基于高级数据库的学校信息课程管理系统.doc
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2010-2011第2学期
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主标题：
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高级数据库期末考核
题目：
基于高级数据库的学校信息课程管理系统
学生姓名
学号
任课教师
二级学院信息学院
专业名称计算机信息管理
班级
2011年6月11日
一、综述（10分）
1、数据库设计和功能设计在信息管理中的区别。
u数据库设计
是对于一个给定的应用环境提供一个确定最优数据模型与处理模式的逻辑设计，以及一个确定数据库存储结构与存取方法的物理设计，建立起既能反映现实世界信息和信息间的联系，满足用户数据库要求和加工要求，又能被某个DBMS所接受。
同时能实现系统目标并有效存取数据的数据库。
数据结构化是数据库和文件系统的根本区别。
在描述数据时不仅要描述数据本身，还要描述数据之间的联系。
数据可设计的方法从本质上仍然是手工设计的方法，其基本思想是过程迭代和逐步求精。
数据库设计分为6个阶段：
需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护。
即使书籍库设计的过程，又是数据库应用系统的设计过程。
数据库是应用程序的基础，数据库设计的好坏直接关系到系统运行质量和后期开发，数据库设计应遵循以下原则：
1.根据资料的不同用途、使用要求和安全保密性等决定资料的整体组织形式和资料表结构。
2.遵循独立性原则，按规范化设计数据库，减少资料堆栈。
3.设法提高程序的运行效率和减少程序的复杂度。
数据库的安全性和保密性设计，保护主要涉及保护数据库的存储位置、保证数据访问的最小特权、对使用者和调用者授权并验证、保护数据库驱动程序、编写安全的数据访问代码：
1.严格把好硬件关，使因硬件引起的数据丢失或损坏降至最低水平
2.数据库服务器采用双硬盘。
每周进行一次数据备份，保证数据的安全
3.通过友好而有效的用户界面，尽可能地减少由于用户误操作而引起数据丢失或错误更改
4.通过全方面多层次的培训工作，增强用户的操作技能和管理技能
5.对整个应用程序进行严格的测试，保证应用软件的可靠性
6.建立严格的规章制度，控制软盘及光盘的使用，减少因病毒引起的数据损坏
7.给不同的用户授权，并赋予不同的操作权限
u功能设计
是以消费者的潜在需求为依据,设计产品的功能，经过功能的成本核算后,由专业人员进行产品设计、企业安排生产、通过定价分析，开展针对性的营销,使企业跳出产品同质化陷阱。
功能设计实质上是市场细分理论的深化，市场细分方法有好多种，但归根结底都是以功能细分的。
今天的商战已演变为消费心理战。
战场的胜利者总是那些最早破译顾客购买行为动机的企业。
在功能细分后的市场，往往能出现具有绝对优势的新领导品牌。
功能设计师就是帮助企业成为名牌的指路人。
功能设计中包括功能模块的设计：
功能模块是指数据说明、可执行语句等程序元素的集合，它是指单独命名的可通过名字来访问的过程、函数、子程序或宏调用。
功能模块化是将程序划分成若干个功能模块，每个功能模块完成了一个子功能，再软件结构图示
把这些功能模块总起来组成一个整体。
以满足所要求的整个系统的功能。
功能模块化的根据是，如果一个问题有多个问题组合而成，那么这个组合问题的复杂程度将大于分别考虑这个问题时的复杂程度之和。
这个结论使得人们乐于利用功能模块化方法将复杂的问题分解成许多容易解决的局部问题。
功能模块化方法并不等于无限制地分割软件，因为随着功能模块的增多，虽然开发单个功能模块的工作量减少了，但是设计功能模块间接口所需的工作量也将增加，而且会出现意想不到的软件缺陷。
因此，只有选择合适的功能模块数目才会使整个系统的开发成本最小。
功能设计的原则：
1，整体性
从整个系统的角度进行考虑。
系统的代码要统一，设计规范要标准，传递语言要尽可能一致，对系统的数据采集要做到数出一处、全局共享，使一次输入得到多次利用
2.灵活性
系统应具有较好的开放性和结构的可变性，采用模块化结构，提高各模块的独立性，尽可能减少模块间的数据耦合，使个子系统之间的数据依赖简直最低限度
3可靠性
可靠性是指系统抵御外界干扰的能力受外界干扰时的恢复能力。
一个成功的管理信息系统必须具有较高的可靠性，如安全保密性、检错及纠错能力、抗病毒能力等。
4.经济性
经济性指在满足系统需求的前提下，尽可能减少系统的开销。
一方面在硬件投资上不能盲目追求技术上的现金，而应以满足应用需要为前提；另一方面。
系统设计中应尽量避免不必要的复杂化，各模块应尽量简洁，以便缩短处理流程、减少处理费用。
2、高级数据库和数据库原理应该如何结合？
数据库技术从20世纪60年代中期产生至今已经有40多年的历史，数据库技术一直是最活跃、发展速度最快的IT技术之一。
随着网络和多媒体技术的迅猛发展，数据库的应用也得到了更广泛的拓展，数据库进入了一个新的时期，现代数据库技术融合多种技术，数据库新技术正在不断发展。
学习者掌握：
1）数据库预备和基础知识；
2）数据库系统方面的技术延伸；
3）基于分布环境下的数据库技术；
4）数据库研究与应用的较深入的课题；
5）数据库的协同工作技术和综合应用实例。
由高级数据库与数据库原理知识的结合，使得现代数据库系统成为一个不断发展的范畴，是继承了传统关系数据库技术和计算机新技术，以适应现代工程型应用。
从而形成新型数据库集合，能带来在基本概念、原理、技术、方法与机制等方面的根本变化。
高级数据库在数据库的基础上有了新特征：
1.多维性----每个数据对象不再是唯一由其值来表示，每一个值还有一个与其相联系的时间，既数据是二维的，更进一步，如果联系到空间，其值就是三维的。
2.易变性----数据的对象频繁的发生变化，其变化不仅表现在数据的值上，而且表现在它的定义上，也就是数据的定义动态的改变。
3.多态性----数据对象不仅是传统意义下的值，还可以是过程、规则、方法、模型等，甚至是声音、影响、图形等等。
高级数据库在数据库的基础上整体方面有较大的技术改进：
相对于传统的数据库而言，在数据模型及其语言、事务处理与执行模型、数据库组织与物理存储等各层上都集成了新的技术、工具与机制：
1．时态数据库技术
2．实时数据库技术
3．主动数据库技术
4．面向对象数据库技术
传统的数据库技术与高级数据库有机结合、互相渗透、是的数据库技术新的内容层出不穷。
数据库中的某些概念、技术内容、应用领域，甚至某些原理都有了重大的变化。
利用高级数据库技术建立一系列新的数据库系统。
传统数据库系统是整个数据库系统大家族中的基础一员，高级数据库是在传统数据库的基础上建立起来的，没有传统数据库，高级数据库也无从谈起。
所以应该踏实的扎实的掌握数据库基础的知识，能灵活运用自如，信手拈来，在非常熟悉的基础上再深入学习和研究高级数据库，充分学习现代最新的高级数据库知识和应用范畴，扩展到各个领域，进行多元化知识的运用，这样才能走的更高更远！
3、你对高级数据库课程的批评和建议。
由于数据库课程也是由孟宪虎老师教课的，所以这次学习高级数据库感觉很亲切，也想多比较熟悉孟老师的教学方式，在一定程度上减轻了我们接受新知识的隔阂等！
我觉得数据库一直是一门很重要的学科！
在计算机领域，无论什么模块都必须用到数据库做后台支柱，正因如此，数据库的重要性可想而知，没有任何程序员说仅仅制作了程序页面而不懂数据库的！
当然学习数据库的过程相对于其他科目而言稍微略显枯燥，所以呢，我个人认为数据库最好可以引用我们身边的例子，详细介绍制作过程，从初始建立数据库到后期的关联约束等都能一步步的演示，这样的话，从整体而言有连贯性，而不会出现选取其中内容上机练习却使得同学们都不会的状况！
当然总体来说，高级数据库这门课程还是挺有必要学习的，毕竟对数据库只懂皮毛的话以后工作势必受到能力项目等的约束，不利于个人的发展啦！
4、参考文献
《数据库系统---设计、实现与管理》电子工业出版社2004年
《数据库系统概念》2006-10出版
《数据可系统教程》施伯乐、丁宝康、汪卫编著高等教育出版社
《现代数据库系统及应用》汤庸、叶小平等高等教育出版社
《数据库技术新进展》李昭原清华大学出版社
《数据库系统概论》萨师煊、王珊高等教育出版社
二、设计一个数据库应用系统
l需求分析（10分）
1、分析应用环境，搞清设计系统的目标、主要解决的问题、边界；确定数据需求、数据处理、数据存储；明确应用环境的信息流向，并用文字详细描述上述的分析和应用系统的业务流程。
1.1应用环境分析
随着社会信息化技术的发展，管理信息系统在各个领域发挥着越来越大的作用。
杭城的下沙高教园区的大学逐日增多，大学也应由扩招，学生数量，学校硬件软件等功能逐日发展和完善，因此，针对学校及教师学生的日常工作和学习，开发的本系统学校管理系统得以迎合各大高校的需求，特别是在选课时期，访问量剧增时，确实是考验系统稳固、快速、准确等的要求！
所以一个有效的课程系统的管理是必须的，也是必要的。
它将为各大高校的选课工作带来很大的方便，大大减少了纯人工方式会给人们带来的不便，减少了人力资源的浪费。
随着各大高校的扩招及信息化社会的到来，学校为了合理规划人力资源的利用，保证学校信息的安全性，对信息化处理数据的要求也越来越高。
学生选课系统就是为了减少学校对信息管理的工作量，增强学生选课及成绩信息管理的安全性的双重要求下出现的。
选课系统是依据大学的选课需求进行设计的。
本系统可以分为登录、排课和选课3个子系统。
登录子系统区分排课者（也即系统管理员）、教师和学生这三者的不同身份，在页面中根据身份判断其相应具有的权限来使用这套系统。
排课子系统主要供排课者使用，排课者可以在这里完成简单的排课功能。
选课子系统主要供学生选课使用，在这里可以进行与选课有关的活动，例如查询课程信息、提交选课申请、撤销申请、查询选课情况等。
本系统采用B/S结构，以SQLServer2005作为数据库服务器，ASP动态网页技术实现网上选课和管理功能，是一个基于校园网络的信息管理系统。
整个系统界面简洁友好，操作简单方便，运行稳定可靠，在高校中具有实际意义。
其作用范围为所有在校本科生和在校研究生和教师和系统管理员。
使学生能够方便地通过本系统进行成绩地查询和选课，使教师能够通过系统进行成绩地录入，使系统管理员能够通过本系统方便的进行课程信息（包括已选课程信息），用户信息地维护，切实地减少了学校对信息管理的工作量同时也提高了信息的安全性。
1.2用户特点
本系统的最终用户就有三类：
学生，教师，系统管理员。
系统的管理员的技术特长就是能够熟练的进行数据库的维护，保证学校信息的安全性。
该学生选课系统的使用频度大概使每学期的开学选课时期和学期末的成绩录入和成绩查询时期。
经过调查我们发现，发现学校已存在的管理课程系统有很多缺点和漏洞，存在问题如下：
1.更新信息不及时，造成不能及时查询课程的名称、内容、上课地点、考试时间等一系列信息，某些选修课程因为前序课程或者教学管理资源的限制，要求系统能对课程选修人数、选修学生年级、专业等进行限制。
2.在选课期间，全校的同学几乎在同一时段访问该信息系统，此时，信息系统几乎不能登录，不能正常的现实课程信息，造成一部分同学没能及时选上课程，选课过程需具有时效性，系统要能在短时间内响应大量学生的查询和选课要求，並及时处理。
3.针对编排课表时，教务部门能及时掌握课程选修情况，系统界面直观，操作简单，学生不需经任何培训即可操作。
4.系统要提供数据输出接口以供教务员作后期处理及保存。
包括作为以后查询和评估使用的资料。
5.安全性不够高，只需要输入用户名和密码就可以进了，有出现过学生帐号被盗，已选课程被删，导致学生未能选上该门课，不过这是小概率事件，我觉得除了用户名和密码之外，再加上验证码或者设置2级密码或者也可以设置手机密保。
6.还有第一次选课的缺乏人数限额导致了可选人数大大超过实际接受人数，从而让绝大部分选择热门课程或热门教师的人被调到第二轮选课，而这一设置并非能减少第一轮选课可以给第二轮选课压力
1.2.1系统要实现的功能分为二大模块：
l管理员模块:
1.负责统一管理，包括课程的查询、添加、修改和删除；
2.限制选修条件的管理，包括条件的添加、修改和删除；
3.统一管理用户，包括管理员和学生用户的管理；
4.系统公告的管理；
5.数据的管理和数据导出；
6.管理员密码管理和学生密码的初始化操作。
l教师模块:
1.负责统一管理，包括课程的查询、添加、修改和删除；
2.限制选修条件的管理，包括条件的添加、修改和删除；
3.数据的管理和数据导出；
4.教师密码管理信息操作。
l学生选课模块：
1.从课程列表中选择所要选修的课程；
2.查询已选课程及其相关信息，包括上课时间及地点；
3.修改自己的登录密码。
1.3对功能的规定
1，课程信息添加：
管理员用户登录后，进入课程信息管理功能单元，输入课程号，课序号，课程名称，教师姓名，开设院系这些数据后提交数据，完成课程信息地添加操作，此时在选课表中将出现刚才添加的课程的有关信息。
2，课程信息修改：
管理员用户登录后，进入课程信息管理功能单元，如果是已经登录了，选择要修改的课序号，选定后就可以修改该选定课程的课程编号，课序号，课程名称，教师姓名，开设院系，提交后就得到该门课程修改后的信息。
3，课程信息删除：
管理员用户登录后，进入课程信息管理功能单元，如果是已经登录了，选择要删除的课程的课序号，提交后，就将选定课程删除了。
4，已选课程信息的维护：
管理员用户登录后，进入选课程功能单元，就可以看到学生已选的课程，可以通过选择相应的课程号来将相应学生的选课记录删除。
5，用户信息添加：
管理员用户登录后，进入用户信息管理功能单元，如果是已经登录进入了，输入用户名，用户密码，但是此时的用户必须与学生信息管理系统中的学生相对应，即用户必须是存在的。
提交后就将新用户添加到了用户组里面，即这个用户可以使用该系统了。
6，用户信息修改：
管理员用户登录后，进入用户信息管理功能单元，如果是已经登录进入了，选择要修改的用户的用户名，点击后就可以修改该用户的密码。
点击提交后就完成了该用户信息的修改，就得到了该用户修改后的信息。
7，用户信息删除：
管理员用户登录后，进入用户信息管理功能单元，如果是已经登录进入了，选择要删除的用户的用户名，提交之后就将该用户删除了。
用户组里面将不存在改用户。
8，学生选课：
学生用户登录后，进入选课管理功能单元，如果是已经登录进入了，输入课程号，课序号，提交之后系统会在已存在的课程信息表中查询该生所属专业应修的课程，如果该门课程存在就可以看到选择的课程出现在了课程列表里面，同时该记录也会出现在已选课程信息里面。
如果不存在则输出错误提示信息“没有该门课程”。
9，成绩查询：
学生用户登录后，进入成绩查询功能单元，如果是已经登录进入了，点击课程名称，就可以看到该门课程的成绩，同时点击全部课程就可以看到全部的课程信息及对应的课程成绩，和该学期的学分绩点。
10，成绩录入：
教师用户登录后，进入成绩录入功能单元，选择相应学生的学生编号，输入该学生的成绩，提交之后就完成了成绩的录入。
该成绩即可对应的出现在相应学生相应课程的成绩列表之内。
其数据流图如下：
成绩
网上选课管理系统
用户
系统管理员
录入的选课信息
录入的用户信息
查询的用户信息
成绩信息
选课方案建议
选课信息
D3成绩记录
系统管理员
1提供选课方案
2处理选课信息
4提供成绩查询
3修改选课信息
用户
用户信息
录入的成绩
D1选课方案
选课方案
选课方案建议
选课信息
新的选课信息
成绩清单
D2选课信息
选课信息
新的选课信息
系统管理员
1．1处理用户信息
1．2提供相应选课方案
用户
4提供成绩查询
2．2处理选课信息
2．1接受选课信息
3修改选课信息
成绩清单
D3成绩记录
成绩
用户信息
用户信息
选课方案建议
选课方案
D1选课方案集
选课信息
D2选课信息
选课信息
选课信息
新的选课信息
1.4对性能的规定
1.41精度
此系统的输入数据大多数为字符串类型，也有表示成绩的浮点数，精度为5
14.2时间特性要求
响应时间要求：
对于管理人员输入的用户信息应该在人们所能接受的等待时间来确定，通常为1-2s。
更新处理时间要求：
用户输入数据后，对于该操作人员输入的数据处理时间应该是毫秒级的。
数据的转换和传输时间的要求也应该在人们的接受的等待时间内；
1.4.3灵活性
l 在操作方式上若发生变化，如无法使用浏览器进入系统，那么，可以使用命令方式进入如：
可以通过编写java程序与数据库联接,实现登录。
l 因为本系统开发是使用jsp实现，这种开发技术具有java一样的很好的系统移植性。
l 对于数据精度方面，应在数据库中加以限制；实现实体完整性，用户自定义完整性约束。
l 在设计界面结构和数据结构是应留有对以后扩充系统功能的余地，如可以在每个数据字段上设计多个自定义字段。
1.4.4输入输出要求
l 对输入的数据的输入媒体应是文字形式，对于浮点类型的数来说，其数值范围应该在数据库的完整性约束里面进行约束。
输入格式应与数据库关系表的格式相对应，以减少输入格式的设计难度。
l 输出设备采用显示器，打印机方式。
输出介质为纸张，磁盘，光盘等。
输出方式采用图形输出；
当发生异常输出时编写系统时应及时报错，提示“输入有误，请核查”不进行数据处理操作。
1.5故障处理要求
对于该学生选课系统，用户提出的故障可能有：
软件无法安装或者软件停止运行以及此时应该采取什么措施恢复数据。
当软件无法安装时，可以查看帮助手册，安装相关软件或者修复受损文件。
当软件停止运行时，强行关机重启后，可以根据系统的自动备份或者在操作之前的手工备份来恢复数据，保证系统数据的正确性。
1.6安全性要求
因为学生选课系统关系到学校及学生的重要成绩信息，所以对于学校而言对安全保密性的要求非常严格，此系统是面向所有的在校学生，老师及系统管理员，大多数人都不是专业的计算机操作人员，因此对该系统使用的方便性要求也较高
1.7可扩充性要求
任何软件都有缺陷，对于学生选课系统但学校的需求发生变化时，增加一个新的功能模块，要求系统能够很好地对其进行扩充，既可补充性。
1.8可维护性要求
当操作系统平台发生变化或者支持软件学生信息管理系统发生变化时，为了适应这些变化必需对系统进行维护，即要求有可维护性。
1.9设备
服务器段：
装有MicrosoftSQLServer2005
客户端：
WindowsVista操作系统，MicrosoftSQLServer2008。
下面是系统的状态图：
空闲状态
活动状态
有效
选择执行的业务
处理相应的业务
不继续
打印
Entry/验证登录
Exit/退出
取消操作或验证错误
维护状态
说明：
1.当系统不使用时，系统处于空闲状态，等待用户的登录。
2.一旦用户登录系统进入“活动状态”，此状态是一个组合状态，执行时首先从进入事件（Entry/验证登录）开始，若登录有效则进入“有效”状态，后无条件的进入“选择执行的业务”状态以及“处理相应的业务，若不继续处理业务，则进入“打印”状态。
若登录无效或执行过程中取消操作，则首先执行“退出事件”（Exit/退出）后进入“空闲状态”。
l 当系统处于空闲状态时可定期的对系统进行维护。
2、收集有关数据的各种信息，包括静态和动态两方面的数据，前者是关于数据定义或描述信息，后者是关于数据的使用与操作信息。
1.学籍管理
“学籍管理”主要包括了高校学籍管理的常用信息，提供对学生学籍基本信息的录入、查询、修改、打印输出、维护等常用功能，并提供学号编排、学生照片输入与显示、学籍变动（留级、休学、跳级、转班、转学、退学等）、奖惩登记、毕业情况等功能。
2，教师管理
“教师管理”用于管理教师相关的信息，提高教学质量，保证教学工作的高效运行，包含的功能模块如图：
教师管理
教师基本信息
教师任课档案
教师奖惩档案
教师考评管理
教师课时数统计
“教师基本信息”用于管理教师基本信息，如所学专业、学历、毕业院校等。
“教师任课档案”用于管理教师任课档案信息，如教师姓名、学年和学期、任课班级、课程、周时数、总时数等。
“教师奖惩档案”用于管理教师奖惩档案信息，如教师姓名、奖惩日期、类别原因、奖惩名称、奖惩级别等。
“教师考评管理”用于对教师进行考评。
“教师课时数统计”用于统计教师工作量。
“教师进修档案”用于管理教师进修档案信息，如教师姓名、进修日期、进修科目、进修单位、进修成绩等。
3.排课选课管理
“排课选课管理”用于根据教学计划、教室资源、教师资源等，制定每学期的课程表，包含的功能模块如图：
排课选课管理
全校排课设定
班级课程配置
教师排课设定
教室排课设定
课程信息录入
教室分区设定
考务成绩管理
排课时段设定
人工排课
自动排课
条件设定
学生选课
“条件设定”用于设置排课的一些限制条件，如班级、教师、教室的排课时段限制。
“全校排课设定”用于对某学期全校课表的共同部分进行设置，如课表的统一表头、每天上课节数、统一的排课时段等进行设置。
“班级课程配置”用于对某个班级某学期具体开设的课程分别进行排课时段、单双周、连堂课等特殊情况设置。
“教师排课设定”用与对个别教师的排课时段进行特殊设置。
“教室排课设定”用于对个别教室排课时段进行特殊设置。
“课程信息录入”用于对一些临时添加修改的课程（不在教学计划之列的）进行设置。
“教室分区设定”用于把学校所有教室依据空间位置、使用类别等进行分区分组设置。
“排课时段设定”用于设置在一周的哪些时段安排课程，针对不同的班级，教室，教师只要他门的排课时段相同可以通用。
“合班信息设定”用于对公共选修课打破行政班级的限制，在某个学期临时性的把几个班级组合在一快上课。
“人工排课”用于对自动排课进行人工干预，常针对那些调课，代课进行临时处理。
“自动排课”用于根据排课管理员设置的课程信息，以班级进行自动的排课。
“学生选课”用于学生选择本学期的课程，目前一般都在网上直接完成。
4.考务成绩管理
“考务管理”用于根据课程自动生成本学期的考试地点，考试时间，监考老师等数据，并对考试的过程和结果进行监控。
“考务信息发布”用于发布考务信息，如学年，学期，期中（期末）考试，考试时间等，以及其他一些有关考务的事项。
“考试日程安排”用于管理考试日期、时间、考试科目、考试班级、监考教师、考场等信息。
“评卷安排”用于对评卷专业，评卷科目，评卷教师，评卷教师，时间等评卷信息进行管理。
“考场情况记录”用于对考场情况进行管理，如考试班级，考试科目，应考认数，实到人数
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