高校教务综合管理系统的设计与实现.docx

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高校教务综合管理系统的设计与实现

大学

毕业论文（设计）

题目：

高校教务综合管理系统的设计与实现

姓名：

学院：

专业：

班级：

学号：

指导教师：

2010年6月16日

高校教务综合管理系统的设计与实现

摘要：

随着计算机网络和数据库技术的飞速发展，目前大多数高校已经使用了网络数据库管理系统，使得教务工作的效率和易用性大大增加。

因此，高校充分利用数据管理系统，不但可以减轻管理者的工作压力，使其能比较系统地对教务中的各种信息进行管理，而且能加快信息查询速度、加强数据管理，从而使各项管理更加规范化。

本研究以提高高校教务管理的效率为目的，根据高校网络环境的特点，分析了B/S模式和C/S模式数据库系统的优缺点，研究开发了兼具两者优点的C/S双层数据结构教务综合管理系统,测试结果表明采用的C/S模式可以避免网络异常繁忙时发生的阻塞现象。

为了达到B/S模式具有的便捷性，同时减轻机房管理员维护程序的负担，为客户端程序设计了自动更新程序。

系统测试结果表明，本系统运行速度快，并能达到系统性能和维护的最佳平衡点。

同时，为了防止管理权限泄露，设定服务器端程序只能运行在特定的服务器上，测试结果表明该方法是行之有效的。

关键词：

教务管理系统；VisualBasic.NET；C/S模式；SQLServer2005

TheDesignandImplementationofComprehensiveAdministrationManagementSystem

Abstract:

Withtherapiddevelopmentofthecomputernetworksanddatabasetechnology,mostuniversitieshaveusednetworkdatabasemanagementsystemtoimprovetheefficiencyofeducationaladministrationwork,andtheeaseuseofeducationaladministrationworkhasbeengreatlyincreased.Therefore,bymakingfulluseofdatamanagementsysteminuniversity,notonlytheworkpressureofmanagercanbereduced,soastovariousinformationintheteachingaffairscanbesystematicallymanaged.Meanwhile,thespeedofinformationquerycanbeaccelerated,andthedatamanagementcanbestrengthened,thusmakingthemanagementmorestandardization.

Aimingatimprovingtheefficiencyofteaching-affairsmanagementinuniversityandaccordingtothecharacteristicsofuniversitynetwork,theadvantagesanddisadvantagesofC/SpatternandB/Spatternhavebeenanalyzedinthispaper,andacomprehensiveadministrationmanagementsystemwithdouble-layerdatastructurebasingonC/Spatternhasbeendeveloped.Theresultsoftestindicatethattheproposedpatterncanovercometheblockingphenomenaduringtheprocessofnetworksbusy.

InordertoreachtheconvenienceofB/Spattern,andalleviatethedifficultyofmaintainingtheprogramatcomputerroom,amethodtoautomaticallyupdatetheclientprogramhasbeenproposed.Theresultsoftestindicatethatthesystemhasrapidrunningspeed,highefficiency,highsecurityandself-maintenance;also,itcanreachtheoptimumperformancebetweensystemperformanceandmaintenance.Atthesametime,inordertoavoidthebetrayofadministrativeauthority,serverprogramsaresetonlytoberunatparticularserver.Theresultsoftestindicatethatthemethodiseffective.

Keywords:

administrationmanagementsystem;VisualBasic.NET;C/S;SQLserver2005

1前言

1.1课题的研究背景和意义

随着Internet网络和数据库技术的飞速发展，全球各大软件公司相继研发出先进的基于关系模型的数据库系统，如oracle和SQLServer等[1]。

同时，基于这些数据库的各类数据管理系统也应运而生。

借助这些高效率的数据管理系统，各行各业的管理者能够充分有效地管理各类数据。

然而，能否高效方便地管理数据，成为衡量现代数据库系统性能的重要指标[2]。

目前大多数高校已经使用了网络数据库管理系统，其工作效率和易用性大大增加。

但对于各大高校而言，能否提供足够多的连接数据库系统的链接并发数尤为重要。

这样不仅能比较系统地对教务、教学上的各项服务和信息进行管理，而且能加快信息查询速度、加强数据管理，从而使各项管理更加规范化。

因此，实现高校教务综合管理是势之所趋。

1.2课题相关领域的研究与进展

1.2.1数据库系统的研究和进展

数据库系统中最为流行的是C/S（客户端/服务器）模式和B/S（浏览器/服务器）模式[3]，而B/S模式是公认的性价比最高的一种数据库模式，其优点是只要连接上了Internet，同时还有一个网络浏览器，客户端就可以和服务器连接以操作数据库，从而在管理和维护上节省大量的人力。

然而这种系统对网络带宽、性能，以及服务器的处理能力的要求很高。

即B/S系统在节约人力的同时，要以资金作为代价以维护网络和服务器等硬件设备。

与此同时，C/S模式虽说出现的时间较早[4]，但随着自身技术的发展，已经克服了不少原先存在的缺点。

如果编程者能在客户端的自我维护和管理上多下些功夫，也同样能达到和B/S模式差不多的便利效果。

尤其，C/S模式数据库对网络和服务器的要求相对较低，服务器可以低负荷的工作，而且在相同的网络性能下能承载更多的用户。

1.2.2教务管理系统的研究和进展

随着时代的发展，当前所有的大型单位都在采用数据库系统。

在企业中，数据库系统一般用在企业内部管理和用户服务上，这些都与企业的利益息息相关，因此他们会拿出大量的资金来维护自己的服务器和网络。

目前，虽然几乎所有的高校都采用了B/S模式的教务综合管理系统，这为高校自身的学生和教务管理提供了很大的便利。

但是，高校作为一个教育单位，在资金和设备上无法与商业公司相比拟。

因此，在很多高校中经常会出现网络和服务器的性能都比较差的现象。

如经常出现系统失灵、网络缓慢、系统安全性非常低等现象[5]。

之所以会发生这种现象，是因为高校教务系统的开发者虽然按照校方的需求开发了管理系统，却忽略了校园中普遍存在的使用环境问题。

相当多的开发者都在指明C/S双层模式数据库的缺点，宣扬B/S三层模式的优点[6]，以至于如今做一个低成本的数据库系统都非B/S模式不可，但这种模式是否能适用于每一个高校的网络环境是一个值得思考的问题。

1.3研究的主要内容

高校是一个拥有极多登录用户的环境，尤其是在学生选课的时间段内，网络异常繁忙，经常发生阻塞现象。

而随着数据库技术的进步，所谓C/S模式的诸多缺点（维护困难、操作复杂、不可使用因特网），早已被技术的发展所克服了[7]。

如果使用C/S模式，凭借其自身的性能优势，应该能减轻甚至避免发生这种现象。

同时，如果为客户端程序设计了自动更新程序，这样就能大大减轻机房管理员维护程序的负担，达到系统性能和维护的最佳平衡点。

同时，如果在系统设计时加入客户端的自我管理维护功能，就可以达到与B/S模式差不多的便捷性，再加上C/S模式自身的优点（程序反应快，服务器负担轻），因此在高校中使用C/S模式的教务管理系统应该是一种不错的选择。

综上，本研究在充分了解B/S模式和C/S模式数据库系统的优缺点的基础上，针对两种模式数据库系统的不足，研究并开发出兼具两者优点的优秀教务综合管理系统，以提高高校教务管理的效率。

1.4论文结构安排

全文共分为六章，内容组织如下：

1前言:

本章主要介绍了本课题的研究背景和意义，相关领域的进展情况，以及本课题的研究内容和方向。

2系统功能分析与开发工具：

本章主要进行了系统功能分析和介绍了系统开发的工具。

3高校教务综合管理系统的设计：

本章从功能概念上，论述了系统各功能模块的设计，以及数据库系统的数据结构的设计。

4高校教务综合管理系统的实现：

本章按公共模块与全局过程，服务器模块，客户端模块和自动更新模块几个方面，进行了代码级的详细设计论述。

5测试运行分析：

本章从功能确定测试，运行测试，系统测试和安全性测试几个方面，从事实上出发，验证了系统功能的完全性和安全性。

6结论与展望：

本章总结了课题所得出的结论，并放眼研究方向的发展趋势，指出了本课题的局限性及不足。

2系统功能分析与开发工具

2.1系统功能分析

本系统按运行环境分为前台和后台两部分。

前台包括用VB.NET语言开发的客户端和服务器端应用程序，后台是在服务器上运行的SQLSERVER2005数据库系统。

2.1.1前台部分

前台客户端运行在工作站或个人电脑上，向学生和教师用户提供查询、修改信息的功能，同时通过网络（包括局域网和因特网）将新数据提交到远程服务器数据库[8]（系统后台）。

前台服务器端运行在数据库服务器或管理服务器上，向管理员提供操作数据库的各种功能，并通过设计编程时加入的非常实用方便的人性化模块，达到管理高效化的效果。

值得一提的是，网络数据库应该非常重视系统的安全性，因此系统设计时应多加考虑以后将会发生的危险。

为了防止管理权限泄露，所以本研究设定服务器端程序只能运行在特定的服务器上，而不是像客户端那样会向网络中的所有用户开放。

虽然远程管理的功能没有实现，但这样能有效防止恶意攻击者利用泄露出的服务器端程序，进行远程登录攻击。

2.1.2后台部分

后台数据库运行在数据库服务器上，根据用户需求建立数据表与视图，可采用E-R图等设计方法。

视系统用户群体的大小，可选择架立多个镜像服务器，由数据库管理员进行设置与维护。

2.1.3辅助功能部分

针对C/S模式系统客户端维护困难的缺点，本系统开发了自动更新的辅助功能。

在客户端程序中，可以选择“开机自启”与“自动更新”功能，如有需要还可以快捷地立即更新程序。

故在客户端开发时期的末尾，要设计与之配套的自动更新程序。

之所以要将自动更新程序与主程序分离开来，是因为这样可以节约计算机的系统资源，快速地在后台检查更新。

同时，将不同的功能分担到不同的程序上，也便于以后的程序编译更新与管理。

2.2系统开发工具

2.2.1系统模式

数据库系统分为C/S（客户端/服务器）模式和B/S（浏览器/服务器）模式。

其中，B/S模式是公认的性价比最高的一种数据库模式，其优点是客户端只要存在一个能联网的浏览器，就可以和服务器连接以操作数据库，从而在管理和维护上节省大量的人力。

然而这种系统对网络带宽、性能，以及服务器的处理能力的要求很高。

即B/S系统在节约人力的同时，要以资金作为代价来维护网络和服务器等硬件设备。

而C/S模式的网络数据库系统最大的问题在于客户端的安装和维护。

但是，C/S模式数据库对网络和服务器的要求相对要低一些，在相同的网络性能下能承载更多的用户，这一点非常适合高校的环境。

因此，本研究选择C/S模式来进行系统设计。

对于C/S模式的客户端安装问题，由于此系统比较小，即使学校机房没有预先安装客户端，老师和学生也能方便地将客户端软件下载到移动设备中，以后就可以随时登录教务信息系统进行操作。

对于客户端的维护，自动更新可以解决这个难题。

管理端一开始只要设定好更新程序的获取位置，客户端用户就可以完全放任不管。

如果程序更新路径暂时发生变化，用户也可以自己手动配置。

在第一次使用教务系统时，老师和学生可以把客户端软件下载到U盘中，以后就随身携带，更加方便快捷地对自己的信息进行操作管理。

2.2.2开发工具

SQLServer2005数据库管理系统，是微软公司开发的新型关系模型数据库管理系统[9]。

其优点是管理结构清晰，使用简单方便，能适应各种硬件配置与操作系统，而且能提供良好的运行性能与并发操作。

故本研究选择SQLServer2005开发版，这个版本与企业版的功能大体相同，只不过可以安装在个人操作系统中，供开发人员测试使用。

在开发环境方面，针对高校中普遍使用的Windows操作系统，本研究将采用Microsoft公司开发的VisualBasic.NET语言[10]，其最大的优点是编程可视化与高效性。

VisualBasic.Net是一门新生的面向对象的编程语言，结合VisualStudio2008集成开发环境和SQLServer2005数据库系统，既能高效率地行进系统开发，又可以获得不错的系统运行性能。

3高校教务综合管理系统的设计

3.1系统总体设计

本教务系统主要包括客户端和服务器端两个模块，此外还有与客户端配套的自动更新程序。

客户端供教师和学生使用，服务器端供管理者使用。

值得一提的是，虽然数据库管理者不需要使用服务器端软件就可以操作数据库，但本系统的服务器端将常用功能进行了优化显示和集成，管理者可以在用户界面非常良好的情况下，更加方便地进行数据管理。

而对于更为复杂的数据操作，管理者可再登录到SQLServer2005上进行。

系统结构如下图所示：

图3-1系统结构图

3.2数据库设计

在MicrosoftSQLSERVER2005数据库管理器中注册新服务器（本研究的计算机名称为：

HF-PC），然后在服务器中创建数据库“studsys”，并在其中创建多个数据表和视图。

3.2.1数据表设计

本研究的的数据库中包含了课程信息表、成绩表等8个表，如图3-1所示。

以下将对各表的结构信息进行简单介绍。

图3-2数据库表

（1）课程信息表

课程信息表包含了所有课程的基本信息，主要由教师、学分、性质等字段组成，其具体定义如图3-2所示。

图3-3课程信息表

（2）成绩表

成绩表主要包括课程名称、成绩等6个字段，其具体定义如图3-3所示。

图3-4成绩表

（3）新闻公告表

新闻公告表主要包括日期和正文两个字段，具体定义如图3-4所示。

图3-5新闻公告表

（4）教师评价表

教师评价表主要由课程、评价和学年学期3个字段组成，其具体定义如图3-5所示。

图3-6教师评价表

（5）系统开放状态表

系统开放状态表主要包括t_成绩、t_选科等7个字段构成，具体定义如图3-6所示。

图3-7状态表

（6）学生信息表

学生信息表包含了所有学生的基本信息，主要由姓名、性别等6个字段组成，具体定义如图3-7所示。

其中，学号字段是主键。

图3-8学生信息表

（7）教师信息表

教师信息表包括教师、性别、学院和身份证号4个字段，具体定义如图3-8所示。

图3-9教师信息表

（8）登录用户表

登陆用户表给出了用户的相关信息，主要包括密码和权限两个字段，具体定义如图3-9所示。

图3-10登录信息表

3.2.2视图设计

本系统主要包括course_student、grade_info等5个视图，如图3-10所示。

图3-11视图表

其中，由数据表连接出的视图分别为：

（1）学生课程视图

学生课程视图如图3-11所示。

通过连接课程、成绩、学生信息这三个表，生成一个同时包含学生基本信息和课程信息的视图。

相应的SQL语句为：

SELECTdbo.grade.学号,dbo.studentinfo.姓名,dbo.studentinfo.性别,dbo.studentinfo.专业班级,dbo.studentinfo.所在学院,dbo.studentinfo.出生年月,dbo.grade.课程名称,dbo.grade.成绩,dbo.course.教师,dbo.grade.学年学期

FROMdbo.gradeINNERJOINdbo.studentinfoONdbo.grade.学号=dbo.studentinfo.学号INNERJOINdbo.courseONdbo.grade.课程名称=dbo.course.课程名称

图3-12学生课程视图

（2）学生成绩视图

学生成绩视图如图3-12所示，其相应的SQL语句为：

SELECTdbo.grade.学号,dbo.studentinfo.姓名,dbo.grade.课程名称,dbo.course.教师,dbo.course.性质,dbo.course.学分,dbo.grade.成绩,dbo.grade.绩点,dbo.grade.学年学期,dbo.studentinfo.专业班级,dbo.studentinfo.所在学院,dbo.grade.评教

FROMdbo.studentinfoINNERJOINdbo.gradeONdbo.studentinfo.学号=dbo.grade.学号INNERJOINdbo.courseONdbo.grade.课程名称=dbo.course.课程名称ANDdbo.grade.教师=dbo.course.教师

图3-13学生成绩视图

（3）选修课程视图

选修课程视图如图3-13所示，其相应的SQL语句为：

SELECT课程名称,教师,学分,性质,学年学期,限选人数,已选人数,多媒体,上课地点,课程类别,上课时间,周学时,[起始结束（周）]

FROMdbo.course

WHERE（性质='选修'）

图3-14选修课程视图

（4）已选课程视图

已选课程视图如图3-14所示，其相应的SQL语句为：

SELECTdbo.grade.学号,dbo.grade.课程名称,dbo.course.课程类别,dbo.course.已选人数,dbo.course.限选人数,dbo.course.学年学期,dbo.course.上课时间,dbo.course.上课地点,dbo.course.教师,dbo.course.学分,dbo.course.[起始结束（周）]

FROMdbo.courseINNERJOINdbo.gradeONdbo.course.课程名称=dbo.grade.课程名称

WHERE（dbo.course.性质='选修'）

图3-15已选课程视图

（5）教师评价视图

教师评价视图如图3-15所示，其相应的SQL语句为：

SELECTdbo.teacherinfo.编号,dbo.teacherinfo.教师,dbo.teacherinfo.性别,dbo.remark.课程,dbo.remark.评价,dbo.teacherinfo.学院,dbo.remark.学年学期

FROMdbo.teacherinfoINNERJOINdbo.remarkONdbo.teacherinfo.教师=dbo.remark.教师

图3-16教师评价视图

3.3系统主要模块设计

3.3.1服务器端设计

服务器端只供管理员登录，包括学籍信息系统、学生成绩系统、课程管理系统、网上选课系统、教师评价系统、用户管理、新闻公告发布等系统。

并且，本模块还可以选择开放客户端上的某些子系统给用户，如果某模块功能未被开放，则会在客户端的相应界面上把功能隐藏，并显示“此功能未开放”。

新闻公告发布模块：

管理员发布新的公告后，数据库中相应的位置就会添加一条新的记录。

老师和学生进入系统时，程序会自动加载数据库中的公告记录，显示在主界面上。

当用户双击选定的公告时，程序会打开一个特定的窗口向用户显示此公告的详细内容。

学籍信息系统模块：

管理员可以查询管理任意学生的基本信息，查询途径包括按学号、按姓名和专业性别组合查询。

管理员可以添加学生记录，系统会自动检测此学生学号是否已经存在，从而避免错误的发生。

当某一学生信息要修改或删除时，管理员只要点击相应的按钮，就可以从数据库中删除这个学生的信息。

课程管理系统模块：

在此模块中管理员可以查询管理任意学期的课程的详细信息，查询途径包括按教师姓名查询和按课程名称及学年学期的组合查询，并且，管理者还可以添加、修改或删除任一课程。

网上选课系统模块：

此模块同课程管理系统类似，不同之处在于在此系统中，管理员只能查询管理当前学期的选修课程。

教师评价系统模块：

管理员需要点击“开始评估”按钮，来计算所有课程的平均评分。

如果某课程评分为0（未评分），则不会显示。

用户可以根据教师姓名、学院和学期，来查询教师课程评价。

用户管理系统模块：

通过此模块，管理员可以查看任何用户的用户名和权限，但不能查看密码。

管理员可以添加及删除用户，修改用户权限。

为了减轻管理员的工作强度，本模块提供了批量添加和删除用户的功能，创建的密码同用户名相同。

3.3.2客户端设计

客户端将根据登录名和密码区分用户身份是老师还是学生，然后开放不同的功能给各个用户。

此外，每个用户的主界面上，会看到管理员发布的新闻公告。

此外，在登录界面的设置中，用户可选择“开机自启”、“自动更新”等选项，如果用户点击了“立即更新”按钮，则会立即启动自动更新程序。

3.3.2.1教师可操作的功能

个人信息查询：

学生在此模块中可以查看自己的基本信息，如果管理员开放了完善信息功能，学生还可以修改自己的身份证号码。

此外，学生还可以修改自己的登录密码。

学生名单查询模块：

教师可以查看选择了自己课程的学生信息，还可以通过学生姓名、课程名称、学生专业或性别，来查询特定学生的基本信息。

成绩录入及查询模块：

此模块同样可以查询