（电路与系统专业论文）基于CS与BS混合模式的成人高等教育学分制管理信息系统的研究与实现[电路与系统专业优秀论文].pdf

摘要 随着我国国民经济以及科学技术突飞猛进的发展，作为我国高等教育体 系中不可缺少的重要组成部分的成人高等教育，也得到了快速的发展，取得 了令人瞩目的成绩。但是，成人高等教育存在管理任务艰巨、管理力量薄弱、管理手段落 后、管理效率低下、规范化和标准化程度不高等诸多问题。信息化管理一直处于比较落后 的状态。因此，开发一种安全、可靠、稳定、高效的计算机自动化管理软件系统来科学管 理整个成人高等教育的各项工作是当务之急。 本论文是以广西师范大学电子技术研究所给该校成人教育学院开发的成人高 等教育学分制管理信息系统实际应用项目为背景。主要着眼于成人高等教育学分 制管理信息系统的设计与实现。详细地介绍了成人高等教育管理软件系统的现状 和特点，系统开发方法，系统需求分析，基于c s 和b s 混合模式的体系结构，系 统整体设计解决方案以及各功能模块的设计与实现等。重点对系统的数据库设计， 系统安全可靠性和灵活性等关键性问题进行了深入探讨。针对传统实体一联系数据 库建模方法的局限性，运用面向对象思想进行改进。针对传统基于角色访问控制 方法的局限性，引入了角色方法和角色环境函数新概念进行改进。在系统的灵活 性和通用性方面，我们也采取了相应有效的措旌。在排课管理中运用分级搜索思 想，设计了一种比较实用、高效的排课算法。 目前，整个系统已开发完成并已投入正常使用。系统的各项功能和性能均达 到了设计的要求，系统运行状况良好，获得了用户的好评。该项目已推广应用到 广西工学院、广西梧州高等师范专科学校，并且有多个高校也有购买的意向。 关键词：成人高等教育，学分制管理，管理信息系统，c s ，b s ，r b a c a b s t r a c t w i t ho n rn a t i o n a le c o n o m ya n ds c i e n c et e c h n o l o g ya d v a n c i n gr a p i d l y , t h ea d u l t sh i g h e r e d u c a t i o ni st h ei n d i s p e n s a b l ei m p o r t a n tc o m p o n e n ti nt h eh i g he d u c a t i o ns y s t e mo fo u rc o u n t r y i th a sa l s og o tf a s td e v e l o p m e n ta n do b t a i n e dt h ev e r yg o o da c h i e v e m e n t b u t ，t h e r ee x i s tt h e p r o b l e m s t h a tt h em a n a g e m e n tt a s k sa r ea r d u o u s ，t h em a n a g e m e n ts t r e n g t hi sw e a k ，t h e m a n a g e m e n tm e t h o d sl a gb e h i n d ，t h em a n a g e m e n te f f i c i e n c yi sl o w ，s t a n d a r d i z e dd e g r e ei sn o t h i g ha n ds oo n t h ei n f o r m a t i o n - b a s e dm a n a g e m e n ti si nt h er e l a t i v e l yb a c k w a r ds t a t ea l lt h e t i m e s o ，i ti st h et a s ko ft o pp r i o r i t yt od e v e l o pas a f e ，r e l i a b l e ，s t e a d y , h i g h e f f i c i e n tc o m p u t e r a u t o m a t i cm a n a g e m e n ts o f t w a r et om a n a g et h em a n a g e m e n t so f t h ea d u l t sh i g h e re d u c a t i o n t h et h e s i sc o m e sf r o mt h em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mf o rt h ea d u l t s h i g h e r e d u c a t i o nr e d i ts y s t e md e v e l o p e db yt h ee l e c t r o nt e c h n o l o g yr e s e a r c hi n s t i t u t eo fg u a n g x i n o r m a lu n i v e r s i t yf o ri t sa d u l te d u c t i o nc o l l e g e f o c u so nt h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f t h em a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mf o rt h ea d u l t sh i g h e re d u c a t i o nr e d i ts y s t e mm a i n l y i t i n t r o d u c e si nd e t a i lt h a tt h es t a t ea n dc h a r a c t e r i s t i c so f t h ea d u l t sh i g h e re d u c a t i o nm a n a g e m e n t s o f t w a r es y s t e m ，t h ed e v e l o p m e n ta p p r o a c hu s e d , t h ed e m a n da n a l y s e s ，t h es y s t e ms t r u c t u r eo n t h eb a s i so fc sa n db s ，t h ew h o l ed e s i g ns o l u t i o na n dt h ed e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no f f u n c t i o nm o d u l e ，e t c i te x p l a i n si n d e t a i l t h a tt h ed e s i g no ft h ed a t a b a s e ，t h es e c u r i t y , d e p e n d a b i l i t y , f l e x i b i l i t ya n ds oo n a i m sa tl i m i t a t i o no ft h et r a d i t i o n a le n t i t y - r e l a t i o n s h i p d i a g r a m ，w ei m p r o v et h ed e s i g no ft h ed a t a b a s eb yu s i n go o p f a c e st o l i m i t a t i o no ft h e t r a d i t i o n a lr o l e - b a s e da c c e s sc o n t r o l ，w ei n t r o d u c et w on e wc o n c e p t so fr o l em e n t h o d sa n dr o l e e n v i r o n m e n t a lf u n c t i o n st oi m p r o v e i nt h ef l e x i b i l i t ya n dc o m m o n a b i l i t yo ft h es y s t e m ，w e t a k es o m ec o r r e s p o n d i n ga n de f f e c t i v em e a s u r et o o u s e dt h et h o u g h to fs e a r c h i n gi ng r a d e s ，w e d e s i g nak i n do f m o r ep r a c t i c a l ，h i g h e f f i c i e n ta l g o r i t h mo f c u r n c u l u ms c h e d u l e t h ew h o l ep r o j e c th a sa l r e a d yb e e nf i n i s h e d e v e r yf u n c t i o na n dp e r f o r m a n c eo f t h es y s t e mh a v e r e a c h e dt h ed e m a n dd e s i g n e d ，i tm i l sw e l la n da r ew e l lr e c e i v e db yu s e li th a sa l r e a d yb e e na p p l i e d t og u a n g x iu n i v e r s i t yo ft e c h n o l o g y ，w u z h o ut e a c h e r sc o l l e g eo fg u a n g x in o 、v a n dal o to f u n i v e r s i t i e sw a n tt ob u yt h i ss o f t w a r e k e y w o r d ：t h ea d u l t sh i g h e re d u c a t i o n ，t h ec r e d i ts y s t e m ，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 ， c s ，b s ，r b a c 第一章绪论 第一章绪论 1 1 项目背景 改革丌放以来，随着我国的国民经济以及科学技术的快速发展，我国的高等教育事j 班 也得到了突飞猛进的发展。作为我国高等教育中的重要组成部分的成人高等教育也取得了 令人瞩目的成绩，为社会培养了大批有用的人才和为社会经济的发展作出了巨大豹贡献。 国家教育部出台了一系列的政策支持成人高等教育的改革与发展。随着教育法和面 向2 1 世纪教育振兴行动计划等系列教育法律、法规的出台。终身教育的理念不断深入 人心，成人高等教育同时作为终身教育的组成部分，获得了前所未有的发展机遇。 成人高等教育管理历来是成人高等教育中的一个非常重要的问题，它直接关系到教学 的质量和效率。但是长期以来，我国成人高等教育存在管理任务艰巨、管理力量薄弱、管 理手段落后、管理效率低下、规范化和标准化程度不高等问题，信息化管理一直处于比较 落后的状态。随着信息化时代的到来，传统的管理方式以及管理手段都受到严重冲击。特 别是计算机和网络技术的应用已经使教育思想、观念、模式、方法、手段等发生了巨大的 变化。如何改变管理观念，采用先进的管理方法和工具来加强成人高等教育的科学管理， 以适应现代化的要求，这己成为我们面临的一个非常重要的课题。 1 2 成人高等教育管理的特点 成人高等教育作为我国高等教育不可缺少的重要组成部分，管理工作内容繁多，流 程复杂，除了具有全日制高等教育管理的一般特点外还有自身独有的特点【2 】： 1 教育形式多、层次多、类型多、科类多。成人教育学院实行脱产、业余、夜大、 函授等多种形式以及高中起点本科、高中起点专科、专科升本科等多种层次的教 育。这无疑丰富了办学模式，扩大了学生可选择的学习空间，增加了学生受教育 的机会，但同时也给成人教育学院增加了管理上的复杂性。如何在满足多层次、 多类型管理需要的前提下，提高工作效率，减少工作量，是成人教育学院管理者 必须解决的问题。 2 成人学生工学矛盾比较突出，普遍都不住校，与管理部门面对面交流的机会大大 减少，除了面授期间外，几乎很难得与授课教师交流和沟通。因此，采用一种先 进的管理手段或者工具来加强对学生学习的监督以及管理，加强管理部门、学生 和教师之间的沟通和联系是非常有必要的。 3 成人学生人数多，专业素质参差不齐。特剐是近年来成人高等教育的招生规模不 断扩大，很多高校少则几千人，多则达到了几万人。管理工作量、数据量都是非 常大的，这给管理人员带来了沉重的工作负担。 4 成人教育学院实行学分制管理后，以学分和绩点作为计算学习量的单位和毕业标 准；在一定的程度上逐步淡化了班级概念，不能完全使用学年制的分年级、分班 1 第一章绪论 级的管理办法：学生可以跨年度、跨院系、跨专业选课。学分制管理的实施给学 生的学习带来了较大的灵活性，但是也带来了管理上的复杂性。 由此可见，成人高等教育管理工作内容繁多、管理性复杂，这些问题在实行学分制管 理后更加突出。管理人员劳动强度大，经常加班加点也千不完。因此，必须采用先进的计 算机和网络技术，研发出专门针对成人高等教育学分制管理特点的管理信息系统，力求通 过使用计算机辅助管理，达到提高工作效率，降低管理人员工作强度，满足管理人员、教 师以及学生的多方面需要，促进成人高等教育管理的规范化、科学化、办公自动化的目的。 1 3 本课题研究现状 目前，我国各高校都已普遍经建立了校园网，各教学单位或管理部门都配备了计算机。 但是，各高校的成人教育学院的信息化管理建设还处于相对滞后的状态，专门针对成人高 等教育的管理信息系统还是比较少的。由于近两年才在成人高等教育中引入学分制管理， 所以实行学分制管理的高校并不多，使用学分制管理信息系统辅助教学管理的学校就更少 了。通过调研我们了解到，目前我国各高校的成人高等教育管理信息系统建设情况可概括 为三类： 第一类：专用的单机版管理小软件。这种软件操作与数据都在同一台计算机上，彼此 之间难于实现数据共享和通讯，功能分散、单一，只能完成一些简单的辅助管理工作如学 籍管理、成绩管理等。目前，还有少数条件差一点的高校使用这类软件。 第二类：基于单一的客户机n 务器( c s ) 模式或者浏览器朋艮务器( b s ) 模式的管理软 件。c s 管理软件运行在校园网上，用户可通过专用的客户端软件对位于服务器上的数据 进行存取操作，主要提供教务、学籍和成绩等管理功能；b s 管理软件则运行在校园网或 者因特网上，用户通过浏览器( 如i e ) 实现对w e b 服务器上的信息资源进行存取操作，提供 的功能比较简单，主要是信息发布和信息检索功能。这类软件适用于学年制管理，在实行 学分制管理前，大多数高校使用的就是这类软件。 第三类：基于c s 和b s 混合模式的综合性管理软件。这类软件的最大特点是把c s 与b s 有机结合起来，克服两者的不足，发挥它们的长处。c s 部分提供了对招生、学籍、 教务、成绩和教材等一体化管理功能； 3 s 部分则提供电子邮件服务、信息发布和信息检 索等功能，是c s 部分在网络功能方面的必要补充。这类软件适用于学分制管理，是以后 发展的方向。 下面，我们重点地对目前我国各高校使用的、有代表性的成人高等教育管理软件的运 行模式、功能特点、优缺点等进行简单介绍。 在我国各高校中，条件差一点的，目前多数使用的是单机版的专用教务管理软件。这 类软件最常见的有国家教育部统一推荐使用的学籍管理、成绩管理等专用软件阻及广西教 育厅推荐使用的计算机等级考试报名系统、电子学历注册系统等。它们最大的特点是工作 在单台计算机上，只能实现一些简单的辅助管理功能。缺点在于：单机系统的事务处理、 数据处理能力较低，无法实现多用户的实时请求，系统之间也缺乏数据交换的统一标准， 第一章绪论 无法实现数据共享，从而形成了严重的应用软件“孤岛”。并且随着数据的不断增多，问 题会越来越突出。 大连医科大学和吉林大学等大学的成人教育学院使用的是基于b s 模式的管理信息系 统1 3 , 4 j 。运行在校园网或i n t e r n e t 网上，用户通过浏览器访问w e b 服务器上的共享资源。 主要提供电子邮件服务、信息发布和信息检索等功能。它具有跨越不同平台，界面风格统 一，维护升级简单等优点【5 翻：但是也有明显的缺点：第一、只适合于交互比较简单，数 据量处理不大的信息发布或检索。第二、安全性不高。由于运行在i n t e r n e t i n t r a n e t 网络环境下，极易受到各种攻击或破坏，而系统的安全性正是管理系统最为关注的。 广西师范大学、广西工学院和广西玉林师范学院等几个高校的成人教育学院都曾相继 引入了云南大学伟志软件公司开发的基于c s 模式的成人高等教育管理信息系统。浚系统 工作在校园网内，用户通过专用的客户端软件对位于成教院管理中心的服务器上的数据进 行操作。它提供了学籍管理、教务管理、成绩管理和教材管理功能。该软件存在的缺点是： 第一、该系统是为学年制管理开发的，而现在全国各高效的成人高等教育正在转向学分制 管理改革，因而不合适实行学分制管理的高校使用。例如，广西各高校的成人高等教育基 本上已经实行了学分制管理。第二、在代码的标准化、规范化方面还存在着一些问题。这 套系统是针对云南大学成人高等教育管理的特点开发而成的，与别的高校的管理清况不 同，即使能够使用，也需要进行大量的修改。例如它们的考试号只有8 位，而广西招生录 取系统的考试号是1 2 位。第三、用户权限管理存在不足。例如，该系统把用户的计算机 i p 地址与用户权限绑定在一起，用户只能在固定的计算机上使用，这给用户带来了极大 的不便。如果用户想在别的计算机上使用该系统，必须要申请管理员更改用户信息。又如， 属于相同角色的不同用户有时有个性化的数据访问要求( 例如，同属教师角色的不同教师 只能访问自己所教班级的学生数据) ，但是该系统在这个问题上没有采取有效的处理方法， 相同角色的用户能够访问的数据都是相同，数据的安全性没有得到应有的保障。因此，广 西师范大学、广西工学院和广西玉林师范学院等几个高校花了钱购买该软件，却没有能够 最终使用起来。 近两年，广东工业大学和广东嘉应学院等引入了一套基于e s 与b s 混合模式的成人高 等教育学分制综合管理信息系统。该软件的c s 部分提供了招生、学籍、教务、教材、考 务等管理功能，b s 部分提供了信息发布，学生网上信息查询、网上选课，教师网上登记 作业或考试成绩等功能。据报道，该系统是目前针对成人高等教育学分制管理较为成功的 管理软件之一。但是该系统也有一些缺点：第一、在用户权限管理中与云南大学成人教育 学院的系统一样依然没有解决用户对数据的个性化访问要求问题，数据的安全性得不到应 有的保障。第二、某些功能模块目前不能使用。例如，排课模块不能使用，有些院系一级 的工作与成教院中心的工作重复，在学籍异动管理中的转院系和转专业也不能使用。第三、 该系统基本上是针对本校管理情况开发的，软件在通用性和灵活性处理方面还存在一定的 欠缺。玉林师范学院去年引进了该套管理软件。但是到嗣前为止也没有正常使用起来。 通过以上对国内成人高等教育管理信息系统建设现状分析，我们知道目前专门针对成 第一章绪论 人高等教育管理，特别是学分制管理的管理信息系统还是比较少的。现在开发出来的管理 软件在功能特点、运行模式、系统的安全性和灵活性以及通用性等方面，还存在着许多缺 陷。因此，丌发出一套功能齐全，安全可靠，灵活，维护升级方便，适合成人高等教育学 分制管理的信息系统是本课题研究的目的。 1 4 课题来源及项目解决的关键问题 近年来，我国的成人高等教育事业得到了快速的发展，成人教育的招生规模日益增 大，学生人数运年增加。广西师范大学成人教育学院从2 0 0 3 年招生4 3 0 5 人，猛增到2 0 0 5 年招生9 4 1 8 人，目前在读生达两万多人。但是，该院在成人高等教育信息化管理方面还 是比较落后的，使用的基本还是手工作坊式的管理方式。因此，管理人员劳动强度大、工 作效率低，管理规范化程度低。虽然曾经从云南大学弓f 进了一套管理软件，但由于软件存 在着一些固有的缺陷，根本无法使用，所以对这种管理落后现状没有任何改观。特别地， 该院在2 0 0 3 年在广西区率先实行了学分制管理。在这种管理模式下，学生的管理年限跨 度可达6 年之久，管理工作量、数据量和管理复杂性也跟着成倍增加，管理人员劳动强度 进一步加大。 为了彻底改变这种状况，该院追切需要一套能胜任当前成人高等教育学分制管理的现 代化网络管理信息系统，充分利用计算机管理的优势改变当前管理的落后现j 吠，达到科学 管理成人高等教育、提高管理水平和工作效率以及规范管理流程的目的，实现信息管理现 代化。因此，委托广西师范大学电子技术研究所负责研究开发该院的成人高等教育学分制 管理信息系统项目。 本论文着眼于成人高等教育学分制管理信息系统的设计与实现，比较详细地介绍了 系统的需求分析，采用的基于c s 和b s 混合模式结构，整体设计方案及其具体功能模块 的设计与实现。重点对系统的数据库设计，安全性和可靠性，灵活性等关键问题进行较深 入的探讨。在项目中，我们重点解决了以下一些问题： 1 、针对我国成人高等教育学分制管理的特点和结合该校管理的特点，提出了一个集 招生、学籍、教务、教材、考务以及成绩管理等于一体的基于c s 与b s 混合模 式的解决方案。 2 、解决了学年制管理向学分制管理过渡性问题，既适用于学分制管理又能适用于学 年制管理。 3 、解决了本系统与广西区招生录取管理信息系统之间的招生代码对应问题，使得两 个系统之间的代码保持一致，以便于实现数据共享。 4 、在数据库设计对，针对传统实体一联系建模方法的局照性，采用殛向对象思想进行 了初步改进，使得数据库表的数量大大减少，数据查询性能得到较大的提高。 5 、针对应用系统的安全问题，在传统的基于角色访问控制基础a 7 i 入角色方法和角 色环境函数新概念进行了改进。解决了传统方法在权限表示不灵活以及授权管理 缺乏动态性的问题，使得系统的安全性得到加强。 4 第一章绪论 6 、在系统的灵活性和通用性方面，在系统中能够采用参数化处理的地方，尽量使用 参数设置来管理，使之能够适应今后业务变化或者不同学校间管理差异的需要等。 7 、在排课管理中，利用分级搜索思想，提出了种比较实用、高效的排课算法。 8 、在选课管理中，提出一种可控的选课管理方案。使得选课管理具有定的灵活性。 1 。5 论文内容安排 第一章简述了成人高等教育学分制管理的特点，成人高等教育学分制管理信息系统 的建设现状，本课题的来源和项目所解决的关键问题。 第二章介绍了本软件系统的开发方法，并对整个系统进行了详细的分析与设计。包 括用户需求分析，对c s 和b s 模式的优缺点的分析，基于c s 和b s 混合模式的解决方 案的提出，系统的软硬件选型，网络体系结构和功能模块设计等内容。 第三章在分析传统的实体联系数据库建模方法局限性的基础上，运用面向对象思想 对其进行初步改进，并且给出了实现方法。 第四章重点对系统的安全性和灵活性关键技术进行了探讨。针对用户权限管理，提 出了改进的基于角色访问控制方法；针对系统灵活性方面，也采取相应有效的方法。 第五章重点阐述了排课管理与选课管理豹具体实现。运用分级搜索思想提出了一种 较实用有效的排课算法；针对成人高等教育学分制管理的特点，提出了一种可控的排课管 理方案以及实现方法。 第六章总结全文，指出有待改进的地方和自己在系统开发中所做的主要工作。 第二章系统分析与设计 第二章系统分析与设计 本章首先介绍软件系统开发的基本理论和方法，提出了采用生命周期法和快速原型 法结合的复合刀= 发方法。在该方法的指导下，对成人教育学院管理信息系统进行了详细的 需求分析，提出系统的整体设计方案，包括系统设计原则和目标、基于c s 与b s 混合模 式的信息系统模型、系统的网络体系结构、功能模块的划分与设计、软硬件的选择等。 2 1 系统开发方法 一个成功的管理信息系统必须是一个符合特定企事业单位的实际需求并满足其功能 和性能的系统。它要能够正确地为各级管理人员及时地提供有价值的信息，以便实现辅助 决策和有效管理。然而开发一个成功的管理信息系统并不是一件简单的事情，而是一项复 杂的系统工程，我们必须使用一套科学、合理和实用的工程化方法做指导，分阶段进行合 理开发，才能使软件系统的性能和质量得到充分的保障。因此，下面在对系统分析和设计 之前，首先对常用的几种软件工程开发方法进行简单的介绍。 2 1 i 常用的几种软件开发方法 1 、结构化生命周期法 结构化生命周期法又称为瀑布模型( w a t e r f a l lm o d e l ) ，由w r o y c e 于1 9 7 0 年提出 的。根据软件生存周期各个阶段的任务，从系统分析开始，逐步进行阶段性变换，直至通 过确认测试并得到用户确认的软件产品为止。该模型上一个阶段的变换结果是下一个阶段 变换的的输入，相邻两个阶段具有因果关系，紧密相联。一个阶段工作的失误将蔓延到以 后的各个阶段。为了保证软件开发的正确性，每一阶段任务完成后，都必须对它的阶段性 产品进行评审，确认之后再转入下一阶段的工作。评审过程发现错误和疏漏后，应该及时 反馈到前面的有关阶段修正错误、弥补疏潺，然后再重复前厩的工作，直至菜一阶段通过 评审后，再进入下一阶段( 如图2 1 ) 。 图2 ，l 结构化生命周期法 该方法在软件工程中占有重要的地位，它提供了软件开发的基本框架，这有利于大型 软件开发过程中人员的组织、管理，有利于软件开发方法和工具的研究和使用，从而提高 大型软件项目开发的质量和效率。但是，该方法也存在一定的局限性：( 1 ) 在软件开发的 第二章系统分析与设训 初始阶段指明软件系统的全部需求是困难的，有时甚至是不现实的，而该方法在需求分析 阶段要求客户和系统分析员必须做到这一点才能开展后续阶段的工作。( 2 ) 需求确定后， 用户和软件项目负责人要等相当长的时间( 经过设计、实现、测试、运行) 才能得到一份软 件的最初版本，如果用户对这个软件提出比较大的修改意见，那么整个软件项目将会蒙受 巨大的人力、财力和时间方面的损失。 2 、快速原型法 快速原型法( r a p i dp r o t o t y p i n gm o d e l ) 是软件开发初期，软件开发人员根据用户提 出的需求，利用成熟的软件技术或工具快速地开发一个原型，它向用户展示了待开发软件 系统地全部或者部分功能和性能，在征求用户对原型意见的过程中，进一步修改和完善。 重复这一过程，直到用户满意为止。最后，软件开发人员根据原型形成最终系统( 如图 2 ，2 ) 。 图2 2 快速原型法 该方法的最大优点在于用户直接参与，可以尽早获得更完整、更确切的需求与设计， 而且可以直接通过改进原型而得到目标系统，而不必从头做起。能够开发出真正满足用户 需要的软件，从总体上改善软件开发生命周期的总效益。但是，快速原型法也有它的缺点： 因为快速原型的“用户使用原型一用户修改原型”是一个多次循环的过程，而且修改过程 过程非常快，以致当最终产品开发出来后，用户也会要求能够对最终产品进行各种各样使 用上的改变。这一点要向用户解释清楚则是相当困难的。 3 、渐增模型法 渐增模型法是从现行系统的业务现状出发，首先实现一些具体的初级功能，还有一 些其他的需求( 可能清楚，也可能不清楚) 并不在这个基本软件产品中反映出来。这时， 可以提交这一基本产品给用户使用和评价。然后基于用户的评价结果和提出的修改以及补 充意见，即可着手下一轮的计划和开发，如改进或者增加一些高级功能等。这一过程反复 迭代，直到完成了最终产品为止。 渐增模型与快速原型的相同之处是其迭代的特征，不同之处是渐增模型的每一轮都 得到一个户用可真正使用和操作的完整版本，丽快速原型每一轮得到的是在性能和功能上 大大简化了的版本。 第二章系统分析与设计 渐增模型有许多优点。其中之一便是每一轮都可以向用户发布一个高质量的可操作 的版本，用户不需要等到最终软件产品被开发出来就可以使用软件的部分功能。渐增模型 的另一一r 个优点就是，由于软件产品不是突然一次性提交给用户使用的，用户可以比较容易 接受，并且容易提出中肯的意见。 实际上，渐增模型法只是系统开发的一种策略，只有与其它的方法论结合使用才甫 意义。因为各个项目独立地进行，很少考虑互相间的配合以及各项目今后的地位和作用， 数据重复收集甚至互相矛盾，代码也自成体系。另外，在实现后续项目时，由于数据的承 接关系，又不得不对前期项目做一定的修改和调整。采用这种方法，实施每一个具体的项 目时比较容易把握，但往往会落入“只见树木、不见森林”的境地。因而，即使是由于某 种原圜而不得不采用这种开发方法时，最好是对全系统的子系统划分及相互关系有一个大 体的考虑，并在各个项目进行时经常协商和统一意见，以此来弥补没有总体规划的不足。 2 1 2 本系统的开发方法 软件系统的开发是一个复杂的系统工程。无论哪一种方法，都具有各自的特点与不足， 如果严格地按照某一种开发方法是不可取的。实际上，最好的开发方法都是在充分分析应 用领域的本质特征、开发规律的基础上，综合各种开发方法的特点，在长期的工程实践中 逐步形成和完善的。 根据成人高等教育学分制管理信息系统的特点，我们采用的开发方法是由结构化生命 周期法与快速原型法相结合的一种开发模式，即复合开发方法。复合开发方法的基本思想 是：把结构化生命周期法和快速原型法有机相结合，采用经典生命周期法作为整体的开发 策略，采用快速原型法解决一些专门的领域问题及某些复杂子系统的快速实现问题。具体 就是： 首先按照生命周期法的方法论对整个工程进行控制和管理，成立项目管理领导小组、 技术领导小组、开发小组以及测试小组等，在管理和技术上作好保证。根据软件需求进行 软件总体设计，将系统划分成几个相对独立的子系统，如用户界面子系统、数据库子系统 和一些主功能子系统等。找出一些特别复杂或者用户难以理解的功能子系统( 如我们系统 的用户界面、排课管理和选课管理等) ，利用目前掌握的需求信息，采用快速原型法快速 地建立该功能子系统的原型，以便与用户展开讨论，征询用户的意见，在此基础上反复对 原型进行修改进化，以验证、补充系统的需求分析和主要功能。接着，继续完善系统的总 体设计，然后进行详细设计，尽可能寻求可重用软部件支持软件的详细设计和编码，最后 进行测试，在用户满意后，提交用户使用。下面的章节，采用该方法作为指导，进行详细 的系统分析以及设计。 2 2 系统分析 系统分析是系统开发的第一步，也是系统开发工作中最囊要的环节之一。在这一阶 段中主要是将用户的需求及其解决方法确定下来，包括开发者关于现有组织管理状况的了 解，用户对信息系统功能的需求，业务流程等。为下一步的系统设计打好坚实的基础。 8 第二章系统分析与设计 2 2 1 管理组织机构和职能分析 广西师范大学成人教育学院实行校院( 系或教学点) 二级管理的模式( 如图2 3 ) 。第一 级是成人教育学院，第二级是校内的各院系和校外的各教学点。成人教育学院作为整个机 构的管理控制中心，对各院系( 教学点) 的各项教务、教学管理工作进行组织、协调、监督、 检查、评价，并对分散采集的教务、教学管理信息进行集中的维护和管理，以及从整体角 度进行数据查询、分析和统计等，以便综合利用，为领导决策提供完整、可靠的科学依据。 各院系( 教学点) 的主要职责则是在成人教育学院的授权下，具体实施本院系( 教学点) 相关的教务、教学管理工作。例如，维护本院系的成人学生的学籍档案信息以及教职工档 案信息，制定本院系各专业的教学计划，预排本院系各专业下学期欲开的课程，登记本院 系学生的作业或者考试成绩，以及与之相关的数据查询、打印、导入、导出和从局部角度 进行数据分析和数据统计等。 成人教育学院 ji 校内各院系校外各教学点 校级 一一一一 院级 图2 3 管理组织机构 2 2 2 系统需求分析 根据我们对该校成人教育学院目前的工作情况全面了解，他们需要的是一套综台的学 分制管理网络信息系统。我们下面从几方面对系统的需求进行分析： 在系统功能方面，他们要求实现的功能是以成人教育学院的各种业务为基础，即包括 招生管理、学籍管理、教务管理、成绩管理、教材管理、考务管理、基础数据管理以及系 统管理等内容。其中，招生管理主要完成录取新生的学号生成，指定录取到校内院系还是 教学点，打印录取通知书，分类汇总统计等功能；学籍管理主要是对学生基本信息维护、 学生登记注册、学籍异动以及毕业等进行管理：教务管理贝q 是进行班级管理，制定教学计 划，预排课，集体选课，确排课管理，对学生进行考勤管理以及教务开放控制管理等；成 绩管理主要是设置成绩统计参数，登记或修改学生的作业或考试成绩，提供分类汇总、统 计、查询等功能；教材管理则是对各专业所用到的教材的基本信息进行维护，进行教材征 订管理以及教材的出入库和发放管理等；考务管理主要是对成人学生的报考信息以及考场 安排进行管理；基础数据管理则是对系统所需用到的基础数据，如院系信息、专业设置信 息、教室信息、教师信息和教材信息等进行维护管理：系统管理则提供了系统的初始化设 置、用户管理等功能。 在运行环境方面，充分利用已经建好的校园网，使得系统能够运行在整个网络上，建 立以成人教育学院作为管理控制中心，各院系或者教学点为工作站的网络拓扑结构。把安 全性要求高、具有较强的交互性、使用者范围小、地点相对固定、要求处理大批量数据功 能通过校园局域网采用专门的客户端软件进行信息处理。例如基础数据维护、学籍管理、 9 第二章系统分析与设计 制定教学计划、排课和成绩审核统计等；而将那些使用范围广、地点与功能变动频繁、安 全性、交互性要求不高的功能能够通过因特网利用浏览器( 如i e ) 进行查询以及一些简单 的更新操作。例如教师用户通过网上登记学生作业或者考试的成绩，查询授课课表，学生 用户网上查询选课情况、已修课程成绩或者学分以及上课课表，网上选课、退课等。 在安全性方面，整个系统的用户数量众多且分布在全区各地；同时整个系统运行在网 络环境下，极容易受到非法用户的攻击和破坏。由于系统数据库中存放的是全校的教学、 教务信息和几万学生的学籍档案等数据，任何数据的丢失和被损坏，都可能给整个成人高 等教育管理工作带来不可估量的损失。因此，系统的安全性应受到足够的重视，必须采取 切实可行的用户权限管理解决方案和安全保护措施。 在灵活性方面，由于广西区招生录取信息管理系统的招生代码经常变化以及成人高等 教育本身还在不断的发展和改革中，一些政策或者业务流程也可能发生改变，所以在系统 设计时还必须考虑系统要有足够的灵活性，以便能够解决这些问题。 除了系统的功能要求、运行环境、安全性和灵活性之外，还必须在数据恢复和备份、 事务处理的响应效率以及系统的维护升级等方面有所考虑。 课程设置k 历届教学计划 篓竺嬷 垂1 一 、 教师课表卜叫确排课管理 专业设置卜叫招生计划审 一j 以i y 成绩管理y 巫熏吵麟 五洲 釜著霎麓羹乏：；耋差i 轰；i ；：7 ：；：喜辈搴主管部门注册 及有关档案( 鸯( 鸯 招生办录取光盘 i招生数据导 后 形成学生基本信息 ，、一 学籍管理、 一学生注册信息 学赭异动信息 篓总统少生嘉嚣蠢霎 息一 一用一 一寰 竺竺一 第二章系统分析与设计 2 2 3 系统管理流程分析 本系统的基本管理流程见图2 4 ，整个管理流程大概可以分为下面的几个步骤： ( 1 ) 根据当年审批的招生计划到广西区招生考试院进行招生，把招生录取光盘里本校 的招生数据导入系统，形成学籍管理中的学生基本信息。 ( 2 ) 根据各院系根据自己的专业设置、课程设置情况或者参考历届的教学计划制定本 年度招生专业的教学计划，这个工作可以与招生管理工作同时进行。 ( 3 ) 每学期各院系的教务员根据教师、教室与教材信息预排下学期的课程。 ( 4 ) 学生预选下学期的课程，可以个人通过网上选课或者教务员帮忙集体选课，选课 时扣除选课课程的相关费用作为学籍信息的一部分。 ( 5 ) 在新学期正式开课前，成人教育学院根据学生的选课情况对预排课进行一定的调 整，即确排课，产生教师的授课课表和学生上课课表。 ( 6 ) 根据教师的授课课表和学生上课课表开课，进入正常的教学活动中。 ( 7 ) 根据教师所教课程的教学情况以及课程成绩等对其教学质量进行评估。 ( 8 ) 在授课期间或者授课结束后，授课教师登记学生作业或者考试成绩。 ( 9 ) 在整个管理过程中都涉及到学籍管理工作，学籍信息为别的管理环节提供数据， 反过来其他环节的管理中产生的数据也成为学籍信息的一部分。 ( 1 0 ) 最后环节是毕业管理。成人教育学院根据学生的学籍、成绩以及教学计划的要求 对学生的毕业资格进行审定，为通过资格审定的学生发放毕业证书以及向区教育 厅上报毕业生数据以便进行电子学历注册。 从图中我们不但可以清晰地看到整个管理工作的主要流程，而且我们也发现管理工作 的各个环节都不是独立的，而是互相联系构成一个有机的整体。 2 3 系统设计 2 3 1 系统设计原则 为实现本系统开发的总体目标，在充分分析与总结其他高校开发的成人高等教育学分 制管理信息系统的优缺点的基础上，结合该校成人教育学院的管理的实际情况，本系统的 设计开发应该遵循以下的原则： 1 先进性原则：随着成人教育学院招生规模同益增大，管理的信息量越来越多，越 来越复杂，对系统的要求会越来越高。因此，在硬件选型和软件设计方案上，都 应在保证满足现有业务需求的基础上，保持系统具有一定的先进性，以使得系统 具有更长的使用周期。 2 实用性原则：系统不追求形式上的现代化，应采用稳定成熟的技术以及根据成人 教育学院的实际情况进行设计。系统功能的设计要注意实用，简化操作，减少工 作人员的工作量，提高工作效率，提升服务质量。 3 可拓展性原则：成人高等教育还在不断的改革与发展之中，一些管理体制尚需改 第二章系统分析与堤计 避与完善。这要求系统具有一定的拓展空间。在进行系统设计时，首先应立足成 人教育学院当前情况，但同时也应考虑到将来的发展，为未来功能需要或者业务 流程的变化留有余地，只有这样才能使我们的系统保持旺盛的生命力。 4 安全可靠性原则：系统数据库中存放的是全校的教学、教务信息以及几万学生的 学籍数据，任何数据的丢失和被损坏，都可能给整个成人高等教育管理工作带来 不可估量的损失。因此，系统的安全可靠性应受到足够的重视，一方面可以通过 硬件或软件的方法来提高数据的安全可靠性，另一方面也可以通过严格的、经常 性的数据备份管理措施等来降低数据丢失或被损坏的风险。 5 易用性原则：系统界面设计要在保证实现系统整体功能的前提下，尽可能使得操 作简单方便，界面人性化，用户不需要复杂的操作说明书即可熟悉系统的操作。 6 标准化原则：系统字典代码的行业标准化对于两个不同系统之间数据的交流与应 用有着非常重要的意义。本系统的字典代码拟统一采用国家标准，以保证系统数 据的标准化。 2 3 2 系统设计目标 本系统的设计目标是开发出一套功能齐全、安全可靠、灵活性好、使用方便、适合该 校成人高等教育学分制管理的综合信息管理系统。最终目标是利用现代计算机和网络技 术，实现对数据的集中管理，信息资源共享，解决多校区、多教学点的学分制信息化管理 的实际问题。力求通过使用本系统，达到提高工作效率，降低管理人员工作强度的目的， 从而达到改善服务，满足管理人员、教师、学生和信息化管理及其发展的多方面需要，促 进高等成人教育管理的规范化、科学化、信息化、办公自动化，同时，也为国内管理同行 提供比较通用的解决方案。 2 3 3 系统体系结构 l 、c s 模式简述 c s 全称c 1 i e n t s e r v e r ，即客户机服务器模式。由客户机与服务器组成的二层结 构系统平台模式，客户端实现应用逻辑和用户接口界面、数据处理和报告请求等：服务器 端运行数据库服务程序，接受并应答客户机的请求( 如图2 5 ) 。它的工作过程是：客户端 的应用请求送往数据库服务器，数据库服务器接受请求、并把执行结果传回给客户端。在 c s 模式中，由服务器承担对数据库的全面管理，服务器是整个系统的主控中心，在服务 器和客户机上分别运行服务器程序和客户程序。 客户机 请求。 服务器 司医 院系专业学习形式层次编号( 院系编号( 4 位) + 专业编号( 5 彻+ 学习形式( 1 击b + 学历层次 编号( 1 恸) ，这样仅用一个实体( 如表3 一1 ) ，一个列就表达了这四个实体的继承关系，从 而达到设计的要求。 优点在于：这种改进方法，使得我们可以表达复合对象，最终的关系模式( 表) 的数量 大大减少了，数据结构的表示更接近于人们的自然思维习惯，更加易于开发。 不足在于：容易造成数据的冗余。例如表3 1 ，为了表达同一个院系下开设的不同专 业，院系信息就需要冗余；同理，表示同一个院系、专业和学习形式下的不同学历层次就 需要院系、专业和学习形式都有冗余。但是按照我们前面叙述过的数据库设计模式规范化 的原则，允许有一定的冗余，以牺牲部分存贮空间的代价换取查询性能的提高也是值得的。 表3 - 1 院系专业学习形式学历层次表 对象标识符院系专业学习形式学历层次 0 1 0 1 6 0 1 1 8 1 1 物信学院( 0 1 0 1 )电子信息工程( 0 0 1 1 8 )函授( 1 )高升专( 1 ) o 1 0 1 6 0 1 1 8 1 2物信学院( 0 1 0 1 ) 电子信息工程( 0 0 1 1 8 )函授( 1 )高升本( 2 ) 0 1 0 1 6 0 1 1 8 1 3 物信学院( 0 1 0 1 ) 电子倍息工程( 0 0 1 1 8 )函授( 1 )专升本( 3 ) 0 1 0 1 6 0 1 1 9 2 l 物信学院( 0 1 0 1 )计算机应用( 0 0 1 1 9