理，将最终 结果呈现给用户。 c s 模式充分利用客户端和服务器的硬件处理能力，并提供了完善的安全保护 功能和对数据的完整性检查处理等操作，将任务合理分配到客户端和服务器端来实 现，降低了系统的通讯丌销，提高了系统的复杂度和并行处理能力。其体系结构图 如图2 1 所示。 图2 1c s 结构软件体系图 华北电力人学硕十学位论文 2 2b s 结构介绍 浏览器服务器结构是基于w e b 的先进体系结构，在这种结构中，利用成熟的 w e b 应用服务器和事务处理作为中间件，为应用程序提供w e b 运行环境和数据资源， 可以提供稳健、安全、高效的应用环境和连接机制，使客户端与后端的数据处理系 统紧密集成。其中w e b 应用服务器为应用程序提供各种服务：程序加载、程序解释、 内存管理、负载平衡、系统恢复等强大的应用管理功能，可以方便地实现高效率地 并发访问，及时快速响应，同时具有强大的后台种资源的支持。 b s 结构使得客户机只需配置少量的客户端软件，简化了客户机的工作。在该 结构中，客户机只负责显示数据，而相对复杂的事务处理和数据计算方面则交给服 务器去处理，从而可以使技术维护人员从繁重的维护升级工作中解脱出来，把主要 精力放在功能服务器的程序更新和维护工作上。从而提高了系统性能，简化了用户 的管理。其体系结构图如图2 2 所示。 图2 2b s 结构软件体系图 2 3c s 结构和b s 结构的混合模型 c s 结构的主要优点在于它能利用数据库系统增加系统数据吞吐量，降低网络 传送- 丌销，并提供安全的存取模式，具有较快的执行速度，有利于处理大批量的数 据。但它也有一定的缺点：系统之间信息交流比较困难，没有统一的界面，系统丌 发和维护复杂，可维护性比较差。 6 华北电力人学硕十学何论文 b s 结构的优点是简化了客户端的工作，用户的操作更加简单，系统的升级和 维护更加容易，具有良好的丌放性和可扩充性，并且具有扩平台的特性，可以在任 何一台连入网络的装有浏览器上使用，同时可采用防火墙技术来保证系统的安全 性，有效地适应了当前复杂网络环境下对管理信息系统的要求。它的缺点是：交互 性差，浏览器与服务器有传输数据的限制，构造复杂应用的难度很大。相对与成熟 的c s 结构来说，在某些方面并没有相对成熟稳定的技术可以与之相媲美，同时h t t p 的低可靠性对系统的安全维护可能造成重大影响，当系统访问量过大时，服务器端 会产生较重的负载。 为了克服c s 结构和b s 结构的不足，并充分利用各自的优点，在对其进行各 方面分析的基础上，提出了一种基于c s 和b s 混合模式的体系结构。在该系统中， 将安全性要求较高，保密性较强的管理核心部分采用c s 结构实现，只供少数人使 用，将满足大多数访问者请求的功能放在w e b 端，采用b s 结构实现。组件位于w e b 应用程序中，客户端发出h t t p 请求到w e b 服务器，w e b 服务器将响应后的请求回传 给w e b 应用程序。对于一些实现比较困难的功能或一些需要丰富内容的页面，采用 当今流行的r i a 相关技术实现。采用这种结构的优点是：( 1 ) 充分发挥了c s 结构 和b s 结构的优势，对两种进行取长补短，充分考虑用户利益，从用户的角度出发， 保证用户浏览查询方便的同时也便得系统更简单，维护灵活。( 2 ) 信息查询和部分 管理采用b s 结构，可以对仅装有浏览器接入局域网的电脑进行开放，简化了系统 安装。( 3 ) 数据库采用n e t 平台下a d o n e t 统一进行连接，只涉及数据的存取和相 关处理操作，可以轻易在客户端构造相关的复杂应用。( 4 ) 将服务器端分为w e b 服 务器和w e b 应用程序两部分w e b 应用程序采用而向组件技术开发，在三层构架的基 础上实现了具有服务层的四层构架体系，使用分层的设计理念实现系统的设计。 学生管理系统的特点是需要面向所有的学生，用户数量大，地点分布广，要求 有高效的查询能力和统一的界面，对应用系统的体系结构要求比较高，鉴于以上原 因本系统采用c s 加b s 的混合模式。该混合模式提高了数据的安全性，使系统 升级和维护更加简便，并且能经济有效地利用计算机资源，简化了客户端的工作。 2 4m s n e t2 o 开发平台 微软在2 1 世纪初推出了它的n e t 战略，该战略是基于这样一种想法，即所有 的设备将来会通过一个全球宽带网( 即i n t e r n e t ) 连接在一起，这个软件就成为在该 网络上提供的一种服务。n e t 平台经过几年的发展，在2 0 0 5 年发展成为n e t 2 0 。 v i s u a ls t u d i o 是微软公司推出的在n e t 环境下开发应用程序的可视化开发工 具，是目前开发管理系统相关应用程序强有力的工具。c # 编程语言是由微软公司的 7 华北电力人学硕f j 学位论文 a n d e r sh e j l s b e r g 和s c o t tw i l l a m e t t e 领导的丌发小组专门为n e t 平台设计的语 言。它具有与c ，c + + 和j a v a 相似的语法，采用了这三种语言最优秀的特点，并加 入了如事件驱动之类的特性。c # 是完全面向对象的可视化编程语言，可以使用集成 丌发坏境来编写c # 程序。使用v i s u a ls t u d i o ，可以方便的建立，运行，测试和调 试c # 程序，可以将开发一个可用程序的时间大幅减少。v i s u a ls t u d i o 提供了丰富 的组件集、强大的代码自动生成功能和丰富的数据库管理工具等。在这个集成环境 下，编程人员可以更快地建立各种应用程序。 2 5 数据库技术 数据库技术是应数据管理任务的需要产生的。数据的处理是指对数据进行分 类、存储、加工和传播的一系列活动的总和。数据管理则是对数据进和分类、组织、 编码、存储、检索和维护，它是数据处理的中心问题。2 0 世纪后期，随着计算机应 用管理规模的不断扩大，应用越来越广泛，在这种背景下，出现了统一管理数据的 专门软件系统一一数据库管理系统。用数据库管理系统来管理数据具有明显的优点 与进步。 目前数据库领域中存在四种最常用的数据模型，其中关系模型是目前最重要的 一种数据模型，它由美国的e f c o d d 于1 9 7 0 年首先提出，它是建立在严格的数学 概念基础之上的数据模型，要求关系必须满足一定的规范条件。关系模型由关系数 据结构、关系操作集合和关系完整性约束三部分组成。关系模型中有三类完整性约 束：实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。 目前市场上数据库的主流厂商及产品有i b md b 2 、m i c r o s o f ts q ls e r v e 2 0 0 0 、 o r a c i e 9 i 、s y b a s e 等。 s q ls e r v e r 作为微软在w i n d o w s 系列平台上开发的数据库，是专门为w i n d o w s 设计的客户服务器的关系型数据管理系统，满足高性能、高可靠性和易于管理的 要求。s q ls e r v e r 是一个功能完备的数据库管理系统。它包括支持开发的引擎、标 准的s q l 语言、扩展的特性( 如复制、o l a p 、分析) 、存储过程、触发器等等功能。 s q ls e r v e r 2 0 0 0 具有以下几个特点： 良好的兼容性 今天w i n d o w s 操作系统占领着主导地的位，选择s q ls e r v e r 一定会在兼容性 方面取得一些优势。另外，s q ls e r v e r 2 0 0 0 除了具有扩展性，可靠性以外，还具有 可以迅速开发新的因特网系统的功能。 华北电力人学硕十学位论文 相对于s q ls e r v e r7 0 的优越性 s q ls e r v e r 2 0 0 0 扩展了s q ls e r v e r 7 o 版的性能、可靠性、质量和易用性。 s q ls e r v e r2 0 0 0 中包含许多新特性，这些特性使其成为针对电子商务、数据仓库 和在线商务解决方案的卓越的数据库平台。其增强的特性包括对丰富的扩展标记语 言x m l 的支持、综合分析服务以及便捷的数据库管理。由此成为大规模联机事务处 理、数据仓库和电子商务应用程序的优秀数据库平台。 综上所述，s q ls e r v e r2 0 0 0 数据库系统是一个较好的数据库系统，用户基础 好，又有许多优越性，因此我们采用目前比较流行的s q ls e r v e r2 0 0 0 作为后台数 据库。 2 6 面向对象技术 面向对象的方法强调从客观世界中固有的事物出发来构造系统，用人类在现实 生活中的常用思维方式来认识理解和描述客观事物。它强调最终建立的系统能够反 映问题域，系统中的对象以及对象之间的关系能如实反映问题中固有事物及其之间 的联系。面向对象方法主要包括面向对象分析、面向对象设计和面向对象编程。 面向对象方法采用统一的基本表示框架，它既用于分析、设计，也用于编程。 面向对象技术与传统的结构化方法相比，在可重用性和可维护性方面具有明显的优 点。面向对象方法可以一个项目向另一个项目提供一些重用类以显著提高生产效 率，可以建立一个位于系统对象之上的稳定的系统体系。当系统的功能进行扩充和 改善时，可以保持原来系统尽量少量改动的基础上进行维护。它是当前软件开发中 最接近问题、最方便解决问题的一种方法。它带来了一种建立在人们熟知的概念之 上，与现实世界具有密切关系的软件开发模式，是软件开发的一场革命。 2 6 1 基本概念 ( 1 ) 对象：客观现实世界中的任何事物，用计算机所创建的对象是对客观事物 进行表达和模拟的一种包括对象形状数据和行为特征的数据模型。一个对象与一个 客观实体相对应，由实体抽象的形状数据和对比数据进行的各种操作一起封装构成 一种数据和操作包体。 ( 2 ) 类：具有相同属性的对象集合的描述或定义。是一组具有相同模板或子对 象类型的抽象和说明。模板表示对象集合中每个对象所具有的数据和操作。 ( 3 ) 消息：对象之间相互作用和相互协作的一种机制。对象之间的相互操作、 调用和应答多是通过发送消息到对象的外部接口来实施的。消息是为完成某些操作 而向对象所发送的命令和命令说明。 9 华北电力人学硕十学位论文 ( 4 ) 继承：相关对象类层次之间的一种数据和操作的共享机制。 2 6 2 面向对象的特征 ( 1 ) 封装性：将自由数据与操作封闭在一起，使自身的状态、行为局部化。 ( 2 ) 继承性：通过对类继承可以弥补由封装对象而带来的诸如数据操作冗余的 问题。通过继承支持重用，实现软件资源共享、演化以及增强扩充。 ( 3 ) 多态性：同样的消息为不同的对象授受后，会因不同的对象所包含操作的 不同，而导致完全不同的行动，使软件开发设计更便利，编码更灵活。 ( 4 ) 可维护性：由于面向对象的抽象封装使对象信息隐藏在局部，当对象进行 修改，或对象自身产生错误的时候，由此带来的影响仅仅在对象内部而不会波及其 它对象或整个系统。极大方便了软件设计、构造和运行过程中的检错、修改。 2 6 3 面向对象开发的优点 与传统的结构化方法相比，面向对象具有比较明显的优点： ( 1 ) 可重用性 继承是面向对象方法的一个重要机制。用面向对象方法设计的系统的基本对象 类可以被其它系统重用。通常这是通过一个包含类和子类层次结构的类库来实现 的。面向对象方法通过一个项目向另一个项目提供一些重用类而能显著提高生产 率。 ( 2 ) 可维护性 通过面向对象方法构造的系统由于建立在系统对象类的基础上，结构比较稳 定。当系统的功能要求扩充或完善时，可以在保持系统结构不变的情况下维护，面 向对象技术与传统开发技术相比具有较好的维护性。 ( 3 ) 一致性 面向对象方法在整个开发过程中，从分析到设计、编码，采用一致的原则和方 法，加强了分析、设计和编程之间的内在一致性，改善了用户、分析员、设计员和 程序员之间交流。这种一种的表示方法，使得分析设计的结果很容易被编程利用， 对软件的发展具有重要影响。 1 0 华北电力人学硕十学位论文 第三章系统需求分析 华北电力大学( 保定) 学生管理系统是基于n e t 2 0 平台下相关技术的管理信 息系统，随着学校学生数目的激增，有关学生的信息量正在成倍地增加。面对如此 庞大的信息量，需要一个有效的学生管理系统来提高学生管理工作的效率，以做到 信息的规范化管理，科学快速地查询，减少管理方面的工作量。由于工作的复杂性， 在设计一个相关的管理系统时，需要在数据处理的准确性和快捷性方面具有良好的 设计，在功能实现方面具有较高的效率和方便性。 3 1 系统总体目标 本系统采用分布式的体系结构，是基于多层架构的多层c s 和b s 混合模式的 应用系统，把执行特定功能的应用逻辑代码按重要性和性质分布于服务器端和客户 端，相关浏览和轻量的管理功能，在w e b 服务器端实现。如图3 1 所示。 输 图3 1c s 和b s 混合模式的系统结构图 请求 本系统运用面向对象技术和结构化系统开发方法进行系统丌发。设计开发的学 生管理信息系统作为学校教务管理信息系统的一个子系统进行建设，以校园网为基 础，把握当前教务管理系统的研究和开发现状，突破以往研究的局限性，开发一个 效率较高、管理科学、简单易用的教学管理信息系统。以此改变现有的管理方式， 提升管理人员的素质，转变管理观念：实现管理制度创新和管理手段信息化：实现信 息资源的共享。 华北电力人学硕 ：学位论文 1 信息资源的统筹管理与共享 本应用系统对信息资源( 主要是教室资源和课程信息) 进行合理的分类，统筹管 理，防止有的资源空闲，而有的资源相对紧张的局面：实现资源的合理和高效的应 用；基于校园网，对教学信息进行全校的高水平的完全共享，方便全校师生的使用， 提高信息资源共享的利用率。 2 包容性和可扩展性 系统应具有较好的可扩展性和包容性。如应包括能接纳己有的系统和在今后系 统软硬件扩展时，能有效地保护已有的投资。系统易于扩充升级，既能满足当前业 务的需求，又为今后的扩充留有空间。 3 系统简洁，易使用、易维护、适用非计算机人员使用 应用系统的设计符合日常办公运作的需求，功能完备实用，简单易学，界面友 好清晰，易于扩充。网络结构简单明了，层次清楚，便于管理，易于扩充。 4 为教师、学生提供良好的信息服务 本系统对信息进行合理的布局，在提供优质、高效的业务管理和事务处理的同 时，使全校师生可以在任意平台上对校教学信息进行查询，了解课程情况，教室使 用情况，院系领导可以了解院系教师的授课水平和课程的授课效果。 5 采用先进成熟的技术，建立实用可靠的系统 本系统的建设目标是否能实现，系统整个投资能否发挥应有的效益，最终将取 决于该系统是否可靠实用。为此，系统应采用成熟可靠的技术，应贯彻产品化的设 计原则和实施方法。同时，系统的起点要高，而不是基于淘汰的技术，系统的建立 应适应未来技术发展的趋势。 6 可靠运行，安全保密 应具有安全高效的通信机制，身份认证，权限检查，以解决教务信息系统的安 全性、保密性问题，防止信息泄密和对保密信息的非法侵入。应考虑与校园网的安 全机制相结合，采用路由技术，设立教务管理系统的防火墙。 3 2 系统需求规定 系统的功能可分为系统功能和、j k 务功能，系统功能主要是指要求系统能提供一 个平台，在该平台上，可以方便的进行业务操作，同时还能灵活的扩展或调整业务， 业务功能是指系统要完成的各项业务。此系统的系统功能需求包括登录模块，用户 管理，系统设置，权限设置，安全模块，w e bs e r v i c e 服务模块和数据库模块，共 1 2 牛北电力人学颇十学 奇论文 7 部分组成。业务功能需求包括教师管理，学生管理，班级管理和统汁分析等等， 共1 4 部分组成。本部分只对上文所列出的功能模块进行了分析，包括所有的系统 功能模块和d 个业务功能模块，另外1 0 个功能模块尚未分析。嘲32 为系统总体 用例图，眩丌】例图使用图形化的形式显示了系统的参与者及功能。 r 1 i 其中各用例包说明如表3 一i 图3 2 系统总体川例幽 表3 1j ； 】例包说明 类别 包辑包的功能 系统功能髓录楼块 根据川户的权限静录系统 川户管理诛加、修馥和哩新5 户信恩。更改密码 系统设笱数据悖的备份、恢复组仆管理等 权限设苫控制川户权限 宜仝横块l 0 录川广操i | 占、提供i 【1 解密服务 - 、 口口口旧日 峭。盏 华北电力入学硕f ：学位论文 块 数据库模块定时备份数据库，数据库需求 教师管理包含了班主任的基本信息的管理 学生管理包含了学生的基本信息的管理 业务功能 班级管理学院、系、专业、班级等相关查询和编辑操作 统计分析 完成人数统计，查询学生所有信息 以下分别对部分包及所包含的用例作详细的说明。 登录模块： f) 专 。j 操作员 ( 行o mu s ec a s e v i e w ) 图3 3 登录模块包图 用例说明： 1 用户登录 a 名称：登录 b 说明：操作员根据自身权限登录系统 c 参与者：操作员 d 频率：5 0 次天 e 前置条件：用户名及密码正确 f 后置条件：进入系统或登录失败 g 基本操作流程： 1 4 ，一、 ) 、 登录 华北电力人学硕十学位论文 彩黝锈期孵冀鳓籀缀彩”i 矛篪磁渤缓彩彩? 嘲眩磁骝缀磁彩缓戮鬻妻髫獬殇辫懋溉潮捌蝴麟谚戮畿缀戮 籀黪爨彩戮约i 缵。磐擘0 灏 输入l i i p 名 及誓码 用户名、密码 骏i l f | 】，名 及鬻码， 7 钾帝蚪j 户名 ； 密码 加密后的i l ，名、密码用户名密斟 验证结果 图3 4 客户登录操作流程 ， 操作员 ( 们帅u s e c a s e v i e w ) 用户 修改密码 图3 5 用户管理包图 1 5 更新用户 一 一 华j 匕电力人学硕l 学位论文 2 添加用户 a 名称：添加用户 b 说明：总管理员添加各个院系得负责人 c 参与者：总管理员 d 频率：系统配置时使用，之后很少使用 e 前置条件：登录系统并具有添加用户权限 f 后置条件：添加用户或添加失败 g 基本操作流程： h a d t 月7 月p 、 p * m * m 自b 塌驴：”堋1 望7 * m p ， 目，信息 1 _ i j | j 可，。1 。8 ”1 ”。8 4 2 “ 女镕m 、 翦露币辱示、 ”“ j $ m m n ? 幽3 6 添加川户操作流样 华北l u 力人 硕十学位论文 3 数据库备份、恢复 a 名称：数据库备份、恢复 b | 兑明：不定期的对数据片进行备份，必要时町恢复数据庠 c 参与者：总管理员和系统管理员 d 频率：不定期使用 e 前置条件：登录系统并具有数据库备份、恢复权限 f 后置条件：数据库备份、恢复成功或失败 g 基本操作流程： 目h m ， 。l l 哥 7 “! 、一“衙。： 7 锱黜 “。2 i 利3 7 数据岸备份操作流桦 曾兰堂 华j e l u 山大学颁l 学化论文 4 设置用户权限 a - 名称：设置用户权限 b 蜕明：对不川用户设置权限，主要是给院系管理员设霄权限。 c 参与者：总管理员，系统管理员 d 频率：不定期使用 e 前置条件：登录系统并具有设黄用户权限的权限 f 后置