教务网络管理系统的开发与设计.docx

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教务网络管理系统的开发与设计

申请同济大学工程硕士学位论文

教务网络管理系统的开发与设计

培养单位：

一级学科：

二级学科：

研究生：

指导教师：

校外导师：

二○○九年三月

Adissertationsubmittedto

TongjiUniversityinconformitywiththerequirementsfor

thedegreeofMaster

TheDevelopmentandDesignofTheEducationalNetworkAdministrationSystem

School:

SchoolofSoftwareEngineering

Discipline:

ComputerScienceandTechnology

Major:

SoftwareEngineering

Candidate:

ZaiNi

Supervisor:

ZhangChenXiLiuYi

Co-Supervisor:

ChengenPan

Mar，2009

教务网络管理系统的开发与设计

倪再

同济大学

学位论文版权使用授权书

本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：

按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。

学位论文作者签名：

年月日

经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。

指导教师签名：

学位论文作者签名：

年月日

年月日

同济大学学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。

对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。

签名：

年月日

摘要

教务管理是高校各项管理工作中十分重要又相当复杂的一项工作。

随着我国教育体制改革的深入，学生人数的不断上升，课程设置不断向深度和广度发展，教学体制也逐渐由学年制向学分制过渡，以前的教务管理系统已越来越不能满足现代高校教务管理的需要。

为了适应教学发展的需要，使教务人员从繁杂的任务中解脱出来，必须要开发了一套功能实用、技术先进、具有学分制特色的教务综合管理系统。

本文围绕教务综合管理系统的项目实施，系统地阐述了系统所涉及的技术知识、教务管理领域知识，并从业务流程、功能描述、数据流、数据字典四方面对系统各个子系统均进行了详尽的分析，从设计流程、软件结构、程序设计对系统的主要功能模块进行了详尽的设计。

最后对论文进行了总结，并对系统的进一步完善提出了展望。

关键词：

教务网络管理，系统分析，系统设计

ABSTRACT

Theeducationaladministrationmanagementisveryimportantandprettycomplexincollegeadministrationmanagement.Withthedeepreformofeducationalsystem,increasingamountofstudentanddeeplyandwidelydevelopingsubjectsetting,theformersoftwaresystemofeducationaladministrationmanagementcannotmeettheneedofeducationaladministrationmanagement.Inthissituation,wehavedevelopedasoftwaresystemwhichisfunctional,advancedandfeatureincreditsystem.

First,thisthesisexpoundstheknowledgeoftechnologyandeducationaladministrationmanagementfieldreferringtothissoftwaresystem.Thenitanalyzesthissysteminthetermofbusinessprocess,functiondescription,dataflowanddatadictionary.Anditdesignsthesystemformtheseaspects-logicalmodelofdatabase,softwarestructure,moduleprocessspecificationandinterfacedesign.Last,thereisaconclusionandoutlookforthissystem’sfurtherimprovement.

KeyWords:

EducationalNetworkAdministration,systemanalysis,systemdesign

第1章引言

1.1开发背景

目前我国的教育体制正处在不断改革，创新的阶段，随着社会的发展和经济时代的到来，还有学校的教学质量的提高，生源不断扩大。

尤其是自从国家实施大众化教育，实行高考扩招以来，我国高校学生数量急剧增大。

再加上随着学分制逐步推行，教学资源明显紧缺，使得高校管理任务日益繁重，不仅增大了工作量，更增大了工作难度，管理不到位，便会出现失误。

教务管理工作是高等学校教育工作的一项重要内容，是整个学校管理的基础。

随着计算机及通信技术的飞速发展，对教务管理工作提出了更高的要求。

提高教务管理水平的主要途径是更新管理者的思想，增强对管理活动的科学认识。

同时，运用先进的信息技术，开发高校综合教务网络管理系统，以深化教务体制改革。

1.2系统目标

本系统利用先进的计算机技术及网络资源，实现对教务管理各项工作的信息化、自动化、网络化。

1.3系统开发及运行平台

1.3.1系统开发平台

本系统拟采用SybasePowerBuilder9.0和MicrosoftStudio.NET相集合的开发环境；WEB服务器采用MicrosoftIIS6.0；数据库服务器采用MicrosoftTransactionServer（MTS），数据库管理系统采用MicrosoftSQLSERVER2000。

1.3.2运行平台

本系统运行环境为网络环境，对数据进行统一管理，并能与学校各部门实现数据共享。

数据库服务器配置要求：

硬件：

处理器IntelXeon2*2.8GHz，内存2GB，硬盘320GB（SCSI硬盘），网络适配器千兆以太网卡，显示器1024*768，增彩色32位，配有DVD-ROM，标准107键盘和鼠标，及以上专用服务器。

网络：

Internet连接畅通。

软件：

操作系统为MicrosoftWindowsSERVER2003简体中文版，数据库系统为MicrosoftSQLServer2000（企业版）。

WEB服务器配置要求：

硬件：

处理器IntelXeon2.8GHz，内存2GB，硬盘160GB（SCSI硬盘），网络适配器千兆以太网卡，显示器1024*768，增彩色32位，配有DVD-ROM，标准107键盘和鼠标，及以上专用服务器。

网络：

Internet连接畅通。

软件：

操作系统为MicrosoftWindowsSERVER2003简体中文版，WEB服务器为MicrosoftIIS6.0，.NET框架Microsoft.NETFramework1.1。

客户端配置要求：

硬件：

处理器IntelPentiumV2.4GHz，内存512M，硬盘80GB，网络适配器千兆以太网卡，显示器1024*768，增彩色32位，配有DVD-ROM，标准107键盘和鼠标，及以上PC机。

网络：

Internet连接畅通。

软件：

操作系统为MicrosoftWindows2000，MicrosoftWindowsXP和MicrosoftWindowsVista，浏览器为MicrosoftInternetExplorer6.0以上。

1.4本文研究的主要内容

本文研究的主要内容均围绕教务网络管理系统的开发和设计展开，主要包括以下三个方面：

文中所用到的相关知识。

教务网络管理系统的系统分析。

教务网络管理系统的系统设计。

第2章相关技术

2.1SybasePowerBuilder概述

PowerBuilder是美国Sybase公司研制的一种新型、快速开发工具，是客户机/服务器结构下，基于Windows3.x、Windows95和WindowsNT的一个集成化开发工具。

它包含一个直观的图形界面和可扩展的面向对象的编程语言PowerScript，提供与当前流行的大型数据库的接口，并通过ODBC与单机数据库相连。

PowerBuilder的主要特点包括：

（1）可视化、多特性的开发工具。

全面支持Windows或WindowsNT所提供的控制、事件和函数。

PowerScript语言提供了几百个内部函数，并且具有一个面向对象的编译器和调试器，可以随时编译新增加的代码，带有完整的在线帮助和编程实例。

（2）功能强大的面向对象技术。

支持通过对类的定义来建立可视或不可视对象模型，同时支持所有面向对象编程技术，如继承、数据封装和函数多态性等。

这些特性确保了应用程序的可靠性，提高了软件的可维护性。

（3）支持高效的复杂应用程序。

对基于Windows环境的应用程序提供了完备的支持，这些环境包括Windows、WindowsNT和WinOS/2。

开发人员可以使用PowerBuilder内置的WatcomC/C＋＋来定义、编译和调试一个类。

（4）企业数据库的连接能力。

PowerBuilder的主要特色是DataWindow（数据窗口），通过DataWindow可以方便地对数据库进行各种操作，也可以处理各种报表，而无需编写SQL语句，可以直接与Sybase、SQLServer、Informix、Oracle等大型数据库连接。

（5）强大的查询、报表和图形功能。

PowerBuilder提供的可视化查询生成器和多个表的快速选择器可以建立查询对象，并把查询结果作为各种报表的数据来源。

PowerBuilder主要适用于管理信息系统的开发，特别是客户机/服务器结构。

2.2.NET概述

.NET框架（.NETFramework）是创建、部署和运行Web服务及其他应用程序的一个环境。

使开发者更容易建立网络应用程序和网络服务。

.NET的主要优点包括：

（1）跨语言。

.Net支持多种语言的互操作，即在一种语言下开发的组件，可在另一种组件下通过面向对象的继承和重用。

（2）跨平台。

.Net通过将各种语言先编译成中间语言，然后再执行即时编译，将之编译成本地平台代码来实现异构平台下对象的互操作。

目前支持的平台有Windows、Linux和Unix。

（3）对开放互联网标准和协议的支持。

.Net通过对HTTP、XML、SOAP等Internet标准的强劲支持，提供在异构网络环境下获取远程服务、连结远程设备、交互远程对话的应用。

2.3系统开发模式

目前使用较多的两种计算机网络模式是客户机/服务器模式（即C/S模式）和Web浏览器/服务器模式（即B/S模式）。

C/S模式一般是由客户机与服务器合作完成的二层结构系统平台模式，其优点是：

（1）在客户端有一套完整的应用程序，具有很强的交互性。

教务人员进行日常数据的操作时，系统能及时准确的提供反馈信息；

（2）C/S模式通常采用适用于局域网、安全性较好的网络协议，能提供更为安全的存取模式,而系统的安全性正是教务管理系统最为关注的；（3）C/S模式中的两层逻辑结构，网络通讯量较低,且传输速度快。

但C/S模式也存在例如：

在一定程度上限制了网上信息的发布和每一客户端都要安装应用程序不便于系统的维护等方面的缺陷。

C/S结构网络关系模型图如图2.1。

B/S模式由浏览器、Web服务器和数据库服务器三个层次组成。

其突出的优势在于：

（1）客户端安装标准的通用浏览器。

这就简化了在教务管理过程中类似毕业设计选题、学生评教、成绩查询等工作；

（2）功能在Web服务器上实现，使开发和维护工作简单易行。

（3）用户的操作变得简单,系统维护的限制因素少。

B/S结构网络关系模型图如图2.2。

由于教务管理工作具有面向用户多、内容复杂、管理面广等特点，系统中完全应用C/S模式或B/S模式都存在着一定的缺陷。

针对系统的特殊性与复杂性，考虑在安全性要求高、交互性强、处理数据量大、数据查询灵活且地点固定的小范围内使用C/S模式，而在安全性和交互性不高、地点灵活的广域范围内使用B/S模式，充分利用两种模式各自的优势，为不同的子系统选用不同的系统平台，构建一种将两种模式交叉并行使用的混合模式。

这样一方面可以保证敏感数据的安全性，能经济有效地利用校园网络资源，简化一部分客户端程序，另一方面能保证复杂功能的交互性和一般功能的易用性。

此外，它还具有系统维护简便、布局合理且网络效率高等优势。

返回数据

图2.1C/S结构网络关系模型图

数据库服务器

图2.2B/S结构网络关系模型图

第3章系统组成及功能设计

3.1系统设计原则

高校教务网络管理系统在设计建设过程中必须坚持“先进性、实用性、易用性、安全性、可靠性、开放性”的设计原则。

（1）先进性：

高校教务网络管理系统建设须采用先进、成熟的技术和设计方法，以便跟上信息技术的发展。

（2）实用性：

高校教务网络管理系统建设的核心目的就是“应用”，须坚持实用的设计原则，紧紧围绕学校的实际需求。

（3）易用性：

高校教务网络管理系统的用户包括校领导、相关职能部门的管理人员、教师教辅人员和学生，须坚持易用的设计原则，确保结构清晰、界面友好、操作简单、维护方便。

（4）安全性：

高校教务网络管理系统涉及到学校教务处及其它相关部门的大量敏感数据，安全运行至关重要。

因此，必须构建全方位、多层次、完善的安全保障体系，通过安全制度建设和安全教育培训，在保证物理安全和网络安全的基础上，保证数据安全。

（5）可靠性：

高校教务网络管理系统支撑着整个学校的日常教务管理，必须具有高可靠性、高容错性和强大的数据处理能力。

因此，使用成熟的热备份技术和集群技术，以确保不间断运行、确保局部出错不影响整体、确保快速响应。

（6）开放性：

高校教务网络管理系统须具有良好的开放性和兼容性。

因此，采用面向服务的基础架构，通过信息门户、统一身份认证和公共数据交换，整合、集成各类应用系统和各种信息资源，以尊重历史、满足现状、适应发展。

3.2系统功能设计

本系统由教学计划、教学资源、网上选课、课表编排、学生学籍、学生成绩、考试事务、实践教学、教学考评、系统管理十个子系统构成，各系统功能设计如下：

3.2.1教学计划子系统

教学计划是高校教学运行的基本依据，由各个年级/专业培养方案构成。

教学计划子系统具有如下三个方面的功能：

（1）录入理论课程与实践环节信息。

（2）设置各个年级/专业的培养方案，构建教学计划。

（3）审定各个年级/专业的学期开课变更，设置学期公共任选课及适应年级/专业，生成学期开课计划。

3.2.2教学资源子系统

教学资源是高校教学运行的各种保障，需要根据变化情况及时更新。

教学资源子系统具有如下五个方面的功能：

（1）设置学校信息、校区信息、楼房信息。

（2）设置管理部门信息。

（3）设置专业信息。

（4）设置教师教辅人员信息（及外聘教师信息），并分析其构成。

（5）设置教学场地信息（教室/实验室/体育场馆/实习基地），并查看其分布。

3.2.3网上选课子系统

网上选课子系统基于校园网/互联网为学生提供简便快捷、公平合理的选课平台，为推进教学改革、实行学分制提供先进、可靠的技术保障。

（1）对于初修课程，网上选课划分为预选、正选与补/退选三个阶段，分别用于选定课程与相应任课教师之一、选定相应上课班级之一、补退选部分课程。

（2）设置选课轮次，选课时间。

（3）设置需要学生在网上进行选课的课程及相应专业。

（4）对于不需要进行网上选课的课程（如必修课），由相应管理人员进行批量选课。

（5）必要时，可按单个学生调整选课课程以及补退选处理。

（6）生成相应的学生选课报表以供分析。

3.2.4课表编排子系统

课表是高校落实教学任务、实施教学活动的依据。

课表编排涉及到课程、上课班级、任课教师、周次/节次、教学场地（教室/实验室/机房等），必需考虑编排的科学性与合理性，并尽量满足多方面的特殊要求。

课表编排子系统能够基于校园网，依据学期教学任务、教学资源、学生学籍及学期校历（周次），简便快捷、科学合理地完成学期课表编排。

课表编排子系统具有如下八个方面的功能：

（1）依据学期开课计划，由承担单位为承担的每门课程确定任课教师。

（2）制定学期教学任务，并创建相应上课班级。

（3）采用智能编排或辅助编排方式，简便快捷、科学合理地完成学期课表编排。

（4）提供简便、快捷的辅助停课/调课手段；通过校园网发布停课/调课信息，及时通知相关承担单位、教师与学生。

（5）提供各种课表：

课程课表，教师课表，教室课表，班级课表，学生课表，周/日/节次课表，全校课表（按课程/按教师/按教室/按班级）。

（6）查看空闲教室、无课学生，安排临时活动。

（7）准确计算相关指标，科学分析排课质量（包括课表编排均衡性、学生上课流动性、教学场地使用率、排课要求满足情况）。

（8）分院（系）/部按职称、学历、学位、性别与年龄区段分析任课/指导教师构成、统计承担学时。

3.2.5学生学籍子系统

学生学籍指学生从入学到毕业学籍信息的详细记录，主要包括基本信息、注册信息、异动信息、毕业信息等。

学生学籍子系统分为学籍档案、学期注册、学籍异动与毕业处理四个部分。

学生学籍子系统具有以下二十二个方面的功能：

3.2.5.1学籍档案部分

（1）批量导入及零散录入学生信息，创建学籍档案。

（2）全面检测学籍档案，批量或零散地增改有关信息。

（3）打印学籍卡、学生名册、学生证/考试证、毕业生档案。

（4）统计分析在校/在籍学生情况。

（5）生成上报的电子注册数据以及高基表。

3.2.5.2学期注册部分

（1）由各个院（系）/部基于校园网办理学期报到，登记报到与不报到学生，统计学期报到情况。

（2）依据设定的注册规定（如不允许欠费学生注册），批量处理学期注册，对未注册学生的有关活动进行限制（如禁止选课、禁止考试、屏蔽成绩）；可根据需要对不能正常注册学生进行强制注册。

（3）统计分析学期注册情况。

3.2.5.3学籍异动部分

（1）分异动类别设置异动规定（如学生在一学年内考试未通过课程/环节数超过限定数时须退学）。

（2）依据设置的异动规定（含学业预警），智能判断学业预警学生与规定异动学生；为学业预警学生打印学业预警通知单；通过校园网接收学生异动申请；为预计异动学生打印异动审批表。

（3）审核确认异动学生，逐个处理学籍异动。

（4）统计分析学籍异动情况。

（5）确定需要分流的专业与对应专业，将需要分流的学生分流到对应专业及相应班级。

3.2.5.4毕业处理部分

（1）设置预计毕业规定（包括有望提前毕业规定与必须推迟毕业规定）。

（2）依据设置的预计毕业规定，智能判断预计毕业学生；通过校园网接收学生提前毕业或推迟毕业申请。

（3）审核确认有望提前毕业或必须推迟毕业学生，生成预计毕业学生名册（含有望提前毕业学生）、必须推迟毕业学生名册；统计预计毕业学生情况。

（4）设置毕业规定（包括主修毕业规定、获得学位规定、获得双学位规定）。

（5）依据设置的毕业规定，智能判断毕业学生（包括主修毕业、获得学位、获得双学位）。

（6）审核确认正常毕业学生、结业学生，生成主修毕业学生名册、主修结业学生名册、主修推迟毕业学生名册、以及授予学位学生名册（含双学位）。

（7）分析未通过主修毕业、获得学位、与获得双学位审核的原因。

（8）提供简便的证书设计功能，批量打印主修毕业证书、主修结业证书、学位证书、双学位证书，自动记录证书印刷号（与毕业电子注册号对应）、生成证书存根。

（9）统计分析毕业学生情况。

3.2.6学生成绩子系统

学生成绩指学生在校期间、从入学到毕业各个学习环节的考核结果。

学生成绩子系统具有如下八个方面的功能：

（1）设置成绩表现形式、综合成绩构成、有效成绩计算方法、绩点计算公式等。

（2）设置免修规定；设置免修报名时间区段；学生网上申请免修课程/环节；确认免修课程/环节学生。

（3）设置重修规定，确定允许重修报名课程/环节学生，设置重修报名时间区段；学生网上报名重修课程/环节；确认重修课程/环节报名学生；登记学生重修交费。

（4）提供各种成绩登记册。

（5）由任课/指导教师、教务秘书与教务处成绩管理员，基于校园网/互联网简便、快捷地录入学生的课程/环节成绩。

（6）智能批量地快速完成非异动学生的成绩认定，辅助零散地完成异动学生的成绩认定；查看成绩认定记录。

（7）提供多种简便、快捷的成绩查询方式。

（8）提供多种实用的成绩统计分析图表。

3.2.7考试事务子系统

考务管理是高校教学运行的重要环节，涉及到缓考与补考处理、考试安排、考场记录与考试通报等多个方面的工作。

考试事务子系统具有如下九个方面的功能：

（1）设置学年学期、考试轮次、考试时间与考场容量。

（2）确定考试任务（考试轮次为末考时，确认需安排考试课程，确定考试安排任务及课程可监考人员；考试轮次为补考时，确定补考课程学生）；简便快捷地完成学生缓考课程的登记、确认。

（3）设置有关排考要求，采用智能安排或辅助安排方式，简便快捷、科学合理地完成考试安排（包括考试时间、考试地点与监考人员），并通过校园网/互联网发布有关考试安排信息。

（4）提供各种考试安排表：

时间区段考试安排表，课程考试安排表，班级考试安排表，学生考试安排表，教室考试安排表，巡考人员巡考安排表，监考人员监考安排表。

（5）由监考人员或承担单位教务秘书基于校园网/互联网及时提交考场记录，经教务处审核确认之后通过校园网/互联网发布考试通报（有关缺考与舞弊等情况的处理）。

（6）提供多种实用的统计、分析报表。

3.2.8实践教学子系统

实践教学是高校培养学生能力、提高学生素质的重要环节，包括军训、实习、课程设计、毕业设计等。

实践教学子系统具有如下六个方面的功能：

（1）依据学期开课计划，由承担单位为承担的每一环节确定指导教师，由院（系）/部为下属各个班级确定相应环节周次，形成学期初步实践教学任务，生成学期实践教学进程。

（2）确定学期军训任务，辅助安排军训。