【毕业学位论文】（Word原稿）高校教务管理系统-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 高校教务管理系统 姓 名： 学 号： 所在院系：软件学院 职业类型：工程硕士 专业领域：软件工程 指导教师： 副指导教师： 二 一三年二月 A in 2013 高 校 教 务 管 理 系 统 同 济 大 学 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 2013 年 2 月 20 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 2013 年 2 月 20 日 同济大学 硕士学位论文 摘要 摘 要 现今社会，各行各业对于管理效率方面的追求都在不断的更新与创新，而在这些过程里面，工具的选择起到了至关重要的作用。高校教务系统以计算机为工具，通过对教务所需的信息进行管理，把管理人员从繁琐的数据计算处理中解脱出来，从而全面提高工作效率。因此，一个好的教务管理系统对于提高学校的信息管理工作水平起了很大的作用。 为了实现对高校教学管理工作的 高效率、规范化管理，本文在分析高校教学管理系统发展现状和趋势的基础上，针对目前高校教学管理工作的主要工作内容和所存在的主要问题，设计并实现了基于 B/S 结构的高校教务管理系统，从而实现了高校教务管理工作的信息化管理。 在本系统中，主要设计的是 有关 教务管理系统 的 功能模块的实现 ，包括课程、成绩、奖励和个人信息的管理模块。论文中 主要完成对 教务 管理系统的需求分析、数据库 设计、 功能模块划分，并由此设计 和实现系统的功能。 本系统运行结果稳定，界面友好，操作简单，比较实用。试用后发现本系统适合规模小的学校，能够很好的处理相 关的信息。 关键词 : 成绩管理系统 学生 成绩 课程 B/S 结构 of in of a on by a is to of To as as a , on of as as of in is B/S 同济大学 硕士学位论文 目录 目录 第一章 引言 . 1 题背景及意义 . 1 景 . 1 校教务系统存在的问题 . 1 究意义 . 2 校教务管理系统的发展趋势 . 2 文组织方式概要 . 3 第二章 相关技术简介 . 5 ： . 40 件要求： . 40 据库设计 . 40 讯接口设计 . 46 同济大学 硕士学位论文 目录 问机制 . 46 用程序访问机制 . 46 第五章 系统实现 . 49 入界面的实现 . 49 C 机登入界面 . 49 流模块登入界面 . 49 机登入界面 . 49 师管理 . 50 生用户模块 . 51 流模块主要功能 . 51 独交流模块 . 51 聊模块 . 52 件共 享模块 . 53 问模块 . 53 第六章 结论与展望 . 55 校教务管理系统设计实现感想 . 55 求调研的感想 . 55 统设计的感想 . 55 校教务管理系统的不足 . 55 于教务管理系统的展望 . 56 致谢 . 57 参考文献 . 58 个人简历、在 读期间发表的学术论文与研究成果 . 59 第一章 引言 1 第一章 引言 题背景及意义 景 现在中国 的教育体制正处在不断改革，创新的阶段，随着社会的发展和经济时代的到来， 加上 学校教学质量的提高，生源不断扩大。尤其是自从国家实施大众化教育，实行高考扩招以来，我国学校学生数量急剧增大 ， 学校管理就成了一个现实问题摆在了人们面前。 1 学校如同企业，如果没有好的管理 何来 竞争力？在国际社会飞速发展的今天， 人们的时间观念和效率观 念越来越高。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。然而计算机虽然与人类的关系愈来愈密切，但还有人由于计算机操作不方便继续用手工劳动。 教务 管理是学校 对全体师生以及课程安排 中 非 常重要的一个环节 。它关系到我们所有学生老师是否能有序的进行学习、工作。高校教务管理 系统的开发与应用就逐渐提入议程，并占着越来越重要的份量。 通过该系统的应用确保做到信息的规范管理、科学统计和快速查询，从而减少管理方面的工作量。 高校教务管理系统历经多次改革，已经由纯手工操作，发展成为半自动化、自动化的管理系统。然而当今高校进行教育体制改革，学校的规模不断扩大，并存在多校区的办学模式，使得由 C/S 模式构建 的教务管理系统不能很好地满足目前某些教学管理的需求，因此迫切需要有个更完善的模式来构建一种更为完备的教务管理系统。 校教务系统存在的问题 近年来，随着高校不断扩招，在校学生人数急剧上升，大大增加了管理人员的工作量。现在市面上已有的教务系统有很多，许多也较成熟。但面对不断变化的环境，还是暴露出来了许多的问题。首先，功能一成不变。现在大多数的教务管理系统，在功能设计上缺少实地调研，导致了他们的功能都大同小异。不同学校，不同地域之间管理需求是存在着很大的差异。因此陈旧的功能模块面对快速变化的校园环境 ，已显捉襟见肘。其次，网络安全考虑不够周到。现在国内的网络环境不是很好，充斥着病毒和虚假消息，这样对于在校学生来说，他们的社会1 周巧霞 选课系统 J波大学学报 (教育科学版 )， 2008 第一章 引言 2 经验还不是很丰富，势必会给他们造成损失。 究意义 教务管理是各大学的主要日常管理工作之一，涉及到校、系、师、生的诸多方面。 其以 协调、规范管理 为基本点 ，保持 日常管理和 教学工作稳定运行， 确保教学质量。 随着教学体制的不断改革，尤其是学分制、选课制的展开和深入，学生日常管理工作及保存管理日趋繁重、复杂，这就迫切需要研制开发一款功能强大、操作简单、具有人性化的教务管理系统。 本系 统是一个面向学校教务管理人员、教师和学生，为其提供 教务 管理服务的 综合性平台 。 1 教务 管理系统 总体来说 由 四 大要素组成 ： 教学数据、软件平台、硬件设备、网络设备。建立教学管理系统就是利用现代化的信息系统软件平台 ， 在具有一定计算机硬件设备 和 网络设备的前提下 ， 将教学管理所需的相关数据进行现代化综合管理。 校教务管理系统的发展趋势 高校教务管理系统是基于软件工程为依托的教学管理工具。因此，它的发展趋势必然和未来软件业的发展方向密切相关。 目前软件开发已经进入迅速发展的趋势， B/S 架构的软件发展速度已经远超于 C/S 开发的速度。从微软 003 到 010 的一步步改进和更新来看，和 C/S 开发相关的环境的更新速度已经远大于 B/S。 2 手机客户端作为登入移动互联网最便捷的方式，扼守着移动互联网的第一入口。 随着 3G 时代的到来，手机上网已经慢慢地进入了人们的生活。 7 谈到未来基于手机上无线互联网的发展趋势究竟是手机客户端上网还是手机 网，目前这个阶段我们还很难过早的下定论。但是有一点可以肯定，那就是用户体验的好坏将直接决定两者的前途命运。 目前，无线互联网行业以手机客户端为主的产品 很多，客户端软件需要在手机上安装才能使用。而利用手机 网，第一次则需要手动输入网址，当然可以将该网址保存为标签，之后也可以做到较为方便的访问。在手机上完成输入网址或者在众多保存的标签中查找需要的网址，确实是需要一定时间的。 目前除了游戏类客户端，渐渐地商务应用的客户端渐渐被大家熟悉和应用，1 周巧霞 选课系统 J波大学学报 (教育科学版 )， 2008 2 古玲，苑志勇 J中科技大学学 报， 2009 7 赵永耀 ,秦志光 G 的运营支撑系统研究 J;计算机工程与科学 ;2010 年 03 期 第一章 引言 3 为我们的生活、工作带来了便捷。 图 用软件增长数量 从图 可以看出各大手机平台上面的应用增长的速度，说明了手机 目前，拥有手机应用客户端的教务管理系统还不多。大多数都是利用 器上的浏览器来访问服务器的方式实现教务的管理。但是，随着师生们对软件的使用习惯更多地倾向于手机应用以后，对于原先这种单一的访问模式，会显得比较不灵活，用户体验也会随之下降。 由于手机的即时通讯功能和携带便捷的特点，师生之 间的交流和信息查询就突破了时间和空间的限制，为学校的教务管理效率的提升，提供另一个突破点。 文组织方式概要 本文首先从实际需求入手，将现实中存在的模块需要按照使用对象的不同进行分类阐述。对于系统的实现，本文将从最初的框架设计到具体的模块实现一一进行阐述。 第二章，主要阐述的是实现系统所需要的各类技术，并对这些技术做了一定的介绍。同时也对比了同类的其他技术与之相比的优缺点。 第三章，着重阐述了教务管理系统的需求。主要从大的架构上对教务管理系统做出了一些呈现，再具体针对各个模块的功能进行了一系列的说 明。接着，以系统流程图作为基点，介绍系统各个功能之间的联系和用户操作流程等。 第四章，在了解完需求以后，重点说明了系统设计的过程，主要包括后台数据库的设计，前台框架设计，交互机制设计等。 第五章，主要是将系统的实现成果展现出来。从平台的登入界面到各个功能 第一章 引言 4 的操作界面用图文结合的方式一一呈现。 第六章，鉴于各类资源有限，系统的实现未能达到最理想的效果。因此，主要提出系统的未来可以扩展的地方，以及在实现过程中未能考虑周全而导致的一些缺陷。 第二章 相关技术简介 5 第二章 相关技术简介 通过初步的调查，现在各 大高校所使用的教务管理系统的模式都是 B/S 的模式，这个模式十分成熟。在本篇文章中，我还要特别提出另一种新的模式，就是智能手机上的 C/S 模式，这种模式是一种创新，更是一种潮流与趋势。本章，将重点阐述这两种模式在技术上的特点。 （ 式，即浏览器 /服务器模式，是一种从两层结构的C/S 模式发展而来的一种新的网络结构模式，其本质可看作是三层结构的 C/S 模式。服务器分为 务器和文件服务器等类型，浏览器通过 数据库进行数据交互，用户可通过浏 览器访问服务器，进行信息浏览和文件传输等服务。 B/S 结构中，客户机上只需配置少量的客户端软件，极大地对客户机的工作进行了简化。但是服务器将会因此而需要处理更多的工作，包括了对数据库的访问和应用程序的执行。 B/S 简化了客户端，它无需像 C/S 模式那样在不同的客户机上安装不同的客户应用程序，而只需安装通用的浏览器软件。这样不但可以节省客户机的硬盘空间与内存，而且使安装过程更加简便、网络结构更加灵活。假设一个企业的决策层要开一个讨论库存问题的会议，他们只需从会议室的计算机上直接通过浏览器查询数据，然后显示给大家 看就可以了。甚至与会者还可以把笔记本电脑联上会议室的网络插口，自己来查询相关的数据。 2 其次，它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了，只需把所有的功能都实现在 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。各个用户通过 求在权限范围内调用 务器上不同处理程序，从而完成对数据的查询或修改。现代企业面临着日新月异的竞争环境，对企业内部运作机制的更新与调整也变得逐渐频繁。相对于 C/S， B/S 的维护具有更大的灵活性。当形势变化时，它 无须再为每一个现有的客户应用程序升级，而只需对 务器上的服务处理程序进行修订。这样不但可以提高公司的运作效率，还省去了维护时协调工作的不少麻烦。如果一个公司有上千台客户机，并且分布在不同的地点，那么便于维护将会显得2 古玲，苑志勇 J中科技大学学报， 2009 第二章 相关技术简介 6 更加重要。 21 再次，它使用户的操作变得更简单。对于 C/S 模式，客户应用程序有自己特定的规格，使用者需要接受专门培训。而采用 B/S 模式时，客户端只是一个简单易用的浏览器软件。无论是决策层还是操作层的人员都无需培训，就可以直接使用。 B/S 模式的这种特性，还使 统维护的限制因素更少。 最后， B/S 特别适用于网上信息发布，使得传统的 功能有所扩展。这是 C/S 所无法实现的。而这种新增的网上信息发布功能恰是现代企业所需的。这使得企业的大部分书面文件可以被电子文件取代，从而提高了企业的工作效率，使企业行政手续简化，节省人力物力。 鉴于 B/S 相对于 C/S 的先进性， B/S 逐渐成为一种流行的 统平台。各软件公司纷纷推出自己的 案，基于 财务系统、基于 些企业已经领先一步开始使用它，并且收到了一定的成效。 B/S 模式的新颖与流行，和在某些方面相对于 C/S 的巨大改进，使 B/S 成了统平台的首选，也使人忽略了 B/S 不成熟的一面，以及 C/S 所固有的一些优点。下面让我们来看 C/S 相对于 B/S 的一些优势。 B/S 架构优点讲解 1、 维护和升级方式简单。 目前，软件系统的改进和升级越来越频繁， C/S 系统的各部分模块中有一部分改变，就要关联到其它模块的变动，使系统升级成本比较大。 B/S 与 C/S 处理模式相比，则大大简化了客户端，只要客户端机器能上网就可以。对于 B/S 而言，开发、维护等几乎所有工作也都集中在服务器端，当企业对网络应用进行升级时，只需更新服务器端的软件 就可以，这减轻了异地用户 系统维护 与升级的成本。如果客户端的软件系统升级比较频繁，那么 B/S 架构的产品优势明显 所有的 升级操作只需要针对服务器进行，这对那些点多面广的应用是很有价值的，例如一些招聘网站就需要采用 B/S 模式，客户端分散，且应用简单，只需要进行简单的浏览和少量信息的录入。 2、系统的性能 在系统的性能方面， B/S 占有优势的是其异地浏览和信息采集的灵活性。任何时 间、任何地点、任何系统，只要可以使用浏览器上网，就可以使用 B/S 系统的终端。不过，采用 B/S 结构，客户端只能完成浏览、查询、数据输入等简单功能，绝大部分工作由服务器承担，这使得服务器的负担很重。采用 C/S 结构时，21 白以恩 . 计算机网络基础及应用 . 哈尔滨工业大学出版社 . 2010 年 1 月 第二章 相关技术简介 7 客户端和服务器端都能够处理任务，这虽然对客户机的要求较高，但因此可以减轻服务器的压力。而且，由于客户端使用浏览器，使得网上发布的信息必须是以式为主，其它格式文件多半是以附件的形式存放。而 式文件（也就是 面）不便于编辑修改，给 文件管理 带来了许多不便。比如说很多人每天上 “ 新浪 ” 网，只要安装了浏览器就可以了，并不需要了解 “ 新浪 ” 的服务器用的是什么 操作系统 ，而事实上大部分网站确实没有使用 作系统，但用户的电脑本身安装的大部分是 作系统。 3、系统的开发 C/S 结构是建立在中间件产品基础之上的，要求 应用开发者自己去处理事务管理、消息队列、数据的复制和同步、通信安全等系统级的问题。这对应用开发者提出了较高的要求，而且迫使应用开发者投入很多精力来解决 应用程序 以外的问题。这使得应用程序的维护、移植和互操作变得复杂。如果客户端是在不同的操作系统上， C/S 结构的软件需要开发不同版本的客户端软件。但是，与 B/S 结构相比， C/S 技术发展历史更为 “ 悠久 ” 。从技术成熟度及软件设计、开发人 员的掌握水平来看， C/S 技术应是更成熟、更可靠的。 机 C/S 模式 首先，交互性强是 C/S 固有的一个优点。在 C/S 中，客户端有一套完整的应用程序，在出错提示、在线帮助等方面都有强大的功能，并且可以在子程序间自由切换。 B/S 虽然由 供了一定的交互能力，但与 C/ 其次， C/S 模式提供了更安全的存取模式。由于 C/S 是配对的点对点的结构模式，采用适用于局域网、安全性比较好的网络协议 (例如： 议 )，安全性可以得到较好的 保证。而 B/S 采用点对多点、多点对多点这种开放的结构模式，并采用 P 这一类运用于 开放性协议，其安全性只能靠数据服务器上管理密码的数据库来保证。现代企业需要有开放的信息环境，需要加强与外界的联系，有的还需要通过 展网上营销业务，这使得大多数企业将他们的内部网与 连。由于采用 P，他们必须采用一系列的安全措施，如构筑防火墙，来防止 用户对企业内部信息的窃取以及外界病毒的侵入。 再次，采用 C/S 模式将降低网络通信量。 B/S 采用了逻辑 上的三层结构，而在物理上的网络结构仍然是原来的以太网或环形网。这样，第一层与第二层结构之间的通信、第二层与第三层结构之间的通信都需占用同一条网络线路。而 C/S 第二章 相关技术简介 8 只有两层结构，网络通信量只包括 间的通信量。所以， C/。 最后，由于 C/S 在逻辑结构上比 B/S 少一层，对于相同的任务， C/S 完成的速度总比 B/S 快。使得 C/S 更利于处理大量数据。 与计算机应用程序开发类似，智能手机应用的开发也可以分成两大类，一是用（ We 一类是桌面应用（ 即手机客户端软件， 的应用几乎全是桌面应用。需要指出的是，传统桌面应用一般不联网，或者通过传统的 C/S 模式联网，通常需要专门开发一个服务端来提供数据和其他服务。目前仍有大量桌面型应用工作在传统的 C/S 模式下，每个桌面应用都有自己的远端服务器。但在资源整合的大环境下，桌面级应用也开始利用标准的 源，通过网站提供的 访问数据，在保持桌面客户端灵活、功能强大、用户体验良好等诸多优势的前提下，降低了服务端的建设成本，提高了资源的整合度和 利用效率。 图 用和桌面应用对比 智能手机开发的特点决定了现阶段手机开发以客户端应用为主，但智能手机客户端的开发环境随着手机操作系统的不同而不同。 作系统占有大额的智能手机终端市场， +应用程序开发难度较高，融入了多种平台特性。 微软主推的智能手机应用平台，传统的 序员可以比较轻松地完成由 户端至手机客户端开发的过渡。 能平台由 司主导，基于 入式内核，融合大量成熟的基础类库，上层应用基于 发，难度较小。而苹果自有的 作系统阵营一直吸引着大量的高端用户。由于目前 展势头最稳，已经逐渐成为市场的主流。 000 简介 第二章 相关技术简介 9 最初的 由 家公司共同开发的一个关系数据库管理系统，在 1988年退出了第一个 版本。 T 推出后， 植到 T 系统上，并且专注开发和推广 T 版本；而 专注于 此 开发方向就不同了。本文以下介绍的是 发的 中 000是 司推出的数据库管理系统的一个版本。 000 继承了 本的优点，同时还增加了许多先进的功能，并且可以跨越小型电脑到大型多处理器的服务器等多种平台使用。 000 共有四个版本，分别是个人版、企业版、标准版和开发版。个人版需要安装在个人操作系统上，企业版和标准版需要安装在服务器操作系统上，而开发版可以安装在任何微软的操作系统上。下面分别介绍下四个版本： 1、 个人版主要供移 动的用户使用，因为这类用户有时会从网络上断开，但其所运行的应用程序需要 数据进行存储。 2、 企业版主要作为生产数据库服务器使用，这个版本可以根据支持最大的点和企业联机事务处理及数据仓库系统所需的性能水平进行伸缩，并且支持 000 中的所有可用的功能。 3、 标准版主要作为企业的小工作组或部门的数据库服务器使用。 4、 开发版主要供程序员用来开发时，将 000 用作数据存储的应用程序。虽然开发版具备企业版所有的功能，但开发版只能作为开发和测试系统 来使用，使开发人员能够编写和测试可使用这些功能的应用程序，而不可作为生产服务器使用。 4 000 有以下特性： 1、 易于安装、部署以及使用。 000 支持与 成的程序设计模型， 据库和数据仓库是生成强大的可伸缩系统的重要部分。 000 中包括许多管理和开发工具，这些工具可改进在多个站点上安装、部署、使用和 管理 过程，使客户只需要少量的安装和管理开销就可以实现所有应用程序 。 13 2、 可伸缩性和可用性。同一个数据库引擎可以在不同的平台上使用，可以从运行 便携式电脑到运行 000 数据中心版的大型多处理器服务器。 3、 成。 000 程序设计模型和 架集成，用来开发 用程序，并且在 用程序中包含了用户查询和强大的搜4 廖望等 例教程 13 王珊 萨师煊 第四版 ) 第二章 相关技术简介 10 索的功能。 000 的数据库引擎可提供完整的 持，并且具有可用性、可伸缩性和安全功能。 4、 企业级数据库功能。 000 的分布式查询使得用户可以引用来自不同数据源的数据，同时分布式的事务支持会充分保护任何分布式数据更新的完整性。 000 的关系数据库引擎可支持当今极高要求的数据处理环境所需的功能。此种引擎能保护数据完整性，并将管理许多并发修改数据库的用户的开销降到最低。 具简介 用传统的高级语言编程时，程序的各种功能、用户界面和显示的结果全要由程序语句来实现，这就增加了编程难度。而用 发应用程序，包括两部分工作：一是设计用户界面，二是编写程序 代码。下面来阐述 1、面向对象的可视化编程方法 用传统程序设计语言设计程序时，大都是通过编写程序代码来实现用户界面，在设计过程中看不到界面的实际显示效果，必须编译后运行程序才能观察，这很麻烦，大大影响了软件开发的效率。 是应用的面向对象的程序设计方法 (提供了可视化的设计方法，它把程序和数据封装起来作为一个对象，并为每个对象赋予应有的属性，使对象成为实在的东西。开发人员不必再为界面设计而编写大量程序代码，也不需要通过一遍遍编译来修改不满意 之处了。只要按设计要求的屏幕布局，用系统提供的工具，在屏幕上画出各种 “ 部件 ” ，即图形对象，并设置这些图形对象的属性，就可以轻松完成任务了。 自动产生界面设计代码，程序设计人员不必再手工编写实现程序功能的那些烦人的代码，从而可以大大提高程序设计的效率。 2、结构化程序设计语言 在 言的基础上发展起来的，具有高级程序设计语言的语句结构，接近于自然语言和人类的逻辑思维方式。 句简单易懂，其编辑器支持彩色代码，可自动进行语法错误检查 ，同时具有功能强大且使用灵活的调试器和编译器。 解释型语言，在输入代码的同时，解释系统将高级语言分解翻译成计算机可以识别的机器指令，并判断每个语句的语法错误。在设计 序的过程中，随时可以运行程序，而在整个程序设计好之后，可以编译生成可执行文件 (脱离 第二章 相关技术简介 11 境，直接在 境下运行。 8 3、事件驱动编程机制 过事件来执行对象的操作。一个对象可能会产生多个事件，每个事件都可以通过一段程序来响应。 例如，命令按钮是一个对象，当用户单击该按钮时，将产生一个 “ 单击 ”(事件，而在产生该事件时将执行一段程序， 用来实现指定的操作。在用 计大型应用软件时，不必建立具有明显开始和结束的程序，而是编写若干个微小的子程序，即过程。这些过程分别面向不同的对象，由用户操作引发某个事件来驱动完成某种特定的功能，或者由事件驱动程序调用通用过程来执行指定的操作，这样可以方便编程人员，提高效率。 4、访问数据库功能 有强大的数据库管理功能，利用数据控件和数据库管理窗口， 可以直接建立或处理 式的数据库，并提供了强大的数据存储和检索功能。同时， 能直接编辑和访问其他外部数据库，如： ，这些数据库格式都可以用 5 5、 数据访问接口 (1) 与 连接 供了与底层数据库系统紧密的连接。它支持不同的关系数据库管理系统并充分发挥每一个数据库的特长，生成独立应用或脱离服务器运行的应用程序。 接数 据库的方式有两种：方式一，通过使用 件；方式二，通过使用由 供的专用的直接与数据库相连的接口。 (2) 据库引擎 它提供了与数据库打交道的途径，我们是通过它以及 访问数据库并对其进行各种操作。 及其他的软件产品大都是通过共用 据库