蓝天小学管理系统分析报告.docx
《蓝天小学管理系统分析报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蓝天小学管理系统分析报告.docx（30页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
蓝天小学管理系统分析报告
一．背景概述
1.1信息系统概述
1）介绍
信息系统（InformationSystem）是以提供信息服务为主要目的的数据密集型、人机交互的计算机应用系统；是由计算机硬件、网络和通讯设备、计算机软件、信息资源、信息用户和规章制度组成的以处理信息流为目的的人机一体化系统。
随着信息技术的发展，信息资源（InformationResources，IR）成为一种新型资源，信息系统成为一种新的解决方案。
在这个方案中，信息技术的拓展、提升了企业的信息处理能力，从而达到解决问题的目的。
管理信息不仅是决策的基础，更是实施管理控制的依据和联系组织内外的纽带。
管理信息系统（ManagementInformationSystems，MIS）以数据库为中心，应用于决策方案实施阶段。
它以数据为资源，主要应用在企业操作层的日常工作，完成企业大量数据的搜集、加工和存储，以及结构化决策问题的求解，已解决企业操作层的业务、运作与管理中的问题。
其不仅是企业的信息源，更是企业信息系统的基础。
现今管理信息系统已经开始逐渐普及，在数字化信息爆炸的时代，企业只有转型、适应现代化的管理手段才能更高效、科学地管理自身，达到不被市场淘汰、乃至提升自身竞争能力使其获得更大的利润的目的。
我国自80 年代开发应用管理信息系统以来，取得了较好效果，目前已广泛应用于经营管理的各个领域，在不同的部门和不同的层次上参与和支持着各种经营、决策，同时扮演着非常重要的角色，取得了较好的社会效益和经济效益。
随着我国社会的不断进步，人们对管理信息系统越来越重视，再加之管理信息系统在管理方面所产生的巨大影响，也使得人们越来越关注管理信息系统的发展趋势。
2）存在的问题
信息管理系统最开始是由明尼苏达大学的管理学教授GordonB.Davis在1985年最先提出较为完整的概念。
因此信息管理系统可以算是“舶来品”。
在国内的发展并没有如国外一般广泛。
这就导致了很多企业不敢用、不会用的情况。
不敢用是因为很多企业对管理信息系统的认知有偏差，其建设与评价侧重于计算机硬件配置，而不是信息开发与利用的方法和深度，这种无毒给国内外许多企业的管理信息系统带来惨痛损失。
暂时未使用管理信息系统的企业也因为这些失败的企业的教训而裹足不前。
不会用则是更多方面的问题，在开发前期调研不够充分，使管理信息系统总体目标不明确，导致最后系统开发失败，大量的浪费了人力、物力、财力以及时间。
同时大部分企业在开发时缺乏既懂计算机又懂管理知识的人才，这使系统开发周期变长，无针对性，同时在开发完后缺乏软件的测试，安全性有待提高。
3）未来的发展
未来的管理信息系统将作为企业管理不可分割的存在，使企业从上至下都更加高效、便捷、无误。
同时今后将会有越来越多的组织使用信息管理系统，因为其并不是企业特有的、垄断的。
只要在有需要的地方，信息管理系统便能派上用场。
在信息化的未来，管理信息系统将会更为完善、更为普及，其将渗透到人们生活中的各个领域，帮助各个使用其的组织进行信息的存储、管理与加工，以便于作出更合理、更完善、更理性的决策。
1.2RFID技术概述
无线射频识别RFID（RadioFrequencyIdentification）技术，形成于上世纪40年代末，是继承自雷达技术的一种新型自动识别技术。
经过不断地技术发展和改进，RFID技术于上世纪90年代开始了逐渐实现了标准化，并实现了规模化应用。
通畅的RFID系统主要有标签（tag），读写器（reader）和服务器组成，标签用于表示物品，读写器进行信息采集，而服务器完成数据处理。
从激励方式来划分，RFID系统又可分为有源、半有源和无缘三类。
RIFD作为一种自动信息采集技术，在信息化的时代发展迅速、前景广阔。
在国家的大力推动下，我国RFID技术与应用发展迅速，2010年中国RFID行业的市场销售总额为121.5亿元，2011年达到181亿元。
在2017年现今，RFID已经广泛应用在生活的各个领域，餐厅、停车场、企业门禁等各个场景都有着应用，部分并已发展完善，技术成熟。
1.3企业背景概述
管理信息系统的适用范围并不是只有商业企业，事实上，任何需要结构化流程、规划信息流的组织都需要管理信息系统。
现今，许多学校都为教职工与学生配备了学生卡与职工卡，这些卡的本质就是RFID标签，学校中各个读取卡片的仪器即为读卡器。
由此可见，RFID已经在校园内得到了广泛的应用。
但现今，校园卡更多的出现在大学校园中，一卡多用，包括了门禁、消费、身份识别等多种功能。
但在更为低龄的学校如中学、小学、幼儿园却鲜少见到。
为了实现信息化管理，适应数字化时代，同时更好地保证学生的学习与生活，蓝天小学决定开发一个定制的、贴近实际需求的学生信息管理系统。
蓝天小学是一个走读的小学，学生每天都会往返于学校与家中。
由于学校中学生多为工薪阶层子女，多数学生会自行上下学。
同时学生每天在学校进行学习与运动，保证学生每天在学校都有充分的时间于操场进行运动，让学生德智体美劳健全发展。
在教学楼中，除了上课的教室，更有图书馆与机房，让学生可以汲取更多的知识，同时掌握基础的计算机技能，为今后更好地适应数字化时代打下基础。
先将想要的功能进行大致的划分，得为了保证学生的生活与学习，先将想要的功能进行大致的划分，蓝天小学开发的学生信息管理系统初步构想如下图。
主要包含三个主要功能：
学生活动管理管理、学生作业管理、操场活动管理、学生RFID卡管理，设备管理。
蓝天小学学生管理系统总架构
二．需求分析
2.1系统目标分析
为建设现代化、信息化、数字化学生管理。
蓝天小学决定利用先进的软、硬件设备（结合信息管理系统），根据对多年对学生管理的经验和对学生家长的需求调查分析，建设一个覆盖学校全局、保证学生生活学习质量与人身安全的、具有一定智能化的学生管理系统。
通过该系统可以使学生家长、老师、领导清晰、快捷的了解学生的日常生活，提高管理效率。
使家长了解到孩子的每日动向，不再担心孩子的成绩与安全。
在确定了系统的总目标后，便需要确定系统的使用者是谁，他们的目标都是什么。
该系统是基于学校内部的信息管理系统，因此主要使用者有系统管理员与老师。
家长虽然也需要掌握学生的活动、成绩等信息，但因其并不是学校内部人员，因此不具有该系统的使用权限。
家长将会使用专门的家长客户端来对学生信息进行查询，在此不表。
系统管理员的目标是全天候的检测学生的动向，并对每个学生的个人资料进行保存与更新，同时还需要负责软、硬件设备（RFID相关设备）的开启与维护。
是拥有所有操作权限的最高使用者。
老师的目标是对学生的作业进行批改、查询，同时也可以查询到学生的日常活动，但是无法控制软、硬件设备（RFID相关设备）的开闭，是系统的二级操作者。
具体情况如下表：
用户角色
权限与特点
管理员
系统中的最高权限操作者，主要负责每天设备的连接与日常设备的维护。
同时在每届新生入学、插班生入学与老师入职离职时新增学生与老师的身份信息。
同时也可以进行所有老师角色可以进行的操作。
老师
可以对学生的日常活动记录，如进出、学习、活动等记录，与作业进行增删查改的操作，
2.2信息需求分析
在确定了系统的使用者后，确定其所需要的各种信息，最后得到各个功能的操作者与所需信息。
具体信息如下表：
系统目标
操作者
所需信息
系统登录
老师信息
管理员信息
学生信息管理
管理员、老师
学生信息
管理员
学生RFID卡信息
学生作业管理
管理员、老师
学生信息
学生成绩信息
学生成绩日期信息
学生活动管理
设备管理
管理员
设备状态信息
门禁管理
管理员、老师
学生身份信息
学生进出信息
学习管理
管理员、老师
教学楼信息
学生信息
学生课程信息
学生学习时长信息
活动管理
管理员、老师
学生身份信息
操场信息
学生活动时长信息
2.3功能需求分析
在2.1系统需求分析中，我们确定了系统的使用者和其各自的体需求。
现在从定量、定性两方面出发，逐项叙述对系统所提出的功能要求，说明输入什么量、经过怎样的处理、得到什么输出。
将功能性需求量化、结构化。
2.3.1系统登录
需要在最初输入管理员与老师的信息，操作者信息包括：
姓名、密码。
2.3.2学生信息管理
1）学生信息管理，具体功能包括对学生信息的查询，修改与删除。
学生信息表包括：
学号、姓名、性别、年级、班级、家庭地址、父亲姓名、父亲电话、母亲姓名、母亲电话。
2）新增学生信息，增加新的学生，只包括对学生信息的新增。
学生信息所包含的属性与1.1中相同。
3）学生RFID卡管理，针对学生遗失RFID卡时补办所进行的操作，新增一张写入学生学号的RFID卡片作为该学生的校园卡。
学生RFID信息包括：
学号、EPC区数据、TID区数据。
2.3.3学生作业管理
1）批改作业，主要由老师来进行操作。
先使用各学生唯一的身份卡读取学号，在确认学号和日期后，写入成绩。
2）作业成绩管理，老师和管理员可以查看以往学生的成绩。
操作者可以按着属性综合性查询自己需要的信息，并可对以往的成绩进行增删查改，以备以前成绩登记错误。
成绩单的属性有：
学号，姓名，成绩，日期。
2.3.4学生日常活动管理
1）学生出入校门管理，老师和管理员可以查看每天学生进出校门的记录，并可按照是否迟到、姓名、学号等各个属性来筛选自己所需的记录。
校门出入记录表的属性包括：
学号、姓名、年级、班级、出入时间、出入状态。
2）学生学习管理，老师和管理员可以查看每天学生在学校各处活动的记录，并记录其在各个地方停留的时间，并视其为该学生当天的学习时间。
学生活动表共有：
学号、姓名、年级、班级、活动地点、出入时间、出入状态、停留时间。
2.3.5学生操场活动管理
1）操场实时定位，在系统中，管理员可以随时连接操场定位系统（ZigBee系统）来监控超操场上所有的学生的活动信息。
并在可视化地图中实时、明了地显示出学生的位置信息。
同时存储每一个学生在操场上的活动时间，作为该生一天的运动时间，管理员可以将所检测到的状态添加进操场活动表中。
2）操场活动管理，老师和管理员可以查看每天操场定位系统所录入的学生活动记录，与之前所有功能一样，也可以按学号、场地、日期等多种条件对活动记录表进行多方面、定制化查询，得到操作员所需的信息。
操场活动记录表共包括如下属性：
学号、场地、开始时间、停止时间、停留时间。
2.4非功能性需求分析
性能需求
及时性
需要确保数据采集的及时性，鉴于本系统并非商用系统，所以并不苛求过于精准的数据及时性，需要与用户商定一个可接受的时间误差。
可靠性
在用户可接受的范围与功能中，需要保证该功能具有以下特性，保证本系统运行时不会频繁报错，程序不黑箱，使没有编程基础的老师也可以自如使用。
1.成熟性：
故障引起系统功能失效的频度；
2.容错性：
在系统故障或违反指定接口的情况下，维持规定的性能水平的能力，如离线录入支持等；
3.易恢复性：
故障发生后重建其性能水平并恢复直接受影响数据的能力，如表单数据自动保存等；
可拓展性
说明需要管理的文卷和记录的个数、表和文卷的大小规模，要按可预见的增长对数据及其分量的存储要求作出估算。
保证系统可以长时间，可持续的使用。
故障处理
列出可能的软、硬件故障以及对各项性能而言所产生的后果和对故障处理的要求。
与用户确认并签订协议。
安全性
要确保所存储的学生私人信息不被盗窃，成绩信息不被随意篡改。
2.5规格说明
在本系统中，共使用了多种定位系统。
其中主体系统是使用C#语言编写的分布式数据服务式的n层C/S软件分布模式的管理信息系统。
系统结合无线射频识别RFID（RadioFrequencyIdentification）技术，实现对学生日常生活的智能化、规格化管理。
其使用的共有固定式读写器，主要使用与门禁管理与教学楼活动管理；ZigBee定位系统，主要用于对操场的实时监控；桌面式读写器主要适用于管理员新增RFID卡与老师批改学生作业等功能。
2.6可行性分析
2.6.1必要性与重要性分析
蓝天小学并不是一个以盈利性为目的的企业，而是一个需要管理系统的普通组织，因此与其他企业不同，其并不是因为竞争对手的挑战或者是合作伙伴的需求而开发管理信息系统的。
其是因为随着新的信息技术出现，为了紧跟时代步伐，更为智能化、高效化地管理每个学生的日常活动、学习情况、人身安全等多方面多角度进行管理而需要开发新的管理信息系统。
为了实现信息化管理，适应数字化时代，同时更好地保证学生的学习与生活，蓝天小学决定开发一个定制的、贴近实际需求的学生信息管理系统。
监控学生进出校门的时间，以便通知无法亲自送孩子上下学的家长可以实时掌握孩子的行程，让家长放心安心。
同时还会记录学每天在操场度过的时间，确保学生每天有着充分的运动量，让学生德智体美劳健全发展。
同时观察到家长对于孩子在学校生活最关心的除了人身安全、运动量以外还十分重视孩子的学习时间和作业成绩。
在开发了蓝天小学学生管理系统后，家长可以实时地知道孩子每天的学习时间和作业成绩，同时孩子每天的作业成绩登记在学生RFID卡中，家长可以使用手持式读写器来进行查询，不用担心成绩被篡改。
2.6.2技术可行性分析
技术可行性是根据所提出的问题，以及根据用户的期望收益而提出的新系统能力，从信息技术的实用性和先进性、技术人员的专业和技术水平两方面来论证新系统在技术上实现的可能性。
根据之前的需求分析，我们可知道系统不是单纯的数字处理、信息发布和查询，还要实现大量流程的数字化，占用户数量大多数的用户老师并不具有编程的基础，因此系统需要安全、经济、迅速、可视化、简单、便捷。
在连接外部硬件方面，RFID作为目前已较为成熟的技术，固定式读写器、桌面式读写器与ZigBee均配有源代码与API，有一定程序设计能力的员工便可对其稍作改动，运用到本信息管理系统中，因此新系统在技术上是完全可行的。
2.6.3经济可行性分析
经济可行性分析根据技术可行性的分析结果，分析、研究新系统的经济型，如开发所需要的投资和费用，在考虑解决问题的需求和新系统的经济性平衡下，给处于新系统的开发在经济上是否可行的结论。
蓝天小学除了现有可利用的设备外，需要投资和费用有：
给每位老师配备桌面式读写器，门禁功能的固定式读写器，在操场安装定位系统ZigBee，同时还需要大量有源和无源的RFID标签，作为学生们的身份认证。
其中RFID价格低廉，固定式读写器和ZigBee系统较为贵重但对于学校来说是可以负担的支出，给老师的桌面式读写器虽价格较为便宜但是若人手一部开支过大，可以考虑两位到三位老师共用一台桌面式读写器。
因此开发蓝天小学学生管理系统在经济上是可行的。
2.6.4管理可行性分析
因学校与企业不同，人员分层粒度较大，不存在信息孤岛的情况。
因此在新系统实施后，管理员和老师对学生的日常管理均应在系统中完成，所有老师都将成为系统的终端用户。
鉴于在小学老师中掌握计算机编程能力的人员不多，所以程序需要确保其功能简洁明了，界面友好。
这个问题在系统开发的时候就需要注意，不可以将系统做成黑箱形式，因此这个问题也不用过多担忧。
三．流程设计
3.1信息载体
对于学校来说，信息载体不像商业企业一样主要是票据与凭证，而是各式各样的信息表。
在学生管理信息系统中，信息载体如有：
类型
名称
生产周期
来源
去向
具体内容
文件
管理者信息
随机
行政部门管理者录入
为局部信息，来源与去向一致
权限
账号
密码
老师信息
随机
行政部门管理者录入
为局部信息，来源与去向一致
权限
账号
密码
系统用户信息载体
类型
名称
生产周期
来源
去向
具体内容
文件
学生资料
每年一次
行政部门管理者录入
为公共信息，系统所有用户均可查询。
学号
姓名
性别
年级
班级
家庭地址
双亲姓名
双亲电话
学生信息信息载体
类型
名称
生产周期
来源
去向
具体内容
报表
校门进出记录表
随机
校门处固定式读写器自动读取添加记录。
为公共信息，系统所有用户均可查询。
学号
姓名
年级
班级
记录更新时间
进出状态
学生出入信息载体
类型
名称
生产周期
来源
去向
具体内容
报表
日常活动记录表
随机
教学楼中各个教室房间内的固定式读写器自动读取添加记录。
为公共信息，系统所有用户均可查询。
学号
姓名
年级
班级
进出地点
记录更新时间
进出状态
学习时长
学生学习情况信息载体
类型
名称
生产周期
来源
去向
具体内容
报表
操场活动记录表
随机
操场上的ZigBee系统自动采集信息并添加记录。
为公共信息，系统所有用户均可查询。
学号
姓名
进出地点
进入时间
离去时间
活动
学生活动情况信息载体
类型
名称
生产周期
来源
去向
具体内容
报表
作业成绩表
一天一次
教师录入。
为公共信息，系统所有用户均可查询。
学号
姓名
年级
班级
成绩
记录更新时间
学生成绩情况信息载体
3.2信息流程图
在系统中，校门口出入信息、教学楼日常活动信息都由设备（固定式读写器）自主采集，因此除此之外的的主要操作流程有如下：
用户登录流程图
成绩录入流程图
更换RFID卡片流程图
新增学生信息流程图
ZigBee定位系统
报表查询流程
数据修改流程
3.3业务流程重组
经过思考，更换RFID卡片流程与新增学生信息流程非常相似，可以将其重组在一起。
同时对数据库内的操作也可以将其重组于一起。
学生信息管理流程图
数据操作流程
四．模型设计
4.1数据模型
管理员实体E-R图
老师实体E-R图
学生信息表实体E-R图
RFID卡片实体E-R图
校园出入表实体E-R图
成绩单实体E-R图
日常活动记录表实体E-R图
操场活动记录表实体E-R图
4.2编码模型
在蓝天小学学生管理系统当中，学生作为被管理的对象，学号是其重要且具有唯一性的表示。
管理信息系统具有集成性，在系统中多个功能均需要调用学生信息表的内容，因此需要一个唯一的标识来识别学生实体，方便在今后进行分类和统计。
同时在存储时，也能大大节省存储空间。
在数据库内表中各个活动表和成绩表不用另外的存储除了学生学号以外的信息，只需要在操作界面以学号为主键，对学生信息表进行索引、显示。
经过规划，学生并不需要分层，但是分入学年份，因此使用块码，同时为字母数字型编码。
因为在RFID技术广泛应用的现在，同型号RFID卡片有很多，如何能分别该卡是否为蓝天小学所分发的学生卡？
解决方案是在编码中加入英文字母作为特定表示，在读写器中加入过滤条件，只读取含有特定字母表示的RFID卡片，就可以防止非蓝天小学学生误刷。
编码模型
编码模型如图所示，为了不与其他校外的卡片发生混淆，因此使用英文字母“D”作为蓝天小学唯一标识。
入学年份为四位数字，同时可以通过其推算出学生年级。
学生编号为在该届中学生的序号。
因为蓝天小学每年级学生并不会超过999人，因此学生编号分配三位数字。
学生学号最后为“D2014001”、“D2015001”、“D2014002”等等。
4.3子系统划分
对系统进行分解，可以得到系统的分解图如图所示：
4.4逻辑模型
在划分子系统后，可以至上而下的绘制出系统的DFD。
“学生管理系统”逻辑处理零层DFD
“用户管理”逻辑处理一层DFD
“学生信息管理”处理逻辑一层DFD
“成绩管理”处理逻辑一层DFD
“门禁记录管理”处理逻辑一层DFD
“活动记录管理”处理逻辑第一层DFD
“运动管理”处理逻辑第一层DFD
升级会员 