教务成绩管理系统软件工程课程设计27页word文档Word下载.docx
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5.2.1目标………………………………………………………………………1
5.2.2条件与限制…………………………………………………………………2
5.2.3运行环境……………………………………………………………………2
5.2.4需求概述……………………………………………………………………3
5.3设计思路……………………………………………………………………3
5.3.1教务系统功能分解…………………………………………………………4
5.3.2系统子模式功能图…………………………………………………………5
5.4软件结构设计………………………………………………………………7
5.4.1软件结构图…………………………………………………………………7
5.4.2精华的数据流图……………………………………………………………8
5.4.3各模块IPO算法描述………………………………………………………12
5.5接口设计……………………………………………………………………15
5.6数据库设计…………………………………………………………………15
5.7系统测试…………………………………………………………………20
六、详细设计
6.1设计目的……………………………………………………………………24
6.2功能模块设计………………………………………………………………25
6.3过程设计（PAD图）…………………………………………………………29
6.4结构设计与人机界面设计…………………………………………………34
七、总结
7.1课题总结……………………………………………………………………48
7.2心得体会……………………………………………………………………48
5.1引言
5.1.1编写目的
总体设计阶段是进行系统编码的依据，编写本文档的目的在于为程序员的编码提供详细的说明，使程序员能根据详细设计的框图进行正确的编码。
从该阶段开发正式进入软件的实际开发阶段，本阶段完成系统的大致设计并明确系统的数据结构与软件结构。
由此更加规范软件开发流程，加速软件开发的速度，提高软件开发的质量，降低项目综合成本。
建立学生成绩管理系统，采用计算机对学生成绩进行管理，帮助广大师生提高工作效率，实现学生成绩管理工作流程的系统化、规范化和自动化，减少人力财力投资。
5.1.2设计背景
该项目的名称为“学生成绩管理系统”。
随着学校的规模不断扩大，专业、班级、学生的数量急剧增加，有关学生课的各种信息量也成倍增长，而目前许多高校的学生成绩管理仍停留在人工管理阶段，重复工作较多，工作量大，效率低。
因此，迫切需要开发基于网络的学生成绩管理系统来提高管理工作的效率。
5.1.3定义
学生成绩管理：
对学生的基本信息、课程选择、成绩的录入、修改、删除、查询等一系列的操作。
5.1.4参考资料
《软件工程（第五版）》张海藩清华大学出版社
《信息系统分析与设计》清华大学出版社
《软件工程实践教程》电子工业出版社
《实用软件工程》清华大学出版社
5.2任务概述
5.2.1目标
该总体说明书的目标是对整个软件系统作整体规划。
明确系统的数据结构和软件结构，给软件和外部系统部件之间的接口定义，各个软件模块的功能说明，数据结构的细节，以及教务系统成绩管理系统需求模型所规定的功能和性能要求。
通过对教务系统成绩管理系统模型的综合分析和细化，最终确定出该教务系统成绩管理系统的设计模型。
5.2.2条件与限制
由于我们组内人员的开发知识有限，软硬件可能出现故障。
具体限制如下：
a．所建议系统的运行寿命的最小值；
b．进行系统方案选择比较的时间；
c．硬件、软件、运行环境和开发环境方面的条件和限制；
d．可利用的信息和资源；
e．系统投入使用的最晚时间。
5.2.3运行环境
服务器处理器型号及内存容量：
WindowXP主频2G以,内存在512M以上及可:
客户端：
由于这系统是BS系统（浏览器访问模式）,客户端只需借用浏览器及可
服务器数据库：
MYSQL
服务器：
tomcat6.0
服务器操作系统：
windowXP
5.2.4需求概述
功能：
能够实现老师和学生对成绩的管理，即完成一些基本的功能，查询，删除，添加，修改等，同时也要实现权限的管理。
性能：
信息中心提供的学生成绩信息必须及时的反映出来，老师和学生能够及时的进行对成绩的管理。
输入要求：
数据完整，详实.
输出要求：
简捷，快速，实时。
说明对于该软件的时间特性要求：
a．响应时间：
少于3秒，更新处理时间：
少于2秒
b．数据的转换和传送时间少于5秒
说明对该软件的灵活性的要求，即当需求发生某些变化时，该软件对这些变化的适应能力：
a．操作方式上的变化：
更人性化
b．运行环境的变化：
在windowsXP或以上的版本都能运行
5.3设计思路
经过综合分析将本系统划分为管理员模块和学生模块和教师模块。
其中管理员模块又划分为学生信息管理、课程信息管理、选课信息管理、成绩信息管理、班级信息管理和系统维护模块。
学生模块划分为个人成绩信息模块、个人信息模块、教师评价模块、选课模块和考试通知模块五个子模块；
教师模块划分为个人信息模块、考试安排模块、成绩录入模块三个子模块，具体情形如下图所示：
5.3.1教务系统功能分解
学生模块
学生可以在该模块中进行考试安排、个人成绩、个人信息、选课信息查询，并可以在该模块中选课和对老师进行教学评价，并且还可以对自己的个人信息进行增删查改等操作
教师模块
教师可以在该模块中进行选课、退课，成绩录入，查看学生对自己的教学评价，录入考试安排信息包括考试时间、地点和学生考号，并且还可以对自己的个人信息进行增删查改等操作
管理员模块
管理员可以再此模块中添加助理管理员来维护本软件的远行，并且还可以对自己的个人信息进行增删查改等操作，还可以对教师学生的信息进行增删查改的操作
（1）学生信息管理子模块：
该模块主要负责管理所有在校注册学生的个人信息。
它为用户管理模块的一个子模块。
主要功能包括添加，删除，修改，查找学生信息。
每个学生有唯一的学号，管理员添加新生后，新生即可登陆此系统浏览个人信息，登陆此系统的用户名和密码默认都是此学生的学号。
（2）课程信息管理子模块：
该模块负责管理本校所有的课程信息。
主要功能包括添加，删除，修改，查找课程信息。
只有管理员才具有对课程信息进行维护的权限，课程的类型分三种：
公共课，专业课和选修课。
课程管理模块是选课管理模块的基础，只有在课程管理中添有选修课的信息，学生才能进行选课。
（3）选课信息管理子模块：
该模块负责选课的管理。
主要功能包括删除，统计学生选课信息。
它以在课程管理系统中维护号的信息作为基础，既可以对选修课程进行管理，也可以对统计选课人数，并根据学生选课时间先后决定最终选修此课的同学。
（4）成绩信息管理子模块：
该模块主要是实现对学生成绩的录入查询及考试的违规信息的管理工作，包括：
学生成绩的录入，学期成绩浏览，学生成绩查询，班级成绩查询，违规信息的增加及浏览。
只有管理员可以录入学生每一门课的成绩，并能进行修改，学生只能查询自己所学课程的成绩，并且可以查询每一学期学生所学课程所获总学分。
（5）班级信息管理子模块
该模块负责班级的管理。
主要功能包括添加，删除和修改班级信息，以及对班级信息的查询。
只有管理员才具有对班级管理信息进行维护的权限。
学生信息的添加是建立在班级信息维护的基础上，每个学生必然属于特定的班级。
并且在管理员对学生成绩查询统计时，可以统计各个班级的平均分，最高分。
（6）学生信息查看子模块：
该模块能够实现学生查看个人信息等功能。
其中个人信息包括姓名、学号、所在院校、专业班级、入学时间、性别、籍贯、本学期的教学计划安排、本学期的课表等。
（7）成绩信息查看模块：
该模块能够实现学生查看成绩的功能。
查看的内容包括课程名称，学分，成绩等。
成绩查询时可按以下几种分类：
按学期查询、按学年查询、在校学习成绩查询、查询已修课程最高成绩、查看某项单科课程。
（8）个人信息管理子模块：
该模块负责个人信息的管理。
主要功能包括查找学生信息等。
5.3.2系统子模块功能图
图1系统管理界面功能模块图
5．4软件结构设计
5．4．1软件结构图
1学生模块软件结构图
学生模块软件结构图
2教师软件结构图
教师模块软件结构图
5．4．2精化的数据流图
具有边界教务管理系统的数据流图
5.4.3各个模块的IPO图的算法描述
登陆模块
成绩查询模块
成绩录入模块
教师评价模块
教学评价查看模块|
考试安排查询模块
5．5接口设计
5.5.1外部接口与用户界面
在用户界面部分，根据需求分析的结果，用户需要一个用户友善界面。
在界面设计上，应做到简单明了，易于操作，并且要注意到界面的布局，应突出的显示重要以及出错信息。
外观上也要做到合理化，考虑到用户多对WINDOW风格较熟悉，应尽量向这一方向靠拢。
在设计语言上，已决定使用VisualStudio进行编程。
总的来说，系统的用户界面应作到可靠性、简单性、易学习和使用。
5.5.2内部接口
内部接口方面，各模块之间采用函数调用、参数传递、返回值的方式进行信息传递。
具体参数的结构将在下面数据结构设计的内容中说明。
接口传递的信息将是以数据结构封装了的数据，以参数传递或返回值的形式在各模块间传输。
5.6数据库设计
数据库设计是建立数据库及其应用系统的核心技术，是信息系统开发和建设中的核心技术。
具体说，数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最有效的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求（信息要求和出要求）从某种意义上说，数据库设计是整个软件生命周期中关键的环节
5.6.1数据库设计的原则
1）一致性原则:
对信息进行统一、系统的分析与设计，协调好各数据源，做到“数出一门”、“算法统一”、“度量一致”。
保证系统数据的一致性和有效性。
2）完整性原则:
数据库的完整性是指数据的正确和相容性。
要防止合法用户使用数据库时向数据库加入不合语义的数据。
对输入到数据库中的数据要有审核和约束机制。
3）安全性原则:
数据库的安全性是指保护数据，防止非法用户使用数据库或合法用户非法使用数据库造成数据泄露、更改或破坏。
要有认证和授权机制。
4）可伸缩性原则:
数据库结构的设计应充分考虑发展的需要、移植的需要，具有良好的扩展性、伸缩性和适度冗余。
5.6.1数据库概念模型设计
这一设计阶段是在需求分析的基础上进行的，设计出能够满足用户需求的各种实体以及它们之间的关系，为后面的逻辑结构设计打下基础。
根据以上分析，将教务管理系统的数据分为实体和联系。
教务系统成绩管理系统E-R图如下所示
5.6.2逻辑模型设计
具体的基本E-R图向关系模型的转化如下：
教师：
教师（教师编号，教师姓名，性别，所授科目，所教学生，等级（教授、副教授、讲师、助教等））
学生：
读者（学生学号，学生姓名，性别，院系班级，各课成绩）
管理员：
管理员（管理员编号,管理员姓名,管理员性别,管理员电话,管理员地址）
个人成绩：
个人成绩（学号，学生姓名，课程名，平时测验成绩，考勤成绩，实验成绩，考试成绩）
学生成绩信息库：
（学号，姓名，性别，授课教师，教师编号，个人成绩（补考和重修成绩））
由E-R图导出如下基本表：
（1）名称：
学生基本信息表。
表名称标识：
StudentTable
表1学生基本信息表
名称
字段名称
类型
主键
非空
学生姓名
Studentname
varchar
No
学号
Studentid
date（10）
Yes
专业班级
Studentclass
所在院校
Studenacademy
入学时间
Accepttime
date
性别
Gender
籍贯
Hometown
教学安排
Studyarrangement
课表安排
Coursearrangement
（2）名称：
学生成绩表
ScoreTable
表2学习成绩表
课程名称
Lecturename
课程编号
CourseID
Date（6）
学分
Credit
Date
（2）
学生学号
StudentID
Date（10）
分数
Score
Date（3）
（3）名称：
个人成绩组成表
表3个人成绩组成表
字段名
数据类型
varchar（10）
varchar（6）
时间
Time
Date（8）
平时成绩
Normalgrade
varchar（3）
考勤成绩
Attendancegrade
考试成绩
Examgrade
实验成绩
Experimentgrade
（4）名称：
选课信息表
SelectCourseTable
表4选课信息表
学生姓名
学生学号
课程名称
课程编号
教师姓名
Teachenamer
教师编号
TeacherID
（5）名称：
教师信息表
TeacherTable
表5教师信息表
名称
Teachername
5.6.3物理模型设计
为了提高在表中搜索元组的速度，在实际实现的时候应该基于键码建立索引是各表中建立索引的表项：
（1）学生信息（学生编号）
（2）教师信息（教师编号）
（3）管理员信息（管理员编号）
（4）个人成绩（学生编号，教师编号）
每个数据项都可以直接通过网页的相关文本框来添加、更新。
同时要查询时，也可以直观的在页面输入查询条件，就可得到结果。
5.6.4运行设计
运行控制
当执行一些操作的时候，可以进行相应的控制操作。
比如终止已经开始的的操作，用户只要关闭页面即可。
简单快捷。
5.6.5出错处理信息
1>
出错输出信息
1.WEB服务器故障。
打不开首页。
2.应用服务器故障。
不能执行相应操作。
3.数据库故障。
连接不到数据库，或查询错误。
2>
出错处理对策
当出现WEB服务器故障和应用服务器故障时，不用着急。
一方面后备设备可以马上开启。
另一方面，可能是服务器性能过高，性能降级后，就可以继续工作。
当然数据库备份是必要的。
5.6.6安全保密设计
设置相应的措施，以防止不发事故的出现。
1.用户权限。
用户只能在其权限内操作。
2.数据库。
数据做好了保密工作。
5.6.6维护设计
各模块有联系，又相互独立。
一块出现故障，不会影响其他功能。
可以很好的只修改这里即可。
5.7系统测试
教务管理系统是学生网上自主选课以及教师的课程发布，教务管理员安排教学计划，实现学生的在线信息查询、选课功能以及教师对课程信息发布的管理等。
使用教学计划管理系统，我们不需要浪费的大量的人力、物力资源和浪费时间以及在人为的统计过程中不可避免出现的差错等情况。
随着高校人数的增多，这种弊端会越来越多的暴露出来。
因此，使用教务管理系统，使学生只要在计算机前输入自己的个人选课信息即可完成原来几倍的作业量。
从教师的角度来说，同样是节省了大量的工作量，由于教师提出代课申请完成课程发布的工作较学生选课而言更加的复杂，因此通过网上进行课程发布能大幅度的减少教师的工作量，减少错误的发生几率。
作为教师，也只要使用教务管理系统进行操作即可，不用再奔波于教务处和办公室之间。
为了方便用户使用《教务管理系统》，以及在使用《教务管理系统》尽量极少的发生错误，我们为此做了测试。
本系统的测试范围主要针对以下三方面进行测试：
1、对《教务管理系统》开发的代码分别进行单元测试，集成测试，系统测试，验收测试；
2、列出测试对象中可将接受测试或将不可接受测试的那些特性和功能；
3、对需求分析文档的测试，使撰写的需求文档尽量不会影响测试的设计、开发和实施。
5.7.1测试方法
主要的测试方法有黑盒测试和白盒测试。
1）黑盒测试
主要是不要求测试人员懂得编程的知识，只是按照程序的功能一项一项的测试，并将有问题的功能点找出来就可以了。
所以黑盒测试又叫傻瓜测试。
一般用来确认软件功能的正确性和可操作性，目的是检测软件的各个功能是否能得以实现，把被测试的程序当作一个黑盒，完全不考虑程序的内部结构和处理过程，在知道该程序的输入和输出之间的关系或程序功能的情况下，依靠软件规格说明书来确定测试用例和推断测试结果的正确性。
2）白盒测试
主要是对是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能按预定要求正确工作。
这一方法的前提是把程序看成装在一个透明的白盒子里，测试人员完全知道程序的结构和处理算法，依据程序内部逻辑结构相关信息，设计或选择测试用例，对程序所有逻辑路径进行测试，通过在不同点检查程序的状态，确定实际的状态是否与预期的状态一致。
5.7.2测试过程
1.系统管理模块测试
（1）系统登录窗口测试
测试目的:
保证登录窗口的正确性与安全性。
测试过程:
使用空密码及错误用户名密码进行登录，查看是否具有错误提示，
错误提示是否符合实际情况。
将操作员用户名和密码输入到管理员登录窗口中，
把管理员用户名和密码输入到操作员登录窗口中，检测是否能够登录，是否有错
误提示。
（2）修改密码功能测试
检测密码修改是否能够成功，是否具有容错性。
输入错误的原密码，输入空密码。
输入不一致的新密码，检测是
否有出错提示。
2.用户模块测试
（1）用户身份测试
测试目的：
检测系统是否可以正确且快速识别不同身份的用户，是否可以鉴别非法用户。
测试过程：
通过输入教师，管理员，学生等不同身份，看系统能否识别，再输入一个非法用户，看系统是否有出错提示。
（2）用户信息测试
测试目的：
检测系统对用户信息管理是否正确，清晰，且及时。
测试过程：
通过添加，修改，删除用户信息看系统能否正确反映。
3、功能测试
功能测试一般必须在完成单元测试后、集成测试前进行，功能测试包括用户界面测试、各种操作测试、不同的数据输入测试、逻辑思路测试、数据输入测试和存储测试等。
我们的系统分别完成了3大功能：
管理员管理模块：
是指教务处管理员能够实现登录功能，可以查看使用中的教学计划，可对教师及学生的账号信息进行增加、删除、修改，可以对学生的成绩进行录入，可以发布公告供所有用户查看，添加和维护信息；
在Admin.jsp代码中实现这些功能。
教师管理模块：
教师能够实现登录功能，在系统中教师可以在该模块中进行选课、退课，成绩录入，查看学生对自己的教学评价，录入考试安排信息包括考试时间、地点和学生考号，并且还可以对自己的个人信息进行增删查改等操作，可以查看所授课程和系统公告，修改密码。
在Teacher.jsp代码中实现这些功能。
学生管理模块：
学生能够实现登录功能，学生可以在该模块中进行考试安排、个人成绩、个人信息、选课
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