教学事务管理系统总体设计说明书.doc

目 录1引言21.1编写目的21.2项目背景21.3术语定义21.4参考资料32 任务概述32.1目标32.1.1开发目标32.1.2应用目标32.2条件与限制32.3运行环境42.4教务管理系统工作流程概述42.5 需求概述53 总体设计63.1软件模块结构的设计63.2 处理流程63.3功能分配84 接口设计94.1用户接口94.2外部接口94.3内部接口95 数据结构设计95.1概念结构设计105.1.1实体属性描述105.1.2实体之间的联系115.1.3概念模型图125.1.4关系模式125.2逻辑结构设计135.3 物理结构设计146 运行设计156.1运行模块组合156.2运行控制156.3运行时间167系统出错处理设计167.1 系统的出错信息以及处理方法167.2补救措施168 安全保密设计179 维护设计171引言1.1编写目的 编写此文档是为了规范本项目开发，让成员了解本项目开发的基本结构框架，了解该软件开发的基本流程，对系统数据结构，接口与运行的设计以及系统出错处理采取措施的研究，使成员做好准备工作，明确目标，提高工作效率。1.2项目背景开发软件名称：教学事务管理系统项目任务提出者：*大学教务处项目开发者：信电学院信息0801班学生：李艳妮、范周艳、楚胜楠、姜一用户：*大学学生、教师及教务管理人员本系统采用B/S，服务器端采用windows xp/win7为操作系统的工作站，是采用Microsoft SQL Server 2005的为开发软件的数据库服务程序。 1.3术语定义SQL ：结构化查询语言，关系数据库查询的标准语言；SQL SERVER 2005：微软公司生产的SQL SERVER数据库管理系统；EAMS：教务管理系统MIS：管理信息系统Data processing：数据处理Transaction processing：事务处理Data processing cycle：数据处理流程Data acquisition：数据采集Data processing system security：数据处理系统安全性1.4参考资料1 向阳.信息系统分析与设计M.北京:机械工业出版社,20032 朱江,陆娜,韦海英.企业资源管理计划M.广东:广东经济出版社,20013 杨选辉.信息系统分析与设计M.北京:电子工业出版社,20034杨浩.ASP.NET数据库入门经典M.北京:清华大学出版社,20055 陈永强.SQL Server数据库企业应用系统开发M.北京.清华大学出版社,20046 罗伯特斯库塞斯 玛丽萨姆纳.管理信息系统M.美国.南伊利诺伊大学出版，20037 蔡勇,陈波.管理信息系统开发技术M.武汉.武汉理工大学出版社,2003 2 任务概述 2.1目标 2.1.1开发目标 在当今世界电脑普及的时刻，人们已经习惯用电脑办公，结果自然会产生大量的电子文件，这些文件有宝贵的历史价值，但我们如果将更多的时间花费在寻找这些文件上，即费时又费力。本软件根据此需求进行开发的。 2.1.2应用目标 让学校各部门能够有效的掌握，有效的共享文件资源，保护好文件，及促进教务管理的信息化、规范化和集成化，实现计算机的智能化管理，以提高工作效率和经济效益。2.2条件与限制 为了评价该设计阶段的设计表示的“优劣程度”，必须遵循以下几个准则： 1.软件设计应当表现出层次结构，它应巧妙地利用各个软件部件之间的控制关系。 2.设计应当是模块化的，即该软件应当从逻辑上被划分成多个部件，分别实现各种特定功能和子功能。 3.设计最终应当给出具体的模块（例如子程序或过程），这些模块就具有独立的功能特性 4.应当应用在软件需求分析期间得到的信息，采取循环反复的方法来获得设计。为完成本系统的开发，应配备WEB服务器、CVS服务器、FTP服务器、文本编辑工具、微机若干台、打印机一台。可利用学校现有的服务器及教师办公用微机等设备。 本系统在功能上还可进一步实现安全防范，与E-Mail和因特网电话集成起来，成为网络教务管理系统软件。2.3运行环境硬件及软件环境：服务器：PIII1.2G双CPU，SCSI双硬盘镜像，1G以上内存，Windows xp/win7，Apache+JSP+SQLSERVER 2005服务器；客户机为普通支持浏览器的PC机；系统运行环境示意图如下： 2.4教务管理系统工作流程概述 教务管理系统是一个面向学校教务人员，为其提供服务的综合信息管理系统。教务人员通过本系统完成相关的日常工作，这些工作也是平常较为繁重的工作。学生的个人信息、所有的课程考试成绩以及每学期的开课情况都记录在教务系统里进行管理。 新生入学后由教务人员在学籍系统中完成新生学籍信息的维护。包括班级的建立，新生个人信息的录入。在每个新学年，新生来校报到后，教务人员先从信息库中选择正确的系所信息及专业信息，在专业下加入班级，班级的信息包括班级名称及其编号，班级添加完后，就可以在其下面添加新生的信息。 在每个学期开始，教务处根据老师的情况，以班级为单位，通过排课系统为每个班级制定下学期的开课情况。这部分包括三个方面，一是任课教师的信息管理，教务人员要录入新的任课教师的基本信息，并负责对已有教师信息的变动的更新；二是课程信息的管理，教务人员还是对学校所有开设课程的信息的管理与维护，当课程变化后要及时更新；第三，教务人员根据上两步所产生的信息，即班级信息、教师信息和课程信息，组织编排每个班级本学期的开课情况以及每门课的任课教师和课时。 每学期末，选课的数据送至成绩系统，由教务人员完成学生成绩的维护工作。首先是教务人员根据成绩单，将每个学生每门课的成绩录入，然后按专业或班级进行成绩的排名。 还要打印每个学生的成绩单。2.5 需求概述 旨在开发一个统一的网上教务信息管理平台，利用信息化手段辅助教学管理，达到提升我校教学管理信息化水平的目的。教务管理人员能够更方便地进行教务管理工作，包括学籍管理，教师信息管理，学生信息管理，成绩管理，课程管理，选课与排课管理等；学生用户能够利用该系统进行成绩查询，个人选课操作，课表查询等；教师则能够进行查看课表 本管理系统主要需求列表如下：学籍管理功能。包括学籍注册，转专业管理、休学、退学、复学。在进行学籍管理各子功能的操作时，操作界面应统一、直观。其中转专业时应包括的信息（学号、转专业记录号、原转出院系、原转出专业、原转出班级、现转入院系、现转入专业），而休、复、退学则内容一致（学号、姓名、院系、专业、停学时间、停学原因、医院意见、班主任意见、院系意见、备注）。成绩管理。包括成绩录入、成绩报表（个人学期、学年、综合成绩报表；班级学年加权、综合加权成绩表）。课程管理。包括课程信息查询、修改、添加和删除，选课与排课管理。本系统只需要实现课表文件的导入与导出，即实现上传与下载功能。3 总体设计3.1软件模块结构的设计 根据系统分析的结果，按照结构化的系统设计方法，教学事务管理系统从功能由课程管理子系统、学籍管理子系统、成绩管理子系统组成。各子系统的简要功能说明如表1：表1 各子系统的简要功能概述模块名功能简介先决条件课程管理维护学校所有的开课情况，包括课名、课程号、课程性质、任课教师等相关信息。 学籍管理完成对学生的学籍管理，包括学籍录入、学籍修改、学籍查询等相关功能。成绩管理管理每个学生所修课程的成绩，并维护学生的历年成绩。课程管理3.2 处理流程 本软件的顶层数据流图如图2所示。用户登录输出结果成绩管理课程管理学生管理教师管理用户验证 图2顶层数据流图本软件的二层数据流图如图3所示。 图 3二层数据流图3.3功能分配 本系统中各功能需求与程序模块（组件）之间的关系如下表2所示： 表2 功能需求与程序模块关系表功能需求 学籍管理教师管理成绩管理课程管理转专业管理休学退学教师信息查询教师添加教师修改教师删除学生信息查询学生添加学生修改学生删除成绩录入个人成绩报表班级成绩报表年级成绩报表课程信息查询 课程添加课程修改课程删除课表发布课表查看 个人选课4 接口设计 4.1用户接口 在用户界面部分，根据需求分析的结果，用户需要一个用户友善界面。在界面设计上，应做到简单明了，易于操作，并且要注意到界面的布局，应突出的显示重要以及出错信息。可以使用Dreamweaver网页设计工具直接拖曳出美观、简介、友善的用户接口。其中针对教务管理人员的界面要做到操作简单，易于管理。在设计上采用逐级下拉式菜单方式，但菜单层数最多不能超过4层。同时，运行出错时应以标准形式给出出错提示。总的来说，系统的用户界面应作到可靠性、简单性、易学习和使用。 4.2外部接口 服务器端程序可DAO（数据访问对象）应用程序编程接口（API），对SQL SERVER数据库进行所有的访问。 服务器程序上可使用SQL SERVER 的对数据库的备分命令，以做到对数据的保存。在网络软件接口方面，使用一种无差错的传输协议，采用滑动窗口方式对数据进行网络传输及接收。 4.3内部接口 教师信息管理模块。对其他模块提供对课程的查询接口。 学生信息管理模块。对其他模块提供对学生信息查询的接口，包括按学号查询和按姓名查询和按班级查询三种。 课程管理模块。对其他模块提供对课程信息查询的接口，包括按课程编号查询、按课程名查询等。5 数据结构设计 由于该系统数据庞大，利用数据库来管理这些数据，可以很方便地查询和更新。下面是对本系统数据库的设计过程进行介绍。5.1概念结构设计 本系统涉及到的信息主要有4类：学生信息、成绩信息、教师信息、课程信息。涉及到的实体主要有专业实体、班级实体、学生实体、教师实体、课程实体。各个实体的详细描述如下: 专业实体是对应将教务管理中的专业这个机构，用来存放专业的各种信息。 班级实体是对应教务管理中的班级，再组织结构中它属于专业下的分支，每个专业下属至少应有一个班级实体。 学生实体是教务管理系统的中心实体，存放教务管理系统的对象，学生的基本信息。在系统的三个主要功能模块中都涉及到此实体。 教师实体是用来存储与开课有关的教师的基本信息。 课程实体主要存放教务管理系统中的课程信息，它是成绩管理模块的基础信息。5.1.1实体属性描述 1.专业实体所属学院 专业专业编号名称 实体集专业，有属性专业编号，名称，所属学院。使用由学院分配给它的唯一的专业编号作为主键。 2.班级实体班级班级编号班名 实体集班级，有属性班级编号（唯一的班级编号），班名。班名是表示班级的名称如“电子信息一班”。 3.学生实体班级编号政治面貌出生年月学生学号姓名性别籍贯入学时间 实体集学生，有属性学号（唯一的学号），姓名，性别，出生年月，籍贯和电话。 4.教师实体教师教师编号姓名电话性别职称学历 实体集教师，有属性教师编号（唯一的工号），姓名，性别，职称，学历和电话。 5.课程实体 课程课程编号课程名 实体集课程，有属性课程编号（唯一的标示号）和课程名。 5.1.2实体之间的联系 实体集专业和班级，班级和学生之间都是1：N的联系，每个班级只能属于一个专业，每个学生只能属于一个班级。 实体集教师，课程和班级之间都是N：M的联系，因为一个教师可以给多个班级上多门课程，而一个班级肯定是有多个教师来上多门课。 成绩，是实体集课程和学生的一个N:M的联系。这个联系有4个自己的属性，他们是学年，学期，分数和学分。学年和学分同实体集课程和学生一起唯一表示的一个成绩。 5.1.3概念模型图 由以上局部的E-R图的绘制，整合成整个系统的完整的概念模型。本系统的概念模型图如下图所示。学生课程班级专业学院开设包含属于成绩开课 老师mn1n1n1n 图4 系统概念模型图5.1.4关系模式专业（专业编号，名称，所属学院）班级（班级编号，专业编号，班名）学生（学号, 班级编号，姓名，性别，出生年月，籍贯，入学时间，政治面貌）教师（教师编号，姓名，性别，职称，学历，电话）课程（课程编号，课程名）成绩 (课程编号，学号, 学年，学期，分数)5.2逻辑结构设计根据关系模式，可得到关系数据表。主要包括专业表，班级表，学生表，教师表，课程表和成绩表。如以下各表所示。 表3 专业表列名数据类型字段宽度是否为空备注专业编号CHAR15Not null 主键名称CHAR20Null 所属学院CHAR20Null 表4 班级表列名数据类型字段宽度是否为空备注班级编号CHAR15Not null 主键专业编号CHAR20Null 班名CHAR20Null 表5 学生表列名数据类型数据长度是否为空备注学号CHAR15Not null主键 班级编号CHAR10Null 姓名CHAR8Null 性别CHAR2Null 出生年月DATE8Null 籍贯CHAR50Null 入学时间DATE10Null 政治面貌CHAR10Null 表6 教师表列名数据类型数据长度是否为空备注教师编号CHAR15Not null主键姓名CHAR10Null 性别CHAR2Null 职称CHAR8Null 学历DATE10Null 电话CHAR20Null 表7 课程表列名数据类型字段宽度是否为空备注课程编号CHAR15Not null 主键课程名CHAR20Null 表8 成绩表列名数据类型数据长度是否为空备注课程编号CHAR15Not null主键学号CHAR10Not null 主键学年CHAR8Null 学期CHAR2Null 分数DATE8Null 5.3 物理结构设计目前大多数数据存储结构都采用二维关系数据存储结构，本系统采用SQL Server 关系数据库进行数据存储。首先建立一个教务管理系统数据库，在该数据库中放入以上建立的 专业表，班级表，学生表，教师表，课程表和成绩表。由于教务管理系统中子系统中的各类信息频繁的被学生、教师、教学管理人员查询，而且要求一较快的速度响应查询，所以在确定数据存放位置时，将该子系统的数据存放在高速硬盘上。此外，在SQL Server 系统中，管理的最小空间是页。一个页是8kb的物理空间，插入数据的时候，数据就按照插入的时间顺序被放置在数据页上。放置数据的顺序一般与数据本身的逻辑关系之间没有任何联系，因此从数据之间的逻辑关系方面来讲，数据是乱七八糟堆放在一起的。当一个数据页上的数据堆放满之后，数据就得堆放在另外一个数据页上。这种杂乱无章的堆放不利于快速对数据进行检索，为此必须对有关列建立索引。对列建立索引虽然可以大大提高检索速度，但也有不利的一面；第一，创建索引和维护索引要耗费时间。第二，索引需要占用物理空间，除了数据表要占用数据空间之外，每一个索引还要占用一定的物理空间。如果要建立聚簇索引，即物理记录在磁盘物理空间中连续存放在一起，那么需要的空间就会更大。第三，当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就降低了数据的维护速度。为此，我们在进行数据存取和分配设计中要注意权衡利弊，合理建立索引。在学生信息表中，由于学生学号具有唯一性，而且该列是经常被检索的列，为此我们建立以学生学号为关键字的索引列。考虑到该列的频繁检索特性，可以为其建立聚簇索引，使被索引的记录在磁盘物理分配空间中连续存放。6 运行设计6.1运行模块组合 客户机程序在有输入时启动接收数据模块，通过各模块之间的调用，读入并对输入进行格式化。在接收数据模块得到充分的数据时，将调用网络传输模块，将数据通过网络送到服务器，并等待接收服务器返回的信息。接收到返回信息后随即调用数据输出模块，对信息进行处理，产生相应的输出。服务器程序的接收网络数据模块必须始终处于活动状态。接收到数据后，调用数据处理/查询模块对数据库进行访问，完成后调用网络发送模块，将信息返回客户机。6.2运行控制 运行控制将严格按照各模块间函数调用关系来实现。在各事务中心模块中，需对运行控制进行正确的判断，选择正确的运行控制路径。 在网络传方面，客户机在发送数据后，将等待服务器的确认收到信号，收到后，再次等待服务器发送回答数据，然后对数据进行确认。服务器在接到数据后发送确认信号，在对数据处理、访问数据库后，将返回信息送回客户机，并等待确认。6.3运行时间 在软体的需求分析中，对运行时间的要求为必须对作出的操作有较快