计算机本科毕业论文-学生档案管理系统的设计与实现

摘要学生档案管理系统，它包括用户及用户管理员有效身份登录、新用户注册、用户找回遗忘的密码、成绩查询、课程及课表的查询、学生个人基本信息查询、在线留言等功能。该系统主要介绍系统总体设计以及管理模块、查询模块的实现，并建立了有效的数据库。本系统主要采用python+mysql方式开发设计以及采用B/S模式进行开发，系统从安全性、易维护性等方面着手实现了后台管理端和前台客户端的分离，并利用其提供的各种面向对象的开发工具，方便简洁操纵数据库的智能化对象，首先在短时间内建立系统应用原型，然后，对初始原型系统进行需求迭代，不断修正和改进，直到形成用户满意的可行系统。关键词：学生档案；管理系统；B/S模式；设计；实现

绪论开发背景随着科技的发展，计算机本身经历了巨大的变化。计算机的概念也由原始的分立式走向今天的网络式网络技术已逐渐成为现代信息技术的主流，网络的概念也随着Internet技术和应用的发展而渐入人心。Internet的作用正为越来越多的人所认识，通过网络共享信息正成为科学研究的一种重要手段。可以这么说，谁拥有信息，谁就能在科技信息革命的大潮中获得主动权，就能获取成功。面对信息时代的挑战，网络的功能越来越强，国内教育系统也在积极建设或升级计算机网络，并已建成了规模较大的中国教育科研网，全国许多学校也纷纷建立或升级自己的校园网络系统，许多高校还提出了办公无纸化的口号。校园网是实现办公自动化、管理科学化、教学手段现代化和图书情报信息网络化最有利的支撑环境。但是，目前校园网的利用率却不是很高，主要原因是缺少好的网络应用平台。以前开发的MIS系统往往是在单机上运行，或者采用C/S技术开发出来的，对于今天因特网时代来说，这些系统很大程度上已经不能满足用户随时随地获取信息的需要。学校学生档案管理最初是人工方式进行，显然在信息化发展的今天，这远远不能满足人们对档案管理机械化的需要。后来，随着单机板档案管理系统的开发，这在很大程度上解决了上述矛盾，但是，这种系统如今也不能满足档案管理的要求了，这主要是由于高校的扩招，在校学生人数的增加。因此，开发B/S结构的MIS是势在必行。本文正是在这种背景下提出的，目的是为了开发出一套功能完善、操作便捷、及时性好、适用面广的学生档案管理系统，以便提高学校学生档案信息管理的效率。目的和意义随着Web技术在各行各业的广泛应用，网络技术在教学管理中已充当重要的角色。学生档案管理系统的设计就是实现档案查询网络化的解决方案。传统查询方式在学生档案管理的查阅和修改等方面上很浪费时间，而且不易维护和管理。基于目前校园网建设逐步完善，大多数院校也已具备利用网络进行创建、查询等的条件，实现网上处理学生档案是一个发展趋势。开发学生档案管理系统就是希望充分利用网络资源，提高教学管理水平，减轻对学生档案管理的负担，提高工作效率等。开发工具简介python简介自从20世纪90年代初Python语言诞生至2022年，它已被逐渐广泛应用于系统管理任务的处理和Web编程。1995年，GuidovanRossum在弗吉尼亚州的国家创新研究公司（CNRI）继续他在Python上的工作，并在那里发布了该软件的多个版本。Python已经成为最受欢迎的程序设计语言之一。自从2004年以后，python的使用率呈线性增长。Python2于2000年10月16日发布，稳定版本是Python2.7。Python3于2008年12月3日发布，不完全兼容Python2。2011年1月，它被TIOBE编程语言排行榜评为2010年度语言。django简介Django诞生于2003年，2006年加入了BSD许可证，成为开源的Web框架。Django这一词语是根据比利时的爵士音乐家DjangoReinhardt命名的，有希望Django能够优雅地演奏（开发）各种乐曲（Web应用）的美好含义。Django采用了MVC(即模型M，视图V和控制器C)构造的Web框架，但由于控制器接受用户输入的部分由框架自行处理，所以使用Django开发中里更关注的是模型（Model）、模板(Template)和视图（Views），称为MTV模式。Django的主要目的是简便、快速的开发数据库驱动的网站。它强调代码复用，多个组件可以很方便的以“插件”形式服务于整个框架。Django有许多功能强大的第三方“插件”，你甚至可以很方便的开发出自己的工具包，这使得Django具有很强的可扩展性。它还强调快速开发和DRY(DoNotRepeatYourself)原则。强大的数据库访问组件：Django的Model层自带数据库ORM组件，使得开发者无须学习其他数据库访问技术（SQL、pymysql、SQLALchemy等）。当然你也可以不用Django自带的ORM，而是使用其它访问技术，比如SQLALchemy。自带免费的后台管理系统：只需要通过简单的几行配置和代码就可以实现一个完整的后台数据管理控制平台。完整的错误信息提示：在开发调试过程中如果出现运行错误或者异常，Django可以提供非常完整的错误信息帮助定位问题。mysql简介MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQLAB公司开发，目前属于Oracle公司。MySQL是一种关联数据库管理系统，关联数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。MySQL是开源的，目前隶属于Oracle旗下产品。MySQL支持大型的数据库。可以处理拥有上千万条记录的大型数据库。MySQL使用标准的SQL数据语言形式。MySQL可以运行于多个系统上，并且支持多种语言。这些编程语言包括C、C++、Python、Java、Perl、PHP、Eiffel、Ruby和Tcl等。MySQL对PHP有很好的支持，PHP是目前最流行的Web开发语言。MySQL支持大型数据库，支持5000万条记录的数据仓库，32位系统表文件最大可支持4GB，64位系统支持最大的表文件为8TB。MySQL是可以定制的，采用了GPL协议，你可以修改源码来开发自己的MySQL系统。nginx简介Nginx是一个高性能的HTTP反向代理服务器。特点是占用内存少，并发能力强。实际上Nginx的并发能力是同类的网页服务器中最好的。Nginx可以作为静态页面的Web服务器，同时还支持CGI协议的动态语言，比如Perl,PHP等。但是不支持Java，Java程序只能和Tomcat配合使用。Nginx专门为性能优化而开发，性能是其最重要的考量，实际上非常注重效率。可以经受高负载的考验，有报告表明可以支持50,000个并发连接数。系统需求分析可行性研究随着科技的不断发展，这也带动了计算机网络的发展以及通信平台技术的提高。计算机网络技术的发展和计算机硬件性价比的不断提升，使得计算机全面应用于学校或企业对于学生档案或员工档案管理的各个环节成为可能。B/S模式、动态的、个性化的Web应用程序以及采用Django技术开发内容丰富等技术在国内各行各业的信息管理系统开发中已经被广泛应用，再加上使用mysql作为系统开发后台数据库，能有效储存和管理数据。因此，基于这些技术完成本系统（学生档案管理系统）是完全可行的。系统开发的意义高校的招生规模不断的扩大，在校大学生的人数不断上升，在办公化日益完善的今天，很多高校将自动化引入到学生的日常管理之中，学生信息管理系统就是其中的一个重要环节，它作为学生入学的一个起点，是实现校园信息化进程当中很重要的一个方面。其开发主要包括前端应用程序的开发以及后台数据库的建立和维护两个方面。本系统分析了现今学生信息管理系统中所应用的几个环节，并针对每个环节做出了详细的阐述和探讨。学生信息管理系统需要完成2个内容：学生的基本信息，学生的成绩管理。两个方面的内容均提供添加、修改、查询的功能。开发用到的相关技术有python编程语言，以及后台数据库MySQL的搭建与操作，并对模块的功能进行了具体分析和详细设计。建立学生信息管理系统，采用计算机对学生信息进行管理，进一步提高办学效益和现代化水平。帮助广大教师提高工作效率，实现学生档案信息管理工作流程的系统化、规范化和自动化。经济可行性计算机不仅价格低廉还可以代替人工进行许多繁琐复杂的劳动，不但节约了许多资源，更大大提高了人们的工作效率，同事本系统开发时间短、成本低。所以，在信息化时代的今天，传统的查阅方法必然被计算机为基础的在线查询所取代。系统功能需求分析本学生档案管理系统的主要任务就是对学生的档案进行管理，即查询、添加、删除等功能。使得用户能方便明了的得到自己想要查询的信息，使学生的档案管理更加系统化、自动化、规范化，从而提高管理的效率。当档案数量比较多时，它减少了很多不必要的资源浪费，操作简单，再也没有麻烦的手工管理档案；节省了大量的资源。大大节省了工作时间，提高了档案管理的效率。使档案管理工作系统化、规范化、自动化。现在对本系统的功能进行详细的分解：1、用户登录模块：该模块用于登录本学生档案管理系统，这是进入本系统最主要的途径。同时也可以根据自己在登录时的需要选择“新用户注册”或者“找回密码”，以便顺利登录本系统查得所需信息，选择“安全退出”则结束对本系统的访问。2、学生档案管理查询模块：用户通过此模块可以查询任何一个在校学生的档案信息，例如输入学生学号就可以查询某个学生的详细档案信息。3、学生档案处理模块：学生档案处理模块：该模块可以实现对学生档案信息的添加、修改、删除等操作，而且除用户管理员之外，任何用户都是没有权限对其进行更改的。4、学生课表信息查询模块：用户可以通过此模块根据学号查询课表信息。5更新并查询学生课表信息，用户则不能。6、学生课程信息查询模块：用户可以通过此模块根据课程代码查询课程信息。7、学生课程信息处理模块：用户管理员可以通过此模块添加、删除、修改或更新并查询学生课表信息，仅用户管理员可操作。8、学生成绩查询模块：用户通过该模块可以根据自己的学号查询自己所有科目的考试成绩。9、学生成绩信息处理模块：用户管理员可以通过此模块添加、删除、修改或更新并查询学生成绩信息，非用户管理员不能操作此项。10、用户模块：主要介绍下新用户注册模块和找回密码模块，首先在新用户首次登录本系统需注册新用户名方可登录，注册内容包括：用户名、密码、密码提示的问题和提示问题的答案，只要都符合注册要求即可注册成功。如若用户在使用过程中忘记了注册时用的密码而导致无法登录本系统，就可以通过找回密码模块找回遗忘的密码，从而继续访问本系统查询相关信息。11、用户管理员管理模块：只有用户管理员才可以通过此模块处理学生成绩、学生档案、学生回馈档案中的错误而留下的留言以及课表中的信息，主要表现在对数据的添加、修改、删除等操作。12、学生更正信息留言板模块：可以查看哪些学生的信息有误，以便通过此模块用户管理员及时更正错误信息，避免发生学生信息错误的现象。系统数据需求分析学生档案管理系统是一个教育单位不可缺少的部分,它的内容对于学校的决策者和管理者来说都至关重要,所以学生档案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。随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。作为计算机应用的一部分,使用计算机对学生档案信息进行管理,具有手工管理所无法比拟的优点.例如:检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高学生信息管理的效率。最后主要说明下该系统用到的数据库：用Mysql创建一个数据库，含有7个主要数据表：userinfo、message、学生基本信息表、课程信息表、班级信息表、课表信息表和成绩信息表。这几个表中，u_name、m_user、学号和课程代码内容都是唯一的，分别是userinfo、message、学生基本信息表、班级信息表和课程信息表中的主关键字。班级信息表中的学号和成绩信息表中的同名字段相对应，字段课程名称和成绩信息表中的课程名称字段相对应。数据库逻辑结构分析在上面实体之间关系的基础上，形成数据库中表格以及表格之间的关系。需要设计一个数据表(学生档案信息表)来保存档案记录，一个(课程信息表)来保存课程的信息,一个成绩信息表保存成绩的信息。表2.1学生信息表列名数据类型可否为空说明学生学号NUMBER(8)NOTNULL学号（主关键字）姓名VARCHAR（8）NULL学生姓名性别VAR CHAR（2）NOTNULL性别生日DATETIME(8)NULL出生日期身份证号VARCHAR（6）NULL出生地址所学专业NUMBER(10)NULL家庭电话入学成绩SMALLINT（4）NULL系别班级VARCHAR(20)NULL班级报到日期DATETIME(8)NULL报到日期宿舍号NUMBER(8)NULL宿舍号宿舍电话NUMBER(8)NULL宿舍电话备注VARCHAR(50)NULL备注通信地址VARCHAR(30)NULL通信地址邮编VARCHAR(6)NULL邮编家庭电话VARCHAR(20)NULL家庭电话父母VARCHAR(20)NULL父母表2.2课程信息表列名数据类型可否为空说明课程编号Number(3)NULL课程编号（主关键字）学时VARCHAR(20)NULL学时课程名VARCHAR(20)NULL课程名所属专业VARCHAR(20)NULL所属专业学分INT(4)NULL学分所属院系VARCHAR(20)NULL所属院系授课学期VARCHAR(2)NULL授课学期教材名VARCHAR(20)NULL教材名学期VARCHAR(2)NULL学期表2.3成绩信息表列名数据类型可否为空说明编号VARCHAR(8)NOTNULL学号（主关键字）学生学号VARCHAR(8)NULL课程号姓名VARCHAR(8)NULL姓名所学专业VARCHAR(20)NULL所学专业班级VARCHAR(20)NULL班级所学课程VARCHAR(20)NULL所学课程课程性质VARCHAR(4)NULL课程性质学分INT(4)NULL学分成绩VARCHAR(4)NULL成绩备注VARCHAR(20)NULL备注表2.4专业信息表列名数据类型可否为空说明编号VARCHAR(8)NOTNULL编号（主关键字）专业名VARCHAR(8)NULL专业名所属院系VARCHAR(20)NULL所属院系招生类型VARCHAR(20)NULL招生类型休学年限VARCHAR(20)NULL休学年限所需学分INT(4)NULL所需学分表2.5用户信息表列名数据类型可否为空说明帐号VARCHAR(8)NOTNULL帐号（主关键字）密码VARCHAR(8)NULL密码权限VARCHAR(20)NULL权限系统详细设计与实现后台登陆django.contrib.auth这个app已经为我们做好了登录验证功能。我们只需要使用这个app库里面的方法就可以了。Django的文档就给出了登录和登出代码范例，我们稍微修改一下。我们在mgr目录下面，创建一个sign_in_out.py文件。fromdjango.httpimportJsonResponsefromdjango.contrib.authimportauthenticate,login,logout#登录处理defsignin(request):#从HTTPPOST请求中获取用户名、密码参数userName=request.POST.get('username')passWord=request.POST.get('password')#使用Djangoauth库里面的方法校验用户名、密码user=authenticate(username=userName,password=passWord)#如果能找到用户，并且密码正确ifuserisnotNone:ifuser.is_active:ifuser.is_superuser:login(request,user)#在session中存入用户类型request.session['usertype']='mgr'returnJsonResponse({'ret':0})else:returnJsonResponse({'ret':1,'msg':'请使用管理员账户登录'})else:returnJsonResponse({'ret':0,'msg':'用户已经被禁用'})#否则就是用户名、密码有误else:returnJsonResponse({'ret':1,'msg':'用户名或者密码错误'})#登出处理defsignout(request):#使用登出方法logout(request)returnJsonResponse({'ret':0})创建路由根据接口，管理员登录的API路径是/api/mgr/signin在总路由文件bysms/urls.py中添加了如下路由记录：fromdjango.urlsimportpathfrommgrimportsign_in_outurlpatterns=[path('signin',sign_in_out.signin),path('signout',sign_in_out.signout),]session验证我们处理URL以/api/mgr开头的API请求代码里面，需要加上一个验证逻辑。验证请求的cookie里面是否有sessionid，并且检查session表，看看是否存在session_key为该sessionid的一条记录，该记录的数据字典里面是否包含了usertype为mgr的数据。前面实现的代码中，这些请求都是在dispatcher入口函数处理的，我们就只需在该dispatch中进行验证。修改mgr/customer.py的dispatcher函数，在前面加上如下代码#根据session判断用户是否是登录的管理员用户if'usertype'notinrequest.session:returnJsonResponse({'ret':302,'msg':'未登录','redirect':'/mgr/sign.html'},status=302)ifrequest.session['usertype']!='mgr':returnJsonResponse({'ret':302,'msg':'用户非mgr类型','redirect':'/mgr/sign.html'},status=302)登陆页面主要代码如下：<!DOCTYPEhtml><html><head><metacharset="utf-8"><metahttp-equiv="X-UA-Compatible"content="IE=edge"><title>图书管理系统|登录</title><metacontent="width=device-width,initial-scale=1,maximum-scale=1,user-scalable=no"name="viewport"><linkrel="stylesheet"href="/cdnjs/twitter-bootstrap/3.3.7/css/bootstrap.min.css"><linkrel="stylesheet"href="/cdnjs/font-awesome/4.7.0/css/font-awesome.min.css"><linkrel="stylesheet"href="/cdnjs/admin-lte/2.4.8/css/AdminLTE.min.css"><scriptsrc="/cdnjs/jquery/3.5.0/jquery.min.js"></script><scriptsrc="/cdnjs/twitter-bootstrap/3.3.7/js/bootstrap.min.js"></script><linkrel="stylesheet"href="/css?family=Source+Sans+Pro:300,400,600,700,300italic,400italic,600italic"></head><bodyclass="hold-transitionlogin"style="overflow-y:hidden"><divclass="login-box"><divclass="login-logo"><ahref="#"style="color:#32779f"><b>白月SMS</b>系统</a></div><divclass="login-box-bodytext-center"><pclass="login-box-msg">输入用户名、密码登录</p><div><divclass="form-grouphas-feedback"><inputtype="username"class="form-control"id="username"placeholder="用户名"onkeydown="on_return()"><spanclass="glyphiconglyphicon-userform-control-feedback"></span></div><divclass="form-grouphas-feedback"><inputtype="password"class="form-control"placeholder="密码"id="password"onkeydown="on_return()"><spanclass="glyphiconglyphicon-lockform-control-feedback"></span></div><divclass="row"><divclass="col-xs-12"><buttontype="submit"class="btnbtn-primarybtn-blockbtn-flat"onclick="postLoginRequest()">登录</button></div></div></div><divclass="social-auth-linkstext-center"></div><ahref="#"style="text-align:center">忘记密码？</a><br><ahref="register.html"class="text-center">注册新账号</a></div></div><script>functionpostLoginRequest(){console.log("login");vare=$("#username").val(),n=$("#password").val();0!==e.length?0!==n.length?$.ajax({url:"/api/mgr/signin",type:"POST",data:"username="+e+"&password="+n,success:function(e,n,t){0===e.ret?window.location.href="/mgr/index.html":(alert("登录失败:"+e.msg),$("#password").val(""))},error:function(e,n,t){alert("错误:"+e.status+t)}}):alert("请输入密码"):alert("请输入用户名")}functioncurTimestamp(){vare=(newDate).getTime();returnMath.floor(e/1e3)}varlastSendReqTime=0;functionon_return(e){if(13==e){varn=curTimestamp();if(n-window.lastSendReqTime<5)return;window.lastSendReqTime=n,postLoginRequest()}}document.onkeydown=function(e){on_return(window.event?window.event.keyCode:e.which)}</script></body></html>图3.1用户登陆界面系统测试与性能分析软件测试概念软件测试是为了发现错误而执行程序的过程，是根据软件开发个阶段的规格说明和程序的内部结构而精心设计的一批测试用例，并利用这些测试用例去执行程序，以发现程序错误的过程。软件测试的目的软件测试的目的，就是要发现软件中存在的缺陷和系统的不足，定义系统的能力和局限性，提供组件、工作产品和系统的质量信息；提供预防或减少可能错误的信息，在软件开发过程中尽早检测错误以防止错误传递到下一阶段，提前确认问题和识别风险；最终获取系统在可接受风险范围内可用的信息，确认系统在非正常情况下的功能和性能，保证一个工作产品是完整的并且是可用或者可被集成的。测试的内容软件测试主要工作内容是验证和确认，下面分别给出两方面的概念及分析。验证是保证软件正确地实现了一些特定功能的一系列活动，即保证软件做了你所期望的事情。（1）确定软件生存周期中的一个给定阶段的产品是否达到前阶段确立的需求的过程；（2）程序正确性的形式证明，即采用形式理论证明程序符号设一计规约规定的过程；（3）评估、审查、测试、检查、审计等各类活动，或对某些项处理、服务或文件等是否和规定的需求相一致进行判断和提出报告。（4）静态确认，不在计算机上实际执行程序，通过人工或程序分析来证明软件的正确性；（5）动态确认，通过执行程序做分析，测试程序的动态行为，以证实软件是否存在问题。软件测试的对象不仅仅是程序测试，软件测试应该包括整个软件开发期问各个阶段所产生的文档，如需求规格说明、概要设计文档、详细设计文档，当然软件测试的主要对象还是源程序。软件测试计划测试计划是为了测试一个项目而制定的计划。该项目测试流程需要按照计划来执行。测试计划应包括：产品基本情况调研、测试需求说明、测试策略和记录、测试资源配置、计划表、问题跟踪报告、测试计划的评审、结果等等。测试计划描述了要进行的测试活动的范围、方法、资源和进度的文档。它确定测试项、被测特性、测试任务、谁执行任务、各种可能的风险。测试步骤测试过程按4个步骤进行，即单元测试、集成测试、确认测试和系统测试。（1）单元测试，单元测试即集中对用源代码实现的每一个程序单元进行测试，检查各个程序模块是否正确地实现了规定的功能。（2）集成测试，集成测试是把已测试过的模块组装起来，主要对与设计相关的软件体系结构的构造进行测试。（3）确认测试，确认测试则是要检查已实现的软件是否满足了需求规格说明中确定了的各种需求，以及软件配置是否完全、正确。（4）系统测试，系统测试是把已经经过确认的软件纳入实际运行环境中，与其它系统成份组合在一起进行测试。测试方法与技术软件测试的方法和技术是多种多样的。对于软件测试方法与技术，可以从不同的角度加以分类，例如：第一，从是否需要执行被测软件的角度，可分为静态测试和动态测试。第二，从测试是否针对系统的内部结构和具体实现算法的角度来看，可分为白盒测试和黑盒测试。黑盒测试：也称功能测试或数据驱动测试，它是在已知产品所应具有的功能，通过测试来检测每个功能是否都能正常使用，在测试时，把程序看作一个不能打开的黑盆子，在完全不考虑程序内部结构和内部特性的情况下，测试者在程序接口进行测试，它只检查程序功能是否按照需求规格说明书的规定正常使用，程序是否能适当地接收输入数锯而产生正确的输出信息，并且保持外部信息的完整性。黑盒测试方法主要有等价类划分、边值分析、因果图、错误推测等，主要用于软件确认测试。白盒测试：也称结构测试或逻辑驱动测试，它是知道产品内部工作过程，可通过测试来检测产品内部动作是否按照规格说明书的规定正常进行，按照程序内部的结构测试程序，检验程序中的每条通路是否都有能按预定要求正确工作，而不顾它的功能，白盒测试的主要方法有逻辑驱动、基路测试等，主要用于软件验证。性能测试软件性能测试，英文是PerformanceTesting。软件性能测试是在交替进行负荷和强迫测试时常用的术语。理想的“软件性能测试”(和其他类型的测试)应在需求文档或质量保证、测试计划中定义。软件性能测