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pb+sql教务管理系统论文
摘要
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,教务日常管理工作日趋繁重、复杂。
现有教务管理系统在安全性和信息规范化方面存在有一定的不足:
资料单独建立,共享性差;以管理者为主体,主观取舍信息,不易掌握用户真正的需求。
因此,迫切需要研制开发一种综合教务管理软件,使教务工作信息化、模块化、便捷化。
作为一种典型的管理信息系统,主要包括后台数据库和前端应用程序。
系统采用C/S体系结构,结合PowerBuilder9.0和SQLServer2000进行开发。
本教务管理系统主要包括对基本信息进行管理、查询以及制定课表、安排考试等功能。
用户通过身份验证后进入系统,可以对基本信息进行增加、修改、删除以及查询;结合各项基本信息可以进行班级选课、课表制定、考试安排。
本系统从教务管理的实际流程出发,将所有数据处理集成在一起,实现真正数据共享,彻底解决数据安全性问题。
将教务管理中诸多烦琐的工作分解到各个模块,从而最大限度地减轻教务管理人员的工作负担,使得教务管理走向无纸化办公和规范化、现代化管理。
关键字:
教务管理;排课算法;管理信息系统
ABSTRACT
Withthefurtherinnovationofteachingmanagementsystem,especiallythefurtheruseofcredithourandelectivesystem,thedailymanagementofteachingisbecomingmoreandmorecomplicated.thepresentdailymanagementofteachinghassomedrawbacksinsecurityandinformationstandard:
Thematerialaloneestablishes,sharingdifference;Takethesuperintendentasthemainbody,subjectivelytakestheshedinformation,isnoteasytograsptheusertruedemand.Therefore,itisurgenttodeveloponekindofcomprehensiveteachingmanagementsoftware,whichcausestheeducationaladministrationworkinformation,tobemodulation,tobeconvenient.
Asonekindoftypicalinformationmanagementsystem,itmainlyincludesthebackstagedatabaseandfrontendtheapplicationprocedure.ThesystemusestheC/Ssystemstructure,combinedPowerBuilder9.0withSQLServer2000inthedevelopment.Thisteachingmanagementsystemmainlyincludesbasicinformationmanagement,inquiryaswellasformulationclassschedule,arrangementtest.aftertheidentificationtheuserentersthesystem,carriesontheincrease,therevision,thedeletionaswellastheinquirytothebasicinformation;atthesametimewecanmaketheclassscheduleformulationandthetestarrangementusingconcernedinformation.
Thissystemembarksfromtheeducationaladministrationmanagementactualflow,makesthedataprocessingtointegrateintogether,realizesthetruedatasharing,thoroughlysettledatasecurequestion.Manytroublesomeworkintheteachingmanagementsystemdecomposesintoeachmodule,alleviatetheburdenofadminister,itresultinpushingteachingmanagementsystemintoanewstageno-paperwork,thestandardizationandthemodernmanagement.
KeyWords:
Teachingmanagement;Arrangealessonofalgorithms;Managementinformationsystem
目录
第一章绪论1
§1.1选题背景1
§1.2系统概况1
§1.3开发工具介绍2
§1.3.1PowerBuilder9.0简介2
§1.3.2SQLServer2000简介3
第二章教务管理系统需求分析5
§2.1项目概述5
§2.1.1系统目标5
§2.1.2开发概况5
§2.1.3信息描述5
§2.2方案论证6
§2.2.1基于B/S结构的方案设计6
§2.2.2基于C/S结构的方案设计7
§2.2.3方案比较论证8
§2.3系统流程设计9
§2.4功能模型设计9
§2.5数据结构设计18
§2.6功能描述22
§2.7行为描述22
§2.8性能需求23
§2.9运行环境23
第三章教务管理系统概要设计24
§3.1数据库设计24
§3.1.1数据库创建流程24
§3.1.2建表规则24
§3.1.3数据库表24
§3.2功能设计28
§3.2.1信息管理子模块28
§3.2.2信息查询子模块28
§3.2.3排课管理子模块28
§3.2.4考试管理子模块29
§3.3系统结构设计29
§3.4接口30
§3.4.1硬件接口30
§3.4.2软件接口30
§3.5性能30
§3.6故障处理30
第四章教务管理系统详细设计31
§4.1创建数据库31
§4.2连接数据库31
§4.3功能实现31
§4.3.1登录31
§4.3.2信息管理32
§4.3.3信息查询33
§4.3.4初始化教室资源33
§4.3.5考试安排34
§4.3.6成绩录入34
§4.4关键技术35
§4.4.1班级选课的解决方案35
§4.4.2排课问题的解决方案37
第五章教务管理系统运行调试45
§5.1运行45
§5.2测试45
§5.2.1测试的目的45
§5.2.2测试的准则45
§5.2.3测试的方法45
§5.2.4测试用例46
§5.2.5测试总结49
结论50
参考文献51
致谢52
第一章绪论
§1.1选题背景
教务管理是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,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,教务日常管理工作日趋繁重、复杂。
如何把教务工作信息化,模块化,便捷化是现代高校发展的重点,所以迫切需要研制开发一种综合教务管理软件。
在数字校园理论逐步应用的过程中,各高校一方面不断投资购建各种硬件、系统软件和网络,另一方面也不断开发实施了各类教学、科研、办公管理等应用系统,形成了一定规模的信息化建设体系。
但是,由于整体信息化程度相对落后,经费短缺,理论体系不健全等原因,国内高校教务管理系统在机构设置、服务范围、服务质量及人员要求上与国外高校相比都有一定的差距[1]。
纵观目前国内研究现状,在安全性和信息更新化方面存在有一定的不足,各现有系统资料单独建立,共享性差;在以管理者为主体的方式中,信息取舍依赖管理者对于信息的认知与喜好,较不容易掌握用户真正的需求,也因此无法完全满足用户的需求。
目前国家的教育体制也正处在不断改革、创新的阶段,教育部门充分吸取国外优秀的教学模式,结合国内多年的办学经验,逐步探索出适合中国特色的教学形式,国家教育部面向各级各类学校开展了全面学分制改革。
因此,教务管理软件应实现教务信息的集中管理,使传统的教务管理朝数字化、无纸化、智能化、综合化的方向发展,并为进一步实现完善的计算机教务管理系统和全校信息系统打下良好的基础[2]。
故而,选择这个题目符合实际需求,同时通过对这个系统的设计与开发,达到综合训练、检验四年所学的目的。
§1.2系统概况
本系统面向学校教务管理人员,是高校教学、教务管理应用软件,是一个为学校教务管理人员提供服务的综合管理系统。
教务管理人员通过本系统完成所有的日常教务工作。
从学生入学开始到毕业离校,其在学校内的所有和教务相关的数据都通过教务系统进行管理。
熟悉教务管理工作的全部过程,从教务工作的实际出发,解决工作中关键性的难点问题,并充分利用计算机网络功能,实现教务工作全过程的计算机管理,帮助具体管理人员从复杂烦琐工作中解放出来,使得教务管理走向无纸化办公和规范化、现代化管理[3]。
§1.3开发工具介绍
§1.3.1PowerBuilder9.0简介
本系统采用PowerBuilder9.0作为开发平台,SQLServer2000数据库管理系统,面向对象可视化编程,使系统的开发工作适应目前的流行趋势。
设计时采用了常用的自顶向下的瀑布式结构化设计方法[4]。
利用PB9.0能快速地构建各类对象,特别是数据窗口这一能方便而简洁操纵数据库的最具特色的智能化控件,在短时间内快速建立起系统的原型,然后再对原型不断地根据需要进行修正和改进,直到形成用户满意的可行系统为止。
SybasePowerBuilder作为一种“快速构建商业应用程序”的开发工具,1991年一经推出,就在业界引起轰动。
IDC将之称为一种“黄金标准”——一个用于衡量所有应用开发工具的基准[5]。
此前,PowerBuilder8.0版本受到用户一致好评。
现在,全球领先的数据管理及企业集成解决方案供应商Sybase公司精益求精,再一次为广大企业推出了全新的PowerBuilder9.0,在原有PB8.0的基础上,这一最新版本提供了更为开放的开发环境并扩展了很多新的功能,具体有以下几个方面:
✧RADJavaSeverPageTargets——开发者可利用wizards和其他的RAD工具,快速开发、部署一套JSP网络应用系统。
✧WebServices——开发者毋需具备深厚的SOAP协议或WSDL的背景,即可在Microsoft.NET或其它架构环境下,创建、发布、完成网络服务系统。
✧XMLDataWindow——可直接从一个XML文档中输入数据,或把从任何数据来源中恢复的数据存储为完全的用户化XML文档,也可存储为PDF或XSL的格式化对象。
✧PoweBuilderNativeInterface——通过捆绑了一个C++标准的补充部分,极大地扩展了PowerBuilder应用开发的功能,在系统中调用其方法,并且通过JNI,Java应用程序,也可与PBVM相互交流。
✧Third-PartyApplicationServers——除了对现有的SybaseEAServer的支持,PowerBuilder还可实现对BEAWeblogicServerTM,IBMWebSphere和其它的J2EE应用开发服务器的支持。
✧ThePowerBuilderDocumentObjectModel——Sybase产品执行可存贮或操作XML文件的文档对象模块(DOM)。
这项功能(PBDOM)用于从PowerScript源码中读取、编写、并操作标准格式的XML。
✧PDFReportGeneraton——提供2种保存DataWindow对象的方法,以使其能够直接生成PDF格式的报告。
此类提取方法以默认的方式加以应用,并可保存所有类型的DataWindow对象。
✧SourceControlEnhancements——帮助开发者更有效地管理大型的PowerBuilder项目,并实现与RationalClearCase及MerantPVCS的更紧密结合。
✧OrcaScriptUtility——可以用类似英文的自然语言调用Orca应用程序。
新的源码控制集成能根据源控件直接生成目标对象[6]。
§1.3.2SQLServer2000简介
数据库系统是由数据库和数据库管理系统加在一起构的。
数据库是相互关联的数据集合。
数据是描写现实世界中各种具体事物或抽象概念的可存储并具有明确意义的信息。
而数据库管理系统是一个通用软件系统,由一组计算机程序构成。
数据库管理系统能够对数据库进行有效的管理。
数据库管理系统提供了一个软件环境,使用户能方便快速地建立、维护、检索、存取和处理数据库中的信息。
数据库设计是把现实世界的实体模型与需求转换成数据库的模型的过程,它是建立数据库应用系统的核心问题。
数据库及其应用的性能都建立在良好的数据库设计的基础之上,数据库的数据是一切操作的基础,如果数据库设计不好,那么其它一切用于提高数据库性能的方法收效都是有限的。
数据库设计的关键是如何使设计的数据库能合理地存储用户的数据,方便用户进行数据处理。
设计数据库必须遵循一定的规则,在关系型数据库中,这种规则就是范式,范式是符合某一种级别的关系模式的集合。
一般设计数据库遵循第三范式。
即:
数据库表中不包含已在其他表中包含的非主关键字信息。
采用范式减少了数据冗余,节约了存储空间,同时加快了增、删、改的速度。
SQLServer数据库是目前最流行的关系数据库系统之一,它对服务器的要求比较低,并包含了视图的灵活运用、触发器与存储过程、用户自定义数据类型与自定义函数、维护数据的完整性等,有很强的实用性。
它最初是由MicrosoftSybase和Ashton-Tate三家公司共同开发的,于1988年推出了第一个OS/2版本。
SQLServer2000版本继承了SQLServer7.0版本的优点,同时又比它增加了许多更先进的功能,具有使用方便,可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。
可跨越从Windows98到Windows2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用。
SQLServer2000全面扩展了SQLServer7.0的性能可靠性和易用性使它成为一个杰出的数据库平台。
可用于大型联机事务处理以及电子商务等[7]。
SQLServer2000是Microsoft公司推出的SQLServer数据库管理系统的最新版本,该版本继承了SQLServer7.0版本的优点同时又比它增加了许多更先进的功能。
具有使用方便、可伸缩性好、与相关软件集成程度高等优点,可跨越从运行MicrosoftWindows98的膝上型电脑到运行MicrosoftWindows2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用。
其最大特点是为用户提供了大规模联机事务处理(OLTP)、数据仓库和电子商务应用程序所需的最新的出色数据库平台。
MicrosoftSQLServer2000提供的分析服务显著增强了SQLServerversion7.0引入的联机分析处理(OLAP)服务组件的功能。
分析服务引入了数据挖掘功能,可以用来在OLAP多维数据集和关系数据库中发现信息[8]。
第二章教务管理系统需求分析
§2.1项目概述
§2.1.1系统目标
本系统是面向学校教务管理人员,为其提供服务的综合管理系统。
教务人员通过本系统完成所有的日常教务工作。
其主要功能在于完成:
信息管理:
对教师信息,学生信息,教务员信息,课程信息,教室信息,院系信息,班级信息等进行管理。
信息查询:
对考试安排、学生成绩、课表等进行查询。
排课管理:
班级选课、教务员排课。
考试管理:
教务员安排考试、录入成绩。
§2.1.2开发概况
目前社会上教务管理系统的发展经过多年的探索和实践,已初步形成了一定的特色的相对成熟的教务管理体系,这为系统的开发奠定了良好的基础,是本系统开发研究的先决条件。
该系统使用SQLServer2000建立数据库并用Powerbuilder9.0进行界面设计和编程实现。
在设计过程中,采用可视化设计工具,使得图形用户界面的编程变得异常的简单。
利用可视化工具在界面上画出图形界面,以所见即所得,系统自动生成界面的程序代码,而不必为这些界面的生成编写程序代码。
§2.1.3信息描述
学校教务管理人员通过本教务管理系统完成所有的日常教务工作。
学生在学校内的所有和教务相关的数据都通过教务管理系统进行管理,如学生的注册信息、课程设置、学生选课、学生成绩等的录入、查询、更新等;完成排课排考等教学计划;完成对教学人员的管理,如教师、教务人员等。
§2.2方案论证
§2.2.1基于B/S结构的方案设计
本方案是为了开发一个基于现代网络技术的教务管理系统,即能够连接到网络,通过网络进行数据的传输管理等。
用户可通过浏览器直接访问该系统。
整个教务管理系统是一个规模比较大的数据库系统。
尽管其在组织关系上存在着很大的复杂性,繁琐性,不确定性,但是就整个系统的技术构成上来看,它还是属于一个数据库应用类的系统,其基本操作还是对存在数据库进行添加、删除、查找、修改等。
数据库选用SQLServer2000。
在开发工具上,本方案选用较为流行的网站开发工具Dreamweaver,这种开发工具的好处是,开发软件操作简单,系统界面美观,用户使用简单,不需要安装其他的特定的软件,用普通的浏览器便可运行。
在结构上,采用B/S(Brower/Server,浏览器/服务器)的网络结构。
其结构图为:
图2.1B/S结构
硬件环境:
a.具有Pentium133、32MB内存活以上配置的计算机;
b.输入及输出设备:
键盘,鼠标,VGA显示器或更高。
c.最少15MB的硬盘空间,常规安装需要100MB硬盘空间,完全安装需要240MB硬盘空间。
d.最少8MB的RAM存储器。
开发环境:
本系统的开发是通过网络建立一个B/S平台,服务器使用Windows2000AdvanceServer为用户提供服务,通过网站实现教务管理。
a.系统体系结构:
浏览器/服务器(B/S)体系结构。
b.系统环境配置:
Windows2000AdvanceServer
c.Web服务器:
Tomcat5.0
d.数据库的选取:
SQLServer2000
e.开发工具:
Dreamweaver,ASP
§2.2.2基于C/S结构的方案设计
本方案是为了开发一个基于局域网的教务管理系统。
用户需要安装一个应用程序,并通过网络连接到服务器。
本方案采用PowerBuilder9.0为开发工具,开发一个客户机上的应用程序,再通过该应用程序连接到服务器。
该系统也是一个大型数据库,在其组织上也存在一定的复杂性和不确定性。
其基本功能是对数据库中的数据进行添加、删除、查询和修改,采用的是SQLServer2000数据库。
硬件环境:
a.具有Pentium133、32MB内存活以上配置的计算机;
b.输入及输出设备:
键盘,鼠标,VGA显示器或更高。
c.最少15MB的硬盘空间,常规安装需要100MB硬盘空间,完全安装需要240MB硬盘空间。
d.最少8MB的RAM存储器。
开发环境:
本系统采用C/S体系即客户端/服务器模式。
客户端采用PowerBuilder9.0开发,运行于Windows系列的操作系统上;服务器端软件运行于Windows2000server上;数据库采用SQLServer2000数据库。
a.系统体系结构:
客户端/服务器(C/S)体系结构。
b.系统环境配置:
Windows2000AdvanceServer
c.数据库的选取:
SQLServer2000
d.开发工具:
PowerBuilder9.0
§2.2.3方案比较论证
B/S模式主要由浏览器、Web服务器、数据库服务器三个层次组成。
在这种模式下,客户端使用一个通用的浏览器,用户的所有操作都是通过浏览器进行的。
该结构的核心部分是Web服务器,它负责接受远程(或本地)的HTTP查询请求,然后根据查询的条件到数据库服务器获取相关数据,再将结果翻译成HTML和各种页面描述语言,传送提出查询请求的浏览器。
同样,浏览器也会将更改,删除,新增数据记录描述语言的请求申请至Web服务器,由后者与数据库联系完成这些工作。
B/S结构的缺点:
第一,服务器负载大。
由于服务器处理所有的查询请求,再将结果以页面语言的形式传给浏览器,服务器的负载非常大,要求有性能很好的服务器;第二,客户端显示速度较慢。
由于所有页面都来自于Web服务器,服务器处理完后,还要经过网络传输,所以在客户端显示要慢。
如果网络带宽不足,要等较长的时间[9]。
C/S体系结构是一种将事物相处理分开进行的网络系统,服务器采用高性能的PC、工作站或小型机并采用大型数据库系统,客户端采用PC机并安装专用的客户端软件。
客户方应用软件一般包括用户界面,本地数据库等.当用户调用服务器资源时,客户机将请求传送给服务器,并根据服务器回送的处理结果进行分析,然后显示给用户。
在C/S结构中,需要涉及两个独立的实体。
一个是客户机,另一个则是服务器。
客户机向服务器发出请求,而服务器则服务于这种请求。
例如,请求可采取SQL查询的形式,并提交给一个SQL数据库引擎。
数据库引擎随后会对请求进行处理,并返回一个结果集。
在此,两个独立的进程协同工作,完成了一个完整的任务。
对于用户的请求,如果客户机能够满足就直接给出结果;反之则需要交给服务器来处理,例如调用存放在服务器上的公用数据等,服务器对这些数据进行一些客户看不见的处理后还给客户。
因此该模式可以合理均衡事务的处理,充分保证数据的完整性和一致性[10]。
C/S体系结构使得开发和管理工作向服务器端转移,使得管理和维护工作变得相对简单。
同时,C/S结构在技术上很成熟,它的主要特点是交互性强、具有安全的存取模式、网络通信量低、响应速度快、利于处理大量数据[11]。
综上所述,由于本系统是面向学校教务管理人员,主要应用于局域网,对于网络的依赖较少,而作为学校综合的大型管理软件,对系统安全要求较高。
因此,经过对比论证,本系统采用第二种设计方案,即基于C/S结构的方案设计。
§2.3系统流程设计
图2.2是教务管理系统的系统流程图,教务员通过用户名和密码进行登录,通过身份验证后进入本系统的
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