学生选课管理学课程设计.doc

课 程 设 计课程名称： 管理信息系统课程设计 设计题目： 学生选课管理学课程设计 学 院： 机电工程学院 专 业： 工业工程 年 级： 级 学生姓名： 学 号: 指导教师： 日 期： 2014年12月10日至2014年1月4日 教 务 处 制 1、 项目的开发背景及意义1. 1项目的背景及基本介绍就目前对于学校而言，学生选课作为高校工作的重要一部分，学生选课管理信息化是现在学校人力资源和学校管理的重要手段，学生选课管理系统，在学生选课的规范管理、科学统计和快速查询方面拥有重大的意义。当今时代是飞速发展的信息时代。在各行各业中离不开信息处理，这正是计算机被广泛应用于信息管理系统的环境。计算机的最到好处在于利用它能够进行信息管理。使用计算机进行信息控制，不仅提高了工作效率，而且大大的提高了其安全性。尤其对于复杂的信息管理，计算机能够充分发挥它的优越性。计算机进行信息管理与信息管理系统的开发密切相关，系统的开发是系统管理的前提。本系统就是为了管理好学生选课信息而设计的。 在学籍管理中，需要从大量的日常教学活动中提取相关信息，以反映教学情况。传统的手工操作方式，易发生数据丢失，统计错误，劳动强度高，且速度慢。使用计算机可以高速，快捷地完成以上工作。规范教学管理行为，从而提高了管理效率和水平。网上选课与传统的选课方式相比更加节约资源，同时，随着学生选课自主权的增加，网上选课有效的避免了许多不良现象，使教学更加透明。为了加强对学生选课的规范管理，减轻教学管理人员的工作量, 同时更好地利用网络和信息化手段做到对学生选课工作更及时和更规范，系统设计开发了基于B/S模式的学生在线选课系统。该系统从学生网上自主选课，以及教师的课程发布两个大方面进行设计，实现了学生的在线信息查询、选课功能以及教务处对课程信息发布的管理等功能它提高了信息的开放性，大大改善了学生、教师对其最新信息的查询的准确性。它对学生开展选课和学信息查询的一种相当先进的选课模式，对于发挥学生选课的自主性、对于提高学生的选课速度和学校课程管理方面均有重大的意义。1. 2存在的问题学生选课作为一种信息资源的集散地，包含很多的信息数据的管理。 由于数据繁多，容易丢失，且不易查找。总的来说，缺乏系统，规范的信息管理手段。尽管有的学校有计算机，但是尚未用于信息管理，没有发挥它的效力，资源闲置比较突出，这就是管理信息系统的开发基本环境。数据处理手工操作，工作量大，出错率高，出错后不易更改。造成了时间上的浪费。在学籍管理中，需要从大量的日常教学活动中提取相关信息，以反映教学情况。传统的手工操作方式，易发生数据丢失，统计错误，劳动强度高，且速度慢。使用计算机可以高速，快捷地完成以上工作。规范教学管理行为，从而提高了管理效率和水平1.3系统开发的目标 本课程设计的具体任务就是设计一个学校管理信息系统，利用现代计算机和数据库开发技术来代替人工处理，从而减轻各部门管理人员的劳动强度，提高工作质量和效率，提高信息资源的利用率和企业管理水平。 综合学生的实际分析，完成对学生选课的管理分析，主要分为需求分析，可行性分析，总体设计和规划、详细设计、编码和测试调试等环节。 学生选课管理系统的设计为选课及成绩管理提供了一个良好的工具，此系统基本实现了设计的要求，分为三个主要的模块，登陆，选课和排课三个子系统，即登录系统（通过用户名和密码），管理（录入、查询、修改和删 除）学生、课程基本资料，管理（录入、查询、修改和删除）学生所选课程成绩，统计每个学生的总分、平均分以及排名，修改用户密码等功能。本次设计基于浏览器/服务器结构的网上选课系统的基本设计思想，简单的介绍了系统的歌功能模块及数据库的设计，设计出登陆、选课、排课等一系列的功能。本系统可以实现学生选课的重要功能，登陆系统主要验证用户和用户识别，然后按照相应的权限，实现系统的合理性和功能性的优异性，是本系统的一大亮点和特点。 学生选课管理系统实现后，极大的方便对学生进行选课和选课后临时班级的安排管理,学生选课信息的管理。避免在安排课程信息的滞后，减少信息交流的烦琐过程及其带来的开销。促进高校教育的计算机信息化进程，提高学校的工作效率。对于系统的本身而言，应该具有较高的实用性、安全性。能够极大的满足学生选课，以及学校对选课信息的管理。2、 学生选课管理信息系统分析2.1学生选课管理信息系统组织结构和管理职能 教务处处长 教务处主任选课信息管理人课程排课人员课程任课教师信息反馈 课程编排课程表课程查询管理课程管理统计分析查询条件统计人数选入管理退出管理 图2-1系统组织结构和管理职能2.3学生选课管理信息系统功能分析学生选课系统含验证模块、学生选课模块、管理员模块和教师查询模块。学生通过本系统，课通过浏览器查询课程安排表、教师及选课情况等管理员通过本系统，可对全校的学生进行选课的统筹管理，如修改、查询、添加、删除等功能：（1）修改登录密码；（2）从课程列表中选择所要修的课程；（3）查询已经选课的相关信息，如上课地点、时间等；根据大学选课管理的基本过程，网上选课系统应具备课程设置、课程查询、学生选课、管理员管理等基本功能要求。系统的主要使用者有学生、开课教师和教务管理人员。2.4系统需求分析通过对系统需求进行分析，我们可以确定系统中有三类用户：管理员、教师和学生。各类用户的具体描述如下：（1）管理员 描述：管理员维护整个系统，包括课程设置，选课时段设置，选课前学生不可登录；选课结束，学生只可查询，管理员对选课结果进行统计；查询选课情况，对学生的选课申请进行处理，进行用户管理；限制最大选课人数；排课、发布选课信息；数据备份和恢复等。（2）教师描述：教师撰写教师反馈，反馈选课信息，对排课者提出反馈意见，供排课者在排课时参考使用。查询课程基本情况、学生情况。(3) 学生描述：在选课系统中查询课程、教室信息，查看教师反馈，提交选课申请撤销申请，查询选课情况，登录系统，进行个人信息修改等与选课有关的活动。根据上面所述，我们对该选课系统进行了划分，分为三个主要功能，即登录控制、排课和选课，分别对应三个子系统，即登录子系统、排课子系统和选课子系统。其中，登录子系统是前提，排课子系统是基础，选课子系统是关键。登录子系统区分排课者（即系统管理员），教师和学生这三者的不同身份，给出不同的权限，在页面中根据身份判断其相应具有的权限，进行不同的操作。排课子系统主要供排课者使用，其中设定选课时间段，进行排课并检测排课冲突，发布选课信息都是选课的前提和基础。选课子系统是本系统要实现的最终目的。选课子系统主要供学生选课使用，在这里可以进行与选课有关的活动，包括课程浏览查询、选课、退选课程2.5可行性分析2.5.1技术可行性分析 由于校园网络的普遍应用，使得网上选课非常的方便，无需再进行网络的建设。通过校园网，学生可以在校园网的任何地方完成选课过程。数据库技术的使用，可以开发出实用、简便、高效的基于网络的信息管理系统，因此技术上是可以实现的。2.5.2经济可行性分析 由于校园网已经普及，因此在网络设备上不需要进行大量的投入。加上学生选修课系统只要求客户端具备浏览器的基本功能，就能实现网上选课。因此在校园的计算机实验室、公共机房，或者是学生在寝室使用自己的电脑都无需安装专门的选课软件，就可实现网上选课功能。因此，从经济上来说，开发网上选课不需要很大量的投入，硬件上只需web服务器和数据库服务器即可。2.5.3操作可行性分析该选课系统的最大优势就是操作方便、如同浏览网页一样，而对于大学生这一文化水平的群体，是人人都会进行这样的操作。综上所述，该网上选课系统在高校是可行的，具有很强的课操作性。2.6总结结论 综上所述：计算机的普及，软件使用的方便性，成本的降低，互联网的流行还有教师综合素质和计算机技能的提高都给高效管理信息系统建设，推广提供了动力和智力支持，管理信息系统的实现成为现实，本工程的技术成熟，完善，测试手段可靠，具有良好的实用性，因此，本项目可行。四、业务流程分析和数据流程分析4.1学生选课系统业务流程分析4.1.1业务流程图基本符号 业务流程图的基本处理符号6个，这六个符号所代表的内容与信息系统的的最基本的处理功能一一对应。如下图所示，圆圈代表处理单位；方框代表业务处理功能的描述；报表的符号表示输出信息（报表、报告、文件、图形）；不封口的方框代表存储文件；卡片符号代表收集资料；矢量线表示信息的传递过程。以下为常用的业务流程图符号： 业务处理单位 业务处理- 表单 信息传递 外部单位 图4-1 业务流程图的基本图形符号教务处 学生 系统管理员 教师登录系统进行选课查看预选表下发选课通知选课表教师表课程表检查第一轮定课表是否选上否处理定课表是定课表存档、处理任课教师查看任课表 图4-2 选课系统业务流程图4.1.2学生选课系统的业务流传功能图学生选课系统总体业务流程图如如图4-3所示：系统管理员 登录学生选课系统与排课相关的信息 排课 选课选课公告排课信息教师学生 登录 登录教师反馈 图4-3 系统总体业务流程图4.2学生选课系统数据流程分析4.2.1数据流程图基本图例符号 数据流程图是一种能够全面的描述信息系统逻辑模型的主要工具，它可以用少数的几种符号综合的反应出信息在系统中的流动、处理和存储的情况。常见的数据流程图有两种，一种是以方框、连线及其变形为基本图例符号来表示数据流动的过程；另外一种是以圆圈连接弧线作为其基本的符号来表示数据的流动的情况。这两种方法的实际是一个数据流程的时候，大同小异，但是针对的不同的数据处理的流程却各有特点。故此我们常用基本图例符号如下图图4-4所示：实体名实体名编号、名称 外部实体数据流 编号处理名称 编号处理名称编号 处理名称 处 理 数据存储 图4-4 DFD基本数据符号4.2.2根据业务流程图，画出下面的数据流程图。学生选课系统顶层（0层）数据流程如下图4-5所示：P0学生选课管理系统管理员学生选课结果选课信息 选课结果选课结果 教师反馈 选 排 教 课 课 师 结 结 反 果 果 馈 教师 图4-5 0层数据流图学生选课系统第一层数据流图如下图4-6所示：P2登陆P1选课 选课结果 选课公告 用户名、密码和类型 排课结果学生 D1 学生选课表 P0选课系统系统管理员选课表统计教师选课P4排课P2登陆 管理员 公告 用户名密码 课程表排课 用户类型 结果 D3 选课公告表选课公告学生系统管理员 D0 教师反馈表 反馈信息教师P1登陆 P5撰写教师反馈 选课结果 用户、密码选课公告 用户类别 图4-6 学生选课第一层数据流图学生选课系统选课过程第二层数据流程图如下图4-7所示：P0学生选课管理系统管理员 登陆 排课D2 排课表P7选择课程P5查阅选课信息学生登陆课程号D3 学生选课表登陆P7退课教务处新增选课信息 图4-7 学生选课第二层数据流图 5、 学生管理信息系统的系统设计5.1学生选课管理信息系统流程设计 在该系统中的系统功能模块进行划分，如下图图5-1所示： 网上选课系统 登陆选课信息查询 课程安排模块学生选课模块选课时间查询基本课程查询学籍基本信息查询个人缴费信息课程班级分配课程专业分配选修需要选的课程课程开设课程安排情况 图5-1 系统功能模块图5.2 UC矩阵建立UC矩阵,利用表上作业法，调整UC矩阵上的数据列和功能行，让所有C都尽量到达对角线方向，调整结果如下5-1表所示:数据类功能收 费单据学生表院系表专业表学生选课表专业必修课公共选修课专业选修课课程表教师表学籍信息表选课信息表选课时间表学生缴费 C专业分配 U U C C U班级分配 U U C学生选课 C U U U U U 课程开设 C C C C课程安排 U U U U C C学籍查询 U U U U C 课程查询 U U U C选课时间查询 C沿对角线方向划框，把所有的C和尽量多的U都框到框内。划分子系统的结果，如下表5-2所示：收 费单据学生表院系表专业表学生选课表专业必修课公共选修课专业选修课课程表教师表学籍信息表选课信息表选课时间表学生缴费 C专业分配 U U C C U班级分配 U U C学生选课 C U U U U U 课程开设 C C C C课程安排 U U U U C C学籍查询 U U U U C 课程查询 U U U C选课时间查询 C给每个子系统取一个名字，就是将来要开发的MIS系统中的各大功能模块，如下表5-3所示：收 费单据学生表院系表专业表学生选课表专业必修课公共选修课专业选修课课程表教师表学籍信息表选课信息表选课时间表学生缴费选课子系统 专业分配 U班级分配学生选课 U U U U U 课程开设课程安排 子系统 课程安排 U学籍查询 U U U U选课信息查询子系统 课程查询 U U U选课时间查询 5.3系统平台设计（软硬件要求，网络要求） 为了保证学生选修课信息管理系统运行的效率和可靠性,服务器应具有较高的软硬件配置,而客户端的要求不是很高.此应用程序可广泛运行于国际互联网即Internet,也可适用于内部的局域网，如学校的校园网.其运行要求如下:软件环境:客户端:Windows95/98/2000/XP,InternetExplorer(IE)等服务器端:WindowsNT/Windows2003,InternetInformationServer(IIS)4.0及其以上版本,IE等;或者Windows98,PersonalWebServer(PWS),IE等.数据库:采用Access,运行于服务器端.硬件环境:服务器CPU:PIII500以上,内存:512M以上客户机CPU:P200MMX以上,内存:32M以上在开发方法上，我们采用了以Windows2003为主，辅助VisualBasic2008的开发方法，我们主要面对的对象是学校的学生、教师和教务处的工作人员。以原来的学生选修课系统为模板，在此基础上对其做出进一步的改进和开发，使其能更好的为学校师生服务。第6章 详细设计6.1代码设计6.1.1代码设计的原则 代码是代表系统中客观存在的事物名称、属性或状态的符号，而代码设计是将系统中具有某些特征或属性的信息归并到一起。我们在代码设计中遵循以下原则： 唯一性：在一个分类编码标准中，每一个编码对象仅有一个代码，一个代码只唯一表示一个编码对象。如：学号：学生的学号是学生在学校的唯一代码。 合理性：代码结构与分类体系相适应。可扩充性：在设计过程中留有适当的空间，以便以后的补充。如：学号可以增添位数。 简单性：代码结构简单，以便节省存储空间和提高系统的处理效率。实用性：代码能反映对象的特点。 规范性：代码的书写统一6.1.2学号代码设计 管理信息系统的代码有七种门类，按照人员代码的设计要求，考虑到学校有大一到大四共四个年级，且每个年级人数不超过四位数，年级用入学年份表示，因此使用组合码，并用12位字符表示。设计方案如下所示：AAAA BBB CC D EE 入学顺序号班级号专业院系入学年份 班级代码 身 份 姓 名11 103 03 1 15 学 生 崔成平12 201 01 2 05 学 生 李 明6.1.2班级代码设计 班级代码采用两位字符表示，采用方案如下所示：XX Y 班级号年级号 班级代码 班级 09 1机械自动化091班 11 1工业工程111班6.1.3课程号代码设计S c课程代码课程编号课程号代码课程名称授课老师上课时间SC00001工业工程概论xxxxxxxxSC00002管理信息系统xxxxxxxx6.2数据库概念设计6.2.1实体属性及其定义经过上述系统功能分析和需求总结，设计如下所示的实体和属性的定义：课程信息(课程代号，课程名称，授课教师，教室，剩余名额，上课时间，学分)学生信息(学号，姓名，性别，班级，出生年月日，是否已选课)学生登录信息(学号，用户名，密码，权限代号)学生选课信息(学号，课程代号，学期，课程成绩)用户权限(权限名称，权限代号)本系统根据上面的设计规划出的实体有：课程信息实体，学生信息实体，学生登录信息实体，学生选课信息实体，用户权限实体6.2.2 各个实体ER图 ER图提供了表示实体和、属性和联系图的表示方法： 实体 属性 联系 图6-1 ER图图例说明 课程考试方法 学生课程名密码教学内容课号学号学分姓名 院系性别图6-2学生实体及其属性 图6-3 课程实体及其属性班级 教师 教师人数教师名职工号地点班号班号班名密码性别身份图6-4 教师实体及其属性 图 6-5 班级实体及其属性6.2.3 实体之间的联系根据需求分析，归结出合适的联系：1、 一个学生最多能够选两门课，一门课可以被多个学生选2、 一个老师最多能教一门课，一门课可以被多个老师教授，3、教师中只有一个是管理员4、一个学生可以属于不超过两个临时班级，一个临时班级可以有多名学生5、一名教师可以在多个临时班级上课，一个临时班级只有一名教师教授故实体之间的联系ER如下：选修 课程 学生 m n 成绩 图6-6 学生与课程关系ER图讲授 课程 教师 n 1 图6-7 教师与课程关系ER图 班级属于 学生 m n 图6-8 学生与班级关系ER图 管理员 1 n 教师 图6-8 教师与管理员关系ER图班级 教师任教 1 n 图6-9 教师与教课班级关系ER图 开设 课程 班级 n 1 图6-9 班级与课程关系ER6.2.4全局ER图开设教师教学教授课程班级属于选课学生mnm11 nnnn11n 管理员 图 6-10 学生选课全局ER图6.3学生选课系统的逻辑结构设计 ER图中每个实体相应的转换为一个关系，即一个二维表，该关系包括对应实体的全部属性，并确定出主键。对ER的联系要根据联系的不同采取不同的手段将其转化为不同的关系，具体规则如下：（1） 每一个实体都转化为一个关系模式，实体的名称作为关系名称，实体的属性为关系的属性，有以上ER图中的转换关系得到： 学生（学号，姓名，班级，性别，院系，密码） 教师（教师编号，教师姓名，性别，身份，密码） 课程（课程号，课程名，学分，上课时间，上课地点） 班级（班级号，班级名，人数，地点）（2） 将每一个多对多联系都转化为一个关系模式。联系的名称为关系的名称，联系的属性为相关联系的实体中的关键属性和该联系自己所具有的属性组成，本系统中的“选课”“教授”的 联系可以转换为： 课程（课程编号，课程名称，上课时间段，上课地点，学分） 成绩单（学号，姓名，课程，成绩）（3） 两个实体集一对一联系的转换，按照规则进行，视情况而定。本系统的概念模型可以转化为如下关系数据模型： 学生信息表（学号，姓名，班级，院系，性别，所选课程） 教师信息表（教师编号，教师姓名，性别，身份） 课程信息表（课程编号，课程名称，教学内容，考试方法） 课程表（课程编号，课程名称，任课教师，上课时间，上课地点，课程学分）成绩单列表（学号，姓名，院系，班级，课程，任课教师，成绩）6.4学生选课系统的物理结构设计6.4.1数据库的存储结构通过需求分析，概要设计和逻辑设计流程得到本系统的数据库结构。6.4.2数据库的表设计进一步确定上一章逻辑设计中设计好的关系模式中各个数据项的类型和长度，将每个关系转换为数据库中的二维表格，并确定了各个表的主键和外键，得到以下表结构： 表6-1学生信息表列名说明数据类型约束StudentNum学号char(10)主码MajorNum专业号码char(10)not null，引用tb_major的外码StudentName姓名varchar(10)Not nullStudentSex性别char(2)not null，取“男”或“女”StudentPassword密码varchar(20)not null,CREATETABLEtb_student(StudentNumchar(10)NOTNULLPRIMARYKEY,MajorNumchar(10)NOTNULL,StudentNamevarchar(10)NULL,StudentSexchar(2)NOTNULL,StudentBirthdaydatetimeNOTNULL,StudentPasswordvarchar(20)NOTNULL,FOREIGNKEY(MajorNum)REFERENCEStb_major(MajorNum) 表 6-2 教师信息表列名说明数据类型约束TeacherNum教师工号char(10)主码DeptNum院系号码char(10)not null，引用tb_dept的外码TeacherName姓名varchar(10)not nullTeacherSex性别char(2)not null，取“男”或“女”TeacherTitle职称varchar(20)CREATETABLEtb_teacher(TeacherNumchar(10)NOTNULLPRIMARYKEY,DeptNumchar(10)NOTNULL,TeacherNamevarchar(10)NOTNULL,TeacherSexchar(2)NOTNULL,TeacherBirthdaydatetimeNOTNULL,TeacherTitlevarchar(20)NULL,FOREIGNKEY(DeptNum)REFERENCEStb_dept(DeptNum) 表6-3 管理员信息表列名说明数据类型约束ManagerNum管理员工号char(10)主码ManagerName姓名varchar(10)not nullManagerSex性别char(2)not null，取“男”或“女”ManagerBirthday生日datetimenot null 表6-4 课程信息表列名说明数据类型约束CourseNum课程号码char(10)主码CourseName课程名varchar(20)not nullCourseCredit学分floatnot nullCourseClass学时smallintnot nullCourseDesc课程介绍textnot null 表 6-5选课信息表列名说明数据类型约束StuCourseID选课编号int主码，自动递增StudentNum学号char(10)not null，引用tb_student的外码CourseNum课程号码char(10)not null，引用tb_course的外码TeacherNum教师工号char(10)not null，引用tb_student的外码Grade成绩smallint6.4.3数据的存放位置的设计根据本系统的数据库的使用情况，主数据文件信息量大且使用频繁将其存储在高速存储器（硬盘）上。将表和表上的索引存储在不同的磁盘上以便提高查询效率，同时这样可以提高物理I/O读写效率。数据库备份文件和日志文件等文件因为使用频率小而且数据量非常大，存放在低速存储设备上6.4.4关系模式的存取方法：关系模式采用索引存取方法与聚簇存取方法共用。6.5输入/输出设计 一个好的输入系统设计可以为用户和系统双方带来良好的工作环境；一个好的输出设计可以为管理者提供简洁、明了、有效、实用的管理和控制信息。6.5.1输出设计 输出设计必须为读者提供准确、及时、使用的信息。系统只有通过输出才能实现服务。1）确定输出内容，即必须确定借阅者在适用信息方面的要求。设计输出的信息内容包括输出信息形式、输出项目及数据结构、数据类型、位数及取值范围、生成途径、完整性及一致性。比如 a 按某一条件查询可按课程类别输出结果 b按照课程号查询课程详细信息2） 选择输出设备和介质。输出设备为显示终端、打印机等，输出介质为纸张。3） 确定输出格式 图16.5.2输入/输出人员 学生，教师，系统管理员6.5.3输入项目：登陆人员基本信息；管理员对学生或教师基本信息的录入或修改；学生对选课信息等等；信息修改 输出项目：学生本人选课情况如：包括课程名、授课老师、课室；教师课程表；所教课程学生名单；所有学生选课信息括课程名、教师和授课老师等。6.5.4输入校验 该系统的输入校验大都通过程序和数据库控制来实现的。比如关键字段数据库中就要求非空；而程序实现的校验则会更具体，比如用户和密码输入的检验。6.5.5输入设计用户登陆信息输入界面： 图2 图3主功能界面和输入界面： 图4图5 图6 图7 图8 6.6模块功能与处理过程设计 IPO图则描述了在某个特定模块内部的输入（I）、处理过程（P）、输出（O）思想。 IPO表系统：选课管理信息系统 作者：崔成平模块：学生用户模块 日期：2014-12-26编号：xxx调用：选课、查看选课信息、退选、查看课表 局部数据元素：学号、姓名、学期、课程名、课程号处理：学生选修合适课程；根据输入的信息查询已选课程信息和课表信息；退选已选课程输入：学生学号、学期输出 ：学生选课记录、学生课表被调用：选课系统 注释：无 IPO表系统：选课管理信息系统 作者：崔成平模块：学生信息查询模块 日期：2014-12-26编号：xxx调用：添加、修改、删除处理 局部数据元素：学号、学生姓名、学期、课程号、课程名处理：根据输入相关查询条件，过滤数据获得相关查询信息输入：学生信息、学期信息、课程信息输出 ：学生信息记录、课程信息记录被调用：学