软件工程设计报告.docx
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软件工程设计报告
燕山大学
专业综合训练设计报告
教学信息管理系统
学院信息科学与工程学院
年级专业*级计算机科学*班
学生姓名冷**
指导教师
提交日期2013/1/10
摘要
本次综合训练管理信息系统设计在Windows7平台上，以VisualStudio2010作为界面开发工具，SQLServer2008作为数据库工具，应用以C#为编程语言的ASP.NET技术进行系统设计，分析设计了C/S模式的“教学信息管理系统”。
系统数据库在服务器端运行，管理员可以通过客户端访问装在服务器端的应用程序，并操作后台数据库。
本报告中首先说明了该系统的特点与业务需求，之后详细说明了系统的业务流程和系统开发流程，重点介绍了系统各模块的功能及相关功能的具体实现。
本系统采用网页—服务器—数据库三层架构模式，用户的查询操作和管理操作均在页面上完成，更新信息和请求信息从页面传到服务器上，再在服务器上对数据库进行操作，更新数据或查找数据。
本系统主要包含5个功能模块：
用户登录模块，查看所有信息模块，管理教师信息模块，管理课程信息模块，精确查询模块。
主要通过Web对信息进行管理和查询。
该系统功能完善、用户界面友好、运行稳定，可进行简单的教学信息管理，实现要求的功能。
关键词教学信息管理系统；C/S开发模式；教学信息管理系统；VisualStudio2010；SQLServer2008；C#；ASP.NET
代码请参看本人文库下的文件
摘要………………………………………………………………………………………1
第1章绪论……………………………………………………………………………3
1.1课题背景………………………………………………………………………3
1.2课题意义………………………………………………………………………3
1.3选题依据………………………………………………………………………3
第2章需求分析………………………………………………………………………4
2.1问题定义……………………………………………………………………4
2.2可行性分析…………………………………………………………………4
2.3需求分析…………………………………………………………………5
2.4建立模型……………………………………………………………………7
第3章总体设计和详细设计…………………………………………………………12
3.1基本设计理念和处理流程…………………………………………………12
3.2数据库设计…………………………………………………………………14
3.3用户界面设计………………………………………………………………16
3.4数据库配置…………………………………………………………………21
结论………………………………………………………………………………………26
参考文献…………………………………………………………………………………27
第1章绪论
1.1背景和意义
现代信息技术的飞速发展给我们生活带来了极大的便利，尤其对于复杂的信息管理，计算机能够充分发挥它的优越性。
作为计算机应用的一部分，管理信息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、寿命长、实时性好、成本低等。
将信息技术运用到教学管理系统中已经有很长的时间了，在实际应用中也有很多堪称完美的实例。
信息技术在给我们带来方便的同时，也能让我们时刻体会到数字化的乐趣。
本次学科综合训练主要进行了对教学信息管理系统的基本功能的分析和设计，通过对这些主要功能的设计和分析，了解一个完整的教学信息管理系统应具备的功能，同时加强对软件过程的理解，增强软件开发能力，提高编程水平。
1.2主要内容和工作
（1）前期准备：
定位用户人群，做好需求分析工作。
作为一个教学信息管理系统，使用者以管理员和教师为主，教学信息管理更新界面应简单易用，输入方便，对数据库的操作，如增添、删除、查找、修改，应尽量在管理界面上即可实现。
针对用户对系统的实时性要求较高的特点，要做好数据库的设计。
需求分析之后要进一步明确问题域，站在用户人群的角度进行开发。
进行可行性分析，从经济、技术、操作等方面入手，看问题能否解决。
（2）设计实施：
对系统功能进行调查分析，逐步抽象，构造功能模块，建立系统的功能模型、数据模型、动态模型。
然后进行总体设计，完成系统的大致框架，画出层次图。
然后再进行详细设计工作，完成数据编码工作，设计出数据库和人机界面。
1.3选题依据
本课题选取自《2012秋季09级计算机科学与技术专业综合训练安排》，主要考察学生对数据库配置和操作的技巧以及界面设计技巧。
教学管理系统与本人的学习生活比较接近，所以对系统的要求也有所了解。
第2章需求分析
2.1问题定义
在教学信息管理系统中，要解决的主要问题是如何用计算机实现教学信息的录入，修改，公布，查询，删除等管理操作，需要借助SQL数据库的数据管理功能。
首先需要一个管理员账户进行信息管理，管理员账户是所有教学信息的最原始提供者，使我们这个系统的主要使用者。
管理员账户登录后，需要显示所能进行的操作，以供管理员选择要进行什么操作，此时就要将系统的功能模块分出来，要完成什么操作一目了然。
选择操作后，管理员就可以针对具体的问题，向系统提交数据，完成数据库数据的新增、删除、查找、更改和更新。
系统要求使用便捷，界面友好，能在短时间内掌握使用方法。
因此在人机交互界面的设计中要尽量简洁，剔除多余的元素，合并零散的元素，设计出集成性能较好的人机交互界面。
在数据库设计上，要分析好数据实体以及实体间的关系，将实体元素设计全面，避免出现数据冗余。
这些问题，我们都要在教学信息管理系统中解决。
2.2可行性分析
（1）技术可行性：
当今时代是飞速发展的信息时代。
随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。
使用计算机进行信息控制，不仅提高了工作效率，而且大大的提高了其安全性。
以我们目前掌握的数据库和编程知识，完全可以设计出符合要求的教学信息管理系统，并可以投入使用。
（2）经济可行性：
该系统的搭建仅需一台服务器和一台管理主机，设计工具也只需一台个人电脑，使用VS2010即可完成全部设计工作。
而且学校实验室有多台符合要求的机器，我们只是加以利用，就可实现对教学信息的快速高效的管理操作，同时又避免了人工管理时的诸多矛盾弊端。
（3）操作可行性：
该系统操作简单，对于管理员来说，只要会打字，熟悉教务管理业务即可完成操作，而且又有文字提示信息；对于教师，只需登录个人账户就可以查询最新的教学安排，根据导航就可以查询到自己所需要的信息。
所以，整体操作特点就是简单易学好用。
2.3需求分析
2.3.1系统需求
教学信息管理系统应该具有信息准确全面、反应灵敏快捷、界面简洁友好、易用稳定等特点。
系统由服务器和网站信息构成，与普通的教务管理系统的教学管理模块相同，采用Web方式进行访问。
2.3.2功能需求
1.用户登录功能：
用户通过登录进行查询和管理操作，用户分为管理员和教师两类，管理员能对教学信息进行更新，删除，查询，修改等操作，教师用户只能对教学信息进行查询操作；
2.查看所有功能：
此功能应能显示当前所有的教学信息，包括教师的个人信息，及其所任教的课程信息；
3.教师信息管理功能：
此功能的用户主体仅包含管理员，管理员可使用此功能在Web上管理教师信息，对数据库的信息进行修改和更新，主要数据对象是教师的个人信息；
4.课程信息管理功能：
此功能的用户主体仅包含管理员，管理员可使用此功能在Web上管理课程信息，对数据库的信息进行修改和更新，主要数据对象是课程的主要信息；
5.精确查询功能：
此功能的用户主体包含管理员和教师，此功能可以根据教师姓名，查找教师的个人信息和任课信息，也可以根据开课时间和课程名称查看课程信息和任课教师的个人信息；
6.统计功能：
管理员可以通过此功能对信息进行统计。
如统计当天网站的访问量；
7.错误提示功能：
能对操作中的错误进行提示。
2.3.3数据流图
系统的数据流图如下所示，图中共有3个数据终端，分别为管理员、教师和Web端。
管理员将登录信息填到相应的表单中，提交到登录处理模块中，登录处理模块验证账户通过后，进入管理员页面，管理员可以在这个页面中进行信息管理和信息查询。
教师将登录信息填到相应的表单中，提交到登录处理模块中，登录处理模块验证账户通过后，进入教师登录页面，此时用户只能进行查询操作，而不能进行数据的管理操作。
教学管理系统服务器在收到用户请求后，在服务器端进行处理，根据请求内容从数据库中抽取相应的数据，在页面数据空间中显示出来，完成一次操作。
管理员进行更新操作时，将更新的数据填写
到相应的表单，点击提交后，数据信息将提交到服务器，并在数据库中进行更改，同时将页面刷新，显示最新的数据。
图2-1上层数据流图
图2-2底层数据流图
2.4建立模型
根据需求分析文档，构造系统的数据模型、功能模型、动态模型。
其中数据模型用ER图表示，功能模型用用例图和数据流图表示，动态模型用状态转换图和事件跟踪图表示。
2.4.1数据模型：
用ER图表示系统的数据模型，本系统中共有两个实体，分别为教师和课程。
教师的属性有教工编号，教师姓名，年龄，性别，职称；课程的属性有课程号，课程名称，任课教师编号，开展学期。
各实体相互间关系已在图中标明。
图2-3系统ER图
2.4.2功能模型：
数据流图见图2-1上层数据流图和图2-2底层数据流图。
用例图用于表示系统的基本功能，表明系统所能完成的工作。
在本系统中，教师能够用到的功能有查看所有和精确查询，管理员能够用到的功能有查看所有，精确查询，管理教师信息，管理课程信息。
通过这几种功能便能完成教学信息管理系统的全部工作。
图2-4用例图
2.4.3动态模型：
图2-5系统状态转换图
动态模型包括状态转换图和事件跟踪图。
状态转换图表示的是系统状态的转换，其中包含了能够触发状态转换的事件和当前状态下要进行的动作。
事件和动作都在图中做出标示，具体的处理过程的语言描述请参见第三章3.1节的基本处理流程。
下图为系统的事件跟踪图，事件跟踪图能反映出人机交互的过程，由行为实体和动作组成。
此过程为进门时的事件跟踪图，行为实体主要有用户、服务器、数据库，动作在图中已经标出。
图2-6事件跟踪图
第3章总体设计与详细设计
3.1基本设计理念和处理流程
本系统以数据库技术和ASP技术为依托，通过对教学信息管理模式进行抽象化分析，利用网页显示和数据库操作来完成系统功能。
整个系统分为三大部分，分别是用户登录部分，查询部分和管理部分。
又可细分为五个模块，即用户登录模块，查看所有模块，管理教师信息模块，管理课程模块，精确查询模块。
本系统采用网页—服务器—数据库三层架构模式，用户的查询操作和管理操作均在页面上完成，更新信息和请求信息从页面传到服务器上，再在服务器上对数据库进行操作，更新数据或查找数据。
具体的操作流程是：
用户打开网站，显示的是网站主页Default.aspx，这是一个登录界面，用户在这里输入自己的用户名和密码，若验证通过，是管理员则进入管理员页面，是教师就进入教师个人中心。
此时页面上会有可以选择的操作，用户可以根据自己的需要点击按钮，进行自己想要进行的操作，然后再根据提示进行相应的信息输入和查询。
总体设计先画出系统层次图。
系统层次图如下：
图3-1系统层次图
功能模块：
用户登录模块：
用于用户输入账号和密码进行登录，进行身份验证，区分管理员和教师。
查看所有模块：
查看当前所有的教学信息，包含教师个人信息和任教课程信息。
管理教师信息模块：
对教师信息进行管理，管理员通过填写表单在Web上直接进行增删查改等操作，提交后服务器对数据库进行更改。
管理课程信息模块：
对课程信息进行管理，管理员通过填写表单在Web上直接进行增删查改等操作，提交后服务器对数据库进行更改。
精确查询模块：
可根据教师姓名进行查询，也可根据课程名和开展学期进行查询，查询在服务器端进行。
3.2数据库设计
3.2.1数据库概念结构设计
系统E-R图如图2-3所示。
类图
图3-2类图
3.2.2数据库的逻辑设计
根据系统功能设计的要求以及功能模块的划分，对于系统信息数据库，可以列出以下数据项和数据结构：
1．教师信息表
教师信息表包括教工编号，教师姓名，年龄，性别，职称5个字段。
教师信息表如表3-1所示。
表3-1教师信息表
名称
字段名称
数据类型
主键
非空
教工编号
T#
CHAR
YES
YES
教师姓名
TNAME
CHAR
NO
NO
年龄
AGE
CHAR
NO
NO
性别
GENDER
CHAR
NO
NO
职称
TITLE
CHAR
NO
NO
2.课程信息表
课程信息表包括课程号，课程名，教工编号，开展学期4个字段，课程信息表如表3-2所示。
表3-2课程信息表
名称
字段名称
数据类型
主键
非空
课程号
C#
CHAR
YES
YES
课程名
CNAME
CHAR
NO
NO
教工编号
T#
CHAR
NO
NO
开展学期
TERM
CHAR
NO
NO
3.3用户界面设计
本系统的界面由VS2010设计，使用html语言作为标记语言，可以在大多数浏览器上查看。
用户界面设计如下:
用户根据提示输入用户名和密码，点击登录，进入相应页面。
图3-3用户登录界面
进入管理界面，可以选择要进行的操作。
图3-4用户中心界面
点击“查看所有”按钮，显示所有信息，点击“管理教师信息”按钮进行管理。
图3-5查看所有界面
图3-6管理教师信息界面
点击“插入”可以添加信息。
图3-7添加信息界面
点击“管理课程信息”进行课程管理。
图3-8管理课程信息界面
点击“插入”添加新的课程信息。
图3-9添加课程信息界面
返回用户中心，点击“精确查询”按钮，根据条件查询信息。
图3-10精确查询界面
3.4数据库配置
本系统选用SQLserver2008作为数据库管理工具，SQLserver2008是一款出色的数据库管理工具，对于这种中小型的系统是最好不过的了。
图3-11连接数据库
图3-12创建教务管理数据库，制作表
图3-13课程信息表
图3-14教师信息表
图3-15系统文件
3.5程序编码
代码部分过于冗长，故在此省略，详细情况请查看电子版文档或源程序。
结论：
通过此次专业综合训练四个周的学习，我受益匪浅，自己在开发过程中遇到很多问题，但最后都一一破解了，让我很有成就感。
我在开发中使用了创建原型的方法，边学边做，最后将各功能原型组装成一个完整的系统。
在这个过程中，我完成了以下工作：
1.对教学信息管理流程进行了分析和抽象；
2.对教学信息管理系统进行了可行性分析和调查；
3.针对教学信息管理系统进行了需求分析；
4.针对需要解决的问题构造了系统模型；
5.对系统进行了总体设计，画出了系统层次图；
6.设计了系统需要用的数据库二维表项；
7.设计了系统的人机界面；
8.进行了程序编写，基本实现了预期功能。
最后还进行了系统的测试工作，测试了系统的各项功能，黑盒和白盒试验均成功完成。
当然，由于时间仓促，系统还有一些不太成熟的地方，比如用户注册模块在原型设计的时候没有成功，所以便没有将其加入到系统中，会对实际应用带来麻烦。
不过我会在以后将其完善，不断丰富功能和内容。
最后感谢各位老师，尤其是胡玉琦老师对我的指导和帮助，让我避免了很多曲折和错误。
参考文献
1张海藩.软件工程导论（第5版）.北京：
清华大学出版社，2008-2-1
2窦万峰.软件工程方法与实践.北京：
机械工业出版社，2009-5-1
3郑人杰．软件工程．北京：
人民邮电出版社，2009-11-1
4黄梯云．管理信息系统（第4版）．北京：
高等教育出版社，2009-7-1
5施伯乐，丁宝康，汪卫．数据库系统教程（第3版）．北京：
高等教育出版社，2008-7-1
6LanSommerville．SoftwareEngineering（NinthEdition）．程成．北京：
机械工业出版社，2011-5-1
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