（计算机应用技术专业论文）分布式高校教学管理系统.pdf

摘要 摘要 随着信息化程度的不断提高，管理信息系统( m i s ) 越来越广泛的应用到社会 的各个领域，给人们带来极大的效益和效率。同时人们对m i s 也提出了越来越高 的要求。人们要求系统应该具有以下特性：高性能、高可靠性、高灵敏度、可扩 展性和系统透明性以及平台、语言无关性等。怎样的系统才具有这样的特性，才 能满足人们的需要；如何高效、快速、成功地开发出这样的系统是目前值得研究 的问题。 本论文正是针对上述问题，以高校教学管理系统为研究对象，在严格依照软 件开发流程开发高校教学管理系统的基础上，对软件开发方法、软件体系结构、 关键技术作了较为深入的研究。主要内容为： 本论文第一部分阐述了如何遵循软件开发流程采用最新的技术平台 ( n e t 2 0 0 5 ) 开发c s 、b s 混合模式分布式高校教学管理系统的全过程，对每一 阶段的目的、任务、方法、步骤等都进行了阐述和分析。在此体现了把理论与实 践相结合，对如何建立一个开放、可扩展和异构兼容的新一代管理信息系统进行 了研究，提出了一些自己的见解。 本论文第二部分讨论了应用分层、系统体系结构和软件模式，最后结合最新 开发平台提出了自己的开发模式基于n e t 平台开发c s 、b s 混合模式分布式管 理信息系统。 分布式体系结构的种种优秀特性令我们关注，也同时使软件开发变得复杂， 开发分布式应用需要一些关键技术来支撑。本文的第三部分简介我们需要掌握的 关键技术和优秀平台，将三种典型的平台做了比较，选择了n e t 并介绍了需要掌 握的关键n e t 技术。 本论文最后一部分从系统的实际应用、软件结构和系统开发方法等方面进行 了总结，对于以后的m i s 开发有一定指导和借鉴意义。 关键字：管理信息系统，分布式应用，c s 、b s 混合模式 a b s t r a c t a b s t a c t w i t ht h ee n h a n c e m e n to fi n f o r m a t i z a t i o n 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 ) h a sb e e ni n c r e a s i n g l yw i d e l ya p p l i e dt oe a c ha r e ao ft h es o c i e t y ，w h i c hp r o v i d e sp e o p l e w i t hg r e a tb e n e f i ta n de f f i c i e n c y m e a n w h i l e ，p e o p l ea s kf o ri n c r e a s e dr e q u e s tt om i s w h i c hs h o u l db ef e a t u r e dw i t h h i g hq u a l i t y , h i g i lr e l i a b i l i t y ，h i g l ls e n s i t i v i t y , e x t e n s i b i l i t y , s y s t e mt r a n s p a r e n c ya sw e l la si n d e p e n d e n tt op l a t f o r ma n dl a n g u a g e ，a n d s of o r t h t 1 l e r e f o r e w h a tk i n do fs y s t e r nh a ss u c hf e a t u r e st os a t i s “p u b l i cn e e d sa n d h o wt od e v e l o ps u c hak i n do fs y s t e me f f e c t i v e l y ，q u i c k l ya n ds u c c e s s f u l l ya r et h e p r o b l e m s w o r t hr e s e a r c h i n ga tp r e s e n t 1 蚤cp a p e ra i m sa ta b o v ep r o b l e m sa n dt a k e st h eu n i v e r s i t yt e a c h i n gm a n a g e m e n t s y s t e ma st h er e s e a r c ht a r g e t g r o u n d i n go nt h ed e v e l o p m e n to ft h eu m v e r s i t vt e a c h i n g m a n a g e m e n ts y s t e mb ys t r i c t l ya c c o r d i n gt ot h es o f t w a r ed e v e l o p m e n tl i f ec y c l e ( s d l c ) ，f a i r l yt h o r o u g l lr e s e a r c hh a sb e e nd o n eo nt h es o f t w a r ed e v e l o p i n gm e t h o d ， s o f t w a r ea r c h i t e c t u r ea n dk e ys k i l l s i nt h ef i r s tp a r to ft h ep a p e r , t h ep a p e rn a r r a t e st h ew h o l ep r o g r e s so fd e v e l o p i n g ad i s t r i b u t e dt m i v e r s i t yt e a c h i n gm a n a g e m e n ts y s t e mo nc s 、b sm i x e dm o d e ，i nl i g h t o ft h ew a yt 0a p p l yt h es d l co nt h el a t e s tp l a t f o r m n e t 2 0 0 5 a l s oa n a l y s e ao ft h e p u r p o s e ，t a s k ，m e t h o d ，s t e pa n d s oo ni ne a c hd e v e l o p m e n tp h a 辩a r ed i s c u s s e dh e r e 皿e c o m b i n a t i o nb e t w e e nt h e o r ya n dp r a c t i c ei sd i s p l a y e dh e r e m yv i e w sf r o mr e s e a r c ho n h o wt ob u i l da no p e n , e x t e n d a b l e ，c o m p a t i b l em i sa r ep r o p o s e d i nt h es e c o n dp a r t ，t h ep a p e rd i s c u s s e st h ea p p l i c a t i o nl a y e r , s y s t e ma r c h i t e c t u r e a n ds o f t w a r ep a t t e r n s f i n a l l y ，c o m b i n e d 、】l r i mt h el a t e s td e v e l o p i n gp l a t f o r m ，m yo w n d e v e l o p m e n tr o o d e l c s b sm i x e dm o d ed i s t r i b u t e dm i sw h i c hi sb a s e do nt h e p l a t f o r mo f n e ti sp r o p o s e dt od e v e l o p t h ee x c e l l e n tf e a m r e so fd i s t r i b u t e da r c m t e c m r ea r ew o r t h yo u ra t t e n t i o n 。b u to n t h eo t h e rh a n dt h e yc o m p l i c a t et h ed e v e l o p m e n to fs o f t w a r e t h ed e v e l o p m e n to f d i s t r i b u t e da p p l i c a t i o nl i e so ns o m ek e yt c c h n i q u e aa n de x t e n tp l a t f o r m t h e n t h e r ei s b r i e fi n t r o d u c t i o nt ot h ek e yn e c e s s a r yt e c h n i q u e s ，t h et h i r dp a r tp r e s e n t sc o m p a r i s o n a m o n gt h r e ek i n d so ft y p i c a lp l a t f o r m ，t h er e a s o nt oc h o o s e n e t 9a n di n t r o d u c t i o nt o t h es k i u sr e q u k e d b y n e t a tl a s t , c o n e l u s i o ni sm a d ef r o mb o t ht h ep r a c t i c a la p p l i c a t i o n s o f t w a r es t n l c t u r e a n dt h es y s t e md e v e l o p m e n tm e t h o d ，w h i c hb e a r ss o m eg u i d i n gm e a n i n gf o rd e v e l o p i n g m i si nt h ef u t a r e k e yw o r d s ：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 ，d i s t r i b u t e da p p l i c a t i o n ，c s 、b s m i x e dm o d e l 硕士论文修改提纲 硕士论文修改提纲 姓名赖基纯学号2 0 0 1 0 1 3 ( 同等学力) 硕士论文分布式高校教学管理系统的修改如下： 1 p 4 3 一p 5 5 原论文第七章“应用分层、系统体系结构与软件模式”已进行精减并 放入了第六章。高校教学管理系统系统设计”部分，合并后成为新的第六章，页 码范围变为p 3 8 5 3 。 2 p 5 6 - p 7 5 原论文第八章“系统实施的关键技术与开发平台”己放入到原第九章 “系统实施与测试部分”，合并之后成为新的第七章。并且在论文的实现方面 的进行了充实，修改后页码范围为p 5 4 - p 7 5 。 3 其它章节与修改章节相关的部分作了对应修改。 4 p 8 2 修改了对于老师的称呼，修改学校、部门的简称为全称，此部分为致谢， 修改后页码为p 7 7 。 5 全文统一了文字写法，如b s 的统一，不再有b s 的写法 导师： 答辩委员会主席： 2 0 0 7 年1 月2 1 日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，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 为获得电子科技大学或其它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 确的说明并表示谢意。 签名：蚕乞塞睦 日期：彩年，月多日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文 的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁 盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文 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、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此规定) 签名：导师签名： 日期：细石 第一章引言 第一章引言 本章主要阐述了本课题的背景、来源、重要理论意义、实用价值及本人在课题 中的工作。 1 1 课题背景 我国教育事业高速发展，高校数量显著增长，学校规模不断扩大，学生人数不 断增长，普遍出现了多校区办学的现象。同时，高等教育正在由学年制的管理模 式向学分制模式转变。这些变化对高校的教学管理系统提出了巨大的数量要求和 新型的功能要求，现行在用的部分系统也面临更新换代的需求“1 。 本人于2 0 0 5 年走上教学管理工作岗位，作为一名教学管理人员，如何有效地 进行教学管理和为广大师生提供优异的服务是我必须思考的问题。学校在信息化 建设上已经投入大量的人力、物力、财力，成效也比较显著。但认真分析我校教 学管理的模式和计算机应用现状，可以发现计算机在教学管理中的应用仍然处在 较低层次。典型的情况是大量计算机硬件堆积，大量的管理系统各自为阵，数据 没有完全共享，总之是应用孤岛和信息孤岛同时存在。 本人从事软件开发有好几年了，积累了一定经验，同时也遇到了大量问题。如 软件开发失败，开发出来的软件功能、性能不如意，不能根据需要扩展。另一方 面本人从事信息管理与信息系统教学多年，也在理论上遇到不少值得探讨的地方。 这些都驱使我努力做一些理论研究，并开发应用系统。 1 2 论文研究的内容及意义 在开发之初的问题定义阶段就应该明白用户最终需要怎样一个系统，确定目标 系统的体系结构。在进行系统开发可行性研究时必须把目标系统体系结构问题考 虑在内，把它当成用户需求级别的问题来考虑是否可行。随着w e b 技术的发展， c s 模式的应用有许多也在升级或者向b s 模式迁移，b s 模式的系统也不是尽善 尽美，开发新系统时系统模式是我们必须考虑的问题。要开发分布式系统，有一 些关键技术是不可或缺的。选用优异的最新平台会让我们的开发工作事半功倍。 电子科技大学硕士学位论文 要成功地开发m i s 系统，必须综合应用相关学科知识，严格地按软件工程的理论 和方法选用恰当的方法。本文研究的内容主要包括应用分层、系统体系结构、软 件模式、需要掌握的关键技术，平台比较与选择、高校教学管理系统开发实践， 试图从应用分层、系统体系结构和软件模式及应当掌握那些技术和选择合适的平 台等方面给出自己的见解。本人做了一定的理论研究并应用于实践，目标系统具 有一定实际价值。本文描述了研究内容和过程，对于开发舡s 系统整个开发过程 的各个方面都有一定的指导作用，特别是对于体系结构方面的分析存在一定理论 意义。 1 3 论文组织 本文首先概述了管理信息系统和高校教学管理系统，接着对系统开发的全过程 进行描述和分析。在系统设计中阑述了应用分层思想，然后分析了各种软件模式 及优缺点，接着分析了程序体系结构，指出本系统应采用的体系结构c s 、b s 混合模式分布式体系结构。实施阶段的内容本文主要介绍了几种重要技术，它们 是开发分布式应用应当具备的，然后是对几种典型平台进行了比较并做了选择， 还介绍了在n e t 平台上典型的程序体系结构及这些重要技术新的发展和应用。最 后我从系统实际价值、开发方法、体系结构和技术与平台等方面进行了分析和总 结。全文由八章组成，每章的主要内容分别是： 第一章引言 主要说明了本文的主要论述对象，课题的研究背景、研究内容和价值，以及介 绍各章节的主要内容。 第二章高校教学管理系统概述 这一章首先概述了管理信息系统的概念和结构，接着对高校教学管理系统的现 状、主要特征、基本要求及问题定义进行了描述。 第三章高校教学管理系统可行性分析 本章首先介绍了可行性分析的目的和任务，然后对高校教学管理系统的开发进 行了可行性分析，并撰写了详细的可行性分析报告。 第四章高校教学管理系统总体规划 这一章首先介绍了总体规划的任务和时机，然后进行了简单规划。 第五章高校教学管理系统需求分析 这一章对高校教学管理系统进行了业务流程分析、数据流程分析、数据立即存 2 第一章引言 取分析、建立了数据字典，最后给出了目标系统逻辑模型。 第六章高校教学管理系统系统设计 这一章首先介绍了系统设计的目标、任务和内容，然后介绍了高校教学管理系 统功能模块、系统结构、编码、数据库、网络5 个方面的设计。系统结构设计分 成三个方面的内容。第一部份首先阐述了分层理论，接着介绍了计算机应用分层 的发展，然后给出了如何分层的基本方法。第二部分介绍了系统体系结构，重点 结合分布式体系结构分析了系统体系结构对于软件功能、性能的影响。第三部分 介绍了软件模式的发展历程，对几种软件模式进行了介绍和分析，指出了其优缺 点，给出了我们的选择。 第七章系统实施与测试 这一章首先介绍本系统实施的关键技术分析与开发平台，包括组件技术、数据 访问技术、对几种主流平台进行的比较和分析，然后是n e t 平台及其关键技术的 介绍。然后本章以系统两个部分的实现为例介绍了系统的实施，并简单的介绍了 了测试。 第八章总结 这一章从应用如何分层、选择体系结构、如何确定软件模式，需要掌握哪些关 键技术、管理信息系统开发方法、目标系统实际价值等方面进行了总结，给出了 一些自己的见解。 3 电子科技大学硕士学位论文 第二章高校教学管理系统概述 教学管理系统t m s ( t e a c h i n gm a n a g e m e n ts y s t e m ) 是对学校的以教与育为主 体的管理工作和学生的学与评工作提供系统支持的管理信息系统。 2 1 管理信息系统概述 教学管理系统是非常典型的管理信息系统，开发这样的系统有必要先理解什 么是管理信息系统。 2 1 1 管理信息系统的概念 一般系统模型包括6 个组成部分：输入( i n p u t ) 、处理( p r o c e s s ) 、输出 ( o u t p u t ) 、控制( c o n t r 0 1 ) 、反馈( r e a c t i o n ) 和边界( b o u n d a r y ) 。信息系统 除了具有一般系统的6 个组成部分以外，还具有另外3 个组成部分：人员、过程 和数据。 现代的信息系统一般指计算机化的信息系统，即自动信息系统，是指能够对 数据进行收集、存储、加工处理、检索和传输，并能提供有用信息的系统。各行 各业各个层次都有专门为之服务的信息系统，为管理层服务的是管理信息系统。 1 9 8 5 年，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 ) 创始人、 明尼苏达大学卡尔森管理学院的著名教授g o r d o nb d a v i s 给出了m i s 较完整的 定义，如今我们认为：管理信息系统是一个由人、计算机组成的能进行信息收集、 传递、存储、加工、维护和使用的社会技术系统。管理信息系统能实测企业的各 种运行情况；利用过去的数据预测未来；从企业全局出发辅助企业进行决策；利 用信息控制企业的行为；帮助企业实现其规划目标o 】。 m i s 系统一般由四个要素构成：现代经济管理理论、系统工程、数学方法、计 算机手段。 2 1 。2 管理信息系统的结构 m i s 离不开计算机系统和管理信息处理软件。计算机系统由计算机硬件和计算 4 第二章高校教学管理系统概述 机系统软件组成。根据规模的不同，计算机系统的组成有很大差别。 计算机硬件系统有单机系统、联机系统和网络系统。计算机软件系统是与计 算机硬件规模相适应的，通常由操作系统、编译系统、网络通讯软件、图形处理 软件、文字处理软件以及数据库管理系统组成。管理信息处理软件是在计算机系 统支持下，面向管理的软件系统。它包括公共数据库、专用数据库、数学模型库、 公共应用程序和系统总控软件以及由它们支持的一系列职能子系统。 2 2 高校教学管理系统的现状分析 当前，广大高校正在积极采用先进的手段进行教学管理，很多学校已实现教学 工作的计算机管理。现有的教学管理系统提高了工作效率，促进了教学管理的信 息化、科学化、现代化。然而，现行的系统不同程度地存在以下问题： 1 、时效性难以满足要求。高等教育正由学年制向学分制模式转变，教学管理 的需求已经发生较大变化，而现有的t m s 难以适应新需求。 2 、难以满足分布式分层管理的要求。近几年高校扩招、合并、设立二级学院 是比较普遍的现象，因此学校教学工作量日益增大，教学工作分层管理，多校区 协调对高校教学管理系统进一步提出了分布式网络化的要求，对传统的t m s 提出 了更高的挑战。 3 、系统安全性和稳定性不够高。日益膨胀的数据量和网络化管理带来的对数 据安全性和系统运行稳定性的要求越来越高，而现有的t m s 难以适应要求。 4 、决策支持功能不够强。系统功能基本上局限在查询、统计、分析、输出等 较低层次上，缺乏智能处理、辅助决策功能。 5 、性能较差。有许多现存的系统已经实现系统功能，但如排课之类的功能弱 或较差。捌 除此之外，假设系统本身不存在以上问题，不同学校的教学管理模式有差别， 因而相应的教学计划、排课方法、学籍管理、考试管理、成绩登载、毕业资格的 认定等也存在差别。改变原有的教学管理模式必须付出人力、物力和财力上的巨 大代价，且不是一朝一夕可以完成的，同时还有可能使原本井然有序的教学管理 活动在短期内引起混乱。 5 电子科技大学硕士学位论文 2 3 高校教学管理系统的主要特征 教学管理系统显然是一般管理信息系统的特例，是管理信息系统在教学管理 领域的应用，一般管理信息系统的理论、方法和开发程序等对教学管理系统有重 要的借鉴作用。但是，教学管理系统并不等同于管理信息系统，它具有自己的重 要特征。 1 、信息结构的复杂性 教学领域是知识、信息密集型领域，教学及其管理活动都是以信息工作为主 要内容和任务，教学系统、高校教学管理系统本身就是一个信息系统。教学及其 管理活动中产生各种信息，既有教学内容信息又有教学控制信息，既有教学管理 状态信息、又有教学管理控制信息，既有结果信息又有过程信息，既有微观底层 信息又有战略管理信息等等，信息结构非常复杂嘲。 2 、信息服务对象的多层次性 教学管理系统的服务对象是教学管理者，高校教学管理系统中的教学管理者 是多层次的，从理想化的角度，管理信息系统应能够为所有层次教学管理者服务， 实践中也至少包括3 - 4 个层次。这与企业管理信息系统一般服务1 - 2 个管理层次 相比有明显不同。 3 、教学管理数据的非数值化 教学管理中的数据绝大多数还是非数值化数据，这些数据给存贮、查询、统 计分析等带来较大困难。 4 、决策支持的半结构化 所谓结构化问题，是指对某一决策过程的环境及原则，我们能够用明确的语言 ( 包括数学的或逻辑的、定量的或定性的等) 加以说明与描述，如果能够描述清楚 的，则称之为结构化决策，不能够描述清楚的，称之为非结构化决策，介于两者 之间的，称为半结构化决策。结构化的决策过程意味着最终可通过管理信息系统 的计算机模型将其“程序化”，从而无需管理者参与决策过程。在教学管理中，决 策过程往往难以用明确的模型来表述，教学管理决策只能是半结构化的，因此， 教学管理系统对教学管理决策的支持是半结构化的，人在教学管理系统中起着十 分重要的作用，这一特征要比一般管理信息系统突出得多。 以上特征表明，教学管理系统无论是系统本身的结构、功能等描述，还是 系统的建设等方面，都与一般管理信息系统有所不同。因此，在借鉴一般管理信 息系统理论与方法的基础上，建立教学管理系统自己的理论体系和方法体系是十 6 第二章高校教学管理系统概述 分必要的。 2 4 高校教学管理系统应该是怎样一个系统( 问题定义) 根据高等学校教学管理要点，教学管理一般包括教学计划管理、教学运行 管理、教学质量管理与评价，以及学科、专业、课程、教材、实验室、实践教学 基地、学风、教学队伍、教学管理制度等教学基本建设的管理。这个系统应该为 这些方面的管理的提供系统支持。它应该是一个实时系统以对用户的请求及时响 应；能多用户共享以同时向多个用户服务；能远程访问以便对用户提供更便捷的 服务；能从不同的平台进行访问以减少对用户使用平台的限制；并且应该具备扩 展能力以适应学校规模扩张的需要和业务的扩展；应具备很高安全性以保证教学 管理的严肃性；应当具备决策支持功能以对学校的决定提供支持。为了满足用户 的要求，目标系统必须是一个c s 、b s 混合模式的分布式系统。综上所述，高校 教学管理系统为典型的管理信息系统，其功能需求是很明确而且相当部分是长期 稳定的，所以采用结构化生命周期方法较为合适。 根据项目开发的阶段划分，用户提出初始要求的阶段称为“问题定义”阶段， 用户因因自身的计算机知识不同提出的要求的全面与否、明确与否存在很大差别。 本项目的开发者同时也是最终的用户，所以要求较为明确。 7 电子科技大学硕士学位论文 第三章高校教学管理系统可行性分析 在进行大规模系统开发之前，要从有益性、可能性和必要性等方面对未来系统 的经济效益、社会效益进行初步分析，以确定系统开发是否必要并且可行。通常 可能性可以从技术可行性、经济可行性和运行可行性3 个方面来考虑。 3 i 可行性分析的目的 g b 5 6 7 8 8 计算机软件产品开发文件编制指南中指出，可行性分析的目的是： 说明该软件开发项目的实现在技术上、经济上和社会条件上的可行性；评述为合 理地达到开发目标可能选择的各种方案；说明并论证所选定的方案。 3 2 可行性分析的任务 依据g b 5 6 6 - 8 8 计算机软件开发规范所指出的，可行性分析的主要任务是 了解客户的要求及现实环境，从技术、经济和社会因素等3 个方面研究并论证本 软件项目开发的可行性，编写可行性分析报告，制定初步的项目开发计划。 可行性分析应对系统目标等内容从对现实系统初步调查开始按一定的步骤进 行，最终应当得出项目开发是否可行的结论。实际上本阶段首先要进一步明确用 户需求从而确定新系统目标，描述用户需求的文档是用户需求说明书，我们可 以在此阶段形成它，但可以肯定此时形成的用户需求说明书是不全面的和不 够清晰、明确的，但它可以作为确定项目开发是否可行的参照。在现实中开发大 型m i s ，人们总是把用户需求说明书与可行性分析报告分开，在项目立项 之前会形成一系列立项文档，如托普软件的t p u p 就是这样用户需求的完整描述 应当是系统分析阶段形成的用户需求说明书，从最初用户提出问题到初步调查 之后得到的用户需求说明书再到分析阶段形成的用户需求说明书，这是逐 步完善的过程。因为高校教学管理系统并不是太大，需求相对明确，我这里用户 只写一个可行性分析报告，里面包括了用户基本需求的描述。 8 第三章高校教学管理系统可行性分析 3 3 高校教学管理系统可行性分析报告 3 3 1 引言 一、编写目的 编写本技术可行性分析报告的目的是： 1 、总结可行性研究结果，为决定是否进行本项目开发提供依据； 2 、评价为了合理地达到开发目标所可能选择的各种技术方案，说明并论证所选 用的方案。 二、背景 近几年，高等教育事业得到了突飞猛进的发展，中国基本实现高等教育大众化。 1 9 9 8 年以来我校本部本专科学生人数从1 9 8 8 年的1 0 0 0 0 左右上升到现在的2 5 0 0 0 人以上。学生人数的激增使得教学管理工作量成倍增加，教学资源相对紧张。在 扩招以外，根据教育发展的趋势，实行学分制是必然是趋势；同时国家修订了一 系列相关政策如新的普通高等学校学生管理规定。从2 0 0 2 年起教育部又发布 了一系列文件要求加强高等学校本科教学工作质量。我校于2 0 0 1 年由原成都理工 学院、四川商专、治金工业干部学校三校合并而来，合并后又建立了二级学院实 施权力下放、管理重心下移，情况比一般的学校更加复杂。在这样的形势下，如 何落实国家、学校政策、实施高效的管理，使我校教育教学工作更上新台阶，我 们的教学管理工作面临前所未有的挑战。 本项目由理工大学教务处教务科提出，教务科承建，项目定为产品型项目，本 产品定为二本及以下高等院校，产品开发出来后首先在成都理工大学试用，具体 试用人员包括校内全部教学相关人员( 如教务员、学生和教师) ，试用成功后推广。 三、定义 高等学校：经国家教育部批准设立的从事高等教育的学校。 高校教学管理：高校教学管理是指对学生的学与教师的教以及相关内容及各个 环节的管理，一般包括教学计划管理、教学运行管理、教学质量管理与评价， 以及学科、专业、课程、教材、实验室、实践教学基地、学风、教学队伍、教 学管理制度等教学基本建设的管理。 c b d ：即c o m p o n e n tb a s e dd e v e l o p m e n t ，基于组件的开发。 ，n e t 框架：m i c r o s o f t 推出的网络应用平台，v i s u a ls t u d i o n e t 是快速建立 w e b 应用程序和高性能桌面应用程序的工具。 9 电子科技大学硕士学位论文 v i s u a lc # n e t ( 简写为c # ) ：c 抖是m i c r o s o f t 为适应未来网络技术的发展而推 出的新一代编程语言，是专为n e t 平台量身定做的开发语言。 a s p n e t ：建立在n e t 框架编程类库之上，提供了一个w e b 应用程序模型，使 用这个模型可以方便迅速地开发出功能强大的w e b 应用程序，是当今w e b 开发 的主流技术。 3 3 2 现行系统调查研究与分析 一、组织机构调查 成都理工的教学管理机构设置如下： 图3 - 1 成都理工的教学管理机构设置图 第三章高校教学管理系统可行性分析 对以上结构分析可以发现，岗位设置并不明确和合理，如注册中心责任不明， 而系统维护与系统开发并不是教学管理的常规内容，这说明从信息系统的角度讲， 组织结构有应该调整的地方。 二、业务流程调查 教务处及学院教务科主要负责学校教学工作的管理，具体流程如下： 1 、各学院调整专业设置( 新增、删除、调整) ，并根据专业设置上报培养方案、 教学计划；教务处出面组织全校讨论，审定专业设置、协调各专业教学计划， 最后形成综合教学计划下发各学院。 2 、每年根据人才市场需求及现有的专业情况，制定年度招生计划，然后进行招生。 3 、每学期期中各学院修订执行计划，教务处审定下期执行计划；教务处、学院教 务科根据执行计划下达教学任务书；各系部根据执行计划和教学任务书安排授 课教师、分配任务，填写并回传教学任务书，选购教材。 4 、学校制定作息时间，教务处制定下期教学日历。 5 、教学员根据教学进程计划、学生学籍( 对于新生根据招生计划) 、教学任务书、 教师信息、教室信息、教学日历等统一协调全校资源完成排课。教务处制定出 全校课程表，教室使用表。学院将课程表下发系部、学生。 6 、教务处从招生办接收新生名单、编班。 7 、新生报到，填写学生情况登记表两份( 有差别) ，学院审核后一份上报学生处， 一份上报教务处，教务处将这些报表汇总与招生名单核对，核实无误后存档。 8 、每期开学学生报到注册，教务处处理学生学籍( 交费注册) 。 9 、学生根据课程安排情况和专业教学计划选课、退课。 1 0 、每学期开学教学检查、期中实习检查；每年下半年讲课竞赛，听取公开课； 期中领导听课。 1 l 、组织各种校内外竞赛、评奖、发证书。 1 2 、教务员根据课程安排和学生选课情况排考。 1 3 、任课教师出卷，系部主任审题，教师托印试卷。 1 4 、学生因为特殊情况办理缓考。 1 5 、考试管理。 1 6 、教师上传成绩、试卷分析、试卷存档。 1 7 、学生、班主任等查询学生成绩。 1 8 、学生查卷( 查卷管理) 。 1 l 电子科技大学硕士学位论文 1 9 、每学期开学教务处进行成绩汇总，组织公共课重考( 对缓考没有安排) ，打印 重考名单并下发学院；学院组织专业课重考；各学院教师出题、判卷，提交成 绩到教务处，教务处上传成绩。 2 0 、教务处各种成绩到位后统计学生课程不合格情况；学院进行重新学习安排， 学生报名，学院将名单提供给任课教师，教师按正常教学任务授课、出题、判 卷，提交成绩到教务处。( 已有专门重新学习管理系统) 2 l 、年终学院、教务处根据教师信息及课程安排计算教师工作量。 2 2 、每学年初学院、教务处根据成绩信息进行学业警示。 2 3 、学院、教务处根据学生表现进行奖惩。 2 4 、学院、教务处等根据学生申请、学生表现、学院意见、成绩信息等进行学籍 处理( 休学、复学、退学等) 并进行记载。 2 5 、学院、教务处结合教学计划和学生成绩信息进行毕业资格审查。 2 6 、学生评教、教学质量管理( 讲课竞赛、公开课) 。 2 7 、为了促进教学改革，提高教学质量，每年教务处要进行教学改革项目的立项、 管理、验收等工作，教研科进行教改项目管理。 2 8 、实践教学管理：日常实践管理；毕业实习( 设计) 管理：各专业教师在学生 毕业前一期期中提交毕业设计( 论文) 题目，系部审核后，学生选题；教师给 学生下达毕业设计任务；学生在毕业学期进行毕业实习，教学进行指导；学生 做毕业设计，教师进行辅导；学生提交毕业设计( 论文) ，教师评阅，审阅， 答辩。( 答辩成绩提交缺乏管理) 教务处实习检查，抽查答辩。 大多数业务集中在一学期的某一段时间进行，如选课、排课、新生报到，这些 业务的业务量很大，同时进行的可能达到成百上千人。某些业务随时都有可能进 行，如成绩查询等，这种业务在考试之后会很频繁，在其它时间段也会有。而申 请休学之类的业务随时可能进行并且不具有时间规律。下边图3 2 为高校教学管 理系统高层业务流程图，这张高层业务流程图反映出了系统总体业务概况，由于 各项业务是在教务处及各院系有关教学人员的共同参与下完成的，所以在业务流 程图中没有将他们反映出来，仅把系统外援其他部门或人等表达出来。凡是涉及 到其它职能部门的业务均进行单列以关注接口与扩展性，但居于财务的特殊性， 本系统不过多考虑与财务接口问题。注册中心不明确，无明确的质量管理部门( 其 职能原来由办办室承担，现已成立注册中心) 三、数据流程分析 根据业务流程调查，可知数据之间关系如图3 - 3 。 匝舌；蜡昧爿噬恒蠕睡酎瓤扑鞯辎恒qn匝 一黎 1 4 执行 计划管理 l + d o 专业设置 厂一 d 1 课程 d 2 教学计划 d 1 课程 d 3 执行计划 图5 - 6 教学计划管理数据流程图 二、学生管理 根据图5 7 及对教学计划进一步调查后可知，学生管理子系统的主要外部项有 2 个：招生办和学生。 学生管理的输入输出数据流如表5 3 所示。 表5 - 3 学生管理输入腧出数据流表 输入来源 去处 输出来源 去处 新生名单招生办导入新生名单报到单打印报到单 学生 通知书学生新生报到 新生登记表 学生 新生信息核对 与学生管理相关的数据存储如下： 1 、d 4 ，学生名册。 学生管理业务主要考虑与外部系统接口，所以实质上是学生基本信息管理，所 包含的业务在数据流图中均有体现，说明相关的业务在目标的系统中都要实现， 进行计算机管理。学生管理业务流程图如下： 3 1 电子科技大学硕士学位论文 图5 - 7 学生管理数据流程图 三、排课 根据图5 - 8 及对排课业务进一步调查后可知，排课子系统主要外部项有3 个； 教务处、学院和教师。 排课管理的输入输出数据流如表5 - 4 所示。 表5 4 排课输入输出数据流表 输入 来源去处输出来源去处 教学日历教务处输入教学日历 课表排课教师 作息时间教务处输入作息时间 教学任务书学院排课 调课申请教师排课 与排课相关的数据存储如下： l 、d 5 ，教学日历 2 、d 6 ，作息时间。 3 、d 3 ，执行计划 4 、d 7 ，教学任务 5 、d 8 ，教师信息 6 、d 9 ，教师使用信息 7 、d i o ，教室信息 8 、d l l ，教室使用信息 9 、d 1 2 ，学生学籍 1 0 、d 1 3 ，课程安排 1 1 、d 1 4 ，调课记录 业务流程中如教师申请调课先要由学院审批，再由教务处领导审批，但这些都 第五章高校教学管理系统需求分析 不在系统中实现，在此仅是完成调课并将记录在系统中，故人工环节均不在流图 中反映。排课数据流程图如下： 图5 - 8 排课数据流程图 四、学籍管理 根据图5 - 9 及对学籍管理业务进一步调查后可知，学籍管理业务外部项有2 个： 教务处、学院、计财处和用人单位。学籍管理的输入输出数据流如下表： 表5 - 5 学籍管理输入输出数据流表 输入 来源去处 输出来源 去处 交费名单 计财处 建立学籍 毕业资格审查表初审毕业资格学院 学籍变动申请学生、学院学籍变动处理学籍变动通知修改学籍学院生 违纪作弊登记表教务处学籍变动处理学生学籍毕业登记用人单位 毕业、授位申请学生 初审毕业资格 毕业资格审查表 学院 复审毕业资格 与学籍管理相关的数据存储如下： 1 、d 4 ，学生名册 2 、d 1 5 ，学籍变动 3 、d 1 2 ，学生学籍 4 、d 2 ，教学计划 根据学习成绩形成的学籍处理或学业警示名单在学生成绩管理中生成，在此子 系统中由学院提供( 形式为学籍变动申请) 。学籍变动的初审、审查、领导审批均 一旦王型堇盔堂堡主堂堡鲨苎 由人工完成，不在系统内实现。学生考试作弊由教务处根据考场记录和相关材料 认定，只是在认定后在系统中记录，这以前的工作也不在系统中实现。领导审批 意见( 有可能是校务会通过) 也不在系统中记录。只是领导审批以后对结果进行 记录，然后根据记录修改学籍。 学生自愿提出的学籍变动以及学院等根据学生的表现( 如旷课、作弊等) 提出 的学籍处理由“学籍变动处理”功能来完成，该项功能如何实现在这张二级图表 示得并不明确，因此还需进一步扩展成三级数据流程图。学籍管理数据流程图如 图5 9 。 图5 9 学籍管理数据流程图 实践教学已做了大量工作，需求清楚，所以省略。其它子系统略。 5 3 数据和数据字典 5 3 1 数据 数据是系统要处理的主要对象，因此全面、准确地收集、整理、分析数据是系 统分析阶段的另一项重要任务。经过对数据的广泛收集、汇总，再全面分析，将 数据分为以下3 类： l 、本系统输入数据类 第五章高校教学管理系统需求分析 2 、本系统内要存储的数据类 3 、本系统产生的数据类 5 3 2 数据字典 数据字典是将数据元素、数据结构、数据流、数据存储、处理功能和外部实体 等内容的详细情况加以记录，并按照一定方式排列所形成的一部关于数据的字典 圆。以下内容需严格遵循教育信息化标准的规定，下边仅以教学计划相关部分 举例描述。 一、数据存储及规范化 以d o 专业设置、d 1 课程、d 2 教学计划为例，考虑到学校对外数据交互、校 内非专职人员兼课等各种情况需把这几个数据存储分解并增加数据结构，参照标 准具体设置如下： 学校基本信息( 略：参见标准) 部门基本信息： 部门号+ 部门名称+ 部门英文名称+ 部门简称+ 办别码+ 部门类别 + 建立年月+ 行政负责人+ 党务负责人( 对应于标准中院系所部中心) 部门概况信息( 略：参见标准) 专业基本情况：所属部门号+ 专业号+ 专业名称+ 专业简称+ 专业英文名称+ 建立 年月+ 本专科专业码+ 研究生专业码+ 入学年月+ 总学分+ 必修学分+ 选修学分 专业所设课程情况：开设学年度+ 开课学期码+ 课程号+ 课程类另d 码+ 学分+ 学时 课程基本情况： 课程号+ 课程名称+ 课程英文名称+ 网上教学状况+ 课程简介+ 课程要求 教学计划：开课部门号+ 限选专业名称+ 课程级别码+ 授课教师职工号+ 英语授课 状况+ 总学时+ 讲授学时+ 实验学时+ 习题学时+ 授课方式码+ 教材+ 参考书目+ 预修课 程+ 开课学期码+ 考试方式码 另对于数据存储中取值为枚举值的数据项一般都依照标准建立课程级别代码、 授课方式代码、学期代码、考试方式代码等数据存储。 这个数据结构已符合3 n f 。 其它数据存储略。 二、数据元素 数据元素是最小的数据组成单位，前边数据存储在逻辑决定数据库的表及表的 电子科技大学硕士学位论文 字段个数等，数据元素决定每个字段具体的数据类型及取值和含义。 部门号= 2 ( 数字字符) 2 ，无别名，唯一描述一个学校部门，从“0 l ”开始，在 专业号，课程号，教学计划号中冗余出现，在涉及到对外数据时与学校代码合并。 部门名称= 2 汉字 2 0 ，无别名，部门名称友好表述，仅在部门设置中出现 部门类别= l 字符) l ，无别名，参见d m - y x s l b 院系所部中心类别代码 学科门类= 按国家标准设置 学位= 按国家标准对应设置 总之数据元素的具体设置和含义严格遵循标准。 5 4 数据立即存取分析 数据立即存取分析要弄明白用户可能对新系统提出什么数据请求，想从新系统 中获得什么样的信息，特别是有哪些立即请求。系统分析在分析清楚这些请求之 后要提出处理方法和存储方式。( 有了前边的分析，本系统本部分已基本清楚，所 以略去) 5 5 新系统逻辑模型 根据对现行系统的分析，对其进行改进之后提出新系统逻辑模型。教材管理已 有独立系统运行，实践教学管理己单独立项，所以本系统不再考虑( 最多考虑接 口) ，质量管理缺乏记录，应当加入相应数据存储。另本系统部分都需要查询和统 计功能并要输出一系统报表，所以加入查询、统计、报表管理3 个部分。 到辎瓣鑫f螺幡辐on匦 蜒隶错栏嫘帐割舡扑秘辎恒褂旧拣 电子科技大学硕士学位论文 第六章高校教学管理系统系统设计 系统设计阶段就是从信息系统的总体目标出发，根