（控制理论与控制工程专业论文）江苏联合职业技术学院教学信息管理系统研究与开发.pdf

摘要 近年来，随着我国信息技术的快速发展，网络技术在现代教育领域应用的普及显示了越来越多 的优越性本项目针对江苏联合职业技术学院办学的特殊性质、各分院和办学点比较分散的实际情 况和教学管理的现实条件，研究了一种在i n t e m e t 网络环境下远距离使用的教学管理信息系统。该系 统推进了教学管理的信息化，提高了学院远距离管理的运行效率促进了各分院和办学点的资源共 享，充分发挥了学院的联合优势，因此方便了学院对各分院和办学点的管理。 本文在分析江苏联合职业技术学院特殊体制的基础上提出了教学信息管理系统实现的目标、 功能、开发思路、设计的总体方案、关键技术和安全性研究。主要研究内容与成果如下： 1 、需求分析和技术方案。江苏联合职业技术学院是教育改革与发展的产物，是一种特殊体制的 办学模式。它的出现进一步完善了我省乃至全国的职业教育形式，是职业教育大家庭中的重要一员。 针对各分院和办学点比较分散的实际情况，学院有必要开发一套教学信息管理系统，便于加强对各 分院和办学点的管理与教学信息的共享。本论文依据江苏联合职业技术学院的教学管理模式和现有 的有限条件，设计了教学信息管理系统的技术方案。 2 、设计与实现针对江苏联合职业技术学院的特点，本文对系统进行了详细设计，实现了教学 管理信息系统的编程工作，通过网上试运行取得了预期的效果，为单位节约了设计费用3 万元。 3 、关键技术的采用。在系统的开发过程中，在数据存取、数据显示、缓存机制、数据库连接池 等方面采用了新技术，做了新探索提高了系统的先进性。 4 、安全性。系统使用身份验证技术、加密技术、限制上传文件的类型和对关键字符的替换等方 法加强了系统的安全性和可靠性。本数据库采用s o ls e r v e r 2 0 0 0 ，对数据的安全性有了一定的保 证。 目前全国实施网络化教学管理的学校很多，但适合江苏联合职业技术学院这一特殊性质学校的 教学信息管理系统还没有，论文研究开发的教学信息管理系统使学院在有限的资金和人力资源的基 础上为加强教学管理工作提供了新思路，具有良好的实用价值。 关键诃：a s p n e t ，s o ls e r v e r2 0 0 0 教学管理，信息系统 东南大学硕士学位论文 a b s t r a c t r e c e n t l y , n e t w o r ks y s t e ms h o w sm o r ea n dm o r ea d v a n t a g es u p e r i o r i t i e s ，a si n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y d e v e l o p se s p e c i a l l yt h ep o p u l a r i z a t i o no fn e t w o r kt e c h n i q u eu s e di nm o d e r ne d u c a t i o n a le n v i r o n m e n t t h e i t e md e v e l o p si nr e l a t i o nt ol h es p e c i a lc h a r a c t e r so fj i a n g s uu n i o ni e c h n i c a li n s t i t u t ea sw e l la st h e d e c e n t r a l i z a t i o no fs c h o o i sa n dp r e s e n tc o n d i t i o o so fe d u c a t i o nm a n a g e m e n t t op r o c e s si n f o r m a t i z a t i o no f t e a c h i n gm a n a g e m e n ta n do p e r a t i n ge f f i c i e n c yo fd i s t a n tm a n a g e m e n t ，p r o m o t i n gr e s o u r c es h a r i n ga m o n g s c h o o l s p r o d u c i n gu n i o ns u p e r i o r i t y , t h et e a c h i n gm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mw o r k i n go ni n t e m e ti s a v a i l a b l ef o r t h ei n s t i t u t et om a n a g ea l ls c h o o l s t h ep a p e ra n a l y s e st h es p e c i a ls y s t e mo fj i a n g s uu n i o nt e c h n i c a li n s t i t u t e ，a n di n t r o d u c e st h eo b j e c t i v e o ft e a c h i n gi n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e ma n di t sf u n c t i o n ，d e v e l o p i n g t h o u g h t , o v e r a l lp r o j e c t , k e y t e c h n o l o g y , s e c u f i t ya n a l y s i s m a i na n a l y s i sc o n t e n ta n dr e s u l t sa r ea sf o l l o w ： 1 r e q u i r e m e n t sa n a l y s i sa n dt e c h n o l o g yp r o j e c t s j i a n g s uu n i o nt e c h n i c a li n s t i t u t e ，as p e c i a le d u c a t i o n p a t t e r n i sp r o d u c e db ye d u c a t i o ni n n o v a t i o na n dd e v e l o p m e n t i ti m p r o v e st h ef o r m so fv o c a t i o n a l e d u c a t i o ni nj i a n g s up r o v i n c ea n de v e ni nt h ew h o l ec o u n t r y , a n db e a 】3 m e sam e m b e ro fv o c a t i o n a l e d u c a t i o n , i nr e l a t i o nt ot h ed e c e n t r a l i z a t i o no fs c h o o l sa n dp r e s e n tc o n d i t i o n so fe d u c a t i o nm a n a g e m e n t , i t i sn e c e s s a r yt od e v e l o pt h et e a c h i n gm a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e mw h i c hi sa v a i l a b l ef o rt h ei n s t i t u t et o m a n a g ea l ls c h o o l sa n dr e a l i z ei n f o r m a t i o ns h a r i n g t h ep a p e ri n t r o d u c e st e c h n o l o g yp r o j e c to ft e a c h i n g m a n a g e m e n ts y s t e ma c c o r d i n gt ot h et e c h i n gm a n a g e m e n tp a t t e r na n dp r e s e n t c o n d i t i o n so fj i a n g s uu n i o n t e c h n i c a li n s t i t u t e 2 d e s i g na n dr e a l i z - t h ei t e mr e a l i z e sp r o 毋 a mo ft e a c h i n gi n f o r m a t i o ns y s t e ma nt h eb a s i so f a n a l y s i so ft h ec h a r a c t e ro fj i a n g s uu n i o nt e c h n i c a li n s t i t u t ea n dd e t a i l e dd e s i g no ft h es y s t e m t h e e x p e c t a t i o ne f f e c tb yp r e l i m i n a r yo p e r a t i o no nt h ew e b c a l ls m t h i r t yt h o u s a n d sy u a no fd e s i g nf e e 3 a d o p t i o no fk e yt e c h n o l o g y i nt h ep r o c e s s ，t h ei t e ma d o p t sn e wt e c h n o l o g yi nd a t aa c c e s s ，d a t a d i s p l a y , c a - h i n gs y s t e m , d a t a b a s el i n k i n ga n ds oo n , p r o v i n gt h ei n t e g r a t i o n 4 s e c u r i t y t h es y s t e me n h a n c e st h es e c u r i t yb yi d e n t i f i c a t i o nt e c h n o l o g y ，e n c r y p rt e c h n o l o g y , l i m i t t h et y p eo fu p l o a dd o c u m e n ta n dr e p l a c ek e yc h a r a c t e r t h ed a t a b a s ea d o p t ss q ls e v e r 2 0 0 0 ，w h i c h e n s u r e st h es e c u r i t yo fd a t a n o w ，m a n ys c h o o l sr e a l i z en e t w o r kt e a c h i n gm a n a g e m e n t ，b u ti n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e mf i t s j i a n g s uu n i o nt e c h n i c a li n s t i t u t e ，t h es p e c i a lc h a r a c t e rs c h o o l ，h a s h td e v e l o p e d s ot h es y s t e mo ft h ep a p e r e n h a n c e st e a c h i n gm a n a g e m e n ti nr e l a t i o nt ol i m i t e dc a p i t a la n dh u m a nr e s o u r c e s ，o f f e r sun e wt h o u i g h t a n dh a sf a v o r a b l ea p p l i c a t i o n s k e yw o r d s ：a s r n e t , s q l s e r v e r2 0 0 0 ，t e a c h i n gm a n a g e m e n t ，i n f o r m a t i o ns y s t e m n 东南大学学位论文独创性声明 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，也不包含为获得东南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己在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 咖泓。之佝 3 第一章绪论 第一章绪论 1 1 课题的背景及来源 江苏联合职业技术学院为独立设置的专科层次普通高等学校专门承担对初中后五年制 高等职业技术学校的教育教学和学生管理等方面的业务指导和服务工作。学院实行。小学院、 大学校”的办学模式，目前在全省共下设有2 7 所高等职业技术学校作为学院的分院和3 5 个办学点，各分院和办学点在人、财、物等方面仍然是按原来的体制进行管理。 针对学院各分院和办学点比较分散的实际情况，为推进教学管理信息化，提高学院远距 离管理的运行效率，促进各分院和办学点的资源共享，发挥学院的联合优势，有必要开发一 套教学信息管理系统，以便于学院对各分院和办学点间的管理，以及各分院和办学点间教学 信息的共享。 1 2 建设目标 江苏联合职业技术学院教学信息管理系统拟开发成基于网络平台的管理软件，主要用于 学院对所管辖的分院和办学点的教学信息的管理以及分院和办学点之间的教学信息的相互 交流。根据学院下辖的分院和办学点较为分散的特点，系统中数据的管理和查询全部使用 w e b 方式进行处理，在功能上实现远程上报数据和查询数据。 具体来说，系统主要有以下特点。 ( 1 ) 基于w e b 方式的远程数据查询、上报和管理功能，简单易用，操作方便。 ( 2 ) 全面的教学基本信息数据的管理功能。系统包括了分院和办学点、专业管理、教 师管理、教学研究、教学管理概况、教学设备管理、教学论坛和后台管理等八个主要模块。 ( 3 ) 较强的数据检索和统计功能。系统可以根据j ；i 户的需要对教学基本信息数据进行 检索和对有关数据进行统计。 ( 4 ) 完善、安全的后台数据管理功能。整个系统主要由前台数据检索和后台数据管理 组成，前台数据检索需要总院授权( 密码) 方可进入，后台数据的管理有较为安全的用户登 录设置，使得数据安全可靠。 1 3 研究现状 本系统构建了教学信息管理白动化系统。采h j 模块化设计思想，系统包括以下备部分： 登录系统、系统维护系统等实际上是人与人、人与部门、部门之间信息的共享、交换、组 织、分类、传递及处理，活动的协调，自动化整体目标的过程。系统着重丁| 提供信息的共享， 东南大学硕i ：学位论文 交换、组织、传递、监控功能，提供协同的工作环境。 1 4 系统的开发原则 在本系统开发过程中，我们始终本着以下几个原则。 1 、实用性 开发出的这套系统不是单纯理论上的研究，也不能是纸上谈兵，而是要真正方便教师学 生使用的，因此实用性作为系统设计的重中之重。 2 、易操作性 开发的系统要符合教师的操作习惯，要尽可能的简单操作完成复杂的功能。也要在简 单的操作中提供出大量的所需信息。 3 、安全性 本系统管理着学院及所属各分院和办学点的所有教学信息要保护信息不能被别人轻易 的改动，因此安全性也很重要。 1 5 论文的组织结构 本论文分为以下五章。 第一章为绪论部分，简要介绍了教学信息管理系统开发的背景和意义以及建设目标和系 统的开发原则。描述了本论文的研究内容以及完成的工作。 第二章主要介绍了系统的总体分析与设计。包括系统需求分析、开发的软硬件环境和数 据库的选择、系统的研究方法和技术方案、系统的拓扑结构、体系结构、数据库设计和系统 的页面设计。 第三章介绍了系统实现的关键技术及其应用。包括了系统开发中所使h j 的数据存取技 术、数据显示技术，缓存机制和数据库连接池等技术。 第四章介绍了系统的安全性研究。包括身份验证技术、加密技术、限制上传文件的类型 和对关键字的替换等内容。 第五章总结了论文的工作，以及进一步的研究方向。 1 6 本章小结 本章主要介绍了本课题的背景及来源，提出课题建设目标，研究现状、系统的开发原则 及论文的组织结构。 2 第二章系统总体分析j 设计 第二章系统总体分析与设计 2 1 系统需求分析 2 】1 需求分析综述 一、系统总体需求分析 教学信息管理系统主要由前台数据检索和后台数据管理组成，前台主要片j 来显示系统中 的各类信息，通过导航栏可以进入到各子功能模块，并提供方便、强大的检索功能，便于及 时找到所需的各类资料。后台管理主要为各分院以及办学点的教学信息上报处理使阁，主要 完成信息的维护管理，包括新增数据、修改数据、删除数据等。进入后台，必须输入用户名 与密码、需要经过身份认证，并且不同的用户可以分配不同的权限、不同的权根对应其应有 的功能，以实现多人分工合作。后台的维护工作可以由学院执行也可以通过学院授权由分 院完成，前后台有通畅友好的接口，系统在主菜单中以菜单形式预留后台管理入口，方便数 据维护。 二、系统的数据检索部分( 前台部分) ，具体需求如下。 1 、教学管理概况。主要包括管理基本概况、教学管理制度、管理机构职能、岗位职责 等部分。 2 、分院和办学点。主要包括了江苏联合职业技术学院总院、所有分院和办学点的一些 基本信息，如名称、负责人、地址、联系电话、网址等。 3 ，专业管理。主要包括开设专业基本情况、专业负责人、专业教师、专业教学计划、 课程教学大纲等五个组成部分。 4 、教师管理。主要包括基础课教师、专业课教师、教育管理人员、学生思想政治教育 人员等四个组成部分。 5 、教学研究。主要包括综合信息、成果介绍、课程改革、教材建设等部分。 6 、教学设备管理。主要包括教学仪器设备、校内实训基地、校外实训基地等。 7 、经验交流。以文本的形式提供教学方面的经验交流。 8 、管理登录。预留后台管理入口，进入数据维护功能模块，进行后台管理操作。 三、系统的数据管理部分( 后台部分) ，具体需求如下： 1 、分院和办学点。主要包括了分院和办学点管理、分院和办学点卉询、系部管理。 2 、教学管理概况。主要包括教学管理、教学管理( 审核) 等。 3 、专业管理。主要包括五年制高职、三年制中职、五年制高职( 审核) 、二年制中职( 审 3 东南大学硕0 学位论文 核) 、专业教学计划、课程教学大纲等部分。 4 、教师管理。主要包括教师管理、教师查询、教师审核等。 5 、教学研究。主要包括教学研究、教学研究( 审核) 等。 6 ，教学设备管理。主要包括各类主要教学设备的数量，型号归属等信息的登记；统 计；查询等。 7 、经验交流。主要包括经验交流、经验交流( 审核) 等。 8 、系统管理。主要包括用户管理、联系用户、代码管理、课程代码、本校课程学分维 护等。 2 1 2 系统目标 综合以上的用户需求分析，本教学信息管理系统应实现以下目标： ( 1 ) 实现教学管理的高效率，减少教学管理人员投入。 ( 2 ) 大量节省学校的信息花费和通讯花费。 ( 3 ) 实现教学资料的无纸化管理。 ( 4 ) 保证学校内信息传递畅通，响应及时。 ( 5 ) 能及时查到学院所属各分院和办学点的教学管理、专业，教师、设备、教学研究、 设备等的具体情况。 2 2 系统开发环境和应用技术 2 2 1 服务器工作平台及开发平台的选择 一、w e b 服务器w i n d o w s2 0 0 0 a d v a n c e ds e r v e r 选用的是目前公认系统稳定性晟强的w i n d o w s2 0 0 0 a d v a n c e ds e r v e r ，w i n d o w s2 0 0 0 a d v a n c e ds e r v e r 是对可扩充性和可用性要求很高的i n t e m e t 服务器和关键性商务应_ 【 j 的理想 平台。w i n d o w s 2 0 0 0 a d v a n c e d s e r v e r 内置了全面的w e b 、安全性和通讯技术，而且具有处 理i n t e r n e t 流最要求的功能，利_ 【 j 内置的w e b 服务i n t e r n e ti n f o r m a t i o ns e r v i c e s5 0 ( s ) 以及 对i n t e m e t 开发语言x m l 的支持，用户能够轻松拥有和管理w e b 站点、建立和虑_ 【 j 功能强 大的w e b 解决方案、通过拖放发布功能来共享信息。w i n d o w s2 0 0 0 a d v a n c e ds e r v e r 可以帮 助用户晟人限度地减少网络中断故障。 二、系统开发平台a s p n l 玎 1 、n e t 简介 2 0 世纪9 0 年代，微软发布了n e t 开发平台。n e t 开发平台使开发者创建运行在i i s 4 第二二章系统总体分析0 设计 上的w e b 应用程序更为容易，它也使创建稳定，可靠而又安全的w i n d o w s 桌面应用程序更 为容易。 n e t 是一种可以进行分布式应_ f j 程序开发的快速应用程序开发( r a p i d a p p l i c a t i o n d e v e l o p m e n t ，r a o ) i 舅, 。n e t 全面支持新一代互联网标准x m l 和s o a p ，全面支持w e b s e r v i c e s 。另外，开发人员可以利用n e t f r a m e w o r k 自动执行许多任务，大大提高开发效率。 公共语言运行时( c o m m o nl a n g u a g er u n t i m e ，c l r ) 是n e t 框架的基础可以将运行时 看作一个在执行时管理代码的代理，它提供核心服务( 如内存管理、线程管理和远程处理) 。 代码在c l r 中的运行过程如下：首先c l r 选择编译器，因为c u t 中可以运行不同语 言开发出来的代码；c l r 利用选择的编译器生成m s i l ( m i c r o s o f ti n t e r m e d i a t el a n g u a g e ) ：用 j r r 编译器把m s i l 编译成机器语言。代码首次调用时会被编译成机器代码，再次调用的时 候就不再重新编译。 借助c l r ，用一种语言编写的类能被另一种语言继承，像调试之类的操作也不用考虑 编写代码所用的语言这就意味着编写可重用类库时，不需要为每种语言生成一个版本，使 用类库时也不受编程语言的限制。从而使多种语言达到深度集成。 n e tf r a m e w o r k 类库向程序员提供一组组件，这些组件可以用来编写在c l r 控制下运 行的代码。它们按照单一有序的分级组织，提供了一个庞大的功能集从文件系统到对 x m l 功能的网络访问的每一样功能。在c l r 上面是一套与通用语言运行环境紧密集成在一 起的基础类库，所有的类库都建立在基础类库之上。n e t f r a m e w o r k 类库具有的一个重要 特点是它与程序语言紧密结合将类库整合到所有支持n e t 的程序语言中，使所有的语言 都有着共同的对象函数库。这就使朱来的程序员在学习写程序时只需要学习这种语言的语 法规则以及程序流程即可，至于其他的，因为都是调用同一个函数库，所需要的方法也就几 乎相同。这对传统的程序开发人员来讲，无疑是一种全新的体验。 2 、a sp n e t 咀前我们所编写的教学信息管理系统常是采用a s p 技术。其保密性不够；而且一般总 是把a s p 程序和h t m l i 吾言 姓在一起，不容易移植；同时，它不是一个完整的系统而是以 网页的一部分插入其中。所以为了能增强教学信息管理系统的灵活性和安全性。我wj 用 a s p n e t 来实现。 a s 只n e t 是建立在c l r 之上的新一代网络开发工具，运行在服务器端，则以建立功能 强人的w e b 麻用。它不是a s p 的简单升级，而是一个j 】y - w e b 开发的全新框架。包含了许 多新的特性。 5 东南人学硕l ：学位论文 a s p n e t 主要具有以下的优势。 1 ) 使用经过编译的语言 a s p n e t 页面是运行在服务器上的、经过编译的c l r 代码，而不是采用像a s p 那样的 解释执行的办法编译动作在页面第一次装载时发生，以后的请求就不需要重新编译了。所 以，a s e n e t 比a s p 运行速度要快得多。 2 ) 新的数据库访问技术a d o n e t a s e n e t 中的a d o n e t 提供了一组用来连接到数据库，运行命令，返回记录集的类库， 它是从前的a d o 的改进版本。a d o n e t 提供了对x m l 的强大支持，在a d o n e t 中通过 x m l r e a d e r ，x m l w r i t e r ，x m l d o c u m e n t 等可以方便地创建和使用x m l 数据。其次， a d o n e t 引入了d a t a s e t 的概念，这是一个驻于内存的数据缓冲区，它替代了原有的 r e c o r d s e t 对象。提高了程序的交互性和可扩展性，尤其适合于分布式的应用场合。 3 ) 代码与内容相分离 a s p n l 玎的一个很大的优势就是能将代码从内容中分离出来。使得界面设计者和程序 员可以各司其职。 4 ) 状态管理 a s p n e t 使用s e s s i o n - s t a t e 管理方式，状态信息可在不同机器的不同进程上维护。 5 ) 缓存功能 a s e n e t 提供了三种内置的缓存机制，有效地缩短了服务器的应答时间，增强了系统 的性能。 6 ) 简化部署 a s p n e t 并不会锁住正在执行的组件，重新编译后的组件d u 。文件只需复制到w e b 应 用程序下某个特定的文件夹( b i n ) 就完成了注册操作。 7 ) 配置设置 a s e n e t 将所有的组态信息置于一名为w e b c o n f i g 的文件内，内容则遵照x m l 的格式 摆放，非常容易阅读与更改。 8 ) 支持下一代的w e bs e r v i c e s n e t 框架的c l r 提供了一种内置机制米创建和开发w e b 服务。 9 ) 安全机制 a s p n e t 结合n e t 框架与i i s5 0 提供了一套严谨的安全机制。 1 0 ) 调试和跟踪 6 第- 二章系统总体分析j 设计 a sp n i t 页面的编译模式允许在页面被执行的过程中将组件保留在里面，提供丰富的 调试环境。 2 2 2 数据库系统的选择 当前在w i n d s 平台上采用的主流关系数据库主要有三种：m j c s o f i a c c e 龉、s q l s e r v e f 和o r a c l e 。其中m i c r o s o f t a c c c s s 属于小型数据库，只适用于少量的数据存储，并且 存在安全隐患。o r a d c 属于大型数据库，安全性好，性能高。而s o l s c r v e r 属于中型数据 库，它虽然在安全性和其它一些性能上不如o m c l e 好，但是它比o r a c l e 操作起来更为方便 而且可以通过多种接口技术连接访问它。 s q l 油e r 2 0 0 0 是m i s 曲公司推出的关系型网络数据库管理系统，它支持分布式数 据库功能支持客户机，服务器结构，并且提供了丰富的管理工具用来管理数据的安全和完 整性。 s o l s c r v h 的功能可以分为4 类：数据库管理功能、网络连接产品、应用程序开发工具 以及用户信息存取工具。其中：数据库管理功能是s q l s e r v e r 2 0 0 0 为数据库服务器提供创 建和维护功能：网络连接功能主要指数据通信工具和邮件系统接口：应用程序开发工具指 s q l 蜘e r 2 0 0 0 提供的结构化查询语言的支持，使得应用程序开发工具可以直接使用结构 化查询语句处理数据；用户信息工具，指的是可以限定用户的使用。 由于本系统是一个基于网络的管理信息系统系统，各分院和办学点的数据有自身的特点 和存储要求，所以s q l s e f v e r 2 0 0 0 支持的客户机服务器模式给系统提供了很大的支持。s o l s e r v e f 2 0 0 0 可以实现分布事务的协调和数据访问控制从而可以支持更多的用户，提高了 系统处理事务的能力。 通过比较选择了s o l s e r v e r 2 0 0 0 作为系统的后台数据库，它完全可以满足开发系统 的备种需要。 2 2 3 硬件环境 一、应用服务器 最低配置：奔腾1 1 1 8 0 0 1 g 内存、1 0 g 剩余空间硬盘： 推荐配置：至强t m 处理器3 0 g ，2 g 内存，4 0 g 剩余空间硬盘。 二、w e b 服务器 最低配置：奔腾1 1 1 8 0 0 ，1 g 内存、1 0 g 剩余空间硬盘： 推荐配置：至强1 m 处理器3 0 g h z 2 g 内存、4 0 g 剩余空间硬盘； 麻川服务器和w e b 服务器可以考虑台计算机。 7 东南丈掌硕f 学位论文 三、数据库服务器 最低配置：奔腾1 1 1 8 0 0 ，1 g 内存、1 0 g 剩余空间硬盘； 推荐配置：至强1 m 处理器2 4 g h z ，2 ( 3 内存、4 0 g 剩余空间硬盘。 四、客户端 最低配置：奔腾1 1 1 8 0 0 ，5 1 2 内存、1 0 g 剩余空间硬盘； 推荐配置：p 42 0 1 3 ，1 g 内存、4 0 g 剩余空间硬盘。 五、网络连接设备 核心交换机：支持1 0 1 0 0 m b p s ，r j - 4 5 端口，神州数码d c r s - 7 5 0 8 ： 接入层交换机：d c r s - 3 4 2 6 ： 防火墙：d c f w - 1 8 0 0 e ； 路由器：神州数码：d c r 3 6 6 0 ： u p s ：输出功率：2 0 0 0 w ，备用时间( r a i n ) ：5 0 - 1 0 0 0 。 2 3 研究方法及技术方案 一、研究方法 本课题主要从分析江苏联合职业技术学院教学信息管理系统的实际需要入手系统地、 综合地开发出相应的管理软件，确定数据处理方法、处理流程和系统编码，提供相关软件设 计方案、设计原则以及数据格式给用户使用。整个系统的核心是服务器端，在系统中，服务 器端保存所有教学管理信息。 二、技术方案 1 、技术路线 ( 1 ) 采用组件技术。组件技术易于扩展，易于维护，降低数据库服务器的负担，从而 提高性能，适应未来发展。 ( 2 ) 采用三层体系结构。人机界面客户端、应用逻辑服务器及数据库服务器适应应 用逻辑变化的情况便于修改、维护。 2 、技术特点 ( 1 ) 采用先进的三层b s s ( 浏览器，服务器服务器) 模式，提高了系统的可扩展性、安 全性和可重用性。它将应用逻辑与用户界面和数据访问相剥离。这样便使系统的维护变得简 单，适应实际情况。 ( 2 ) 应用数据交换器，连接外网和办公内网，内、外网之间不能同时访问，但可以进 8 第一二章系统总体分析0 设计 行数据交换，保证内网数据安全。 2 4 系统的拓扑结构、体系结构 2 4 1 系统的拓扑结构 教学信息管理系统应该允许用户不一定使用矧定客户机，而且每一个用户不需要客户 端程序的安装。而是使用连接到i n t e m e t 网的任一台p c 机都可以实现。并且可以2 4 小时不 间断地为用户提供服务。这儿我们依靠w i n d w o w s2 0 0 0s e r v e r 提供平台，通过i n t e r n e t 管理 器提供i i s5 0w e b 服务。由于我们大多是使用i n t c m e te x p l o r e 作为浏览器来使f i ，所以对 系统的使用没有限制可以跨平台操作。拓扑结构图如图2 - 1 所示： 图2 1 系统的拓手卜结构 2 4 2 系统体系结构的选择 按照重在实用，易于扩展的原则，系统采用先进的三层即b s s ( 浏览器服务器服务 器) 模式。相比传统的b s 模式，三层，多层模式多了一个中间层服务器。中间层服务器节组 件形式，封装了所有的业务规则。使得当业务发生变化时，只需改变服务器组件，前端客户 端和后端数据库服务器无需作任何变动，便丁维护和易于扩展。 此结构的优势如f 。 】、简化了客户端。它无需在不同的客户机上安装不同的客户应川裂序，而只需安装通 用的浏览器软件。 9 东南人学顽t 学位论文 2 、由于从应用服务到客户端只传递最终的结果，数据鼙较少，使用电话线( a d s l ) 也能够胜任。 3 、简化了系统的开发和维护。系统的开发者无须再为不同级别的用户设计开发不同的 客户应用程序，只需把所有的功能都实现在w e b 服务器上，并就不同的功能为各个组别的 用户设置权限就可以了。 4 、用户的操作变得更简单。客户端只是一个简单易用的浏览器软件。 5 ，更多的选择。很明显w m d o w s 在桌面电脑上几乎一统天下，浏览器成为了标准配置， 但在服务器操作系统，w i n d o w s 并没有这种绝对的统治地位，而现在的趋势是应用软件都变 成b s ，s 架构的，只安装在服务器上。所以服务器操作系统的选择是很多的，不管选_ i ；i 哪种 操作系统都可以让大部分人使用w i n d o w s 作为桌面操作系统的情况不受影响。 6 、具有开放的标准。b s ：s 结构所采用的标准都是开放的、非专用的，是经过标准化 组织所确定的而非单一厂商所制定的，这就保证了其应用的通用性和跨平台性。 7 、保障了系统的安全性采用b s 结构的系统在客户机与数据库服务器之间又增加了 一层w e b 应用服务器，这就使得客户机无法直接对数据库操纵，有效地防止了终端用户的 非法入侵。 b s s 三层结构具有b s 传统模式所不具备的很多优点，经过多方面的对比和考虑，在 开发的教学信息管理系统中采用的是b ，s s 三层结构。 2 5 数据库设计 2 5 1 数据库设计原则 1 、一致性原则 对信息进行统一、系统的分析与设计，协调好各数据源，做到“数出一门”、“算法统一”、 “度量一致”。保证系统数据的一致性和有效性。 2 、完整性原则 数据库的完整性是指数据的正确性和相容性。要防止合法用户使用数据库时向数据库加 入不合语义的数据。对输入到数据库中的数据要有审核和约求机制。 3 、安全性原则 数据库的安全性是指保护数据防j p l f 法用户使_ 【 j 数据库或合法_ 【 j 户非法使用数据库造 成数据泄露，更改或破坏。耍有认证和授权机制。 4 、可伸缩性原则 1 0 第二章系统总体分析2 i 设计 数据库结构的设计应充分考虑发展的需要、移植的需要，具有良好的扩展性、伸缩性和 适度冗余。 5 、规范化 数据库的设计应遵循规范化理论规范化程度过低的关系。可能会存在插入、删除异常、 修改复杂、数据冗余等问题，解决的方法就是对关系模式进行分解或合并( 规范化) ，转换成 高级范式。规范化一共有六个级别：1 n f 、2 n f 、3 n f 、b c n f 、4 n f 、5 n f 。但也应当注意 到，并不是规范化程度越高的关系就越好。当一个应用的查询中经常涉及到两个或多个关系 模式的属性时，系统就必须经常地进行联接运算，而联接运算的代价是相当高的。所以，在 具体应用时，到底规范化进行到什么程度需要权衡利弊。 一般而言，做到第三范式( 3 n f ) 就足够了。 在遵循以上原则的同时，结合本系统实际，需要注意以下几个问题： 1 、要理解客户需求。需求来自客户，但不能纯粹依赖客户写出来的需求。必须经常和 客户讨论，询问客户保证数据库的建设符合客户的需求。 2 、数据库设计时要采用有意义的名字，并尽量保证命名风格的一致。 3 、考虑到系统的运行效率，有时对表进行适当的数据冗余设计比如在专业情况表中 加入专业代码、专业负责人等信息。在查询时可以大大加快速度。 4 、保证字段名和类型的一致性。假如一个字段在一个表中叫t e a c h e r _ i d ，那么在另一 个表中就不应叫做t e a c _ i d ：假如数据类型在一个表里是整数。在另一个表里也应该是整型， 否则将来的开发者难以对数据库进行维护。 5 、根据实际运行效果对数据库的性能进行适当的优化。合理使用存储过程有利于提高 运行速度，可以避免大最数据的传递，有利于减少网络的流量提高系统性能；合理使_ 【 j 索 引也是提高数据库访问效率的一种有效手段，但并不是盲目多建一些索引就提高性能，而是 要和数据库应_ i j 的处理需求结合，合理地建立。 2 5 2 数据库结构分析 数据库结构必须能够充分满足用户对各种信息的插入、保存、更新和查询等多种需要。 在仔细分析调查了用户对于相荚的教学信息需要的基础上，制定库表结构，进行数据优化的 工作。数据库的设计不必严格遵循范式，在数据冗余和系统效率之间应找到一个平衡点。 可以允许数据的适当冗余，以保证轰询修改的方便。 根据上面的设计规划出的实休( e n t i t y ) 有：分院羊| i 办学点实体、专业基本情况实体、教 师基本情况实体、教学研究情况实体、教学管理概况实体、教学设备情况实体、经验交流实 1 l 体。 图2 - 2 系统e - r 图 教师基本情况实体及其属性描述e - r 图如下：。 图2 - 3 教师基本情况实体e r i 兰| 1 2 第二章系统总体分析与设计 其它实体及其属性描述e - r 图实现方式大致相同，在此不再赘述。 在研究了实体以及实体之间关系的基础上，形成数据库中的表格以及各个表格之间的关 系。 经过反复讨论本着检索和管理方便安全的目的，本系统数据库的库表结构。主要有十 五个表，分别是：用户信息表、验证用户信息表、分院和办学点信息表、系部情况信息表、 五年制高职专业信息表、三年制中职专业信息表、专业教学计划信息表、专业教学大纲信息 表教师信息表，教学研究信息表、教学管理概况信息表，教学仪器设备总值信息表、专业 设备清单信息表、校外实训基地信息表、经验交流信息表，其中用户信息表用于存放用户的 信息；验证用户信息表用于存放用户登录时系统分配给用户的随机数，以便于在管理员以后 的每个操作中验证这个随机数以判断当前对数据库的操作请求是否是合法的用户提出的； 分院和办学点信息袁用于存放分院和办学点的信息；系部情况信息袭用于存放分院和办学点 所设系部有关信息；五年制高职专业信息表用于存放各分院和办学点所开设的五年制高职专 业情况信息：三年制中职专业信息表用于存放各分院和办学点所开设的三年制中职专业情况 信息；专业教学计划信息表用于存放各分院和办学点所开设的专业教学计划信息；专业教学 大纲信息表用于存放各分院和办学点所开设的专业课程教学大纲信息；教师信息表用于存放 教师的信息；教学研究信息表用于存放教学研究成果的信息；教学管理概况信息表用于存放 教学管理方面的信息；教学仪器设备总值信息表用于存放各分院和办学点教学仪器设备总体 情况的信息；专业设备清单信息表用于存放各专业设备的详细清单；校外实训基地信息表用 于存放校外实训基地基本情况的信息：经验交流信息表用于存放用于交流的一些信息情况。 下面有详细的分析和介绍。 2 5 3 数据库表格情况 1 、用户信息表( c l i e n ti n f o ) 本表格用途：用于存放用户的信息 本表格内容：包含四列，分别为j j 户名、校名、密码、权限。各列与表征符号对应关 系如下： ( 1 ) c l i e n tn u m b e r ，即用户名： ( 2 ) c l i e n tn a m e ，即_ 【 j 户所在的校名； ( 3 ) c l i e n tp a s s w o r d ，即心户的密码； ( 4 ) c l i e n t _ p o w e r ，即j j 户的权限( 有数据录入员、数据审核员、系统管理员三个级别。 数据录入员的权限仅限丁j 本校数据的修改和其他部分数据的布啕，不具备数据审核员和系统 1 3 东南人学硕上学位论文 管理员的权限，比如，数据录入员不具备“课程代码”和“代码管理”权限，其权限只限于 本分院的用户信息修改。数据只有在审核通过后才能够在数据检索( 前台) 中出现，因此数 据录入后必须通过审核员审核方才有效，数据审核员在数据录入部分具有数据录入员的所有 操作权限。系统管理员的权限包括用户管理、联系用户、代码管理、课程代码，本校课程学 分维护等部分。 各列详细情况见下表2 - 1 。 列名 数据类型长度精度小数位允许空 c l i e n l n u m b e r c h 盯1 0o o否 c f i e n tn a l n c c h 1 000 是 c l i e n t p a s s w o r