学生学籍管理系统的设计和实现.doc

学生学籍管理系统的设计和实现摘要：采用软件工程的指导方法，选用c/s模式设计的方案，应用oracle数据库管理系统，delphi开发工具等开发出来的基于windows系列的学生管理系统.该系统面向各部门和全体学生，实现对学生成绩情况、考勤情况、宿舍管理、奖学金管理、学籍异动处理、违纪和处分等的计算机网络管理。系统支持学生工作管理部门和各部门工作人员、全校学生通过网络发送和接收有关信息，支持按权限管理的查询和数十种统计报表的输出打印功能。减少了部门之间工作的中间环节，提高了跨部门管理的效率。关键字：学生学籍管理，c/s模式，软件工程，oracle数据库，delphi61.课题背景当今社会中，计算机的使用已经深入到日常工作和生活的方方面面。windows系统的推出使电脑从高雅的学术殿堂走入了寻常百姓家，各行各业的人们无须经过特别的训练就能够使用电脑完成许许多多复杂的工作。然而，虽然现在世界上已经充满了多如牛毛的各种软件，但它们依然不能满足用户的各种特殊需要，人们还不得不开发适合自己特殊需求的软件。我们都知道，对于学生的管理是一个教育单位不可缺少的部分,它的内容对学校的管理者来说至关重要,所以学生管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。但一直以来人们使用传统人工的方式管理文件档案，这种管理方式存在着许多缺点,如:效率低、保密性差,另外时间一长,将产生大量的文件和数据,这对于查找、更新和维护都带来了不少的困难。而使用计算机对学生信息进行管理,具有手工管理所无法比拟的优点.例如:检索迅速、查找方便、存储量大、保密性好等。这些优点能够极大地提高学生管理的效率,也是学校科学化、正规化管理的重要途径。下面，我以开发一套学生学籍管理系统为例,谈谈其开发过程和所涉及到的问题及解决方法。2.方案论证及设计思想2.1方案论证 数据库设计所要的解决的问题是：对于一个给定的应用领域，设计优化的数据库逻辑和物理结构，使之满足用户的信息管理要求和数据操作要求，有效地支持各种应用系统的开发和运行。数据库设计的目标是为用户和各种应用系统提供一个高效的运行环境。而数据库的设计可以视为如下的优化问题。（1） 计算机的软硬件环境；（2） 数据库管理系统的能力；（3） 用户的操作要求与信息要求；（4） 完整性和安全性约束。经过调查分析，本设计组可以完全解决以上优化问题：2.1.1 开发环境一、软件环境本次开发的系统采用orcale8i数据库管理系统作为后台，采用delphi作为前台开发工具。1、oracle数据库管理系统oracle是当今社会的主流数据库管理系统，是20世纪70年代最早的关系数据库系统（1979年推出），是目前世界上覆盖面最为广泛的数据库管理系统，它几乎可运行于任何类型的计算机上，从pc机和macintosh机到小型机和巨型机，它在各类型机型上具有实质上相同的功能。2、 delphi6简介delphi是由inprise公司（前borland公司）推出的可视化编程环境，它提供了1种方便，快捷的windows应用程序开发工具。其核心采用可视化程序设计和面向对象的程序设计方法，它提供了1种方便，快捷的windows应用程序开发工具，使用了microsoft windows 图形用户界面的许多先进特性和设计思想，采用了可重复利用的完整的面向对象程序语言 （object-oriented language），当今世界上最快的编辑器，最为领先的数据库技术，大大提高了编程的效率。delphi最显著的特点就是高效性和稳定性，主要体现在以下5个方面：1） 可视化开发环境的性能。2） 编译器的速度和已编译代码的效率。3） 编程语言的功能极其复杂性。4） 数据库结构的灵活性和扩展性。5） 框架对设计和使用模式的扩充。其中delphi的ado组件无需依靠bde而是使用ado技术，提供了可以通过数据控制组件访问数据的新方法。唯一的要求是在使用ado组件时必须运行ado/ole db。ado组件的使用使得delphi在访问数据的类型和采用的技术方面都有了很大的突破。以下是ado控件：ado控件名称作用adoconnection建立与数据库的连接adotable访问数据表adoquery执行特定的sql命令adostoredproc访问存储过程adocommand执行特定的sql命令adodataset返回一个数据集二、硬件环境现在一般的兼容机完全可以满足系统的要求。我们的硬件配置是：服务器的配置是：ciii 1.1g40gb硬盘256mbsdram内存100/10m网卡64mb显存显卡双飞燕兼容鼠标2.1.2采用的数据库管理系统oracle8i为客户/服务器和web企业类开发应用掀开了新篇章，将关系数据库和非关系数据库融为一体。而我们做的学生管理系统，数据来源就是学生的信息，用oracle8i完全可以很好地处理这些数据。2.1.3在用户的操作要求方面操作数据库的用户基本上有一定的文化水平和计算机操作能力，他们对整个学籍管理程序比较熟悉。在信息要求方面，由于学校的学生信息比较容易管理，而且信息更新比较快，同时信息的查询是比较频繁的。设计的系统必须能对查询进行有效的处理。2.1.4在完整性和安全性方面学校的学生信息是在变化的，在更新和删除方面，要做到更新及时删除完整。安全性方面则分清操作员的权限问题，限制非授权的存取，学籍管理系统是被多个用户共享使用，每个用户对数据库的存取权是有限的。管理员可以对用户进行管理。而用户当中的系秘书可以对数据库进行录入，修改，删除。而用户中的学生和学校的教务处则只能对数据进行查询操作。同时做 好数据库的数据恢复，设计一个系统恢复子系统。这个子系统在系统的硬件或软件发生故障时，能保证数据库的正确性。系统恢复子系统的关键是在系统的硬件或软件故障修复后，能够把数据库恢复到正确的状态。2.2设计思想2.2.1采用c/s数据库结构模式 随着计算机网络的信息服务的不断深入发展，传统的联机远程终端和以文件服务器为核心的计算机网络结构已经不能满足实际需要。取而代之的是客户/服务器（client/server）模式，该模式以其高性能和高可靠性等优点迅速地被广泛应用起来。客户/服务器是在网络基础上，以数据库管理为后援，以计算机为网上工作站的一种系统结构。该结构的关键在把网络环境上的数据库存取和应用程序一分为二，分别由网上的数据库服务器和网上客户来执行。虽然贵州工业大学学籍管理系统客户/服务器是建立在lan的基础上，但它比以往的文件服务系统有了很大的改进。首先，它消除了不必要的网络传输负担；其次，它可以使作为数据库服务器的计算机被高度优化，以适应数据处理的需要。相比之下以往的宿主式计算机系统除了数据处理之外，还要承担应用的工作，从而降低了工作效率。另一方面，由于作为客户的计算机如今主要承担应用方面的专门任务，这就有可能使其高度优化。由此可见，客户/服务器体系在网络连接上和设备上并没有什么变化，只是改变软件应用的系统的配置方法，从而明显地改变了整个系统的运行性能，有效地增强了系统的可扩充性和可维护性。客户/服务器已经能够应用于复杂的网络上，并使之能够更有效地进行选择、检索、索引排序等数据处理。作为一种高级的分布式计算机环境、客户/服务器有足够的能力把处理后的结果（不是整个文件）通过网络传输出去，并根据用户需求灵活地配置各种大、中、小型计算机系统。客户/服务器是在网络基础上，以数据库管理为后援，以计算机为网上工作整个客户/服务器体系分为三部分。(1) 客户：发送请求及处理返回结果，显示和控制应用工作环境及用户界面，完成数 据合理性校验。显示报告和使数据表现图形化；(2)服务器：处理客户请求，为客户分析数据并返回结果或动作。一个服务器本身有时又可以成为另一个服务器的客户。(2) 网络：实现客户和服务器的之间的透明连接；客户/服务器技术到目前为止已发展为对等层到对等层的处理模式。在这种模式下，网络上的每一台计算机的作用都是相同的，即所有的计算机既是客户机也是服务器。这种模式最初采用的是线性结构，即客户机向上一层的服务器发出请求，而服务器作为客户机再向上一层服务器发出请求，以此类推。后来，这种线性结构被推广为网络结构，即每一层既可以作为客户向多台服务器发出请求，也可以作为服务器接受并处理多个客户的请求，这样就使负载相对较重的层尽可能地把处理任务分配到其它层上，从而使处理分布更加均衡。随着internet的迅速发展和网上计算机资源的多样化，这种处理模式将变得越来越来必要。 客户进程系统服务硬 件 服务器进程系统 服务硬 件 请求 客户进程系统服务硬 件 响应用户 客户 网 络 服务器 客户/服务器网络2.2.2 采用软件工程的思想软件工程的传统途径是生命周期方法学。从时间角度对软件开发和维护的复杂问题进行分解，把软件生命的漫长周期依次划分为若干个阶段，每个阶段都有相对独立的任务，然后逐步完成每个阶段的任务。前一个阶段的完成是开始进行后一个阶段工作的前提和基础，而后一个阶段任务的完成通常是使前一个阶段提出的解法更进一步具体化。一般说来，软件生命周期由软件定义，软件开发和软件维护三个时期组成，每个时期又进一步分成若干个阶段。软件定义时期通常进一步分成三个阶段，即问题定义、可行性研究和需求分析。软件开发时期由下述四个阶段组成：总体设计、详细设计、编码和单元测试，综合测试。软件维护的主要任务是使软件持久的满足用户的需要。具体的说，当软件在使用过程中发现错误时应该加以改正，特别是当软件环境改变、用户有新的需求提出的时候。本小组恪守软件工程的原则，指导本系统开发设计。2.2.3关于数据库的生命周期数据库的生命周期可以分为两个阶段：一是数据库设计阶段；二是数据库实现和操作阶段。数据库的分析和设计阶段分为如下四个子阶段：（1）需求分析；（2）概念设计（3）逻辑设计（4）物理设计数据库的实现和操作阶段由如下三个子阶段组成：（1）数据库的实现；（2）操作与监督；（3）修改和调整。数据库设计所关心的是数据库的设计阶段。学籍管理系统的设计同样要遵循以上的条件和要求，因为如果设计的初期阶段设计搞不好，就对以后的工作产生比较大的影响，从而会造成返工。所以要重视系统的设计初期的工作。2.2.4关于数据库的设计过程数据库的设计过程如下图所示。在数据库设计过程中，需求分析和概念设计可以独立于任何数据库管理系统进行。逻辑设计和物理设计与具体的数据库管理系统密切相关。由于需求分析比较重要，我们在设计的时候，首先要获得所需要的学生的信息等。在获得这些资料之后，进行分析。从中提取有用的部分。分析各种用户的权限，最重要的是建立表。表的各种数据涉及到数据完整性。如果表建得不好，在后边的设计过程中，就要不停地修改，造成浪费。开发的效率就会大大降低。现实世界 需求分析 需求分析说明书 概念数据库设计 概念数据库模式 独立于数据 （高级数据模型） 库管理系统 与数据库管逻辑数据库设计 理系统相关 逻辑数据库模式 （特定数据模型）物理数据库设计 物理数据库模式 （特定的物理存储结构和存取方式） 图：数据库设计过程3.过程论述3.1需求分析在学校中，经常与学生打交道的部门主要有：教务处、学生处、后勤管理中心。一个学生从录取到离校的过程中，学校要负责管理学生的档案和学籍，学生可能发生留级、转系、退学、休学的情况，即学籍异动处理。学校负责对学生档案管理、学籍管理、奖惩管理,教务处要负责对学生的成绩管理，学生处要负责对学生的考勤管理，后勤管理中心及其下辖的各楼生管要负责对学生的物品管理，住宿管理，水电费用管理，住宿违纪管理，卫生评比管理，来客管理。系统要完成尽可能多的智能化操作和各种查询要求。基于此的数据流程图可以很方便的体现出各种需求操作。因此，积极的与用户交流、分析，并得出详尽的数据流程图是至关重要的一步。3.2 学籍档案管理子系统数据流图3.3学籍档案管理子系统数据字典1、数据流条目档案管理要求=学生档案数据录入 | 学生档案数据修改学生档案数据录入=学生档案数据修改=学生名称+性别+出生年月+户籍+家庭地址+联系电话+入学年份档案查询要求=档案统计要求档案统计表=学生档案情况学籍管理要求=学生学籍录入|学生学籍修改|学生学籍删除学生学籍数据录入=学生学籍修改=学生学籍删除=班级+年级+学生状态+是否住宿学籍查询要求=学籍统计要求学籍统计表=学生学籍情况学生奖惩情况录入=学生学号+班级+奖惩类型+奖惩日期学生奖惩情况查询要求=奖惩统计要求2、 文件条目a) 名称：各系学生学籍文件组成：学生编号+学生姓名+班级+年级+学生状态+是否住宿组织方式：索引文件，按系别+专业+班级排列 b) 名称：各系学生档案文件组成：学生编号+学生名称+性别+出生年月+户籍+家庭地址+联系电话+入学年份组织方式：按学生编号排列 c） 名称：各系学生奖惩情况文件组成：学生编号+学生姓名+班级+奖惩日期组织方式：按学生编号排列3.4学籍档案管理子系统总体设计图3.5学籍档案管理子系统相关数据库构建 在关系数据库中的关系必须满足一定的要求。满足不同程度要求的为不同范式。目前主要有六种范式：第一范式、第二范式、第三范式、bc范式、第四范式和第五范式。在这六种范式中，一般只用前三种,对于常用系统就足够了。而且这五种范式是“向上兼容”的,即满足第五范式的数据结构自动满足一、二、三、四范式，满足第四范式的数据结构自动满足第一、二、三范式，依此类推。简单的介绍前三种范式。第一范式(first normal form，简称1st nf)就是指在同一表中没有重复项出现，如果有则应将重复项去掉。这个去掉重复项的过程就称之为规范化处理。在本文所讨论的开发方法里，1st nf实际上是没有什么意义的。因为我们按规范化建立的指标体系和表的过程都自动保证了所有表都满足1st nf。 第二范式(second normal form，简称 2nd nf)是指每个表必须有一个(而且仅一个)数据元素为主关键字(primary key)，其它数据元素与主关键字一一对应。即表中其它数据元素都依赖于主关键字，或称该数据元素唯一地被主关键字所标识。第三范式(third normal form，简称 3rd nf)就是指表中的所有数据元素不但要能够唯一地被主关键字所标识，而且它们之间还必须相互独立，不存在其它的函数关系。也就是说对于一个满足了 2nd nf的数据结构来说，表中有可能存在某些数据元素依赖于其它非关键字数据元素的现象，必须加以消除。此外，在这过程中要注意好表的主键、外键、用户自定义约束的条件，在模式分解过程中要尽量的保持函数依赖和无损联接。遵循上述说明，就可以设计出一个良好的关系数据库模式。以下的表基本按照范式要求建立1）学生学籍表字段名字段类型字段长度xhxxnumber10xmxxvarchar28bjxxvarchar230njxxnumber1xsztvarchar24sfzsvarchar222）学生档案表字段名字段类型字段长度xhxxnumber10xmxxvarchar28xbxxvarchar24csnydate默认hjxxvarchar210jtdzvarchar280lxdhvarchar220rxnfnumber4bzxxvarchar21003）学生奖惩表字段名字段类型字段长度xhxxnumber10xmxxvarchar28bjxxvarchar230jclxvarchar220jcrqdate默认bzxxvarchar21004）用户表字段名字段类型字段长度bhxxvarchar220xmxxvarchar28mmxxvarchar230zwxxvarchar220gxfwvarchar2203.6服务器、客户机的交互处理随着计算机的普及，计算机网络正以前所未有的速度向世界上的每一个角落延伸。目前校园网的建设是局域网中不可缺少的一部分，许多已建立起以光缆为传输介质的高速以太网的校园网络，并且获得了很大的成功。我们可以在此基础上，搭建出本系统需要的运行环境。首先，选择一架性能好的pc机充当服务器，并安装oracle8i服务端程序，假定该服务器的ip地址为192.168.168.88，其安装的oracle8i数据库的服务名为student，创建所需的数据表，索引。在各管理部门的计算机上安装oracle8i的客户端，并通过net8 assistant的配置与服务器端正常通信。其配置过程如下：打开net8 assistant配置界面，单击net8配置下的服务命名，再单击编辑菜单下的创建项，在网络服务名内填上student，点击下一步按纽，选中tcp/ip（internet协议），点击下一步按纽，在主机名上可以填上服务器的主机名字，也可以填上服务器的ip地址，这里我们填上192.168.168.88，端口号默认为1521即可，点击下一步按纽，在（oracle8i）服务名内填上student，点击下一步按纽，点击测试按纽，看到连接测试成功就表明服务器与客户机可以正常通信了，将开发好的程序安装到客户机上，此时该系统就可以很好的运行了。 服务器 hub 客户机 客户机 客户机 客户机3.7学籍档案管理系统功能说明1）学生信息录入模块：系统可自动获得系统当前的年份并自动生成新生的入学年份；可判断输入学号的长度，可以判断学生的学号是否已经存在以保证学生的唯一性；还可对信息的完整行进行判断。2）学生学籍录入模块：系统可判断输入学号的长度是否符合条件；可判断输入的学生学号是否在学生信息表中存在；还可以判断学生的学号是否已经存在以保证学生的唯一性；可从信息表中自动获得学生姓名；因为是对新生信息的录入所以系统自动定义了年级和学生状态分别为“1”和“在校”并不可修改。3）学生信息查询模块：系统可判断关键字是否已经输入；并可输出查询结果。4）学生学籍查询模块：系统可判断关键字是否已经输入；并可输出查询结果。5) 学生奖惩录入模块： 系统可判断输入学号的长度是否符合条件；可判断输入的学生学号是否在学生档案表中存在；还可以判断学生的学号是否已经存在以保证学生的唯一性；可从档案表中自动获得学生姓名和班级。6）学生奖励情况查询模块：系统可判断关键字是否已经输入；并可输出查询结果。7）学生惩罚情况查询模块：系统可判断关键字是否已经输入；并可输出查询结果。8）学生档案修改模块：系统将查找出的学生信息并将除学生学号外的信息提取到文本框，可实现对文本框内容的逐个修改。9）学生学籍修改模块：系统将查找出的学生信息并将除学生学号外的信息提取到文本框，可实现对文本框内容的逐个修改。10）学生学籍异动处理模块：系统将查找出的学生信息并将除学生学号外的信息提取到文本框，对需要进行的异动操作进行判断；当学生需要转班级，可判断学生是否是为非新生，并可显示学生原来所在班级和新班级的信息，更新学生信息；当学生需要休学，复学时对学生的信息进行自动更新；当学生需要留级时，除可更新学生信息外还可显示学生所在原班级和新班级的信息；当学生需要退学，则删除学生信息。11）毕业生学籍更新模块： 系统可自动生成是对那一届毕业生进行更新的信息；可对判断该生是否为毕业班学生，判断该毕业班学生是否满足毕业条件，实现有选择性的删除毕业生信息。12）管理员登入模块：系统对管理员的名称和id号进行认证，保证操作员的合法性；可根据管理员的名称判断管理员所在的系别，并对各个系的信息进行筛选，以保证每个系仅能对本系的信息进行更新。 13）操作菜单模块：系统对各个经筛选后的各系信息选择需要的操作。 14）报表打印模块： 系统实现对各个需要的信息进行打印，统计。3.8学籍档案管理系统需要解决的问题3.8.1关于管理员权限1）系统管理员是整个系统的维护者，系统数据基本上是由系统管理员来维护，由于数据的安全性和完整性要得到