忻州师院考试成绩管理和分析系统的设计与实现.doc

忻州师院计算机系本科学士学位论文3计算机系本科毕业（设计）论文课题名称忻州师院考试成绩管理和分析系统的设计与实现专 业计 算 机 科 学 与 技 术姓 名学 号指导教师二零一零年六月目 录5忻州师院考试成绩管理和分析系统的设计与实现摘 要：忻州师院考试成绩管理和分析系统是典型的信息管理系统(MIS)，其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用系统的开发。对于前者要求建立起一个数据一致性和完整性较强、数据安全性较好的数据库，而对于系统则要求其功能完备，界面友好，操作性强。经过分析与研究，运用PowerBuilder9.0做前端开发工具， Microsoft SQL Server 2000做后台数据库来开发系统。系统实现了对学生、课程、教师、成绩数据等基本信息的管理功能，能够对以上信息进行录入、删除、修改、查询、统计。对于成绩数据，实现了对系部、年级、班级的成绩统计分析功能，并能通过图形的方式直观地展现出来。关键词：控件、窗体、PowerBuilder。Abstract：Student test scores management and analysis system is a typical information management system (MIS), which mainly include the creation and maintenance of database and the development of front-end system. The former required a database which has data of strong consistency and integrity and better data security, and it requires that functions of the system is complete, the interfaces are friendly and the operational is strong. Through analysis and research, I make PowerBuilder9.0 to do front-end development tools and make Microsoft SQL Server 2000 to do the database background. System can manage the basic information of students, subjects, teachers, achievement data, and it can input, delete, modify, query, statistics the above information. For performance data, it can count the score of the each department ,grade and each class; and showing the results come out with Charts.Keywords：Control、form、PowerBuilder.1引 言信息社会的高科技，商品经济化的高效益，使计算机的应用已普及到经济和社会生活的各个领域。计算机虽然与人类的关系愈来愈密切，但还有由于计算机操作不方便而继续用手工进行劳动的人。学生成绩管理和分析系统为教务人员带来了极大的方便。该软件是以汉语编程语言为实现语言，其功能在系统内部有源代码直接完成。通过操作手册，使用者可以了解本软件的基本工作原理。操作人员只需输入一些简单的汉字、数字，即可达到自己的目的。我国加入WTO后，面对高度信息化、全球化和管理现代化的国际竞争，中国如何应用信息技术促进管理创新，以管理创新促进实施信息现代化的战略，深化改革和实现管理水平跨越式发展，提高服务水平和服务质量，增强竞争力，已成为一个不容回避、亟待解决的重大课题。现今成绩管理的繁琐给教务人员带来了诸多不便，教学办公室缺少一种完善的成绩管理软件，为了方便的管理学生成绩，因此开发了此学生成绩管理和分析系统。学生成绩管理和分析系统的目标：1、节约资源，提高学生信息的精确度：能够减少很多不必要的资源，不用像以前那样用冗余的纸张式的管理。大大节省了学院资源。并且计算机的存储与快速查询功能大大提高了学生成绩管理的效率，并且还提高了成绩信息管理的精确度。2、方便快速的操作，精简人员，节约开支：方便快速的操作，可减少学生信息管理的漏洞，又可减少因工作的错误，并且操作非常简单，可减少许多不必要的工作人员，这无论从物质上还是工作人员的工资上都为学院节约了开支，为学院增加了财富。2 需求分析需求分析是软件生存周期中相当重要的一个阶段，需求分析的主要任务就是确定待开发软件的功能、性能、数据、界面等要求，在通过对学院教务工作进行了相关调研后确定了系统的总体设计目标是为学院教务人员管理学生成绩提供方便，从而提高教学工作的效率。2.1 可行性分析1、经济可行性：该系统的成本费用包括：购置并安装软硬件及有关设备的费用，系统开发费用，系统安装、运行和维护费用，人员培训费用等，但这些费用相对而言是比较低的。其系统效益包括经济效益和社会效益两部分，此系统投入使用后将大量节省人力与物力资源，将给学院带来很高的经济效益。2、技术可行性：PowerBuilder 9.0提供了完善的开发功能，可以较容易地开发大型数据库应用系统，这些应用系统可以运行在单机上，也可以运行在一个局域网内，甚至运行在广域网上；微软公司的Microsoft SQL Server数据库能够处理大量的数据，同时保持数据的完整性并提供许多高级管理功能，它的灵活性、易用性和安全性能够为数据库编程提供良好的条件。因此系统的开发工具和数据库采用PowerBuilder 9.0与Microsoft SQL Server 2000。2.2 用户需求描述使用计算机网络对学生考试成绩信息进行管理，具有手工管理所无法比拟的优点。检索迅速、统计种类多、直观的图形分布显示、管理方便、存储量大、安全性好、成本低等，这些优点极大地提高了学院对学生成绩的管理、统计和分析的效率。系统正是为了能够为学院提供一套操作简单、应用广泛的考试成绩管理和分析系统，以提高学院对学生考试成绩管理、统计、分析的效率，实现学院考试成绩管理信息化而设计的：1、系统应具备对学生信息、课程信息、教师信息、成绩数据信息管理功能，能够对以上信息进行录入、删除、修改、查询、统计；2、对成绩数据，应实现对各年级、各班的总分和平均分的计算，并能够对学生成绩进行排序；3、能够按年级或班级对单科成绩的及格人数、优秀人数、及格率、各分数段人数等进行统计分析，对各分数段人数分布还能通过图形的方式直观地展现出来；4、通过设置不同的用户权限对系统进行访问和管理。2.3 系统功能分析随着信息技术的日益发展和计算机网络的普遍应用，学院的学生人数不断增加，原有手工管理学生信息的模式已无法跟上时代的需要。学分制的实行给学生以更大的选择空间，但也增加了日常教务的管理工作量。因此，利用现代计算机和数据库开发技术，建立学生信息系统对于减轻学生信息管理人员的劳动强度、提高工作质量和效率、方便管理人员对信息的查询、提高信息资源的利用率和管理水平都具有重要意义。因此，学生成绩管理和分析系统所要实现的具体功能如下：1、用户管理：为了实现系统的安全性和保密性，所以系统设计了管理员，学生和教师三种用户的使用权限，每种用户均通过密码进行登录，登录以后分别拥有不同的操作权限。2、系统维护：只有系统管理员有权限进行此项操作，管理员可以对数据库中的基本表进行初始化，点击初始化按钮以后，会有信息提示，提示用户是否确实需要进行初始化，以免出现操作上的失误。3、基本信息维护：必要时系统管理员可以对数据库中的各个表单进行修改和插入。4、数据库备份和还原：为了防止数据丢失，管理员应该经常进行数据备份，以便丢失数据以后可以及时进行最近数据的还原。5、学生成绩导入和导出：便于教务人员进行学生考试成绩的录入与输出，提高了教务管理的效率。6、学生成绩查询：此系统的主要功能之一就是要便于学生进行考试成绩的查询。7、教师成绩查询：教师可以输入相关查询条件进行相关信息的查询。8、成绩统计和打印：便于学生和教师进行成绩单的打印。9、形成成绩统计图：能够直观地把学生成绩的一些信息展现给用户。学生成绩管理和分析系统的数据流图如下所示：用户用户名+密码核对信息显示器忻州师院学生成绩管理和分析系统图2.1 “忻州师院学生成绩管理和分析系统”的顶级DFD用户名+密码核对信息学生管理员教师核对正确 信息系统维护基本信息维护成绩管理学生成绩查询数据库管理教师成绩查询报表统计显示器用户名+密码核对信息用户名+密码核对信息图2.2 “忻州师院学生成绩管理和分析系统”的一级DFD3 系统设计3.1 系统功能设计根据用户的需求以及结合上述功能需求分析的结果，使用面向对象的设计技术，系统应具有如下的几个功能模块：1、用户登录模块学生用户和教师用户登录以后只能输入相关查询条件进行一系列相关的成绩查询；管理员登录以后不仅有学生用户和教师用户的所有权限，而且可以对数据库和基础信息进行维护。2、系统维护模块若系统在应用过程中出现问题确实需要进行初始化时，系统管理员就可以对系统进行初始化操作。3、基本信息维护模块在此模块中，系统管理员可以对基本信息进行维护，如对班级信息、学生信息、课程信息等进行维护。4、数据库管理模块此模块可以对数据库中的数据进行备份和还原。5、成绩管理模块此模块只有管理员有权限进行操作，管理员登录后可以对学生成绩进行插入、删除、修改、保存等操作并且能导入和导出学生成绩。6、学生成绩查询模块此模块包括个人总体成绩查询、班级单科成绩查询和系部单科成绩查询三个子功能模块。7、教师成绩查询模块此模块包括单科成绩分析和平行班成绩分析两个子功能。8、报表统计模块此模块包括成绩统计报表及打印和成绩统计图两个子功能模块。系统功能模块设计如图3.1所示。学生信息维护生成系统表结构成绩信息维护学生成绩导出数据库备份学生成绩导入课程信息维护班级信息维护数据库还原班级单科成绩查询个人总体成绩查询单科成绩分析平行班成绩对比成绩统计报表及打印成绩分布图系部单科成绩查询修改密码学生成绩管理和分析系统数据库管理学生成绩查询教师成绩查询报表统计系统维护基本信息维护成绩管理学生信息维护生成系统表结构成绩信息维护学生成绩导出数据库备份学生成绩导入课程信息维护班级信息维护数据库还原班级单科成绩查询个人总体成绩查询单科成绩分析平行班成绩对比成绩统计报表及打印成绩分布图系部单科成绩查询修改密码忻州师院学生成绩管理和分析系统数据库管理学生成绩查询教师成绩查询报表统计系统维护基本信息维护成绩管理3.1系统功能模块图3.2 数据库概念结构设计通过上述的需求和设计，得出忻州师院学生成绩管理和分析系统涉及到如下实体：学生、教师、课程、班级、系部、用户。系统的E-R图如图3.2所示。3.3 数据库逻辑结构设计现在需要将上面的数据库概念结构模型转化为Microsoft SQL Server 2000数据库系统所支持的实际数据模型，也就是数据库的逻辑结构。忻州师院学生成绩管理和分析系统数据库中的各个表设计结果如下表所示。1、Users表该表用来存放用户的基本信息。主要字段有：编号（Id）、姓名（Name）、密码（Mima）、类型（Leixin）。如下所示是用户表：表3.1 Users表列名数据类型长度是否允许为空是否主键Idint4否是NameChar20否否MiamChar10否否LeixinChar1是否2、Student表该表用来存放学生的基本信息。主要字段有：学号（S_num）、所属班级（C_num）、姓名（S_name）、性别（S_sex）。如下所示是学生表：表3.2 Student表列名数据类型长度是否允许为空是否主键S_numChar12否是C_numChar4是否S_nameChar10是否S_sexChar2是否3、Teacher表该表用来存放教师的基本信息。主要字段有：教师编号（T_num）、教师姓名（T_name）、教师性别（T_sex）。如下所示是教师表：组成系部班级Id用户NamemeLeixinMimaaD_numD_nameC_renshuC_numC_nameD_numT_numSb_num组成学生课程选修S_numS_nameC_numS_sex讲课教师T_nameT_sexT_numSb_numSb_nameCreditSb_numS_numScorennnmnm1n1m3.2 忻州师院考试成绩管理和分析系统的E-R图表3.3 Teacher表列名数据类型长度是否允许为空是否主键 T_numChar4否是 T_nameChar10是否T_sexChar2是否4、Subject表该表用来存放课程的基本信息。主要字段有：课程编号（Sb_num）、课程名称（Sb_name）、学分（Credit）。如下所示是课程表：表3.4 Subject表列名数据类型长度是否允许为空是否主键 Sb_numChar4否是 Sb_nameChar20是否CreditChar9是否5、Class表该表用来存放班级的基本信息。主要字段有：班级编号（C_num）、所属系部编号（D_num）、班级名称（C_name）、班级人数（C_renshu）。如下所示是课程表：表3.5 Class表列名数据类型长度是否允许为空是否主键C_numChar4否 是D_numChar2否否C_nameChar10是否C_renshuInt4是否6、Department表该表用来存放系部的基本信息。主要字段有：系部编号（D_num）、系部名称（D_name）。如下所示是系部表：表3.6 Department表列名数据类型长度是否允许为空是否主键D_numChar2否是D_nameChar10是否7、Teach表该表用来存放教师讲授课程的基本信息。主要字段有：教师编号（T_num）、课程编号（Sb_num）。如下所示是讲授表：表3.7 teach表列名数据类型长度是否允许为空是否主键T_numChar4否是Sb_numChar4否是8、Chooseclass表该表用来存放学生选课的基本信息。主要字段有：课程编号（Sb_num）、学生学号（S_num）、成绩（Score）。如下所示是选课表：表3.8 Chooseclass表列名数据类型长度是否允许为空是否主键 Sb_numChar4否是 S_numChar12否是ScoreDecimal9是否254 系统实现4.1 用户登录模块用户进入系统登录页面，需要完成用户名、密码的输入，经过身份验证后，才能进入系统，不同的用户进入系统后的操作权限不同。登录模块界面如图4.1所示。登录模块部分代码实现如下：select count(*) into :num0 from users;if sqlca.sqlcode 0 thenmysql=drop Table usersexecute immediate: mysql using sqlca;mysql=Create Table users+( id integer not null primary key,+name Char(20),&+mima Char(10),+leixin Char(1)execute immediate: mysql using sqlca;end ifif num0 = 0 thendw_1.SetTransObject(SQLCA)num1=dw_1.retrieve()row0=dw_1.insertrow(0)dw_1.setitem(row0,id,1)dw_1.setitem(row0,name,Administrator)dw_1.setitem(row0,mima,PASSWD)dw_1.setitem(row0,leixin,A)if dw_1.update()=1 then commit;else rollback;messagebox(提示信息,生成操作员文件管理员记录错)returnend ifend ifdw_1.SetTransObject(SQLCA)num1=dw_1.retrieve()ddlb_1.reset()for i=1 to num1ddlb_1.additem(trim(dw_1.GetItemstring(i,name)nextddlb_1.text=ddlb_1.text(1)sle_1.setfocus()图4.1 登录模块界面图4.2 系统维护模块部分代码实现如下：Re_value=messagebox(警告提示!,该步操作一般是在系统运行初始进行,请确认是否继续？,Question!,YesNoCancel!,3)IF Re_value 1 then cb_2.triggerevent(clicked!)ELSEmysql=drop table studentexecute immediate: mysql using sqlca;mysql=CREATE TABLE student+(s_num Char(12) NOT NULL primary key,&+c_num Char(4) not NULL,+s_name Char(10),+s_sex Char(2)execute immediate: mysql using sqlca;mysql=drop table teacherexecute immediate: mysql using sqlca;mysql=CREATE TABLE teacher+(t_num Char(4) NOT NULL primary key,&+t_name Char(10),+t_sex Char(2)execute immediate: mysql using sqlca;mysql=drop table subjectexecute immediate: mysql using sqlca;mysql=CREATE TABLE subject+(sb_num Char(4) NOT NULL primary key,&+sb_name Char(20),+credit decimal(18, 0) execute immediate: mysql using sqlca;mysql=drop table classexecute immediate: mysql using sqlca;mysql=CREATE TABLE class&+(c_num Char(4) not null primary key,+d_num Char(2) ,+c_name Char(10),&+c_renshu int)execute immediate: mysql using sqlca;mysql=drop table departmentexecute immediate: mysql using sqlca;mysql=CREATE TABLE department&+(d_num Char(2) not null primary key,+d_name Char(10)execute immediate: mysql using sqlca;mysql=drop table teachexecute immediate: mysql using sqlca;mysql=CREATE TABLE teach&+(t_num Char(4) not null primary key,+sb_num Char(4) not null primary key)execute immediate: mysql using sqlca;mysql=drop table chooseclassexecute immediate: mysql using sqlca;mysql=CREATE TABLE chooseclass+sb_num Char(4) NOT NULL primary key,&+s_num Char(12) NOT NULL primary key,+score decimal(18, 2),execute immediate: mysql using sqlca;messagebox(提示信息,初始化成功！)end if图4.2 生成系统表结构界面图部分代码实现如下：string ls_select,ls_xh,ls_xminteger li_njls_xh=trim(sle_xh.text)li_nj=integer(trim(sle_nj.text)ls_xm=trim(sle_xm.text)ls_select=if not isnull(ls_xh) and ls_xh thenls_xh=%+ls_xh+%ls_select=ls_select+学号 like+ls_xh+end if if not isnull(ls_xm) and ls_xm thenls_xm=%+ls_xm+%if ls_select= then ls_select=姓名 like+ls_xm+else ls_select=ls_select+and 姓名 like+ls_xm+end if end if if not isnull(li_nj) and li_nj0 thenif ls_select= then ls_select=班级=+string(li_nj)else ls_select=ls_select+and 班级 +string(li_nj)end if end ifif ls_select then ls_select=is_sql+where+ls_selectelse ls_select=is_sqlend if dw_1.setsqlselect(ls_select)il_rowcount=dw_1.retrieve()sle_record.text=string(il_rowcount)图4.3 学生成绩信息维护界面图4.3 数据管理模块部分代码实现如下：string is_path,is_usestring pathtitle=路径选择path=getcurrentdirectory()getfolder(title,path)sle_1.text=trim(path)+string(today(),yyyymmdd)+string(now(),hhmmss)+.datis_path=trim(sle_1.text)if is_path= or isnull(is_path) thenmessagebox(提示信息,请在目标路径中输入备份路径)elsesqlca.autocommit=trueis_use=exec sp_addumpdevice disk+,ctest,+is_path+execute immediate :is_use;is_use=backup database ctext to ctestexecute immediate :is_use;is_use=exec sp_dropdevice ctestexecute immediate :is_use;sqlca.autocommit=falseif sqlca.sqlcode=0 then messagebox(提示信息,数据库备份成功！)end if end if图4.4 数据库备份界面图4.4 成绩管理模块部分代码实现如下：long ll_currentrow/插入按钮ll_currentrow=dw_1.getrow()if ll_currentrow0 thendw_1.insertrow(ll_currentrow)end iflong ll_currentrow/删除按钮ll_currentrow=dw_1.getrow()if ll_currentrow0 then dw_1.deleterow(ll_currentrow)end ifdw_1.enabled=true /修改按钮cb_3.enabled=trueint li_rtn /保存按钮li_rtn=messagebox(提示信息,是否保存对记录的修改？,Question!,YesNoCancel!,1)if li_rtn=1 then if dw_1.update()=1 then commit using SQLCA; else rollback using SQLCA; end ifelseif li_rtn=3 thenend if图4.5 成绩信息维护窗口界面图部分代码实现如下：string is_pathstring pathstring docname,namedinteger value,aapath=getcurrentdirectory()docname=trim(path)+value=getfileopenname(赞扬已备份的文件,docname,named,txt,文件(*.txt),*.txt,)if value=0 then returnif value=-1 then messagebox(错误,无法打开指定的文件！)returnend ifis_path=docnameaa=dw_1.importfile(is_path)if aa0 then messagebox(提示信息,学生成绩信息导入成功！)else messagebox(错误,数据库无法连接或插入重复键！)end if图4.6 学生成绩信息导入窗口界面图部分代码实现如下：dw_1.settransobject(sqlca)string is_path,path,path1integer aatitle=路径选择path=getcurrentdirectory()aa=getfolder(title,path)if aa=0 then returnaa=changedirectory(path)createdirectory(学生成绩信息)path1=path+学生成绩信息aa=changedirectory(path1)if aa=0 then messagebox(错误提示,没有找到路径+path1)returnend ifis_path=trim(path1)+学生成绩信息+.txtaa=dw_1.saveas(is_path,text!,false)if aa=0 then messagebox(错误提示,导出失败！)returnend ifaa=changedirectory(path)if aa=0 then messagebox(错误提示,没有找到路径+path)returnend if messagebox(提示信息,学生成绩信息导出成功！)图4.7 学生成绩信息导出窗口界面图4.5 成绩查询模块部分代码实现如下：dw_2.settransobject(sqlca) /窗口的open事件dw_2.retrieve()long istring numfor i=1 to dw_2.rowcount() step 1num=dw_2.getitemstring(i,c_name)ddlb_1.additem(num)nextdw_3.settransobject(sqlca)dw_3.retrieve()long jstring num1for j=1 to dw_3.rowcount() step 1num1=dw_3.getitemstring(j,sb_name)ddlb_2.additem(num1)nextif ddlb_1.text=c_name and ddlb_2.text=sb_name then /查询代码messagebox(错误提示,没有查询条件)elseif ddlb_1.text=c_name and ddlb_2.textsb_name thendw_1.dataobject=d_12dw_1.settransobject(sqlca)/建立dw_1与数据库的连接dw_1.retrieve(ddlb_2.text)/条件刷新d_12,并在dw_1中显示结果elseif ddlb_1.textc_name and ddlb_2.text=sb_name thendw_1.dataobject=d_11dw_1.settransobject(sqlca)/建立dw_1与数据库的连接dw_1.retrieve(ddlb_1.text)/条件刷新d_11,并在dw_1中显示结果elseif ddlb_1.textc_name and ddlb_2.textsb_name thendw_1.dataobject=d_10dw_1.settransobject(sqlca)/建立dw_1与数据库的连接dw_1.retrieve(ddlb_1.text,ddlb_2.text)/条件刷新d_10,并在dw_1中显示结果end if图4.8 班级单科成绩查询窗口界面图部分代码实现如下：string ls_sql, ls_studentnols_studentno=sle_2.text / 得到签约学生学号if ls_studentno= or isnull(ls_studentno) then / 提示出错messagebox(系统提示,请输入签约学生学号！)returnend ifls_sql=select class.c_name,student.s_num,student.s_name,chooseclass.score& + from class,student,subject,chooseclass where subject.sb_name=+ls_studentno+dw_1.settransobject(sqlca) /连接事务if dw_1.setsqlselect(ls_sql)=1 thendw_1.settransobject(sqlca)dw_1.retrieve() /检索符合条件的数据else messagebox(系统提示,数据检索失败)returnend ifif dw_1.rowcount()1 then messagebox(系统提示,没有符合条件的数据！)end if图4.9 教师单科成绩分析窗口界面4.6 报表统计模块打印功能代码实现如下：string ls_xhls_xh=sle_1.textif ls_xh= or isnull(ls_xh) then returnend ifopenwithparm(w_print,ls_xh)图4.10 成绩统计报表窗口界面图5 系统测试5.1 测试方法在系统开发时，为了确保系统能够进行稳定运行，对系统进行了全面的测试，采取的测试方法有：1、单元测试：单元测试的对象是系统设计时的各个模块。针对前台操作中各个功能模块进行测试，看是否能按要求正常运行。2、集成测试：集成测试主要依据系统的结构设计（概要设计）文档，测试主要内容有可靠性、易用性、效率和可维护性中的相关部分，根据系统的需求和设计的要求而选定。3、功能测试：系统基本完成之后，为了保证运行的可靠性，基本功能是否能够达到以及是否符合需求规格中的基本要求，应对系统进行功能测试。5.2 测试内容1、单元测试内容如下（1）用户通过密码和权限设置登录系统，测试该系统是否能够按照设计的要求将用户信息写入后台数据库中，所有模块是否能够正常运行等。（2）在各个模块中通过选择查询条件进行相关查询，看查询结果与设计的结果是否一致。2、集成测试内容如下（1）可靠性测试根据系统需求和设计中提出的要求，对系统的容错性、易恢复性、错误处理能力进行测试。（2）易用性测试根据系统设计中提出的要求，对系统的易理解性和易操作性进行检查和测试。（3）性能测试根据系统需求和设计中提出的要求，对系统的时间特性、资源特性测试。3、功能测试内容如下（1）系统功能是否全部实现，如成绩数据的查询、修改、删除是否正常。（2）数据查询的结果是否正确。（3）窗口界面显示是否正常，系统运行是否畅通。5.3 测试用例通过对忻州师院学生成绩管理和分析系统各功能模块功能的测试，基本实现了设计方案中所要实现的所有功能，以下是系统中几个功能模块的测试用例：1、登录模块的测试（以管理员登录为例）（1）当输入密码错误时，测试结果如图5.1所示：图5.1（2）当输入密码为PASSWD时，成功登录。2、学生成绩查询模块的测试（1）输入学号：02020101（2）测试结果如图5.2所示：图5.23、成绩信息维护模块的测试（1）测试用例：插入课程号（0011），学号（02020115），成绩（97）。 （2）测试结果：顺利添加到数据库中。6 结束语忙忙碌碌了两个月，我的毕业设计课题也终将告一段落。从开始选择论文题目到忻州师院考试成绩管理和分析系统