基于SSH框架的教师计量系统毕业论文.doc

基于SSH框架的教师计量系统毕业论文目 录1. 引言11.1 开发背景11.2 现实意义11.3 文献综述11.4 本设计的主要工作22. 系统需求分析32.1 系统的可行性分析32.2 系统的开发步骤32.3 系统实现目标42.4 系统运行环境42.5 系统开发环境42.5.1 后台数据库42.5.2 开发环境52.5.3 开发平台82.6 数据流图92.7 数据字典142.7.1 系统数据字典的词条描述142.7.2 系统的数据字典142.8 小结173. 系统设计183.1 系统设计描述183.2 系统模块描述193.2.1 系统总体设计描述193.2.2 系统具体模块描述213.3 数据库设计233.3.1 数据库介绍233.3.2 系统E-R图243.3.3 数据逻辑结构表303.3.4 数据库连接配置353.4 小结364. 系统实现374.1 系统实现步骤374.2 功能模块的设计和实现374.2.1 基础信息管理子系统374.2.2 理论课程工作量核算子系统404.2.3 实践课程工作量核算子系统414.2.4 工作量汇总与教师核对模块424.3 小结435. 系统测试445.1 测试环境445.2 测试方法445.2.1 功能测试445.2.2 性能测试475.3 小结476. 总结与展望48结束语49参考文献50致 谢52基于SSH的教师工作量核算系统设计与实现1. 引言人类社会从工业社会向信息社会过渡已经成为现代科学发展的普遍规律。在西方发达国家，信息社会已经不再是未来学家的预言、社会学家的抽象思想或者人们的观念，而是实实在在的日益显示的客观现实。1.1 开发背景在我国，信息化与工业化并存，发展才刚刚起步，信息化浪潮已经和正在不断地改变着人们的生活方式。教育信息化是国家信息化战略的主要阵地，高等学校是教育信息化建设的排头兵。高校管理信息化主要指利用信息技术来提高高校管理过程的效率和改变管理的组织方式，加速管理信息的传递和反馈过程，最终提高高校管理的运行效率。高校管理信息化是一项设计到整个学校各个部门的综合性和全面性的建设工作，包括教学管理信息化、科研管理信息化、人事管理信息化、学生管理信息化、试验设备管理信息化以及行政办公和公共服务的信息化等。1.2 现实意义教师工作量的统计和核算是教学管理中的一项重要而繁琐的工作。目前，许多高等院校虽然有自己的工作量管理系统，但要么是C/S结构，使用安装不便；要么只有一个简单的计算系统，且在公式的自定义上都非常不灵活2，因此，急需一套完善且易于操作的现代化管理软件，对高校教师工作量实现电子化存储与动态管理，以提高管理效率和能力3。课题提出了基于SSH框架的高校教师工作量管理系统的实现方法，并对系统的开发原理，系统的功能特点和设计方案进行了重点分析。1.3 文献综述文献参考主要以教师工作量核算业务和SSH框架技术为主，主要的参考文献综述如下所示。文献13提出了基于轻量级Web框架Struts+Spring+Hibernate的系统结构，介绍Struts的MVC结构、Spring的基本组成和结构以及Hibernate的基本对象，并将三种框架技术整合起来应用到系统中，给出一个具体的实例配置，前端采用Struts的MVC框架，中间层采用Spring，后台采用Hibernate，提高了项目代码的可重用性和开发效率。文献18以现代化项目管理的指南和理念作为基础，论述了软件开发项目管理的方法：从软件开发项目的特征开始，到软件开发项目的工作任务；从软件开发项目生命周期的概念，到如何制定软件开发项目的计划和时间表；从软件的功能需求总结，到设计规范书的撰写；从如何进行开发和测试的管理，到如何进行项目的整体的控制。文献20和21提出了Web中几种Excel数据导入的解决方案，主要的解决方案有三种，第一种是使用常规的方法重复编写大量套路式的代码，第二种是使用别人封装好的方法，第三种是使用目前比较流行Struts+Hibernate的框架技术实现，调用框架中已经封装了的开发包并且根据自己的需求封装一些相关的功能。文献23介绍了利用ASP.NET和ADO.NET技术开发高校教师工作量管理系统的方法，同时实现了高校教师工作量的电子化存储与动态管理，使得对高校教师工作量的管理提高了效率文章对系统的开发原理、系统的功能特点和设计方案进行了重点分析。1.4 本设计的主要工作本设计主要分为六个部分，其结构和内容如下：第一章为引言，分为开发背景，现实意义等部分；第二章为系统需求分析，分为系统实现目标、系统运行环境、系统开发环境、数据流图、数据字典等部分；第三章为系统设计，分为系统设计描述、系统模块设计、数据库设计等部分；第四章为系统实现，分为系统实现步骤、功能模块的设计与实现等部分；第五章为系统测试，分为测试简介、测试环境、测试类型等部分；第六章为总结与展望，最后为结语。2. 系统需求分析软件的需求分析是软件生存周期中非常重要的阶段。它的好坏直接决定软件的质量。需求分析是指开发人员要准确理解用户的要求，进行细致的调查分析，将用户非形式的需求陈述转化为完整的需求定义，再由需求定义转换到相应的形式功能规约（需求规格说明）的过程。需求分析虽处于软件开发过程的开始阶段，但它对于整个软件开发过程以及软件产品质量是至关重要的。由于不同的高校具有不同的工作核算方式，为了使整个需求更具完整性、准确性，为了使获取的用户需求更精确和更完全，能够最大程度的满足用户的需要，从学校抽出两至三名熟悉工作量核算业务的工作人员参与本系统的需求分析。在用户和本系统的开发人员共同努力下，制定了本系统的需求。2.1 系统的可行性分析系统的可行性分析包括两个详细的部分：分析开发新的系统的必要性和可行性。必要性在前面系统初步调查中已经作了详细的分析，在这里就不再赘述；可行性主要包括经济可行性、技术可行性和运行可行性三个方面。由于教师工作量核算系统是作为毕业设计课题由学生自主开发的，在经济上的投入甚微，系统建成之后将为今后实现工资核算和教师确认提供了很大的方便，因此在经济上是可行的。技术可行性要考虑现有的技术条件是否能够顺利完成开发工作，软硬件配置是否满足开发的需求等。教师工作量核算系统用的是Java开发语言，调试相对简单，当前的计算机硬件配置也完全能满足开发的需求，因此在技术上是绝对可行的。软件方面：由于目前网络模式相对发展成熟，故软件的开发平台成熟可行，它们速度快、容量大、可靠性能高，完全能满足系统的需求。2.2 系统的开发步骤一般说来，管理信息系统的建立与应用可以划分成总体规划、系统开发和系统运行三个阶段，其中系统开发阶段还可进一步分为系统分析、系统设计和系统实施等工作环节。上述各个阶段排列成一个严格的线性开发序列，在每个工作阶段均产生完整的技术文档作为下一阶段工作的指导和依据7，每一阶段都应对文档进行评审，确信该阶段工作己完成并达到要求后才能进入下一阶段，同时在以后的工作中不能轻易改变前面经过评审的成果。2.3 系统实现目标系统实现目标一般从效率、正确性、方便性三个方面考虑，其具体内容如下所示。（1）在效率方面，实现数据的导入导出，计算机核算，提高工资核算效率；（2）在正确性方面，实现操作人员设置基本参数，计算机自动核算，避免了人力计算过程中的差错；（3）在方便性方面，实现了教师在线查看，确定工作量，改善了工作量核对方式。2.4 系统运行环境为了充分使用学校现有的软硬件资源，在保障教师工作量核算系统正常、稳定、高效运行的前提下，达到节省开支降低成本的目的。根据这个要求，设定了教师工作量核算系统的运行环境。网络环境：数据库服务器及操作主机网络环境均采用互联网。硬件环境：（1）服务器：CPU使用Intel Pentium 4 Xeon/2.8GHz，内存为lGB，选用2块73GB 10000转热插拔SCSI硬盘。（2）客户机：CPU最低为Intel Pentium4/2GHz以上，内存最低256MB，硬盘最低为40GB。软件环境：（1）服务器：Windows Server 2003，Tomcat应用服务器，Oracle10g以上数据库。（2）客户机：Windows 2000或者XP操作系统，IE浏览器（版本在6.0以上）。2.5 系统开发环境系统开发环境主要介绍的是系统所用的后台数据库、开发语言、开发技术以及开发平台等。2.5.1 后台数据库Oracle是以高级结构化查询语言（SQL）为基础的大型关系数据库，通俗地讲它是用方便逻辑管理的语言操纵大量有规律数据的集合。是目前最流行的客户/服务器（Client/Server）体系结构的数据库之一5。Oracle有如下特点：（1）Oracle 7.X以来引入了共享SQL和多线索服务器体系结构，减少了Oracle的资源占用，并增强了Oracle的能力，使之在低档次软硬件平台上用较少的资源就可以支持更多的用户，而在高档平台上可以支持成百上千用户。（2）提供了基于角色（Role）分工的安全保密管理。在数据库管理功能、完整性检查、安全性、一致性方面都有良好的表现。（3）支持大量多媒体数据，如二进制图形、声音、动画以及多维数据结构等。（4）提供了与第三代高级语言的接口软件Pro*系列，能在C、C+等主语言中嵌入SQL语句及过程化（PL/SQL）语句，对数据库中的数据进行操纵。加上它有许多优秀的前台开发工具如Power Build、SQL*Forms、Visual Basic等，可以快速开发生成基于客户端PC平台的应用程序，并具有良好的移植性。（5）提供了新的分布式数据库能力。可通过网络较方便地读写远端数据库里的数据，并有对称复制的技术。2.5.2 开发环境J2EE是一个开放的、基于标准的开发和部署的平台，用于构建N层的、基于Web的、以服务端计算为核心的、模块化的企业应用。J2EE同时也是所有兼容J2EE标准的应用服务器产品的统一标识。Sun公司领导着J2EE规范和标准的制定，但同时很多公司如IBM、BEA也为该标准的制定贡献了很多力量，所以J2EE每一个新规范的推出，都体现着整个业界对技术的共同认同6。大家都遵守着“在标准上进行合作，在产品上进行竞争”的原则，从而使J2EE在技术规范上日臻完善和进步，同时又有各厂家实现J2EE规范的应用服务器产品在市场上推出，在性能上、价格上互相竞争，为最终用户提供多样化的选择。框架一般具有即插即用的可重用性、成熟的稳定性以及良好的团队协作性。J2EE复杂的多层结构决定了大型的J2EE项目需要运用框架和设计模式来控制软件质量。目前，市场上出现了一些商业的、开源的基于J2EE的应用框架，其中主流的框架技术有：基于MVC模式的Struts框架和基于IoC模式的Spring框架以及对象/关系映射框架Hibernate等。（1）表示层框架StrutsStruts是一个在JSP Model2基础上实现的MVC框架，主要分为模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）三部分，其主要的设计理念是通过控制器将表现逻辑和业务逻辑解耦，以提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性7。Struts框架的体系结构如图2.1所示。 视图（View）：视图部分主要由JSP页面组成，其中没有流程逻辑、业务逻辑和模型信息，只有标记。Struts自身包含了一组标记库（TagLib），这也是Struts的精华之一，灵活运用它们可以简化JSP页面的代码，提高开发效率8。 控制器（Controller）：Struts中的Controller主要是其自身提供的ActionServlet。ActionServlet接收所有来自客户端的请求并根据配置文件（struts-config.xml）中的定义将控制转移到适当的Action对象9。 模型（Model）：Struts没有定义具体Model层的实现，Model层通常是和业务逻辑紧密相关的，有持续化的要求10。目前在商业领域和开源世界，都有一些优秀的工具可以为Model层的开发提供便利。图2.1 Struts结构图（2）业务逻辑层框架SpringSpring是一个解决了许多J2EE开发中常见问题并能够替代EJB技术的强大的轻量级框架。这里所说的轻量级指的是Spring框架本身，而不是指Spring只能用于轻量级的应用开发。Spring的轻盈体现在其框架本身的基础结构以及对其他应用工具的支持和装配能力。与EJB这种庞然大物相比，Spring可使程序研发人员把各个技术层次之间的风险降低。Spring框架的核心是IoC（Inversion of Control，控制反转）/DI（Dependence Injection，依赖注入）机制。IoC是指由容器中控制组件之间的关系（这里，容器是指为组件提供特定服务和技术支持的一个标准化的运行时的环境）而非传统实现中由程序代码直接操控，这种将控制权由程序代码到外部容器的转移，称为“反转”。DI是对IoC更形象的解释，即由容器在运行期间动态地将依赖关系（如构造参数、构造对象或接口）注入到组件之中。Spring采用设值注入（使用Setter方法实现依赖）和构造子注入（在构造方法中实现依赖）的机制，通过配置文件管理组建的协作对象，创建可以构造组件的IoC容器。这样，不需要编写工厂模式、单例模式或者其他构造的方法，就可以通过容器直接获取所需的业务组件11。Spring框架由七个定义明确的模块组成，且每个模块或组件都可以单独存在，或者与其他一个或多个模块联合实现，其结构图如图2.2所示。Spring Core Container是一个用来管理业务组件的IoC容器，是Spring应用的核心；Spring DAO和Spring ORM不仅提供数据访问的抽象模块，还集成了对Hibernate、JDO和Ibatis等流行的对象关系映射框架的支持模块，并且提供了缓冲连接池、事务处理等重要的服务功能，保证了系统的性能和数据的完整性；Spring Web模块提供了Web应用的一些抽象封装，可以将Struts、Webwork等Web框架与Spring整合成为适用于自己的解决方案。图2.2 Spring结构图Spring框架可以成为企业级应用程序一站式的解决方案，同时它也是模块化的框架，允许开发人员自由地挑选适合自己应用的模块进行开发。Spring框架是一个松耦合的框架，框架的部分耦合度被设计为最小，在各个层次上具体选用哪个框架取决于开发者的需要。（3）数据持久层框架HibernateO/R Mapping技术是为了解决关系型数据库和面向对象的程序设计之间不匹配的矛盾而产生的。Hibernate是目前最为流行的O/R Mapping框架，它在关系型数据库和Java对象之间做了一个自动映射，使得程序员可以以非常简单的方式实现对数据库的操作。Hibernate通过对JDBC的封装，向程序员屏蔽了底层的数据库操作，使程序员专注于OO程序的开发，有助于提高开发效率。程序员访问数据库所需要做的就是为持久化对象编制xml映射文件。底层数据库的改变只需要简单地更改初始化配置文件（hibernate.cfg.xml或者perties）即可，不会对应用程序产生影响11。Hibernate有自己的面向对象的查询语言HQL，HQL功能强大，支持目前大部分主流的数据库，如Oracle、DB2、MySQL、Microsoft SQL Server等，是目前应用最广泛的O/R映射工具。Hibernate为快速开发应用程序提供了底层的支持。集成SSH框架的系统职责上分为四层：表示层、业务逻辑层、数据持久层和域模块层。其中使用Struts作为系统的整体基础架构，负责MVC的分离，在Struts框架的模型部分，利用Hibernate框架对持久层提供支持，业务层用Spring支持。具体做法是：用面向对象的分析方法根据需求提出一些模型，将这些模型实现为基本的Java对象，然后编写基本的DAO接口，并给出Hibernate的DAO实现，采用Hibernate架构实现的DAO类来实现Java类与数据库之间的转换和访问，最后由Spring完成业务逻辑。系统的基本业务流程是：在表示层中，首先通过JSP页面实现交互界面，负责传送请求（Request）和接收响应（Response），然后Struts根据配置文件（struts-config.xml）将ActionServlet接收到的Request委派给相应的Action处理。在业务层中，管理服务组件的Spring IOC容器负责向Action提供业务模型（Model）组件和该组件的协作对象数据处理（DAO）组件完成业务逻辑，并提供事务处理、缓冲池等容器组件以提升系统性能和保证数据的完整性。而在持久层中，则依赖于Hibernate的对象化映射和数据库交互，处理DAO组件请求的数据，并返回处理结果12。采用上述开发模型，不仅实现了视图、控制器与模型的彻底分离，而且还实现了业务逻辑层与持久层的分离。这样无论前端如何变化，模型层只需很少的改动，并且数据库的变化也不会对前端有所影响，大大提高了系统的可复用性。而且由于不同层之间耦合度小，有利于团队成员并行工作，提高了开发效率。2.5.3 开发平台由于Java开发工具运行时比较耗费系统资源，为了高效、快捷的完成教师工作量核算系统的开发工作，采取如下开发环境：网络环境：局域网。硬件环境：CPU Pentium4 3GHz，内存1G，硬盘120GB。软件环境：（1）操作系统：Windows Server 2003。（2）数据库开发工具：Oracle 10g。（3）应用程序开发工具：MyEclipse 5.5，Tomcat 5.5。2.6 数据流图数据流图（Data Flow Diagram，DFD），是SA方法中用于表示系统逻辑模型的一种工具，它以图形的方式描绘数据在系统中流动和处理的过程，由于它只反映系统必须完成的逻辑功能，所以它是一种功能模型15。数据流图由数据流、加工（又称为数据处理）、数据存储（又称为文件）、数据源点或终点四种基本成分组成。教师工作量核算系统包括如下四部分：1. 基础信息管理子系统：包括各种数据处理模块，如教师、课程、学期、教师类别、上课地点、课程类别等。2. 理论课程工作量核算子系统：处理理论课程核算业务，如理论课程参数的设置，理论课工作量核算等。3. 实践课程工作量核算子系统：处理实践课程核算业务，如实践参数的信息的设置，实践课工作量核算等。4. 工作量汇总与教师核对模块：处理工作量汇总，超课时量计算，教师工作量核对等。为了表达数据处理过程的数据加工情况，用一个数据流图是不够的。为表达稍为复杂的实际问题，需要按照问题的层次结构进行逐步分解，并以分层的数据流图反映这种结构关系。先把整个数据处理过程暂且看成一个加工，它的输入数据和输出数据实际上反映了系统与外界环境的接口。这就是分层数据图的项层，也称作总体图16。在这里，先将整个工作量核算系统看成是一个加工，将管理人员作为的外部条件，也就是服务管理系统的操作对象。图2.3就是工作量核算系统的总体图。图2.3 系统总体图系统总体图虽然从概况上描述了整个系统的内外接口情况，但它并不能很清楚地表达数据处理过程的数据加工情况，因此需要进一步的细化。工作量核算系统的数据处理按照功能包括四个部分：基础信息管理子系统、理论课程核算子系统、实践课程核算子系统、课程量汇总与教师核对模块。因此，就可以画出表示四个部分的加工及其相关的数据流图，形成工作量核算系统的零级图，如图2.4所示。零级图由外部实体、处理和数据存贮结点组成。它表示一个系统的主要功能或者是一个大型系统的主要的组成子系统。图2.4 系统零级图在图2.4中，由于各个子系统比较复杂，为了更清晰地表达数据加工过程，可以进一步对它进行细化，从而得到各个模块的一级图。本系统根据实际功能将整个系统细化后，得到基础信息管理子系统、理论课程核算子系统、实践课程核算子系统、课程量汇总与教师核对模块的一级图。一级图由外部实体、处理和数据存贮结点组成，其组成与零级图组成类似。一级图虽然已经对零级图做了进一步细化，但仍不能详细的将其内部各个模块的处理细节表述出来。因此，需要对各个子系统的一级图进一步细化，就可以得到子系统其内各个模块的细节图17。细节图仅仅由处理和数据存贮结点组成，它表示一个复杂的处理流程的详细的内部过程。（1）基础信息管理子系统基础信息管理子系统的一级图如图2.5所示，该子系统包含用户信息管理、用户权限管理、基础信息设置三个模块。图2.5 基础信息管理一级图基础信息子系统主要包括各种数据处理模块，如用户、教师、学期、上课地点、教师类别、课程信息数据处理。用户信息管理模块的细节图如图2.6所示。通过该模块来完成系统操作人员的增加、修改、删除操作。在建立了系统操作人员后，系统管理员再通过用户权限管理模块来完成对系统操作人员的授权工作，只有具有权限的系统操作人员才能进行相应的操作，防止人为随意的增加、删除和修改数据，导致数据不符合实际情况，用户权限管理模块的细节图如图2.7所示。图2.6 用户信息管理细节图图2.7 用户权限管理细节图基础代码设置模块主要用来完成系统的一些学期、教师信息、课程、学期的增加、修改、删除工作，其处理细节与用户信息管理模块类似，在此不再多述。（2）理论课程核算子系统理论课程核算子系统的一级图如图2.8所示。其主要用来完成理论课程的参数设置，信息的输入以及工作量核算的处理。该子系统主要是核算模块。理论课程工作量核算细节图如图2.9所示。验收教师上课信息和参数信息，然后进行工作量核算，并更新数据库相关数据。图2.8 理论课程工作量核算系统一级图图2.9 理论课程工作量核算细节图（3）实践课程工作量核算子系统实践课程工作量核算子系统，其主要用来完成理论课程的参数设置，信息的输入以及工作量核算的处理，其处理细节与实践课程工作量核算模块类似，只是计算公式不同，在此不再多述。（4）工作量汇总与教师核对模块工作量汇总与教师核对模块一级图如图2.10所示。工作量汇总与教师核对模块处理工作量汇总与教师核对工作，该子系统包含工作量汇总和工作量核对两个模块。图2.10 工作量汇总与教师核对模块一级图工作量汇总与教师核对模块的细节图主要分为工作量汇总，教师核对与反馈，管理确认等三个模块。教师工作量是由实践课程工作量和理论课程工作量两部分组成，工作量汇总细节图如图2.11所示，图2.11 工作量汇总细节图教师核对工作量细节图如图2.12所示，教师查看自己的工作量，并根据实际情况反馈信息。图2.12 教师核对工作量细节图管理员确认反馈信息细节图如图2.13所示，管理查看教师反馈的信息后，然后根据实际情况调整工作量并保存数据。图2.13 管理员确认反馈信息细节图2.7 数据字典数据字典是用来定义数据流图中各个成分的具体含义的，它以一种准确的、无二义性的说明方式为系统的分析、设计及维护提供了有关元素的一致的定义和详细的描述。它和数据流图共同构成了系统的逻辑模型，是需求规格说明书的主要组成部分。数据字典有以下四类条目：数据流、数据项、数据存储、处理逻辑。数据项是组成数据流和数据存储的最小元素。源点、终点不在系统之内，故一般不在字典中说明15。数据词典，既用于描述数据流和数据存储的详细逻辑内容，也可用于描述外部项和处理逻辑的某些数据特性。数据词典把数据的最小组成单位看作数据元素，若干个数据元素组成数据结构。它通过对数据元素和数据结构的定义，来描述数据流和数据存储的逻辑内容。2.7.1 系统数据字典的词条描述数据字典的词条主要由分类、名字、定义、描述、位置等组成，其具体的描述如下：（1）分类：数据元素、数据流、数据存储、处理逻辑、数据源汇点。（2）名字：某一词条的名字，要求无二义性，并且为人们所公认；并且注明别名和标号。（3）定义：主要是指该词条的组成和数据结构等。（4）描述：主要是描述其功能和特点。（5）位置：数据流的来源、出去，处理逻辑的编号，输入、输出、数据元素在哪个数据结构中。（6）数据结构描述：数据流和数据文件都具有一定的数据结构，必须以一种清晰、准确且无二义性的方式描述它。2.7.2 系统的数据字典教师工作量核算系统的数据字典主要有管理员列表、学院列表、专业列表、教师类别表、教师信息表等，其中每个数据表的文件名、组成字段、数据组织如下所示。（1）管理员列表（用户） 文件名：GS_ADMIN_INFO 组成：序号+用户名+密码 组织：序号为主键（2）学院列表 文件名：GS_DEPARTMENT 组成：学院编号+学院名称 组织：学院编号为主键（3）专业列表 文件名：GS_MAJOR 组成：专业编号+专业编号+所属学院编号 组织：专业编号为主键（4）教师类别表 文件名：AC_TEA_SORT 组成：教师类别编号+类别名称+应完成课程数 组织：教师类别编号（5）教师信息 文件名：GS_TEA_INFO 组成：教师编号+教师类别编号+姓名+性别+出生年月+职称+所在学院编号+所在专业编号+所在教研室+固定电话+移动电话+电子邮箱+个人简介 组织：教师编号为主键（6）上课地点 文件名：AC_CLASS_ADDR 组成：上课地点编号+上课地点 组织：上课地点编号为主键（7）学期信息 文件名：AC_TERM_INFO 组成：学期编号+学期 组织：学期编号为主键（8）课程信息 文件名：AC_COURSE 组成：课程编号+课程 组织：课程编号为主键（9）理论课程参数 文件名：AC_CLASS_MOD 组成：参数编号+类别名称+课程人数基数+课程系数+人数系数+其他系数 组织：参数编号为主键（10）实践课程参数 文件名：AC_PARCLASS_MOD 组成：参数编号+类别名称+课程系数 组织：参数编号为主键（11）理论课程信息 文件名：AC_CLASS_INFO 组成：课程信息编号+教师编号+课程编号+理论课程参数编号+上课地点编号+学期信息编号+授课班级+授课人数+课时+平行课+人数+其他+标准课时+备注+课程编号 组织：课程信息编号（12）实践课程信息 文件名：AC_PARCLASS_INFO 组成：实践课信息编号+教师编号+课程编号+实践课程参数编号+学期信息编号+授课人数+课时+备注 组织：实践课信息编号为主键（13）教师课程汇总 文件名：AC_TEA_COLLECT 组成：汇总信息编号+教师编号+理论课总数+学期信息编号+实践课总数+超课时数+状态标志+备注+备注2+备注3 组织：汇总信息编号为主键（14）资源列表 文件名：AC_RES_INFO 组成：资源编号+资源名称+资源描述 组织：资源编号为主键（15）授权列表 文件名：AC_ACCREDITED 组成：授权编号+资源编号+管理员编号 组织：授权编号为主键2.8 小结本章根据实际业务的需求，对系统的实现目标做了详细的描述。并根据目前用户的软硬件条件，设定了系统的运行环境，以满足绝大部分用户的实际应用情况。为了按照用户的要求，高效、快速的开发出教师工作量核算系统，选用了目前主流的数据库系统及开发语言，使系统的稳定性、后继性也有了基本的保障。对整个系统的逻辑功能用数据流图进行了数据模型的建立，并对数据流图中的各个成分用数据字典做了相应的描述。为下一步的系统设计做好了前期系统分析工作。3. 系统设计系统设计是软件开发过程一个重要的环节，该环节主要的工作有系统设计描述、系统模块描述、数据设计等。3.1 系统设计描述系统设计工作由总体设计和详细设计两部分组成。总体设计主要完成设计软件系统结构和各组成部分之间的相互关系的任务。为了实现目标系统，首先进行结构设计。具体方法为：（1）采用某种设计方法，将一个复杂的系统按功能划分成模块。（2）确定每个模块的功能。（3）确定模块之间的调用关系。（4）确定模块之间的接口，即模块之间传递的信息。（5）评价模块结构的质量。软件总体设计的主要任务就是软件结构的设计，为了提高设计的质量，必须根据软件设计的原理改进软件设计，遵循如下软件结构的设计优化准则：（1）划分模块时，尽量做到高内聚、低耦合，保持模块相对独立性，并以此原则优化初始的软件结构。（2）一个模块的作用范围应在其控制范围之内。模块的作用范围是指受该模块内一个判定影响的所有模块的集合。模块的控制范围是指模块本身以及所有从属于它的模块的集合，包括直接从属的和间接从属的。判定所在的模块应与受其影响的模块在层次上尽量靠近。（3）软件结构的深度、宽度、扇入、扇出应适当。深度是指软件结构中控制的层数；宽度是指软件结构中同一层次上模块总数的最大值；扇出是指一个模块直接调用的模块数；扇入是指一个模块有多少上一级模块调用它。软件结构从形态上，总的考虑是顶层扇出数较高一些，中间层扇出数较低一些，底层扇入数较高一些18。（4）模块的大小要适中。经验证明，模块的大小在50行左右（两屏幕可以显示的行数）较为合适。过大的模块不易理解，过小的模块增加了系统接口的数量，加大了系统的不必要开销。（5）模块的接口要简单、清晰、含义明确，便于理解，易于实现、测试与维护。3.2 系统模块描述系统的模块描述主要包括系统总体设计描述和系统具体模块描述两个部分。3.2.1 系统总体设计描述教师工作量核算系统全面支持Internet/Intranet，系统基于B/S结构，业务处理均集中在服务器端的业务层，客户只需安装少量的基础控件，即可进行操作。系统简单易用，具备高度的灵活性、可控性、扩充性。该系统严格按照模块化的思路设计，分为基础信息管理子系统、理论课程工作量核算子系统、实践课程工作量核算子系统和工作量汇总与教师核对模块。按照软件的需求，四个子系统各自具备独立的业务处理功能，模块彼此之间尽量以数据连接为主，以特征连接为辅，尽量减弱模块之间的联系程度，增强模块的独立性。教师工作量核算系统模块图如图3.1所示。图3.1 教师工作量核算系统总体模块图基础信息管理子系统细分为用户信息管理、用户权限管理、基础代码设置三个模块，其对应的子系统功能图如图3.2所示。用户信息管理模块进一步细分为人员数据增加、人员数据修改和人员数据删除三个模块，其对应的模块细分图如图3.3所示。用户权限管理模块进一步细分为人员权限分配模块和人员权限收回两个模块，其对应的模块细分图如图3.4所示。基础信息设置模块进一步细分为学期信息管理、上课地点管理、教师类别管理和课程信息管理四个模块，其对应的模块细分图如图3.5所示。 图3.2 基础信息管理子系统功能图 图3.3 用户信息管理模块细分图 图3.4 用户权限管理模块细分图 图3.5 基础信息设置模块细分图理论课程工作量核算系统按照实际业务需求上课信息管理、参数信息管理、工作量核算三个子模块，其子系统功能图如图3.6所示。上课信息管理模块进一步细分为上课信息输入、上课信息Excel导入、上课信息管理和上课信息查询四个子模块，其对应的模块细分图如图3.7所示。 图3.6 理论课程工作量核算子系统功能图 图3.7 上课信息模块功能细分图参数信息管理模块进一步细分为参数信息输入、参数信息管理和参数信息查询三个子模块，其对应的模块细分图如图3.8所示。工作量核算模块分为工作量计算、工作量查询和工作量导出Excel三个子模块，其对应的模块细分图如图3.9所示。 图3.8 参数信息管理模块功能细分图 图3.9 工作量核算模块功能细分图工作量汇总与教师核对模块按照实际业务需求分为工作量汇总和教师核对两个子模块，其功能图如图3.10所示。工作量汇总模块进一步细分为工作量查询和工作量导出Excel两个子模块，其对应的细分图如图3.11所示。 图3.10 工作量汇总与教师核对模块功能图 图3.11 工作量汇总模块功能细分图图3.12 教师核对模块功能细分图实践课程工作量核算子系统按照实际业务需求上课信息管理、参数信息管理和工作量核算三个子模块，其细分功能模块与理论课程工作量核算子系统类似，在此不再多述。3.2.2 系统具体模块描述系统模块的描述主要是描述出系统模块的功能和处理。主要是用文字去描述，而不是用图形图描述。（1）基础信息管理模块功能描述功能：对系统的管理人员、操作权限及编码进行设定。处理：Case（a）用户信息管理模块（b）用户权限管理模块（c）基础信息设置模块End case（2）理论课程工作量核算系统功能描述功能：对理论课工作量进行计算管理。处理：Case（a）上课信息管理模块（b）参数信息管理模块（c）工作量核算模块End case（3）实践课程工作量核算系统功能描述功能：对实践课工作量进行计算管理。处理：Case（a）上课信息管理模块（b）参数信息管理模块（c）工作量核算模块End case（4）工作量汇总与教师核对模块功能：工作量汇总管理，教师工作量核对流程。处理：Case（a）工作量汇总模块（b）工作量核对模块End case3.3 数据库设计数据库设计模块主要包括数据库介绍，系统E-R图，数据逻辑结构表等部分。3.3.1 数据库介绍数据库是指自描述的完整记录的集合。数据库是自描述的：它除了包含用户的源数据外，还包含关于它本身结构的描述。数据库的自描述特点，它提高了程序和数据的独立性，它使得检查数据库本身就确定数据库的结构和内容成为可能。数据库包含用户数据文件和其他内容，数据库在元数据中包含关于自身的描述。另外，数据库还包含用来表示数据之间的关系和提高数据库应用的性能的索引。最后，数据库还包含关于使用数据库的应用程序的数据。数据库基本的功能，主要有三个方面：（1）信息浏览和查询；（2）信息的修改、添加和删除；（3）信息的统计、汇总等。设计一个数据库需要耐心收集和分析数据，仔细理清数据间的关系，消除对数据库应用不利的隐患等等。在整个设计过程中，必须按步骤认真完成。一个数据库的设计好坏将直接影响将来基于该数据库的应用。另外，数据库也不是独立存在的，它总是与具体的应用相关的，为具体的应用而建立的。因此在设计数据库之前我们必须明确应用的目的，在设计数据库的时候也应时刻考虑用户需求，数据库与具体应用之间是相辅相成的关系。数据库的设计过程一般包括以下四个步骤：（1）确定建立数据库的目的和收集数据数据库设计过程的第一个阶段是确定建立数据库的目的和收集数据。通常，确定建立数据库的目的称为需求分析。需求分析的任务就是通过详细调查要处理的对象来明确用户的各种需求。并且通过调查、收集和分析信息，以了解在数据库中需要存储哪些数据，要完成什么样的数据处理功能。（2）建立概念模型确定建立数据库的目的以及完成数据收集后，就进入数据库设计过程的第二阶段建立概念模型。概念模型，也称信息模型，它是按用户的观点来对数据和信息建模，主要用于数据库设计。这一阶段是整个数据库设计的关键。设计时，一般先根据应用的需求，画出能反映每个应用需求的E-R图，其中包括确定实体、属性和联系的类型。概念模型是对用户需求的客观反映，并不涉及具体的计算机软、硬件环境。因此，在这一阶段中必须将注意力集中在怎样表达出用户对信息的需求，而不考虑具体实现问题。 （3）建立数据模型完成上一阶段后，我们得到了一个与具体计算机软、硬件无关的概念模型。接着我们就可以着手建立数据库模型了，这是数据库设计过程的第三个阶段。在这一阶段中我们要将概念模型中得到的E-R图转换成具体的数据模型。数据模型是表示实体与实体间的联系的模型。数据模型一般分为层次、网状、关系和面向对象模型等，主要是用于DBMS的实现。目前比较常用的是关系数据模型，我们通常将E-R图转换成关系数据模型，实际上就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转换为关系模式。（4）实施与维护数据库最后一个阶段是实施与维护数据库。完成数据模型的建立后，我们就必须对字段进行命名，确定字段的类型和宽度，并利用数据库管理系统或数据库语言创建数据库结构、输入数据和运行等，因此数据库的实施是数据库设计过程的“最终实现”。数据库的设计在数据库应用系统的开发中占有很重要的地位。只有设计出合理的数据库，才能为建立在数据库上的应用提供方便。不过数据库的设计过程从来都不会有真正的结束，因为随着用户需求和具体应用的变化和扩大，数据库的结构也可能会随之变化。3.3.2 系统E-R图概念模型是对信息世界建模，所以概念模型能够方便、准确地表示出信息世界中的常用概念。概念模型一般用E-R图来描述现实世界的概念模型，E-R方法也称E-R模型。E-R模型的关键元素是实体、属性和联系。实体是可以从用户的工作环境中标识出的事物，是用户想要跟踪的某个事物。实体在E-R图中，用矩形表示，矩形框内写明实体名。实体具有属性，有时也称作性质，是用来描述实体的特征的。属性可以是组合的或者多值的。在E-R图中，属性用椭圆形表示，并用无向边将其与相应的实体连接起来。实体可以通过联系相互关联。在一般的联系中，使用二元联系居多，二元联系主要有三种类型l:1，1:n，m:n。在“l:1”联系中，一种类型的单个实体实例与另一个类型的单个实体实例关联。在“l:n”联系中，一个类型的单个实体实例与另一个类型的多个实体实例相关联。在“m:n”联系中，一个类型的单个实例与另一个类型的多个实体实例相关联，同时地，后一类型的单个实体实例与前一类型的多个实体实例相关联。在ER图中，联系用菱形表示，菱形框内写明联系名，并用无向边分别与有关实体连接起来，同时在无向边旁标上联系的类型（1:1，l:n或者m:n）。在本系统中，主要包括的实体有：人员、教师、教师类别、课程、课程类别、学期信息、上课地点信息、理论课上课信息、实践课上课信息、理论课参数、实践课参数等。（1）管理员列表实体与参数管理员列表参数主要为编号、密码、用户名等，具体如图3.13所示。图3.13 管理员信息实体与参数图（2）学院列表实体与参数学院列表参数主要为编号、学院名称，具体如图3.14所示。图3.14 学院信息实体与参数图（3）专业列表实体与参数专业列表参数主要为编号、专业名称等，具体如图3.15所示。（4）教师类别表实体与参数教师类别表参数主要为编号、类别名称、课程数等，具体如图3.16所示。（5）教师信息实体与参数教师信息表参数主要为编号、姓名、性别、出生年月、专业、学院等，具体如图3.17所示。图3.15 专业信息实体与参数图图3.16 教师类别信息实体与参数图图3.17 教师信息实体与参数图（6）上课地点实体与参数上课地点参数主要为编号、上课地点等，具体如图3.18所示。图3.18 上课地点信息实体与参数图（7）学期信息实体与参数学期信息参数主要为编号、学期等，具体如图3.19所示。图3.19 学期信息实体与参数图（8）课程信息实体与参数课程信息参数主要为编号、课程等，具体如图3.20所示。图3.20 课程信息实体与参数图（9）理论课程参数实体与参数理论课程参数主要为编号、课程系数、课程人数基础等，具体如图3.21所示。图3.21 理论课程参数实体与参数图（10）实践课程参数实体与参数实践课程参数主要为编号、类别名称、课程参数等，具体如图3.22所示。图3.22 实践课程参数实体与参数图（11）理论课程信息实体与参数理论课程信息参数主要为编号、教师、学期、授课班级、课程、授课人数等，具体如图3.21所示。（12）实践课程信息实体与参数实践课程参数主要为编号、教师、学期、授课班级、课程、授课人数等，具体如图3.24所示。（13）教师课程汇总实体与参数教师课程参数主要为编号、教师、学期、理论课总数、实践课总数等，具体如图3.25所示。图3.23 理论课程参数实体与参数图图3.24 实践课程参数实体与参数图图3.25 教师课程汇总实体与参数图（14）资源列表实体与参数资源列表参数主要为编号、资源名称、资源描述等，具体如图3.26所示。（15）授权列表实体与参数资源列表参数主要为编号、资源称、管理员等，具体如图3.27所示。 图3.26 资源列表实体与参数图 图3.27 授权列表实体与参数图本系统各数据表的关系如下：（1）院系信息（GS_DEPARTMENT）与教师信息表（GS_TEA_INFO）是一对多关系，通过depart_no字段建立两个数据表的联系，院系信息表的一条记录可以对应教师信息表的多条记录。（2）专业列表（GS_DEPARTMENT）与教师信息表（GS_TEA_INFO）是