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教务管理信息系统毕业论文
教务管理信息系统毕业论文
1引言1
1.1管理信息系统概述1
1.2教务管理系统开发的意义2
1.3研究现状3
1.4研究容及方法3
2技术支持5
2.1.NETFramework概述5
2.2ASP.NET简介7
3系统总体设计10
3.1系统总体功能10
3.2系统模块划分11
3.3系统数据库设计12
4系统详细设计与实现16
4.1系统结构16
4.2公用模块16
4.3教师功能模块20
4.4学生功能模块27
4.5管理员功能模块28
5系统的性能优化33
5.1系统安全优化33
5.2身份验证37
5.3异常处理38
5.4系统测试40
6总结与展望43
参考文献44
致谢辞45
附录1英文原文46
附录2中文译文54
1引言
教务管理系统是管理信息系统的一种，本章简要介绍管理信息系统的相关概念以及开发教务管理系统的意义和国外研究现状。
1.1管理信息系统概述
管理信息系统（MIS）的概念于1961年由美国人J.D.GALLAGHER首先提出，是一门新兴的，集管理科学、信息科学、系统科学及计算机科学为一体的综合性学科，研究的是企业中信息管理活动的全过程，以更有效地进行信息管理，同时可以为决策者提供决策支持、辅助企业完成现代化管理。
管理信息系统可以保存用户信息，通过对信息进行分析和处理，帮助用户制定计划，规管理并提供决策依据。
具体来说，管理信息系统有如下作用：
（1）用统一的标准处理和提供信息，及时发现数据中隐藏的问题并做出相应处理；
（2）完整地、及时地提供在管理及决策中需要的各种数据；
（3）利用指定的数据关系式分析数据，客观预测未来；
（4）向各级管理机构提供不同详细程度的报告，提高数据利用率；
（5）花最低的费用在最短的时间提供尽可能精确、可靠的信息，以便决策者选择最佳的实施方案，提高企业的经济效益。
管理信息系统通常采用C/S或者B/S模式开发。
B/S模式是随着Internet发展起来的一种网络服务应用系统结构，它可以使用VisualBasic、VisualC#、ASP、PHP、ASP.NET和JAVA等众多功能强大的开发工具或者语言开发网络应用程序，服务器端使用后台数据库保存用户数据。
而C/S模式要求对客户端和服务器端分别编程。
相比而言，对B/S模式的管理信息系统用户无需安装客户端软件，只要使用Web浏览器就可以使用管理信息系统。
因此，随着Internet的推广和普及，开发B/S模式的管理信息系统在很多领域得到了应用。
本文采用B/S模式开发教务管理系统，系统的基本结构如图1.1所示：
图1.1B/S模式基本结构
1.2教务管理系统开发的意义
随着科学技术的迅猛发展和管理水平的不断提高，计算机已经被广泛应用于日常管理之中，它的运用极大改进了传统管理模式[1]，使管理日趋程序化、规化、现代化。
高校作为培养学生的重要基地，随着计算机在高校的大量使用，高校教务管理系统的信息化建设也就顺理成章地提到日程上来，科学的高校教务管理系统将为学校实施高效的教务管理提供及时、准确和可靠的信息。
高等院校教务管理工作是高等教育中的一个极为重要的环节，是整个高等院校管理的核心和基础，面对种类繁多的数据和报表，手工处理方式已经很难适应现代化管理的步伐。
因此近年来，随着计算机及通讯技术的飞速发展，已有许多研究人员将这些技术应用于高等院校教务管理工作，开发了一系列教务管理信息系统，并取得了一些成果。
本课题旨在综合运用数据库技术和动态网页制作技术开发一套实用的教务管理系统，该系统具有手工管理所无法比拟的优点，例如检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、性好、寿命长、成本低等。
1.3研究现状
下面结合国某些高校在用的教务管理系统对教务管理信息化建设的现状予以说明。
北方工业大学在用的高校教务信息管理系统[2]，包括学生、课程、教师、教学计划、排课、选课、学习指导、校园介绍等功能，它采用微软最新的.NET开发平台，是利用ADO.NET的离线式数据访问技术开发的一种包括学籍管理、成绩管理、学分管理、教学计划、实践环节、开课管理、教师管理、教师评估、考务管理、毕业设计、互动式选课、分布式排课、实验预约等功能的高校教学教务管理网络平台，能够适应高校现代化教学体制的管理需求。
理工大学在用的高校教务管理系统在完成教务管理基本功能的基础上，适应学分制的管理理念，充分体现在教育教学过程中“以人为本”的现代教育思想，为学校的教学管理提供了全面的技术支持平台，并推广到了国300余所院校。
本课题要开发的系统是在学习借鉴上述系统优点基础上，结合科技大学信息学院的教务管理实际，主要完成新闻发布、多媒体网上申请、教材网上征订和期中教学检查等功能
1.4研究容及方法
1.4.1研究容
本课题所开发的系统主要实现以下几个功能：
（1）教务通知的发布，修改，删除，编辑，更新等；
（2）多媒体网上审批，教师通过终端进行多媒体申请，系统结合相关数据生成多媒体申请表，管理员审核后自动形成汇总表；
（3）教材网上征订，教师可在自己的终端提交教材相关信息，管理员审核后自动形成教材汇总表，学生可网上查询本班教材信息；
（4）通过网络进行期中教学检查，学生可在各自的终端分别为本班任课教师进行打分，系统根据打分情况，自动对教师按照得分的高低进行排名。
1.4.2研究方法
整个系统采用B/S模式开发。
用户系统实现后无需安装客户端软件，只要使用Web浏览器就可以使用管理信息系统。
当然B/S结构管理信息系统的主要操作都在服务器上完成，对服务器的要求比较高。
开发语言采用ASP.NET。
ASP.NET是一个基于.NET环境的、可以用任何与.NET兼容的语言进行编程的应用程序。
另外，任何ASP.NET应用程序都可以使用整个的.NETFramework。
开发人员可以方便的获得这些技术的优点，其中包括托管的公共语言运行环境、类型安全、继承等。
ASP.NET采取"code-behind"方式编写代码使得代码更易于编写，结构更清晰，降低了系统的开发与维护的复杂度和费用。
开发平台采用VisualStudio.NET。
它吸收了各编程工具的优点，提供了更加有效的工具，大大简化了Web和Windows应用程序的建立过程，如拖放方式，还提供了广泛的新特性，包括完整的开发环境、动态的帮助、丰富的扩展模型等。
另外基于网络的客户端。
丰富的客户端接口和形成智能设备的统一一致的设计模型，使开发人员在应用程序中能够使用同一个实例。
2技术支持
教务管理系统可以使用VisualBasic、VisualC#、ASP、PHP、ASP.NET和JAVA等众多功能强大的开发工具或者语言开发网络应用程序，鉴于visualstudio2003强大的功能和对web应用程序的支持，我们采用ASP.NET作为开发语言，使用.NETFramework作为技术平台。
下面对这些工具或平台做具体介绍。
2.1.NETFramework概述
2.1.1.NET
.NET是微软公司要提供的一系列产品的总称，具体说来，.NET由下面的几个部分组成：
.NET战略、.NETFramework、.NET企业服务器和.NET开发工具。
.NET战略是指把所有的设备通过Internet连接在一起并把所有的软件作为这个网络所提供的服务的想法。
.NETFramework是一个程序设计环境，它提供了具体的服务和技术，方便开发人员建立相应的应用程序。
.NET企业服务器是指SQLServer2000[3]之类由.NETFramework应用程序使用的服务器端产品。
它们虽然不是由.NETFramework编写成的，但是它们都支持.NET。
为了能够在.NETFramework上进行程序开发，微软把VisualStudio进行升级，并把升级后的产品命名为VisualStudio.NET[4]。
2.1.2.NETFramework
.NETFramework是.NET战略的核心。
.NETFramework分为以下几个部分：
MS中间语言、CLR、.NETFramework类库、.NET语言、ASP.NET和Web服务。
MS中间语言是.NET的通用语言，无论使用哪一种.NET语言编写的程序代码，在执行之前，都会把它编译成为MS中间语言；CLR（CommonLanguageRuntime，公共语言运行时刻库）用于执行MS中间语言；.NETFramework类库中包含了大量可以实现重要功能的代码库，用户在编写程序的时候可以很方便地把这些库调用到应用程序中，以实现更加复杂的功能。
由于这些类库的存在，使得编写功能强大的程序更加容易；.NET语言是指可以将使用其编写的代码编译成为MS中间语言的的编程语言，常见的语言有VB.NET和C#等；Web服务是指可以通过Web访问的组件。
2.1.3公共中间语言
在.NETFramework中使用高级语言（例如VB.NET、C#）编写的程序，需要在运行前将其编译成为中间语言（例如MS中间语言）。
需要注意的是，中间语言并不是一种可以直接执行的机器代码。
与高级语言编写的代码相比，它的可读性很差，但是进行了一系列的优化。
为了执行中间语言，需要一个执行环境CLR。
CLR在.NETFramework中的位置十分重要，可以说是.NETFramework的基础。
CLR用JIT（Just-In-Time）编译器把中间语言代码编译成可以执行的代码，并对程序进行最后的、与机器相匹配的优化，使得程序可以在计算机上尽可能高效地运行。
采用这种方式的原因是，早期的编译方式是把程序源代码直接编译成机器代码。
这时编译好的程序虽然也进行了与机器相匹配的优化，但是这些优化都是针对编译源代码的机器进行的。
如果把编译好的程序放到其他类型的机器上，那么所进行的优化就有可能没有任何意义，并且如果机器的硬件发生变化，那么还有编译后的程序无法执行的可能，因为新的机器可能没有原来机器所拥有的某种资源。
而如果采用了公共中间语言的方式，就可以很好地解决这个问题。
由于中间语言与机器无关，所以它可以在任何一个可以运行CLR的机器上运行。
并且由于所有的关于机器的优化都是由CLR进行的，所以不存在早期编译所产生的由于机器不同而产生的不兼容的问题。
2.2ASP.NET简介
ASP.NET[5]是建立在公共语言运行库上的编程框架，可用于在服务器上生成功能强大的Web应用程序。
与以前的Web开发模型相比，ASP.NET主要有以下优点：
（1）性能得到进一步增强。
ASP.NET是在服务器上运行的编译好的公共语言运行库代码。
与被解释的前辈不同，ASP.NET可利用早期绑定、实时编译、本机优化和盒外缓存服务。
这相当于在编写代码行之前就显著提高了性能。
（2）具有世界级的工具支持。
ASP.NET框架补充了VisualStudio集成开发环境中的大量工具箱和设计器。
WYSIWYG编辑、拖放服务器控件和自动部署只是这个强大的工具所提供功能中的少数几种。
（3）平台支持更强，语言更加灵活。
由于ASP.NET基于公共语言运行库，因此Web应用程序开发人员可以更加灵活的使用技术平台。
.NET框架类库、消息处理和数据访问解决方案都可从Web无缝访问。
ASP.NET也与语言无关，所以可以选择最适合应用程序的语言或跨多种语言分割应用程序。
另外，公共语言运行库的交互性保证在迁移到ASP.NET时保留基于COM的开发中的现有投资。
（4）使用更加简易。
ASP.NET使执行常见任务变得容易，从简单的窗体提交和客户端身份验证到部署和站点配置。
例如，ASP.NET页框架使您可以生成将应用程序逻辑与表示代码清楚分开的用户界面，和在类似VisualBasic的简单窗体处理模型中处理事件。
另外，公共语言运行库利用托管代码服务（如自动引用计数和垃圾回收）简化了开发。
（5）管理更加容易。
ASP.NET采用基于文本的分层配置系统，简化了将设置应用于服务器环境和Web应用程序。
由于配置信息是以纯文本形式存储的，因此可以在没有本地管理工具帮助的情况下应用新设置。
此“零本地管理”哲学也扩展到了ASP.NET框架应用程序的部署。
只需将必要的文件复制到服务器，即可将ASP.NET框架应用程序部署到服务器。
不需要重新启动服务器，即使是在部署或替换运行的编译代码时。
（6）良好的收缩性。
ASP.NET在设计时考虑了可缩放性，增加了专门用于在聚集环境和多处理器环境中提高性能的功能。
另外，进程受到ASP.NET运行库的密切监视和管理，以便当进程行为不正常（泄漏、死锁）时，可就地创建新进程，以帮助保持应用程序始终可用于处理请求。
（7）自定义性和扩展性得到增强。
ASP.NET随附了一个设计周到的结构，它使开发人员可以在适当的级别“插入”代码。
实际上，可以用自己编写的自定义组件扩展或替换ASP.NET运行库的任何子组件。
实现自定义身份验证或状态服务一直没有变得更容易。
（8）安全性得到提高。
借助置的Windows身份验证和基于每个应用程序的配置，可以保证应用程序是安全的。
这些优势又与ASP.NET的工作原理密不可分。
ASP.NET的工作原理[6]是：
首先，有一个HTTP请求发送到Web服务器要求访问一个Web网页。
Web服务器通过分析客户的HTTP请求来定位所请求网页的位置。
如果所请求的网页的文件名的后缀是aspx，那么就把这个文件传送到aspnet_isapi.dll进行处理，由aspnet_isapi.dll把ASP.NET代码提交给CLR。
如果以前没有执行过这个程序，那么就由CLR编译并执行，得到纯HTML结果；如果已经执行过这个程序，那么就直接执行编译好的程序并得到纯HTML结果。
最后把这些纯HTML结果传回浏览器作为HTTP响应。
浏览器收到这个响应之后，就可以显示Web网页。
图2.1为ASP.NET程序执行的基本过程。
代码生成和ASP.NET所使用的编译类及方法是.NETFramework的一个标准的组成部分，它们位于System.CodeDOM命名空间中，该命名空间包含在程序集System.DLL中。
图2.1ASP.NET的程序执行基本过程
3系统总体设计
文中提到的教务管理系统采用3层架构模式，分别为Web显示层[7]，数据访问层和数据库。
系统的总体设计架构如图3.1所示：
3.1系统总体架构图
Web显示层即为ASP.NET页面层，为客户或者用户提供应用程序的访问，本论文中的系统以Web页面的形式实现。
数据访问层为Web显示层提供数据服务，一般封装操作数据库的选择，添加、更新和删除等操作，同时还为Web显示层提供访问数据库的接口或者函数等。
数据库连接通过一些函数如ExcuteSql（）函数来实现。
数据库位于系统最底层，它存储系统的所有数据。
3.1系统总体功能
教务管理管理系统有三类用户：
学生、教师和管理员。
学生模块功能简单，主要是对担任本班教学任务教师进行教学评价；教师要向管理员提交本学期所需要的教材信息、使用多媒体的信息并能及时查询审核信息；管理员要对所提交的各种信息进行处理汇总，同时管理员可以对教务通知进行添加、修改、删除等操作，并对学生和教师信息进行维护和更新。
学生用户使用前，要进行注册，之后系统根据学生的注册信息生成其登录界面，页面显示其所在班级全部任课教师的信息，学生直接在终端进行评分即可，并且学生只能在规定时间进行打分，提交评分信息后便不能再次评分。
教师用户使用前，要进行注册，之后系统根据教师的注册信息生成其登录界面，页面功能分教材征订、媒体申请和修改密码。
管理员由系统开发时设定，登录后即可进行教务通知的管理，用户管理，教材管理，多媒体管理和期中检查的汇总管理等。
3.2系统模块划分
为方便进行系统的开发，对系统进行模块划分具体如3.2图所示：
图3.2模块划分图
其中登录模块、注册模块和修改密码模块是公用模块；教师教材信息模块、教师多媒体申请模块是教师功能模块；教材信息汇总模块、多媒体信息汇总模块、期中检查汇总模块和教务通知模块是管理员模块；学生期中检查模块是学生模块。
3.3系统数据库设计
本系统所用到的表有Userinfo（用户表）、Art_info（通知信息表）、teacher_info（教师信息表）、student_info（学生信息表）、Course_details（课程信息表）、VoteInfo（教学评价信息表）、Media_info（多媒体信息表），Book_info（教材信息表），jiaocai（教材库表）。
各表具体设计如下：
（1）用户表UserInfo
用户表主要存储用户登录信息，包括用户名，用户号和密码等。
其中用户号是主键。
具体结构如图3.3所示
图3.3用户表
UserType是权限设置：
0-管理员、1-教师，2-学生。
登录根据此权限转向不同的界面。
MediaTag、BookTag、VoteTag分别为多媒体教材期中检查标记，由此判断用户是否进行过此操作。
（2）通知信息表Art_info
通知信息表主要存储教务通知的信息，包括通知的标题、容、发布时间以及最后更新时间等。
具体结构如图3.4所示：
图3.4通知信息表
其中ID是通知流水号，是表的主键。
（3）教师信息表teacher_info
教师信息表主要存储教师相关信息，包括教师的代号、参加工作时间以及教龄等。
其中教师代号为表的主键。
具体结构如图3.5所示：
图3.5教师信息表
（4）学生信息表student_info
学生信息表主要存储学生相关信息，包括学生的学号和所在班级代号。
其中学号为表的主键。
具体如图3.6所示：
图3.6学生信息表
（5）课程信息表Course_details
课程信息表主要存储课程相关信息，包括课程代号、课程名、班级代号、班级名、教师代号、课程性质、上课时间、上机时间以及使用是否使用多媒体。
其中CourseID和TeacherID是联合主键。
具体如图3.7所示：
图3.7课程信息表
（6）教学评价信息表VoteInfo
教学评价信息表主要存储对教师教学评价的相关信息，包括得ABCDE的数目以及总分等。
其中教师代号是主键。
具体如图3.8所示：
图3.8教学评价信息表
（7）多媒体信息表Media_info
多媒体信息表存储教师申请使用多媒体的相关信息，包括课件来源、自我评价、开始使用时间以及使用届数等。
其中教师代号和课程代号是联合主键。
具体如图所示：
图3.9多媒体信息表
（7）教材信息表Book_info
教材信息表用来存储教师申请的教材的相关信息，包括教材名、ISBN、、作者、版本以及数量等,其中教师代号和课程代号为联合主键。
具体如图3.10所示:
图3.10教材信息表
以上是本系统所使用的几表，每个表都把主键作为外键，各表都有一个代号字段，其中教师代号是主要的字段，把教师信息表、课程信息表、教材信息表、多媒体信息表以及教学评价信息表之间建立联系。
4系统详细设计与实现
4.1系统结构
在了解了系统的总体功能之后，我们这里列出教务管理系统的结构图：
图4.1教务管理系统结构图
用户登录后，通过读取表中不同的权限值，分别转向不同的用户界面，同时使用不同界面的相应的功能。
4.2公用模块
4.2.1登录模块
登录模块主要提供登录功能，用户通过该模块登录到系统，使用相应的功能。
用户输入用户名和密码，同时输入随机生成的验证码进行登录，加入验证码的目的是为了防止用户利用机器人自动注册、登录等。
所谓验证码就是一串随机产生的数字与英文字母组合成的4位字符串。
由于登录界面是系统的第一个提供给用户的界面，我们力求简洁，设计界面如下图：
图4.2登录界面
在登录模块中为了防止SQL注入式攻击采取了参数传值的方法，这样可以通过参数将非法的字符过滤掉。
登录模块应用Table来控制布局，为了美观在photoshop中创作的图片。
点击登录，根据权限转到相应的界面。
主要代码如下:
//用户的验证
//权限查询代码
if（bExist）
{
inttype=（int）（Session["id"]）;
if（type==0）
Response.Redirect（"adimin.aspx?
id="+Session["rnd"].ToString（）+"&&bt="+Session["UserName"].ToString（））;
if（type==1）
Response.Redirect（"teacher.aspx?
id="+Session["rnd"].ToString（）+"&&bt="+Session["UserName"].ToString（）+"&&action=0"）;
if（type==2）
Response.Redirect（"student.aspx?
id="+Session["rnd"].ToString（）+"&&bt="+Session["UserName"].ToString（））;
}
else
{
Response.Write（"alert（'用户名称或密码错误!
'）"）;
}
//end
4.2.2注册模块
与登录模块类似，同样采用参数传值的方法来防止SQL注入式攻击。
这里要求用户必须输入真实的信息和学号,否则，用户无权注册，如果注册的学号在数据库中不存在，将禁止注册。
这样就增加了系统的安全性，注册成功后，提示注册成功，同时转向login.aspx页面。
该模块主要采用HTML中的Table来控制页面布局，并使用了TextBox、DropDownList等控件来友好让用户输入相关信息，同时在输入确认密码时，如果与原输入密码不一致，系统将自动提示，重新输入。
界面也要力求简洁，设计界面如下图：
图4.3用户注册界面
4.2.3密码修改模块
为了增加用户信息安全性，我们提供了密码修改模块方便用户更改自己的登录密码。
设计界面如下图：
图4.4密码修改界面
通过数据库查询，利用Session中的用户名信息，修改密码。
实现类似与注册模块，不过注册模块要使用insert语句，而这里要使用update语句。
这两个模块都调用ExcuteSql（stringstrSql）函数执行操作。
关键代码如下:
//ExcuteSql（）函数
SqlConnectioncon=newSqlConnection（）;
con.ConnectionString=System.Configuration.ConfigurationSettings.AppSettings["DSN"];
con.Open（）;
//添加纪录...
SqlCommand=newSqlCommand（strSql,con）;
.ExecuteNonQuery（）;//
con.Close（）;
//end
在这里通过strSql查询语句的参数传递进行调用此函数。
4.3教师功能模块
教师功能模块主要分为教材征订模块和多媒体申请模块。
4.3.1教材征订模块
教师用户凭借用户名和密码登录系统，如果是第一次登录，点击相应的button来操作。
根据上面的输入信息，来填写教材信息，每一项都是必填项目，否则
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