（控制理论与控制工程专业论文）恩施职院学生信息管理系统开发及应用研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文 摘要 近年来，我国高等职业教育迎来了蓬勃发展的新局面，各高等职业学校招收大 量新生，伴随着这种形势，学校学生管理负担越来越重。建立高性能的学生信息管 理系统能够极大的提高学生信息管理的效率。 随着我国计算机应用技术在各行业、领域得到广泛应用和迅速发展，高校的学 生信息管理显得尤为重要。学生管理具有三个突出的特点：是信息处理量大，要 掌握学生的基本情况、及时有效地管理信息、各种统计情况以及各种变动情况的处 理；二是信息处理要求准确，涉及到的各种数据都必须准确无误，不能有任何误差； 三是信息保存周期长，从学生入学开始至毕业后数十年，这些数据必须随时提供。 学生管理的这些特点决定了它必须依赖可靠高效的计算机信息管理系统。 本文首先对恩施职业技术学院学生信息管理系统特点进行了深入细致地分析， 设计了恩施职业技术学院学生信息管理系统两层和三层c l i e m s e r v e r 模式相结合 的体系结构；构建了院级和系部级学生信息管理系统的核心数据库，实现了核心数 据库中表和各表关系的设计；模块使用u m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) 建模语言 进行了系统建模，提出了开发学生信息管理系统的基本方法；最后，系统选用 w i n d o w sn t 为服务器操作系统平台，s q ls e t t e r2 0 0 0 为数据库服务器，并用面向 对象的软件开发工具进行了学生信息管理软件的开发。 这套基于校园网应用的学生信息管理系统功能比较全面，不仅可以大大提高学 校学生信息管理的效率和水平，还可为整个学校教育信息化提供相关信息资源，从 而促进整个学校乃至社会的教育信息化进程，真正实现教育资源的共享。 关键词：学生信息管理应用系统开发系统建模数据库系统 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s , c h i n e s eh i g h e rv o c a t i o n a le d u c a t i o nu s h e r e di nan e ws i t u a t i o no f v i g o r o u sd e v e l o p m e n t ，e a c hh i g h e rv o c a t i o n a ls c h o o lr e c r u r e dm a s s i v en u m b e ro fn e w s t u d e n t s i nt h ew a k e “s u c has i t u a t i o n t h es c h o o l sb u r d e no ft h em a n a g i n gt h e s t u d e n t si sh e a v i e ra n dh e a v i e r , t oe s t a b l i s hah i g hp e r f o r m a n c es t u d e n ti n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m , s c h o o lc a l lg r e a t l yi m p r o v ea n de n h a n c et h ee f f i c i e n c yf o r t h e s t u d e n ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t a l o n gw i t ho u rc o u n t r yc o m p u t e ra p p l i c a t i o nt e c h n o l o g yi nv a d o u sp r o f e s s i o n s , t h e w i d e s p r e a da p p l i c a t i o na n dt h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h ec o l l e g es t u d e n ti n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ta p p e a r sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a m t h es t u d e n tm a n a g e m e n t h a st h r e e p r o m i n e n tc h a r a c t e r i s t i c s ：f i r s t , t h ei n f o r m a t i o np r o c e s s i n gc a p a c i t yi sb i g , i tn e e d st o k e e pa b r e a s to ft h es t u d e n t s b a s i cs i t u a t i o n ，s oi tc a nm a n a g et h a ti n f o r m a t i o np r o m p t l y a n de f f e c t i v e l y , a n de a c hk i n do fs t a t i s t i c a lc o n d i t i o n sa sw e l la se a c hk i n do fc h a n g ei n s i t u a t i o n p r o c e s s i n g ； s e c o n d ，t h ei n f o r m a t i o np r o c e s s i n gr e q u i r e s v a r i o u sd a t a i n v o l v e dt h a tm u s tb ea c c u r a t ea n du n m i s t a k a b l ew i t h o u ta n ye r r o r ；t h i r d ，t h e i n f o r m a t i o np r e s e r v a t i o nc y c l ei sl o n g ，f r o mt h eb e g i n n i n go fs t u d e n t se n t e r i n gs c h o o lt o l a t e rd e c a d e sa f t e rg r a d u a t i o n , t h e s ed a t am u s tb er e a d i l ya v a i l a b l e t h e s ec h a r a c t e r i s t i c s o fs t u d e n t s m a n a g e m e n tm u s tr e l yo nt h er e l i a b l ea n d h i g h - e f f i c i e n tc o m p u t e r i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m s t h i st h e s i sh a sf i r s ta n a l y z e dt h ec h a r a c t e r i s t i ct h o r o u g h l ya n dc a r e f u l l yt ot h ee n s h i p r o f e s s i o n a lt e c h n o l o g yi n s t i t u t e s t u d e n ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m , i th a s d e s i g n e dt h es y s t e ms t r u c t u r ew h i c hc o m b i n e st h em o d eo ft w ol a y e r sa n dt h r e el a y e r s ( c l i e n t s e r v e r ) f o rt h es t u d e n ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mo f t h e e n s h ip r o f e s s i o n a l t e c h n o l o g yc o l l e g e i th a sa l s oc o n s t r u c t e dt h ec o r ed a t a b a s e so f t h es t u d e n ti n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e ma tt h ea c a d e m yl e v e la n dt h ed e p a r t m e n tl e v e l ，a n dr e a l i z e dt h e 华中科技大学硕士学位论文 d e s i g na b o u tt h er e l a t i o n so ft h et a b l ea n dv a r i o u st a b l e si nt h ec o r ed a t a b a s e ，t h e m o d u l eu s e du m l ( u n i f i e dm o d e l i n gl a n g u a g e ) 一t h em o d e l i n gl a n g u a g et oc a r r yo nt h e s y s t e m a t i cm o d e l i n g , a n dp r o p o s e dt h e e s s e n t i a lm e t h o dt o d e v e l o pt h es t u d e n t i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ；f i n a l l y , t h es y s t e ms e l e c t sw i n d o w sn ta st h es e r v e r o p e r a t i n gs y s t e mp l a t f o r m , s q ls e r v e r2 ，0 0 0a st h ed a t a b a s es e r v e r , a n dh a sc a r r i e do n t h ed e v e l o p m e n to ft h es t u d e n t s i n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e ms o f t w a r ew i t ht h e o b j e c t o r i e n t e ds o f t w a r ed e v e l o p m e n ti n s t r u m e n t b a s e d0 nt h es t u d e n ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mo f t h ec a m p u sn e ta p p l i c a t i o n ， t h ef u n c t i o ni sq u i t ec o m p r e h e n s i v e ，a n dm a y g r e a t l ye n h a n c et h ee f f i c i e n c ya n dt h el e v e l o ft h es c h o o ls t u d e n ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t t h i sa l s om a yp r o v i d et h er e l e v a n t i n f o r m a t i o nr e s o u r c e sf o rt h ee n t i r ei n f o r m a t i o nt e c l m o l o g ye d u c a t i o ni ns c h o o l s t h u s p r o m o t i n gt h ei n f o r m a t i z a t i o np r o c e s so fa l ls c h o o l sa n de v e na s s i s ts o c i e t y se d u c a t i o n i n f o r m a t i o na d v a n c e m e n t ，t r u l yr e a l i z i n gt h es h a r i n go f e d u c a t i o n a lr e s o u r c e s k e y w o r d s ：s t u d e n t si n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t a p p l i c a t i o ns y s t e md e v e l o p m e n t t h es y s t e m a t i cm o d e l i n gt h ed a t a b a s es y s t e m i i l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除文中己经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集 体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 学位论文作者签名：7 阡乏之 日期：1 尸年f f 月日 日期：抄厶年l 阳日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密吼 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名：7 一蔓乏一一 日期：沙屏f 阳f 日 本一 u 裂 月名年髫导期指日 华中科技大学硕士学位论文 1 1 来源及研究意义 1 绪论 随着我国经济建设发展，市场经济的建立，先进的管理方式己经在各行各业逐 步实行和维广，计算机应用技术亦在各行业、领域得到广泛应用和迅速发展，交通、 电信、邮政等部门均广泛采用计算机作为管理、决策的有力工具。用计算机代替人 工操作，使各项工作简捷、高效、工作流程稳定并能有效地防止工作中各种不正之 风的发生。计算机不仅在科学技术领域、工业生产、企业管理等领域中大显身手， 在行政管理中也起到了显著作用【1 1 。 伴随着教育部的面向2 1 世纪教育振兴行动计划( 教育部1 9 9 8 年1 2 月2 4 日制定， 国务院1 9 9 9 年1 月1 3 日批转) 的实施，全国各个高校均大力推进高校内部管理体系 改革。以计算机网络技术为核心的信息高速公路的兴起，更是突破了传统教育文化 观念和教育活动的时空界限，使学校的教育手段和决策效率都发生了深刻的变化。 随着校园网的投资兴建，信息现代化成为商校个新的发展与竞争的热点，也成为 影响学校教学、科研实力、学校管理水平的重要因素，如何实现基于校园网络的现 代学生信息管理，这是目前学生管理的又一新课题。但目前许多高校学生管理工作 依然为传统的学生管理模式，采用手工作业式管理，其文字工作量大，效率不高， 资源综合利用差，各种报表完成周期长，且容易产生操作上的失误，常常使管理人 员陷于繁杂的事物管理之中而达不到很好的管理效果。 实现学生管理信息化便于在院系、一个学校、一个地区甚至全国同类院校中达 到资源共享，取长补短，使学生管理更加科学化，同时，还有助于规范高等学校的 管理水平，促进学校开展学生管理评估工作，提高办学质量，加强信息交流与处理， 推动管理改革。所以实施学生信息化管理是目前高校学生管理工作发展的必然。 1 1 1 本文的来源 目前恩簏职业技术学院学生工作部门分为院级管理部门( 以下简称学工处) 和各 系部学生管理部门，学工处管理学院整个学生工作，而系部学生工作部门分别设在 华中科技大学硕士学位论文 计算机与信息工程系、经济管理系、生物工程系、机电系、外语系、建筑工程系、 人文科学系、中专技校部、继续教育学院、附属高中共1 0 个系部中，处在三个不 同的校区。学生管理的业务范围非常广泛，包括学生的日常管理、学生的毕业分配 等等。但目前利用计算机进行管理的工作在总体上还处于落后状态，尚无有效、可 大力推广的学生综合信息管理系统。对于如此庞大的一个学生管理机构，在学生信 息管理方面，采用的还是传统的纸张记录的方法，这样既不便于输入、查询，也不 便于信息统计，更不能确保信息的准确性，而且重复的信息输入造成大量的人力、 物力、财力的浪费。在计算机及网络技术得到广泛应用之前，恩施职业技术学院对 学生管理主要存在以下问题： 1 ) 信息反馈的滞后造成院级管理部门对于分散在其他校区的学生管理业务无 法及时获得，从而丧失动态把握学生管理的能力。 2 ) 采用手工汇总，容易出错，造成报表上数量和实际数量有差异，影响了管理 效率。 3 ) 内部管理信息滞后不利于院级管理部门对各个系部学生管理部门的监控，尤 其是在各部系学生管理机构的学生信息量较大的情况下，容易造成院级与系部学生 管理工作的脱节。 钔学生管理政策是由学校管理部门制定，但由于各系学生管理部门有其局部管 理的权利，不能有效的贯彻学校的管理政策，最终造成管理信息的无序和混乱。 本文正是恩施职业技术学院根据教育部的面向2 1 世纪教育振兴行动计划，为 了加强学生管理、健全落实学校的管理制度，提高办事效率和学生管理水平，开发 的基于计算机网络的学生信息管理系统。 1 1 2 学生信息管理系统研究的意义 “教育信息化建设工程”是( ( 2 0 0 3 年。2 0 0 7 年教育振兴行动确定的六大重点工 程之一，旨在加快教育信息化基础设施、教育信息资源建设和人才培养，全面提高 现代信息技术在教育系统的应用水平。教育信息化建设对于转变教育思想观念，促 进教学改革，加快实现教育和管理手段的现代化都有积极作用，尤其是对于深化职 2 华中科技大学硕士学位论文 业技术教育的改革，提高职业教育质量和效益，培养技术型，实用型的创新人才更 具深远影响。 学生信息管理信息系统建设是教育信息化的基础和重要内容，它除了对提高学 校的管理和决策水平起着重要作用以外，教育信息化工程的许多应用都依赖它提供 信息。 要增强竞争力，必须向管理要质量，向管理要效益，改变传统的人工管理费时， 费力，信息不准的现象。本文旨在以开发恩施职业技术学院学生信息管理系统为例， 探讨学校管理信息系统的开发、应用、实施所存在的问题，讨论如何解决这些问题， 对学校信息管理系统提出一套规范化的理论。 1 2 研究现状和发展趋势 学生信息管理系统是一个以计算机为工具，对高校( 包括中专技校) 学生信息管 理进行处理的人机系统。它能够进行学生信息的采集、传送、存储、加工、维护 和使用，并具有数据处理、预测、控制和辅助决策功能。它能准确、及时地反映学 生管理工作的当前状态，能利用过去的数据统计分析，能从全局出发辅助学生管理 职能部门以及校长管理学校。借用该系统可将分散于各部门的数据资源自动、定时 的传送到信息集中地一服务器( 网络中心) 处理后，提供用户浏览、查询、统计和分 析，从而实现数据资源的共享”i 。可见，学生信息管理系统首先必须具有强大的电 子数据处理功能，能大大提高管理人员的工作效率，减轻劳动强度，提高管理水平。 1 2 1 国内外研究现状 管理信息系统的概念是由美国人j d g a l l a g h e r 在1 9 6 1 年首先提出来的，是一门 新兴的、集管理科学、信息科学、系统科学及计算机科学为一体的综合性学科，研 究的是企业中信息管理活动的全过程，以便有效的管理信息，提供种类管理决策信 息，辅助企业现代化管理。 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 s 简称m s ) 是“一个以人为主导， 利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，迸行信息的收集、传输、 华中科技大学硕士学位论文 加工、储存、更新和维护，支持高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系 统t 3 1 。它可以利用过去的数据预测未来，从组织全局出发辅助进行决策，利用信 息控制组织的行为以及帮助组织实现其规划目标。也就是说：m i s 是人和计算机设 备或其他信息处理手段组成并用于管理信息的系统。管理信息系统是一个不断发展 的新兴学科，m i s 的定义随计算机和通讯技术的进步也在不断更新和发展p 1 。 学校信息管理系统是信息管理系统在教学领域中的一个重要应用。 1 ) 国外信息管理现状 上个世纪九十年代人类社会在物资资源和能源资源方面取得了巨大的成功，形 成了工业时代，工业时代发展到一定程序，要迸一步发展，必须开发信息资源，这 对经济的继续快速发展起到促进作用。目前信息的发展也普及到世界的各个角落， 2 0 世纪九十年代以美国为代表的西方国家就提出了“信息高速公路”( n a t i o n a l i n f o r m a t i o ni n f r a s t r u c t u r e 简称n i i ) 和“全球信息基础设置”两个计划f 到，目前信息技术 的发展在世界范围内是一浪高过一浪。信息技术的发展是个国家综合国力的标 志。 在西方国家，信息管理系统也经过了从无到有，从初级到高级的发展过程，它 大致经过了四个阶段1 6 1 。 第一阶段0 9 5 4 1 9 6 4 ) 电子数据处理阶段( e d p ) 。此阶段以单项数据处理为主， 如财务管理、物资管理、工资管理等。 第二阶段( 1 9 6 4 1 9 7 4 ) 管理信息系统阶段( m i s ) 。在这期问，由于高速度的处理 机、高速度大容量的存储器与外部设备有了突破性进展，使得计算机应用系统从单 项应用的e d p 发展到多功能、多层次、综合性的应用阶段，使得m i s 逐渐成熟， 具有了控制、预测、辅助和决策的功能。 第三阶i 段( 1 9 7 4 1 9 8 0 ) ；央策支持系统阶段( d s s ) 。在此阶段解决的主要是面向高 层管理，大范围的决策总是以非结构化信息的处理。 第四阶段( 1 9 8 0 ) 职能管理系统阶段( d 订s ) 。这阶段强调的是综合管理功能，多 维服务模式，人机协调的、智能化的、集成化的计算机辅助管理功能等。 据统计，目前，美国在财务会计上有9 0 的工作由计算机完成，物资管理中 4 华中科技大学硕士学位论文 8 0 1 0 0 的信息处理由计算机完成，计划管理是8 0 9 0 ，学校管理是9 0 1 0 0 。在 计算机应用发展较快的国家中，计算机应用于经济管理的占8 0 * , 4 ，用于学校的占 9 0 ，用于科技的计算机只占3 ，用于生产过程控制的占1 2 ，由此可以看出， 在国外学校管理是计算机应用的主要领域之_ _ 1 7 1 。 2 ) 国内信息管理现状 由于种种原因，我国的信息资源建设水平远远落后于信息基础设旋的建设水 平。长期以来，我国信息资源的开发管理未能与信息资源的增长同步进行。我国有 丰富的原始信息资源，但在此基础上再生的二次信息系统和数据库产业的规模和市 场占有率、使用率相当低，大量的有价值的信息未能迸一步加工成商品使其增值。 我国的计算机应用要比西方国家落后十几年，管理信息系统的开发应用从1 9 7 3 年 开始的，1 9 8 3 年以后才开始进行大量地开发和研究工作。因此，信息资源的开发和 利用己被确立为国民经济信息的核心内容，信息数字化，传输的网络化是缩小发展 中国家与发达国家差距的捷径，世界信息化浪潮正以不可阻挡之势席卷全球时，我 国要迎头赶上，就必须利用现有的信息基础设施，开发和推广应用于各类经济、教 育数据库和网络资源服务系统，以便取得巨大的社会效益和经济效益阿。 我国各高校的教育管理信息系统开发相对较早，规模大小各不相同，开发方法、 模式、平台也不尽相同。有的高校是购买的系统，但多数是自己开发，有的高校还 进行了多次开发，因为开发人员和方法的原因，系统维护和升级都比较困难。信息 共享性差，数据冗余大，维护困难1 9 1 。 目前国内高校的信息管理系统处在一个发展阶段，根据调查结果表明，恩施州 内各高校特别是规模还比较小的职业技术学院( 如恩施职业技术学院) 的信息管理系 统还处在一个较低水平，学工处、教务处办公自动化也比较落后，除有一个功能简 单的学生成绩管理系统外，大部分办公过程还是利用o f f i c e 软件来完成，而且只涵 盖学院管理的极小一部分，没有涉及到全院和各系部的学生、教务等信息管理。 大多数高校中没有广泛地做到信息的共享( 如恩施职业技术学院) ，比如教师在 做研究项目时，遇到难题，不能网上公布问题，很难让有对这个问题有所研究或熟 悉的教师参与进来，共同研究或解答这个问题。全校教师很难及时有效的了解教学 华中科技大学硕士学位论文 管理方面、学生管理方面的相关信息，在整个学校内形成不了知识与信息的共享【l 。 如何使信息技术在教学和管理中发挥更大的作用，提高学校管理水平和效率是高校 信息化建设的关键1 “1 。 1 2 2 高校信息管理的发展趋势 2 0 0 1 年1 1 月1 7 日，我国结束了长达1 5 年的入世贸易谈判，成为w t o 组织 中的一员，享受权利的同时，我们也承诺了部分教育服务贸易的开放。我国加入 w t o 对教育服务的具体内容包括：我方在初等、中等、高等、成人教育及其他教 育服务等五个项目以上做出承诺，许可外方为我们提供教育服务。在教育服务提供 方式上，允许商业存在。因此，我国加入世贸组织所做出的承诺将使我国教育面临 许多新情况，对我国既是挑战又是机遇。一是将进一步激发人民群众对教育的需求； 二是有利于吸引海外资金和优质教育资源，补充我国教育经费的不足，促进教育事 业的发展；三是在教育领域引入新的竞争机制，推动我国教育改革的深化”1 。因此， 教育市场的激烈竞争将使高等职业技术教育受到极大的挑战。作为教育工作者，必 须抓住机遇，加快发展，深化改革，调整结构，提高质量，增强我国教育的竞争力。 高校实施信息管理是高校在知识经济时代的一次管理革命，是积极应对知识经 济挑战的一种超前战略选择，它既是对以往管理理论和管理模式的整合13 1 ，更是在 整合的基础上的一种发展创新，随着高等教育的不断发展，我们应当清醒的把握高 校信息管理的几个发展趋势1 1 4 1 ： 1 ) 学校环境由单一、稳定向多元、多变化发展 目前我国的高等教育也从过去的精英教育，逐步发展成为一种大众教育，由单 一的培养尖端人才，发展成为一种普遍教育和全民教育，特别是高等职业技术学院 的教育职能更是一种全民教育和普遍教育的重要阵地。大学功能也将从单一走向多 元，从简单趋向日益紧密，大学更加具有国际性、开放性和竞争性。这样势必造成 高校管理活动中的不确定因素和复杂性进一步加强，高校的内外部环境也从稳定趋 向多变。因而，高校应一改过去的求稳思想，力争求变求新，以变就变，根据变化 了的环境对旧的管理理论和管理模式进行改革和迎新。 华中科技大学顾士学位论文 2 ) 学校组织由金字塔式向扁平化、网络化发展 受传统官僚制度的影响，高校管理分工越来越细，管理层次越来越多，机构也 日益膨胀和臃肿，这种金字塔式的等级权力机构的官僚化日益强化。这种组织形式 严重的阻碍了高校信息交流的畅通，因而应坚持撤消一切形式化的组织，减少中层 管理层次，从而使组织扁平化。精减人员后，减少了管理环节，提高信息的流通效 率，这一方面可以把管理组织扁平化以后大量的程序性工作交给网络中的计算机去 完成，节省人力，从而可以集中时间和精力去从事那些创造性的活动；另一方面， 还可以促进学校成员之间的信息交流。 3 1 学校管理模式由指令控制型向服务支持型发展 与传统高校管理精细的组织构架和复杂的管理体制对应，高校在管理模式上也 往往强调指令和控制，追求统一性和服务性。在高校管理相对单一稳定的环境中这 种有计划的精确管理，确实可以起到效率最优化的作用，但在管理环境复杂多变的 现实高校中，这种方法已难达到理想的效果。因而，必须变指令控制为服务和支持。 服务支持型模式是重心下移，强调以基层为主。师生有较大的自由度。高校中具有 自律意识、自我拓展精神和较强成就需要的师生，在得到充分尊重和信任后，往往 具有更为强烈的工作积极性和创新激情【1 5 】【1 6 】。 1 3 研究内容和组织结构 不断增长的复杂性、多样性和相互关联性是当今管理信息系统的共同特征。传 统的面向功能开发方法，己逐渐不适应越来越复杂和多变的需求，其成果不能得到 很好的重用。而面向对象技术能够有效地控制复杂性、适应多变性，具有灵活性、 低风险性、可重用性，从而能提高系统开发的效率。 学生信息管理系统是恩施职业技术学院信息化建设的重要组成部分。本系统的 目标是为学工处和各系部建立学生信息数据库。并充分利用现有的校园网，在各个 系部和院学工处之间组成覆盖全校的三层网络构架，构成分布式的学生信息管理系 统，实现学生基本信息和管理信息在全校范围内的联网管理和查询，最大限度地实 现学生信息共享，实现学生信息管理的网络化、微机化、信息化使学生管理工作的 7 华中科技大学硕士学位论文 所有数据在学生工作部门、各个系部、整个学校范围内流动和使用起来，实现用户 间的数据共享和信息交流，提高管理质量和效率。 本文以设计开发恩施职业技术学院学生管理系统为背景，对该系统的主要问题 和关键技术进行了研究，主要内容包括： 1 ) 分析了大型传统两层c s 和三层c s 系统结构的特点，论证了按照分布结 构组建学生管理系统的必要性给出了两层c s 和三层c s 相结合的系统结构和数据 分布方式。 2 ) 以s q ls e r v e r2 0 0 0 为平台建立校园学生信息核心数据库，包括核心数据库 的建模设计，核心数据库的静态结构模型、动态行为模型和物理模型，设计满足3 n f 的学生信息二维表和相关二维表。 3 ) 针对当前信息管理系统开发中存在的开发效率低的问题，按照面向对象的 编程思想，构建一个基于s q ls e r v e r2 0 0 0 为平台的校园学生信息核心数据库，包 括学生注册管理子系统f 新生信息的录入、查询、分班、分专业、调整专业、信息统 计、打印等) ，学生学籍管理子系统( 学籍档案管理、在校期间成绩管理、学生奖惩 管理、信息统计、打印等) ，毕业生管理子系统( 毕业生信息管理、毕业生就业管理、 信息统计、打印等) 。 针对当前学生信息管理系统存在的主要问题，本文用面向对象技术来分析和设 计学生信息管理系统，较好地解决了学生管理信息的分散采集、综合利用、统一管 理、资源共享等问题。 本文的工作可分为四部分。第一部分( 第一章) 是综述，主要对学生信息管理系 统产生的由来，该领域在国内外的研究现状，研究的意义和内容，达到的目标做了 简要的介绍。 第二部分( 第二章) 是系统几个问题的分析和研究，主要研究系统设计的基本原 则，对开发工具、系统的运行平台和核心数据库管理软件进行了分析和选择，对关 系数据库的规范化设计和数据库的设计步骤进行了系统的描述和较为深入的研究。 第三部分( 第三、四章) 是系统分析和设计，主要针对现行恩施职业技术学院学 生信息管理系统进行了初步调查和可行性分析，对学院学生信息管理特点进行了综 华中科技大学硕士学位论文 合，较为详细地设计了c s 模式的院级和系部级访问方式和网络运行环境，给出了 学生信息管理的总体结构和子系统功能结构。以院级学生信息管理为例进行了u m l 建模分析和数据库表的设计。 第四部分( 第五章) 是系统开发实践，主要是根据上述设计进行了系统开发实 践，初步达到了设计要求，系统运行情况较好。 最后一章对全文进行总结和展望，说明了已做工作和有待改进的地方。 华中，科技大学硕士学位论文 2 信息管理系统开发的几个问题 2 1 系统设计的基本原则 本系统应该统规划，分布实施，应符合恩施职业技术学院信息化建设的基本 标准，达到学生管理工作的信息化要求，应该遵循以下设计基本原则： 1 ) 实用性原则 系统应力求最大限度地满足实际工作的需要，充分考虑各业务层次、各管理环 节数据处理的实际性，把满足管理业务作为第一要素进行考虑。对系统的基本要求 是：信息准确、查找快捷、界面友好、使用方便。不但适用于有一定计算机知识的 人操作，而且也适合于没有计算机知识或计算机知识相对欠缺的人的操作。 2 ) 完整性原则 数据的完整性【1 7 1 是为了防止数据库中存在不符合语义的数据，防止错误信息的 输入和输出，即所谓垃圾进垃圾出所造成的无效操作和错误结果。系统在开发过程 中要充分利用d b m s 提供的一种对数据库中数据的检查机制，看其是否满足语义规 定的条件，即充分合理的利用数据库完整性约束条件，以防止不符合语义的数据进 入数据库。 要达到完整性原则应着重考虑二个方面的问题1 1 8 】： 一是合理的定义完整性约束条件。完整性约束条件的定义是保证防止不符合语 义的数据进入数据库的先决条件。例如：学号不能为空、外码能否接受空值、能否 允许重名、成绩能否为空值等问题。 二是检查用户发出的操作请求是否违背了完整性的约束条件，一旦发现用户的 操作请求违背了完整性的约束条件，则采取一定的动作来保证数据的完整性。这种 检查违背完整性约束的时机还应根据实际情况考虑是立即执行约束还是延迟执行 约束。 3 ) 优化性原则 1 0 华中科技大学硕士学位论文 所谓优化原则是指目标优化原则，对简单系统来说，是求最优解，对复杂系统 来说，求的是满意解。一定要注意，目标优化原则并不简单是求最优解的问题。 4 1 先迸性原则 学生信息管理系统是一个复杂的信息管理系统，一般的文件管理方式不能达到 信息管理数据共享、多用户使用等要求。因此对于学生信息管理系统应当采取数据 库管理方式，这样可以实现数据共享、减少数据冗余和实现多用户操作，具体可以 用s q ls e r v e r 来实现。s q ls e r v e r 是运行在网络环境下的数据库服务器，它是单进 程多线程、高性能的关系型数据库管理系统( r d b m s ) ，可以将它应用到 c l i e n t s e r v e r ( 客户服务器，简写为c s ) 均】、b r o w s e r s e r v e r ( 浏览器朋艮务器，简写为 b s ) 的体系结构中，作为后台的数据库服务器使用唧1 。 5 ) 模块化原则 该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。各个功能模块完成各自要求的任务，单个模块的改动不会影响到其它模块。在 设计中尽量减少模快间数据的传递，以减少相关性，方便程序的设计开发并且为以 后的系统维护提供了的方便。 6 ) 安全可靠性原则 数据库的安全性是指保护数据库，以防止不良的使用所造成的数据泄露、更改 或破坏。安全性问题不是数据库系统所独有的，所有计算机系统都有这个问题，只 是在数据库系统中大量数据集中存放，而且为许多最终用户直接共享，从而使安全 性问题更为突出。系统安全保护措施是否有效是数据库系统的主要指标之一【2 1 1 。 所以数据库的安全性不能单单从数据库本身来考虑，应当综合的、全面的、从 计算机系统的角度来考虑。一般来说计算机系统有三类安全性问题：一是所谓计算 机系统的安全性，它是指为计算机系统建立的、采取的各种安全保护措旄，以保护 计算机系统中的硬件、软件及数据，防止因偶然或恶意的原因使系统遭到破坏，数 据遭到更改或泄露等；二是所谓技术安全，它是指计算机系统中采用具有定安全 的硬件、软件来实现对计算机系统及其所存数据的安全保护，当计算机系统受到无 意或恶意的攻击时仍能保证系统正常运行，保证系统内的数据不增加、不丢失、不 华中科技大学硕士学位论文 泄露。三是管理安全，它是指防止由于管理不善导致的计算机设备和数据介质的物 理破坏、丢失等安全问题1 2 2 1 。 目前国际上十分重视计算机安全性问题，早在1 9 8 5 年美国国防部正式颁布的 d o d 可信计算机系统评估标准就制定了七种级别( d 、c l 、c 2 、b l 、b 2 、b 3 、 a 1 ) 不同的安全指标，最低的一级为d 级，最高的一级为a 1 级。一般的数据库能 够达到c 1 安全级别就可以了。c 1 级安全级别能够傲到自主存取控制、标识与鉴别、 数据加密等基本安全。通过一级一级层层设置安全措施，可以实现计算机系统的安 全【2 3 】，如图2 1 所示。 用户标识和鉴别存取控制操作系统安全保护数据密码存储 图2 - 1 安全措施 乃标准化原则 软件设计严格执行国家有关软件工程的标准，保证系统质量，提供完整、准确、 详细的开发文档，为使用者二次开发提供源程序。 2 2 开发工具和系统平台的选择 2 2 1 面向对象的编程工具选择 面向对象技术是目前流行的系统设计开发技术，面向对象程序设计技术的提 出，主要是为了解决传统程序设计方法结构化程序设计所不能解决的代码重用 问题。 结构化程序设计从系统的功能入手，按照工程的标准和严格的规范将系统分解 为若干功能模块，系统是实现模块功能的函数和过程的集合。由于用户的需求和软、 硬件技术的不断发展变化，按照功能划分设计的系统模块必然是易变的和不稳定 的，这样开发出来的模块可重用性不高i ”。 面向对象程序设计从所处理的数据入手，以数据为中心而不是以功能为中心来 1 2 华中科技大学硕士学位论文 描述系统。它把编程问题视为一个数据集合，数据相对于功能而言，具有更强的稳 定性仁卯。 面向对象程序设计和结构化程序设计相比最大的区别就在于：前者首先关心的 是所要处理的数据，而后者首先关心的是功能l 矧。 1 ) 面向对象的编程方法具有以下主要特征： ( 1 ) 抽象性 抽象就是忽略个主题中与当前目标无关的那些方面，以便更充分地注意与当 前目标有关的方面。数据抽象定义了数据类型和施加于该类型对象上的操作，并限 定了对象的值只能通过使用这些操作修改和观察。 ( 2 ) 继承性 继承是一种联结类的层次模型，并且允许和鼓励类的重用，它提供了一种明确 表述共性的方法。对象的一个新类可以从现有的类中派生，这个过程称为类继承。 继承性很好的解决了软件的可重用性问题。 ( 3 ) 封装性 封装是对象和类概念的主要特性。封装是把过程和数据包围起来，对数据的访 问只能通过己定义的界面。面向对象计算始于这个基本概念，即现实世界可以被描 绘成一系列完全自治、封装的对象，这些对象通过一个受保护的接口访问其他对象。 一旦定义了一个对象的特性，则有必要决定这些特性的可见性，即哪些特性对外部 世界是可见的，哪些特性用于表示内部状态。在这个阶段定义对象的接口，对应用 程序的修改仅限于类的内部，因而可以将应用程序修改带来的影响减少到最低限 度。 ( 4 ) 多态性 多态性是允许不同类的对象对同一消息作出响应。多态性语言具有灵活、抽象、 行为共享、代码共享的优势，很好的解决了应用程序函数同名问题。 ( 5 ) 重载 重载有两种，函数重载和运算符重载。函数重载是指在同一作用域内的若干个 参数特征不同的函数可以使用相同的函数名字：运算符重载是指同一个运算符可以 华中科技大学硕士学位论文 施加于不同类型的操作数上面。当参数特征不同或被操作数的类型不同时，实现函 数的算法或运算符的语义是不相同的。重载进一步提高了面向对象系统的灵活性和 可读性。 综上所述，面向对象程序设计具有许多优点，开发时间短、效率高、可靠性高， 所开发的程序更强壮。由于面向对象编程的可重用性，可以在应用程序中大量采用 成熟的类库，从而缩短了开发时间。继承和封装使得应用程序的修改带来的影响更 加局部化，应用程序更易于维护、更新和升级 2 7 1 1 2 ”。 目前有很多面向对象的数据库编程工具，本系统采用v i s u a lc + + 来实现数据库 访问技术f 2 9 1 。 2 ) 主要优点： ( 1 ) 简单性。v i s u a lc + + 中提供了m f c 类库、a t l 模板类以及a p p w i z a r d ， c l a s s w i z a r d 等系列的w i z a r d 工具用于帮助用户快速的建立自己的应用程序。大 大简化了应用程序的设计。 ( 2 ) 灵活性。v i s u a lc + + 提供的开发环境可以使开发者根据自己的需要设计应 用程序的界面和功能，而且，v i s u a lc + + 提供了丰富的类库和方法，可以使开发者 根据自己的应用特点进行选择。 ( 3 ) 访问速度快。为了解决o d b c 开发的数据库应用程序访问速度慢的问题， v i s u a l c + + 提供了新的访问技术o l e d b 和a d o ，它们都是基于c o m 接口的技术， 使用这种技术可以直接对数据库的驱动程序进行访问，这大大提高了访问速度。 ( 4 ) 可扩展性。v i s u a lc + + 提供了o l e 技术和a c t i v e x 技术，这种技术可以增 强应用程序的能力，提供各种组件和控件以及第三者提供的组件来创建自己的程 序，从而实现应用程序的组件化。 ( 5 ) 访问不同种类的数据源。v i s u a lc + + 提供了o l ed b 访问技术，不仅可以访 问关系数据库还可以访问非关系数据库【，o l 。 2 2 2 操作系统的选择 一个优秀的网络操作系统应该是高效、健壮的、稳固和安全的。它在很大程度 华中科技大学硕士学位论文 上决定了学生管理信息系统的健康、高效、稳定的运行。目前流行的网络操作系统 平台有w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r ( w i n d o wn t 内核，以后简称w i n d o w sn t ) 和u n i x ， 这二种操作系统的