《校园师生信息管理系统的设计与实现》8200字（论文）

校园师生信息管理系统的设计与实现目录TOC\o"1-3"\h\u第一章绪论 51.1研究背景及意义 51.1.1研究背景 51.2本文主要研究内容 51.3论文结构安排 5第二章系统需求分析 62.1教务管理系统需求分析 62.1.1需求来源 62.1.2功能性需求分析 62.2可行性分析 62.3用例分析 62.3.1识别和定义平台角色 62.3.2划分平台主题 7第三章教务管理系统设计 123.1系统的构成和基本原理 123.2系统开发工具 123.3系统开发技术 13第四章系统概要设计 144.1功能结构图 14第五章高校师生信息管理系统实现 25第六章高校师生信息管理系统测试 266.1测试目标 266.2测试环境 266.3测试步骤 276.4功能测试 27参考文献 34第一章绪论1.1研究背景及意义1.1.1研究背景中国高校高等教育事业在不断的发展和前进，校内人数不断增多，高校招生规模不断扩大，学校办学层次逐步多元化，各种不断的变化造成学校的学生信息管理工作越来越复杂。因此再高校中对学生信息管理越来越重要，庞大的学生群体数据面前也使得学校工作者工作的内容变得越来越繁重和繁琐，达到了前所未有的高度。随着社会的进步，传统高校管理者使用纸质形式的手段显然已经不能满足当前的教学要求了。计算机在当前社会应用越来越广泛，随着信息化、网络化、数字化逐渐应用到生活和工作的各个方面。高等学校学生信息管理的信息化的建设在学校电子信息化建设过程中已经成文重中之重。高校师生信息管理系统的开发与建设的作用不仅能够管理人员在学校内大量的数据面前进行查询，统计而且能够同时进行管理工作，使高校日常管理更加科学化、现代化。学生信息管理工作涉及多方面内容，不仅包括学生学籍信息、教师排课、考试安排、成绩录入、教学计划等，将这些工作合理有序的安排在一起，使得学校整个教务管理工作形成一体化管理模式,是对高校教学信息化管理系统的主要要求。1.2本文主要研究内容本文主要实现基于B/S模式,基于UML方法进行设计，后端采用java作为主要开发语言进行开发的教务管理系统。1.3论文结构安排论文第一章主要从介绍高校师生信息管理系统的相关背景和意义出发，简单叙述了当前高校学生信息管理系统的不足，并提出了相关技术和明确研究目的以及方向。第二章从学校实际出发，在校园内进行实际走访、问卷调查，总结调查结果得出需求分析。第三章主要对系统的整体结构设计和开发技术进行研究。第四章对系统进行详细分析设计。第五章主要针对系统各个模块实现和核心功能进行研究。第六章主要针对系统核心功能模块儿进行测试，确保系统功能符合设计要求。

第二章系统需求分析2.1教务管理系统需求分析2.1.1需求来源师生信息管理系统需求的来源从问卷走访得出来自学生、教师、管理员三个不同角色的需求。学生端：内容直观，可操作性强。方便学生查询日常课程、成绩及个人账户基本信息的修改等功能。教师端：系统应该设计便于教师排课、录入成绩等功能。管理员端：综合上述学生、教师两类人员的各种信息。以及拥有超级权限，能够对全校师生的信息进行操作。2.1.2功能性需求分析师生信息管理需求通过以问卷形式参考了校园内实际情况的需要同时结合国内外优秀高校的先进管理工作经验，设计出了一下功能性模块分类，教务管理系统主要分为了教师管理模块，学生信息管理模块、成绩管理模块、课程安排模块。2.2可行性分析通过实际调查，分别从技术方面、经济方面、管理方面进行可行性分析，结果如下：1）技术可行性分析：在本设计方案中，为了保证系统的可靠性和安全性，系统整体设计采用B/S（浏览器/服务器）模式。采用B/S结构设计是因为其在开发过程中具有实时性、交互性、响应能力很强的优点。并且由于B/S技术模式在互联网过程中一直在不断成熟和完善，所以开发本系统所采用的技术是先进的、可行的。2）经济可行性分析：本系统的开发过程中，学校与下属学院承担开发系统的任务，利用现有的人力物力基本满足开发系统的需要。综上，新管理系统的开发在经济上都是可行的。3）管理可行性分析：该管理系统界面直观，易于操作，管理员只需登陆网站后台即可进行管理。使用方便，不受空间时间限制，只需极少数人就可以满足对日常的运行和维护工作。所以在管理方面上是可行的。2.3用例分析2.3.1识别和定义平台角色师生信息管理系统主要是为在高校内生活工作的用户提供，促进对教师，学生在校内日常活动的有效管理。学校教务管理员通过excel将学生录取名单信息导入数据库后，在后台管理界面可以看到学生的全部信息。学生通过指定的网页登录到学生端页面可以对自己课程，成绩进行查询和操作；教师登陆教师端后查询自己上课时间，上传课程成绩。管理人员进行登录后，可以对教师，学生用户账号信息进行查询，录入，进行学校内的课程管理和考试成绩录入管理。同时，用户可以对自己的基本信息进行修改和完善，还可以修改自己的密码，确保账户的安全。综上所述，学生，教师，教务管理员就是该系统的主要角色。2.3.2划分平台主题由上文从功能的角度分析，可以将整个系统划分为教师信息管理、学生信息管理、课程管理、成绩管理四个主题。如图2.1所示：图2.1教务管理系统主题图系统中的管理人员主要实现的功能有学生信息管理、教师信息管理、课程管理、成绩管理等功能，如图所示给出系统管理人员的用例图图2.2教务系统管理人员用例图系统中的教师用户主要实现的功能有学生信息管理、课程信息管理、成绩管理等功能，如图所示给出教师管理人员的用例图图2.3教师用例图如图所示给出学生用户的用例图系统中的学生用户主要实现的功能有学生信息管理、成绩管理等功能，图2.4学生用例图从“做什么”的角度，仔细分析执行用例图中的部分用例，分析系统角色与系统交互的详细过程用例名用例名：管理员用例目标：从教务管理系统中导入教师基本数据，从而对教师排课基本过程：1.从教务处导入的基本信息2.对教师信息进行审核3按照学校安排对老师进行排课4.向系统中最终输入教师的排课信息输入：教师信息数据输出：教师排课信息用例名用例名：教师用例目标：教师输入学生的成绩基本过程：1.从教务系统导入学生的基本信息2.对学生的成绩进行录入和登记输入：学生成绩信息数据输出：学生成绩单第三章教务管理系统设计3.1系统的构成和基本原理教务系统采用的是B/S架构（浏览器/服务器架构）。其操作逻辑是发布在web服务器上面执行。由前端实现少数的界面逻辑，借助MicrosoftVisio工具进行整体系统功能模块图及E-R图的设计，使用myeclipse+Dreamweaver集成开发环境来完成整个系统代码的编写。实现了所谓的三层架构，降低了客户端的计算负载，提供了数据的安全性和稳定性。并且用户使用时，其客户端可以不需要安装任何其他软件，在操作时电脑上只需要安装浏览器即可，而且维护人员无需对客户端进行任何维护。具体的运行环境如图据需求分析，图3.1系统机构图其中Web服务器的主要配置如下：操作系统：WindowsServer2018内存：16G以上硬盘： 1T以上Web容器：ApacheTomcat8.0数据库服务器主要配置如下：内存：32G以上硬盘：2T以上数据库：Mysql5.0以上3.2系统开发工具根据学生管理系统的主要需求和当下管理系统研发的主流技术的发展，本系统在开发技术的选用上主要有ApacheTomcat和MyEclipse两种开发工具：3.2.1ApacheTomcatApacheTomcat作为轻量级服务器的一种，非常适合用于应用服务器的开发[1]。与其他服务器搭建工具相比，ApacheTomcat的配置方法与操作方法会更简单，开发技术人员更容易上手，扩展性好，而且系统资源占用较少，在系统升级方面也更好操作，所以相比较于Apache，越来越多Java后端开发人员在系统研发的过程中选择ApacheTomcat作为网络部署服务器的开发工具[2]。3.2.2MyEclipseMyEclipse作为eclipse的升级商业版本在本次开发中作为开发环境的主要搭建工具，在进行教务系统的开发过程中选择MyEclipse作为卡法工具也是必不可少的。MyEclipse主要通过各种插件来实现平台框架及服务，最终搭建出需要的开发环境[3]。在系统开发的过程中，开发人员需要通过此平台来进行相应的程序编辑和调试，基于Java的系统应用平台通过此工具可以在统一的管理平台上进行各种程序的编辑和运作。此外，MyEclipse的兼容性能较好，在进行软件开发过程中可以兼容不同厂家的相关产品。同时，附带了一个标准的插件集，其中不仅包括有常用的Java开发工具（JDK,JavaDevelopmentKit）[4]。JDK插件的使用给程序开发人员带来极大的便利，大大提高了他们的工作效率和工作积极性。

3.3系统开发技术3.3.1JavaSSM框架Spring是一个轻量级的用于简化企业级应用开发的框架，也是一个模块化的工具，不仅企业级应用程序的开发，也提供了轻量级的一站式解决方案[5]。Spring作为容器是框架中最核心的模块，Spring框架通过java反射机制并且利用getBean0方法创建和管理对象。SpringMVC则是指模型一视图—控制器（model、view、controlle）的体系架构，解决了View-Controller(视图与控制器)之间的交互问题。MVC三层结构模式是一种结合了软件工程思想的设计模式，也在一定程度上提高了程序的可扩展性以及可维护性，同时，因为多个表示层视图通常可以都对应到一个模型上，这样就可以减少代码的开发量以及代码的维护量，极大提高了系统开发和维护的效率[6][7]。3.3.2Bootstrap本系统采用业界主流的Bootstrap作为Web前端的开发框架。Bootstrap作为用户提供了界面友好、跨浏览器兼容的解决方案得到了众多开发设计这的青睐，已经成为设计行业的主流前端架构。本系统前端利用Bootstrap框架、CSS样式、Javascript三者组合作为本商城开发web前端，其内置库里强大的模式组合不仅提高了本商城前端界面的开发效率,而且创造了丰富的视觉效果。以Bootstrap为基础框架满足了现代美学设计，设计轻松简单。3.3.3UML建模语言UML[6-10]，即统一建模语言是一个通用的可视化建模语言，用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统制品的模型，第四章系统概要设计本章介绍了师生信息管理系统的整体设计。通过对系统整体功能的明确定义，划分出具体系统应该实现的功能模块，对功能模块进行细化。将现实内容抽象设计成为数据库的概念结构，对数据库概念结构进一步分析演化出物理模型设计。为了更为直观与有效叙述系统的实现方式和实现内容，本文利用E-R图、功能图和数据表一一对系统的各个功能模块进行详细的阐述。4.1功能结构图本系统分为以下几个模块：学生信息管理、教师信息管理、课程管理和成绩管理。功能结构图如图所示图4.1系统结构框图教师信息管理：管理员通过登陆系统，浏览，查询，更新教师各类信息。使教师信息与工作状态保持一致。学生信息管理：管理员通过登陆系统，浏览，查询，更新学生各类信息。使学生信息与在校信息保持一致。班级信息管理：管理员根据通过登录系统，浏览，查询，更新班级各类信息。使班级信息与学校内部信息保持一致。个人信息管理：管理员登录系统主页面对自己个人信息进行修改4.2.1数据库的概念结构数据库设计要求必须遵循精简性、完整性。一致性、高内聚低耦合的特性。在设计中尽量避免重复交叉所带来数据冗余度高的问题。良好的数据库设计能够使数据检索效率更高，提高系统运行效率和减少系统运行耗时。针对系统对象实体教师、学生、班级、三个对象信息进行分析。经过分析，学生信息管理系统有以下对象类：教师属性：教师工号、教师ID号、性别、姓名、年龄、教授课程。学生属性：学生学号、学生ID号、性别、姓名、年龄、班级、住址、班级。班级属性：它的属性有班级编号、班级ID号、班级现有人数、班级总人数、班主任、年级。根据上文所述数据库对象类的分析可以设计对于出在系统中现实世界所对应的实体。对概念结构基本对象和关系类型的说明为下文所述数据库逻辑结构的设计做好铺垫。具体信息之间形成数据的流动、数据之间的相互作用通过图表形式表达易于对系统的使用和理解、使系统整体脉络更加清晰明了。4.1.2数据库的概念结构设计由上文对系统内的对象类进行分析由此作为对各个实体E-R图设计基础。由抽象的概念性文字信息而生成数据库表转换为与学生信息管理系统数据库相匹配的数据表得到本系统的实体有。学生学生学生基本信息课程信息成绩信息图4.2学生实体E-R图教师教师教师基本信息学生基本信息课程信息成绩信息图4.3教师实体E-R图管理员管理员教师信息学生信息课程信息考试信息图4.4管理员实体E-R图课程课程课程编号学分开课时间任课教师图4.5课程实体E-R图成绩成绩成绩编号分数课程图4.6成绩实体E-R图4.2数据逻辑结构设计表4.1User用户信息列名数据类型数据长度可否为空备注用户ID号Int12NotNull主关键字姓名Character12Null密码Character12Null角色划分Int1Null表4.2Student学生信息列名数据类型数据长度可否为空备注学生ID号Int12NotNull主关键字姓名Character12Null性别Character2Null年龄Int2Null班级专业电话CharacterCharacterCharacter121212NullNullNull表4.3Teacher教师信息列名数据类型数据长度可否为空备注教师编号Int12NotNull主关键字教师ID号Int12Null姓名Character12Null性别Character2Null专业电话邮箱CharacterCharacterCharacter121212NullNullNull表4.4subject课程信息表列名数据类型数据长度可否为空备注课程编号Int12NotNull主关键字课程名字Character12Null学分授课教师IntCharacter212NullNull表4.5Score成绩信息表列名数据类型数据长度可否为空备注成绩编号Int12NotNull主关键字学生编号Character12Null班级课程分数CharacterCharacterInt12123NullNullNull4.3定义对象类间的关系由上述对象类间的关系可得教务管理系统的各个类图，如下：，是课程管理类图，管理员用户和授课信息是关联关系。图4.7课程信息管理类图然后，是成绩管理类图，教师用户和学生成绩是关联关系。图4.8成绩管理类图下面对建类图中的部分类进行详细说明和定义。对于教务管理系统中的的类的说明如图所示。类的类的整体说明： 类名：教务系统管理员类注释：负责教务系统的教师信息管理、学生信息管理、排课信息管理等永久性：是主动性：否类间关系说明： 关联对象名：教师学生类属性说明：属性名类型多态特征注释ID号Int否公有员工唯一标志密码String否私有性别String否私有联系方式String否私有类服务说明：服务名参数表返回值多态注释导入信息课程号String否更新信息课程号String否删除信息课程号String否信息采集课程号String否信息存储课程号String否信息分类课程号String否信息备份课程号String否类的类的整体说明： 类名教师类注释：查询排课信息，录入考试成绩永久性：是主动性：否类间关系说明： 关联对象名：学生类属性说明：属性名类型多态特征注释ID号Int否公有教师唯一标志姓名String否私有性别String否私有年龄String否私有专业String否公有学院String否公有课程String否公有类服务说明：服务名参数表返回值多态注释服务名参数表返回值多态注释导入信息课程号String否更新信息课程号String否删除信息课程号String否信息采集课程号String否信息存储课程号String否信息分类课程号String否信息备份课程号String否查询信息会员号String否更新信息会员号String否 4.3.数据库物理结构设计1.选择关系模式的存取方法本系统采用Mysql关系数据库进行数据存储的存取方法如下：（1）在教师信息表中，教师工号的属性唯一决定教师元组，对教师信息关系模式建立以教师工号为主关键字的索引，即对教师信息关系模式采取索引存取方法。（2）在学生信息表中，学生学号的属性唯一决定学生元组，对学生信息关系模式建立以学生学号为主关键字的索引，即对学生信息关系模式采取索引存取方法。（3）在班级信息表中，由于学生学号、班级编号属性唯一决定每个班级信息元祖，所以对班级信息关系模式建立以“学生学号+班级编号”为组合主关键字的索引，即班级信息关系模式采取索引存取方法。2.数据库存储结构设计（1）数据的存放位置设计 师生管理系统经常被各类校园内各类用户查询管理所以要求本系统应该具有较快的速度响应查询。数据存放位置必须存放在高速硬盘上才能满足日常使用要求。（2）数据的存放方式设计 存放方式的不同对检索查询等有关操作的速度和准确性能有着密不可分的影响。要提高检索速率考虑到该列的频繁检索特性，可以为其建立聚集索引，使被索引的记录在磁盘物理分配空间中连续存放。4.4定义对象类间的关系建立动态模型视图4.4.1序列图经过系统分析，在本该系统管理模块中，管理员需要输入基本信息在教务管理系统中注册，注册成功后，输入用户的用户名和密码，并成功进行登录，登录到教务管理系统，然后，管理员用户可以对自己的基本信息进行完善和修改，同时，用户还可以对自己的密码进行修改以保证账户的安全性。经过分析可以得到系统管理的序列图，如图4.9所示。图4.9系统管理序列图在系统课程信息管理模块中，登录到该平台的管理员用户才可以对学校课程进行管理。由此可得课程管理的序列图，如图所示。图4.10课程信息管理序列图在系统成绩信息管理模块中，登录到该平台的管理员用户才可以对学校成绩进行管理。由此可得成绩管理的序列图，如图所示。图4.11成绩信息管理序列图在系统学生信息管理模块中，登录到该平台的管理员用户才可以对学生成绩进行管理。由此可得成绩管理的序列图，如图所示。图4.12学生信息管理序列图在系统教师信息管理模块中，登录到该平台的管理员用户才可以对教师信息进行管理。由此可得成绩管理的序列图，如图所示。图4.13教师信息管理序列图综上序列图所述，在高校教务管理信息系统中，管理员及其使用的用户首先需要注册，然后登录，登录成功后，才能对该系统的教务工作进行管理。由此可得整体的教务管理系统的序列图，如图所示。图4.14学生信息管理系统序列图第五章高校师生信息管理系统的实现5.1系统功能实现用户注册和登录，未注册的用户需要在教务管理系统注册成为用户。教务管理系统分别有三个角色用户，管理员，教师和学生角色。图5.1注册和登录页面登录成功后，就会跳转到管理员用户个人主页页面。用户可以在页面对自己的基本信息进行查询和修改图5.2个人主页页面用户注册时，用户要完善自己的基本信息。注册成功后，管理员登录个人界面进行课程管理。可以对在校内任课课程信息进行查看，也可以添加课程信息。管理员进入平台后也可以对成绩进行查询，添加，修改，删除等功能。管理员进入平台后也可以对教师信息，学生信息进行查询，添加，修改，删除等功能。管理员进入平台后也可以对学生信息，学生信息进行查询，添加，修改，删除等功能。第六章高校师生信息管理系统测试6.1测试目标系统测试是在软件开发中必不可少的一个重要环节，它是检验系统结构设计。概念设计，功能设计和最终设计实现的结果是否满足系统的需求、用户需求的关键环节。在测试过程，系统潜在漏洞和在实际环境中运行的各种问题可能会逐渐浮现出来，通过测试将问题记录写在开发日志中，在接下来的调试环节中对设计和实践过程中的显露出来的问题得到诊断和修复6.2测试环境在测试之前应该先检验测试环境是否与本系统开发过程中的实验环境相冲突。学生信息管理系统软硬件环境在正式实施系统应用部署之前应满足以下要求:ServerCPUIntel安腾4GServermemoryDDR38GServergraphicscardIntelGraphics集成显卡Serverstorage4TServersystemWindowsServer2010R2ClientCPUIntel安腾2GClientmemoryDDR54GClientgraphicscardIntelGraphics集成显卡Clientstorage1TClientsystemWindows2010及以上测试环境软件平台要求如下：服务器操作系统版本：Windows2010及以上的企业版；数据库类型及版本：Mysql5.6及以上的企业版。6.3测试步骤编写测试计划：由上文所得系统需求分析、测试环节、测试目标、测试内容等多方面下手，编写与之相匹配的测试计划。编写测试用例：由上文所撰写的测试计划分析出系统测试所需要的测试用例。部署测试环境：结合系统运行所需要的J2EE技术平台、Mysql5.6及以上版本与Idea等真实环境，准备测试环境的软硬件设备及环境的部署工作。执行测试：执行测试，根据测试计划和测试用例逐步对系统进行不同类型的测试过程中检测出的软件缺陷以及。测试结果报告：形成最后测试结果符合系统的设计要求即认为该系统开发成功，将在测试过程所记录的详细资料整体成测试报告。6.4功能测试功能测试是为了验证系统的核心功能模块在实现的过程中是否符合对系统概念设计时的要求。本小节内容从三个方面对整个管理系统中的测试情况、过程和结果分析。6.4.1师生信息管理测试师生信息管理测试用例如所示。表6.1系统管理测试用例测试用例描述操作过程及数据预期结果实际结果偏差用例类别实现学生登录在登录界面中输入正确的账号和密码登录成功，跳转到系统主页面跳转到系统主页面无功能点在管理员入口输入错误用户信息登录失败，跳转到新页面，显示“你输入的信息有误，请重新输入”信息跳转到新页面，显示“你输入的信息有误，请重新输入”信息无功能点实现管理员对用户信息维护在登录模块中点击对应的模块跳转到相应的模块，并提供对应的增、删、改等操作界面，点击操作后实现数据库更新实现数据更新无功能点具体的教师信息管理测试用例的详细情况如表所示。表6.2教师信息管理测试用例测试用例描述操作过程及数据预期结果实际结果偏差用例类别实现管理人员的登录在登录界面选中相应的入口，输入正登录成功，跳转到系统主页跳转到系无功能点确定用户名和密码统主页实现管理员在教师信息管理模块中点击相应功能跳转到相应的模块，并提供对应教师信息的增、删、改等操作界面，点击操作后实现数据库更新实现数据更新无功能点对教师信息操作具体的学生信息测试用例的详细情况如表所示。表6.3师生信息管理测试用例测试用例描述操作过程及数据预期结果实际结果偏差用例类别实现管理员的登录在登录界面选中相应的入口，输入正确的用户名和密码登录成功，跳转到系统主页跳转到系统主页无功能点实现管理员对管理的操作在学生信息管理模块中点击相应功能跳转到相应的模块，并提供对应学生信息的修改、更新以及查询等操作界面，点击操作后实现数据库更新显示学生相