【毕业学位论文】（Word原稿）南阳市教育行政管理信息系统的设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 姓 名： 学 号： 所在院系：软件学院 职业类型：专业学位 专业领域：软件工程 指导教师： 副指导教师： 二 一 三 年 三 月 南阳市教育行政管理信息系统 的设计与实现 in 2013 南 阳 市 教 育 行 政 管 理 信 息 系 统 的 设 计 与 实 现 同 济 大 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： 年 月 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： 年 月 日同济大学 硕士学位论文 摘要 I 摘 要 虽然 南阳 市教委已经初步完成了教育科研宽带网 校校通工程 的建设，但是教育城域网是以网络技术为依托，以各种信息设施为支持，以教育软件和资源为基础，以实现现代化教育和管理为目的。 而 所谓的教育行政管理就是国家教育行政机关及其 管理人 员在管理国家教育事务、社会教育事务和教育机关内部事务的过程中进行的计划、组织、指挥、协调和控制等各项教育管理活动。 为了充分发挥、利用教育科研宽带网的优势，将各级教育管理机构信息化的首要任务从基础网络建设转向教育应用服务建设，迅速提升 南阳 市教育系统运用现代信息化手段进行教育行政管 理和教学、教科研工作水平，提高管理工作效率，从而开发了能实现“学校 各 区教育行政部门 市教委”三级纵向沟通的 南阳 市教育行政管理系统，旨在解决各级教育主管部门与基层学校之间的教育行政管理数据的交换，实现各级教育数据统计、报表等自动汇总和生成。 本文分析了 南阳 市教育 行政 管理 的现状，提出了 南阳 市教育行政管理 信息 系统的解决方案，实现了学生管理的系统功能。第 1章 绪论 ， 简 要 介绍 南阳 市教育 行政 管理信息系统的 研发背景和 意义、 研究 内容及方法：第 2章 系统需求分析与 解决方案； 第 3章 南阳 市教育行政管理 信息 系统的 设计 ； 第 4章 南阳 市 教育行政管理系统的系统配置 ； 第 5章 描述了南阳市教育行政管理信息 系统的实现 ；第 6章 介绍了系统实施与运 行 状况； 第 7章 对南阳市教育行政管理信息系统的开发与实现进行 总结 。 本系统是以 南阳 市教育行政机构及各中小学 校 的实际背景开发的。 运 用软件工程的理论、方法和技术，完成了 南阳 市教育行政管理系统的设计与开发。系统现 已投入试运行。 关键词 ： 教育行政管理 ， 管理 信息系统 ， 教育城域网 ， 设计 ， 实现I is on by of a of of of to of of in of In to of to of by we in to of It of of be a to of s of of of of of of a to of is II to of 硕士学位论文 目录 录 摘 要 . I . 录 . 1章 引 言 . 1 究的背景及意义 . 1 要性阐述 . 2 究方法 . 3 究内容 . 4 第 2章 系统技术基础 . 6 统软件结构 . 6 统开发技术 . 7 第 3章 南阳市教育行政管理信息系统的分析 . 19 . 19 . 20 阳市教育行政管理信息系统的背景 . 20 阳市教育行政管理系统的信息技术切入点 . 21 阳市教育行政管理信息系统的 体系结构 . 21 阳市教育行政管理信息系统的主要内容 . 23 阳市教育行政管理信息系统的软硬件平台 . 23 第 4章 南阳市教育行政管理信息系统的设计 . 26 阳市教育行政管理信息系统的设计思想 . 26 阳市教育行政管理信息系统的模型设计 . 27 阳市教育行政管理信息系统的 式 . 28 阳市教育行政管理信息系统的用户 . 29 阳市教育行政管理信息系统的数据库设计 . 31 体关系图 . 31 体结构设计 . 33 阳市教育行政管理信息系统中上传下达的流程图 . 36 阳市教育行政管理信息系统的功能流程 . 37 第 5章 南阳市教育行政管理信息系统的配置 . 41 同济大学 硕士学位论文 目录 V 育行政管理系统和学校管理系统互通 . 41 件配置管理 . 42 件质量保证与审查 . 44 阳市教育行政管理信息系统的系统管理 . 46 户管理 . 47 据库备份 . 48 志管理 . 48 第 6章 南阳市教育行政管理信息系统的实现 . 49 阳市教育行政管理信息系统的实现目标 . 49 阳市教育行政管理信息系统的功能界面实现 . 50 第 7章 南阳市教育行政管理信息系统的实施 . 59 阳市教育行政管理信息系统的实施背景 . 59 阳市教育行政管理信息系统的实施原则 . 59 阳市教育行政管理信息系统的进展程度 . 61 阳市教育行政管理信息系统的效果与反馈 . 61 阳市教育行政管理信息系统的扩展应用 . 62 第 8章 总 结 . 64 致 谢 . 66 参考文献 . 67 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成 果 . 69 第一章 引言 1 第 1 章 引 言 究 的 背景及意义 自 20 世纪 90 年代以来，世界各国都在加快教育信息化的建设步伐。教育信息化程度的高低已成为衡量一个国家教育现代化以及综合国力的重要标志之一。一般来讲，教育信息化是指在教育过程中比较全面地运用以计算机多媒体和网络通讯为基础的现代化信息技术，促进教育的全面改革， 使之适应于正在到来的信息化社会对于教育发展的新要求。实施教育信息化战略是加快教育改革的需要。以信息技术为代表的高新技术正在改变着人们的生活方式、生产方式和学习方式。信息化必将导致教育的重大变革，这种变革将体现在教学、学习、科研、管理和评价体系等各个方面。通过推进信息技术在教育教学中的惯性应用，可以促进教育改革和教育事业的发展，从而推动教育现代化。 教育行政管理就是国家教育行政机关及其官员在管理国家教育事务、社会教育事务和教育机关内部事务的过程中进行的计划、组织、指挥、协调和控制等各项教育管理活动。而教育行政管 理信息化是教育信息化的重要组成部分，学校和教委的管理信息化需要一个符合国家标准的数据集合，从根本上解决不同教育单位之间的数据共享问题，实现学校与教委、教委与上级教育管理部门之间的数据共享和交换 ，保证 通讯的畅通、安全和稳定以及数据的协同性和一致性。 随 着 教育信息化以及教育网络建设的不断发展，各级教育管理部门、教育机构，以及关心教育信息化的社会各界，迫切需要一个开放的交流平台，围绕教育网络的基础建设和管理、应用系统和教育信息资源的开发利用等一系列问题进行交流与探讨，从而更好地了解需求、加快建设、促进应用。 南阳 是 位于河南省西南部、豫鄂陕三省交界处中心城市 ， 是国务院首批的历史文化名城 。 南阳市辖 2 个市辖区、 1 个国家级高新区、 2 个工业管理区、 1个省级城市新区、 10个县、 1个县级市 ， 人口 1026万人 ，区域内网络 和 通讯设同济大学 硕士学位论文 南阳市教育行政管理信息系统的设计与实现 2 施较为发达， 据测算，教育系统具有较大比重的信息化人群，学校师生及其家庭占全市互联网的比重 75%强，这 为教育信息化基础设施建设奠定了有利条件。区域 优势为 南阳 实施教育信息化战略提供了很好的基础条件。而且长期以来，南阳 教育受到市委市政府及各级领导、社会各界的广泛支持。 根据 南阳 市教委的校园网建设实施标准规范，建设 了市、区县、学校三级集中服务与分布部署结合的教育管理信息系统，实现全市教育的一体化管理；充分发挥、利用 南阳 市教育科研宽带网的优势，将各级教育机构与教育管理机构信息化的首要任务从基础网络建设转向教育应用服务建设，迅速提升 南阳 市教育系统运用现代信息化手段进行教育行政管理和教学、教科研工作水平， 本着一致性、完整性、高效性、低成本、高品质的建设目标， 充分发挥 南阳 市教育系统优质资源共享， 对全市的教育信息进行全面了解、统计分析等提供辅助决策数据的需要，从而 提高管理工作效率。 要性阐述 根据教育信息化的发展实际和趋势，国内 前几年就已经 提出了“教育城域网”理念。教育城域网就是要在区域范围内实现教育管理、教学应用、教科研管理、教育信息和资源共享以及用户统一管理，在区域教育网络中心建设集教育行政管理、教育门户网站、教育教研资源中心、远程学习中心等于一体的服务，为本地区乃至跨地区用户 (主要是基层学校等 )提供教育服务。 教育城域网是以网络技术为依托，以各种信息设施为支持，以教育软件和资源为基础，以实现现代化教育和管理为目的，为区域教育提供全方位应用服务的信息化环 境。从总体来说，教育城域网的目标是将本地区的教育机构全部联到网络中，最终形成一个区域性的互联、互动、信息交换、资源共享和远程教育的基础架构。 教育信息化不仅是教育信息化的重要内容和标志，而且是实现教育跨越发展的巨大推动力量，加快教育信息化是 南阳 教育发展的必然选择和基本策略。第一章 引言 3 因为自 21世纪以来，经济全球化、政治多极化、教育国际化趋势越来越明显，一个国家、地区或部门所面临的国内外竞争压力增大。如何在高度竞争环境下发展和保持优势，是大家面临的一个共同课题。在当今信息时代，及时掌握和正确运用信息，是赖以制胜的关键因 素之一。利用和吸收优质教育信息资源和科技信息资源，对于一个地区教育的跨越式发展和高校科技创新具有重要意义。 虽然 南阳 教育信息化基础设施建设已 有一定的进展 ，但是 南阳 市各区县在社会发展和经济条件仍然存在巨大的差异：在全市 的 中小学中，仍有相当数量的学校没有实现自主建设校园网，同时在学校信息化设备和校园网管理人才上也都存在着极大的差异。从整体上看，全市教育信息化应用环境和条件参差不齐的状况还将持续相当长的时间。 在软硬件不均衡的条件下，为了保证 南阳 市所有学校信息化发展的一致性和完整性，高速、低成本、高品质的实现大多 数学校教学管理信息化的目标，有必要开发 南阳 市教育行政管理 信息 系统。通过依托 南阳 市的教育科研宽带网，统一全市 学校 校园网管理系统，构成集中 服务与分布部署结合的市、区县、学校三级的 教育 行政 管理信息系统，并制定适合我市校园网建设的标准规范。以满足 全 市 教育机构 对教学 科 研管理信息的需要，以及教育管理机构随时对全市的教育信息进行全面了解、统计分析、提供辅助决策数据的需要 。 究方法 系统构成了一个庞大、有序、安全、稳定的系统，而实现这样一个系统，使得所 有应用系统在这个统一的基础平台上集成和协同，完成各个系统之间的数据传输、安全认证、用户统一和共享等功能，在软件开发过程中使用到了以下研究方法 ： （ 1） 开放式设计：所有应用接口均符合相关国际标准，可利用 （ 2） 信息总线、应用总线：自主知识产权核心技术支持异构数据和第三方同济大学 硕士学位论文 南阳市教育行政管理信息系统的设计与实现 4 应用集成。 （ 3） 基于 准架构平台：具备良好的扩展性、稳定性和安全性。 （ 4） 支持国内外教育行业标准：支持教育管理信息化标准以及 际教育信息化行业标准 以轻松 导入符合相关标准的教育数据和资源。 （ 5） 数据传输和控制：对不同的数据类型进行分析和分类，并进行分别处理，从而保证了系统数据流的可管理性和可控制性。 （ 6） 异构平台和异构数据整合：在系统平台上， 别应用于核心层和末端应用；在开发平台上，则采取 端的稳定性、可靠性与低端的易用性、易维护性密切结合。 （ 7） 框架和基础功能组件：稳定的框架和丰富的基础功能组件。使得信息应用系统的开发、部署、维护难度大大降低。 （ 8） 高伸缩性和扩展 性：该系统既可以支持中小规模的信息应用系统，又可支持大规模信息应用系统。用户可以方便的在平台上开发、定制自己的业务逻辑。 9、安全性：分层安全控制手段，不仅能防止网络恶意攻击还可以杜绝不良信息的侵蚀。 究内容 论 文系统地介绍了教育行政管理信息系统的主要知识，分析了 南阳 市教育行政管理 信息 系统实现的情况、存在的问题以及发展趋势，结合实际情况设计开发了 南阳 市教育行政管理 信息 系统中 相关 管理功能。 论文共分为 7章。 第 1章 绪论， 简 要介绍南阳 市教育 行 政 管理信息系统的 研发背景和 意义、 研究 内容及方法：第 2章 系统技术基础 ； 第 3章南阳市教育行政管理系统分析； 第 4章 南阳 市教育行政管理 信息 系统的 设计 ； 第 5章 南阳 市教育行政管理系统的系统配置 ； 第 6章 描述了南阳市教育行政管理信息 系统的实现；第 7章 介第一章 引言 5 绍了 系统实施与运 行 状况；第 8章 对南阳市教育行政管理信息系统的开发与实现进行 总结。 系统将以基于 务的集中式学校管理模式和基于校园网的分布式学校管理相结合，覆盖全市中小学校，实现全市教育管理信息化的全面、协调和科学的建设与发展。同济大学 硕士学位论文 南阳市教育行政管理信息系统的设计与实现 6 第 2 章 系统技术基础 统 软 件结构 南阳 市教育行政管理系统是对教委内部的管理及对下级单位的信息管理。该系统基于 计，采用 B S 三层结构体系 (前端即浏览器，中间层即响应层，后端即数据端 )。所有应用数据安装在服务器端 (后端 )，由于中 间 层封装了所有业务逻辑，负责前端与后端之间的数据传递和处理，数据库的维护和系统功能升级只需在服务器端进行即可，客户端不进行任何模块的安装与设置，从而实现客户端的零维护，大大减轻系统管理员的工作量。 该系统由于采用了 B/S 方式的实现手段，网络中的用户在任何地点，只要联结上互联网，就可以参与行政管理，使得教育 信息化工作异常便捷。 B 浏览器服务器模式 )是随着 C这种结构下，软件应用的业务逻辑完全在应用服务器端实现，用户表现完全在 户端只需要浏览器即可进行业务处理，是一种全新的软件系统构造技术。这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。 (1)对于 B S 结构的软件来讲，由于其数据是集中存放于总部的数据库服务器，客户端不保存任何业务数据与数据库连接信息，也无需进行什么数据同步，所以某些数据安全方面的问题也就不存在了。 (2)对于 B/于其数据是集中存放的，客户端发生的每一笔业务单据都直接进入到中央数据库，不存在数据一致性的问题。 (3)B/S 结构，它可以实时看到当前发生的所有业务，方便了快速、准确的决策，有效地避免了由于决策失误而带来的损失。 第 2 章 系统技术基础 7 (4)B/S 结构维护起来非常方便，能够降低总成本。 B/S 结构使软件所有的维护、升级工作都只在服务器上进行，而客户端就能获得最新版本的软件。 (5)系统最突出的一个特征，是可以实现不需要特殊处理，就可以在机构信息、人员信息、考试成绩信息等多个方面与学校之间进行信息传递。教委可以非常 方便地获得下级单位的教育管理资料。 统 开发技术 本 系统 是一个完全 B/S 结构产品，采用完全 技术实现所有的功能。微软公司的 建立 务及网络应用程序变得更加简单，它支持松散的整合组件，支持多种编程语言，提供完善的数据安全，特别是 务的开发、部署更加容易。它完全能够满足科研管理系统的需求，系统采用了 境的三层结构组织体系，通过组件来实现对数据和应用逻辑的封装，用 务向外部提供信息，用 设计用户界面，用 现对数据的存取，使整个设计得以简化，加快了开发进度。系统中用到的技术主要有以下几个方面： （ 1） 开发人员带来了一种全新的开发框架 架 (. 在 布之前，程序是以 象为接口， 页则是以 提供的对象为接口，但 管是程序或网页都是以 提供 的类库为接口，如图 技术架构主要包括以下几个主要组成部分：首先是整个开发框架的基础，由 2个核心模块组成：通用语言运行（ 统一类库 (在开发技术方面， 及网络应用开发技术 开发语言方面， 硕士学位论文 南阳市教育行政管理信息系统的设计与实现 8 供了 C、 C#以及 是全面支持 图 层次结构 立在操作系统上最底层的服务，用来加载应用程序，管理代码的执行，进行相应的安全许可验证，并提供了一些使编程更加容易的服务机制。 行环境为基于 台的一切服务提供一个跨所有编程语言的统一的运行环境。 1L)等机制实现基于 外， 库由一组广泛的、面向对象的、可 以继承的、可被开发者用于任 何编程语言的可重用类集合组成，向程序员提供软件组件以编写在控制下运行的代 码。它将核心 常用的功能和外挂 能封装 到一个统一的包中，这些类由被称为命名空间的容器组织起来，按照单一有序的分级组织提供了一个庞大的功能集，包括从文件系统到对 能的网络访问的每一项功能。在 此之上是 供的许多应用程序模板 ， 这些模 板 为开发 网络站点和网络服务提供特定的高级组件和服务，不管是传统的命令行程序还是 形界面程序，或是面向下一 # C+ （ (（ 第 2 章 系统技术基础 9 务 应用。 （ 2） 介 发平台的一个部件，用来开发驻留在微软的 并且 使用诸如 议的 用程序。 用程序的开发和部署更为容易。 单 (用程序 ： 包括用于动态内容的从脚本生成的 和向一个客户 （ 例如浏览器 ） 显示 表单的 。 务 ( 用于显示其他应用程序和 “智能 ”客户端的功能，使应用程序可以交换信息。 使用 架提供的编程类库构建而成的，它不仅仅是通用语言 运行环境的宿主，它还是使用受控代码开发 点和 象的一整套结构。 体和 务都将 为应用程序的发布机制，并且在 供的 式使创建、管理和部署 用程序变得非常 容易。开发人员可以直接用 些控件封装了公共的、用于 户界面的各种元素 (如文本框、下拉菜单等 )。在服务器上，控件负责将面向对象的编程模式提供给 发者，这种编程模式能提供面向对象编程技术的丰富功能。 过使用 务功能，开发人员只需进行简单的业务逻辑编程，而由 提供服务。基于 用合理的开发 设计模型就能够得到结构合理、易于维护的 用程序解决方案。 传统的基于 应用（ 然是 略中不可或缺的一部分。在 开发传统的基于 应用程 序时，除了可以利用现有的技术如 件以及丰富的 口外，还可以基于通用语言运行时开发，可以使用 络服务等，这样也避免诸如 语言支持等问题。 同济大学 硕士学位论文 南阳市教育行政管理信息系统的设计与实现 10 （ 3） 2，完全融入了 重大改进 ， 它提供了平台互操作性和灵活的数据访问。利用可扩展标记语言 ( 传输，因此可以大大地提高数据访问的效率，也可以很容易地开发数据库应用系统。 数据集（ 前者实现数据操作和对数据的快速访问，后者代表实际的数据。 3如图 图 在 ，各个对象封装着特定目的的操作，使 结构非常清晰。数据提供程序组件提供了对底层数据源的访问，并发出作用到该连接的指 令而创建的 一组类，是数据源特有的。目前， 架包含两种数据提供程序 ： 据提供程序 (即 ： 这 个 提供程序只在连接据库时使用，它优化了对 更高版本数据库的访问。并利用 置的数据转换协议直接与 信。 B 数据提供程序 (即 B. ： 这 个 提供程序允许对所有其他数据源的访问，包括 。它也可 以用来访问 据集 据使用程序 据提供程序 第 2 章 系统技术基础 11 者更高版本，在这种情况下使用 据提供程序更加有效。因为在与数据库通信时，它需通过 B 层进行呼叫。 据提供程序的服务，而此服务是由 含的四个主要对象来实现的，它们是： 及 在数据提供程序当中，数据适配器 (功能最复杂的对象， 它是象和数据集之间的桥梁，代替连接 和用来连接并返回数据的象。 实现是针对某个托管提供器的 。 正是由于 存在使得将 数据源完全分离开成为可 能，因为它承担了与合适的管理提供程序的所有交互操作。 含 4 个命令对象： 据适配器用 象来填充数据集，其他 3 个对象在需要时用来改变数据源中的数据。 入的一种全新处理数据的方式，它是一个分离的用于表示数据集合的独立实体，不使用连接方式，而使用一种新的类似于消息的机制。 责把数据读入本地缓存，然后把数据丢弃或同步送回数据源，这可以使得连接更早被释放。因此 完全脱机的。它屏蔽了底层数据源 的细节，不知道任何有关数据源的内容。与数据源的所有通信都是通过数据提供程序来完成的，而这些数据源可能用于对其进行填充。 供对 支持，可以描述更健壮的数据类型，因 度带来 的低效率也被消除。同时，它也可作为 据流被序 列化，可以很容易被看 作一个 档。 这种 础，表明它可以通过超越 议来 通过防火墙，或者被集成到 。因而非常适合于不同类型平台间 的数据传输。 象是 核心， 表一套包含关系表、约束和表间关联的完全数据集合。 不连接到数据源上，它为数据源置入其内部同济大学 硕士学位论文 南阳市教育行政管理信息系统的设计与实现 12 的数据做了一个备 份。所以可以把 成是内存中的关系数据库。它提供了多表格、 部的关系、主键、视图、排序等等。 一个或