总体设计说明书.docx
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总体设计说明书
1引言
1.1编写目的
编写此文档是为了规范本项目开发，让成员了解本项目开发的基本结构框架，了解该软件开发的基本流程，对系统数据结构，接口与运行的设计以及系统出错处理采取措施的研究，使成员做好准备工作，明确目标，提高工作效率。
1.2项目背景
开发软件名称：
教学事务管理系统
本系统采用B/S，服务器端采用windowsxp/win7为操作系统的工作站，是采用MicrosoftSQLServer2005的为开发软件的数据库服务程序。
1.3术语定义
SQL：
结构化查询语言，关系数据库查询的标准语言；
SQLSERVER2005：
微软公司生产的SQLSERVER数据库管理系统；
EAMS：
教务管理系统
MIS：
管理信息系统
Dataprocessing：
数据处理
Transactionprocessing：
事务处理
Dataprocessingcycle：
数据处理流程
Dataacquisition：
数据采集
Dataprocessingsystemsecurity：
数据处理系统安全性
1.4参考资料
[1]向阳.信息系统分析与设计[M].北京:
机械工业出版社,2003
[2]朱江,陆娜,韦海英.企业资源管理计划[M].广东:
广东经济出版社,2001
[3]杨选辉.信息系统分析与设计[M].北京:
电子工业出版社,2003
[4]杨浩.ASP.NET数据库入门经典[M].北京:
清华大学出版社,2005
[5]陈永强.SQLServer数据库企业应用系统开发[M].北京.清华大学出版社,2004
[6]罗伯特·斯库塞斯玛丽·萨姆纳.管理信息系统[M].美国.南伊利诺伊大学出版，2003
[7]蔡勇,陈波.管理信息系统开发技术[M].武汉.武汉理工大学出版社,2003
2任务概述
2.1目标
2.1.1开发目标
在当今世界电脑普及的时刻，人们已经习惯用电脑办公，结果自然会产生大量的电子文件，这些文件有宝贵的历史价值，但我们如果将更多的时间花费在寻找这些文件上，即费时又费力。
本软件根据此需求进行开发的。
2.1.2应用目标
让学校各部门能够有效的掌握，有效的共享文件资源，保护好文件，及促进教务管理的信息化、规范化和集成化，实现计算机的智能化管理，以提高工作效率和经济效益。
2.2条件与限制
为了评价该设计阶段的设计表示的“优劣程度”，必须遵循以下几个准则：
1.软件设计应当表现出层次结构，它应巧妙地利用各个软件部件之间的控制关系。
2.设计应当是模块化的，即该软件应当从逻辑上被划分成多个部件，分别实现各种特定功能和子功能。
3.设计最终应当给出具体的模块（例如子程序或过程），这些模块就具有独立的功能特性
4.应当应用在软件需求分析期间得到的信息，采取循环反复的方法来获得设计。
为完成本系统的开发，应配备WEB服务器、CVS服务器、FTP服务器、文本编辑工具、微机若干台、打印机一台。
可利用学校现有的服务器及教师办公用微机等设备。
本系统在功能上还可进一步实现安全防范，与E-Mail和因特网电话集成起来，成为网络教务管理系统软件。
2.3运行环境
硬件及软件环境：
服务器：
PIII1.2G双CPU，SCSI双硬盘镜像，1G以上内存，Windowsxp/win7，Apache+JSP+SQLSERVER2005服务器；
客户机为普通支持浏览器的PC机；
2.4教务管理系统工作流程概述
教务管理系统是一个面向学校教务人员，为其提供服务的综合信息管理系统。
教务人员通过本系统完成相关的日常工作，这些工作也是平常较为繁重的工作。
学生的个人信息、所有的课程考试成绩以及每学期的开课情况都记录在教务系统里进行管理。
新生入学后由教务人员在学籍系统中完成新生学籍信息的维护。
包括班级的建立，新生个人信息的录入。
在每个新学年，新生来校报到后，教务人员先从信息库中选择正确的系所信息及专业信息，在专业下加入班级，班级的信息包括班级名称及其编号，班级添加完后，就可以在其下面添加新生的信息。
在每个学期开始，教务处根据老师的情况，以班级为单位，通过排课系统为每个班级制定下学期的开课情况。
这部分包括三个方面，一是任课教师的信息管理，教务人员要录入新的任课教师的基本信息，并负责对已有教师信息的变动的更新；二是课程信息的管理，教务人员还是对学校所有开设课程的信息的管理与维护，当课程变化后要及时更新；第三，教务人员根据上两步所产生的信息，即班级信息、教师信息和课程信息，组织编排每个班级本学期的开课情况以及每门课的任课教师和课时。
每学期末，选课的数据送至成绩系统，由教务人员完成学生成绩的维护工作。
首先是教务人员根据成绩单，将每个学生每门课的成绩录入，然后按专业或班级进行成绩的排名。
还要打印每个学生的成绩单。
2.5需求概述
旨在开发一个统一的网上教务信息管理平台，利用信息化手段辅助教学管理，达到提升我校教学管理信息化水平的目的。
教务管理人员能够更方便地进行教务管理工作，包括学籍管理，教师信息管理，学生信息管理，成绩管理，课程管理，选课与排课管理等；学生用户能够利用该系统进行成绩查询，个人选课操作，课表查询等；教师则能够进行查看课表
本管理系统主要需求列表如下：
Ø学籍管理功能。
包括学籍注册，转专业管理、休学、退学、复学。
在进行学籍管理各子功能的操作时，操作界面应统一、直观。
其中转专业时应包括的信息（学号、转专业记录号、原转出院系、原转出专业、原转出班级、现转入院系、现转入专业），而休、复、退学则内容一致（学号、姓名、院系、专业、停学时间、停学原因、医院意见、班主任意见、院系意见、备注）。
Ø成绩管理。
包括成绩录入、成绩报表（个人学期、学年、综合成绩报表；班级学年加权、综合加权成绩表）。
Ø课程管理。
包括课程信息查询、修改、添加和删除，选课与排课管理。
本系统只需要实现课表文件的导入与导出，即实现上传与下载功能。
3总体设计
3.1软件模块结构的设计
根据系统分析的结果，按照结构化的系统设计方法，教学事务管理系统从功能由课程管理子系统、学籍管理子系统、成绩管理子系统组成。
各子系统的简要功能说明如表1：
表1各子系统的简要功能概述
模块名
功能简介
先决条件
课程管理
维护学校所有的开课情况，包括课名、课程号、课程性质、任课教师等相关信息。
学籍管理
完成对学生的学籍管理，包括学籍录入、学籍修改、学籍查询等相关功能。
成绩管理
管理每个学生所修课程的成绩，并维护学生的历年成绩。
课程管理
3.2处理流程
本软件的顶层数据流图如图2所示。
图2 顶层数据流图
本软件的二层数据流图如图3所示。
图3 二层数据流图
3.3功能分配
本系统中各功能需求与程序模块（组件）之间的关系如下表2所示：
表2功能需求与程序模块关系表
功能需求
学籍管理
教师管理
成绩管理
课程管理
转专业管理
ü
休学
ü
退学
ü
教师信息查询
ü
教师添加
ü
教师修改
ü
教师删除
ü
学生信息查询
学生添加
学生修改
学生删除
成绩录入
个人成绩报表
ü
ü
ü
班级成绩报表
ü
ü
ü
年级成绩报表
ü
ü
ü
课程信息查询
ü
课程添加
ü
课程修改
ü
课程删除
ü
课表发布
课表查看
个人选课
4接口设计
4.1用户接口
在用户界面部分，根据需求分析的结果，用户需要一个用户友善界面。
在界面设计上，应做到简单明了，易于操作，并且要注意到界面的布局，应突出的显示重要以及出错信息。
可以使用Dreamweaver网页设计工具直接拖曳出美观、简介、友善的用户接口。
其中针对教务管理人员的界面要做到操作简单，易于管理。
在设计上采用逐级下拉式菜单方式，但菜单层数最多不能超过4层。
同时，运行出错时应以标准形式给出出错提示。
总的来说，系统的用户界面应作到可靠性、简单性、易学习和使用。
4.2外部接口
服务器端程序可DAO（数据访问对象）应用程序编程接口（API），对SQLSERVER数据库进行所有的访问。
服务器程序上可使用SQLSERVER的对数据库的备分命令，以做到对数据的保存。
在网络软件接口方面，使用一种无差错的传输协议，采用滑动窗口方式对数据进行网络传输及接收。
4.3内部接口
Ø教师信息管理模块。
对其他模块提供对课程的查询接口。
Ø学生信息管理模块。
对其他模块提供对学生信息查询的接口，包括按学号查询和按姓名查询和按班级查询三种。
Ø课程管理模块。
对其他模块提供对课程信息查询的接口，包括按课程编号查询、按课程名查询等。
5数据结构设计
由于该系统数据庞大，利用数据库来管理这些数据，可以很方便地查询和更新。
下面是对本系统数据库的设计过程进行介绍。
5.1概念结构设计
本系统涉及到的信息主要有4类：
学生信息、成绩信息、教师信息、课程信息。
涉及到的实体主要有专业实体、班级实体、学生实体、教师实体、课程实体。
各个实体的详细描述如下:
专业实体是对应将教务管理中的专业这个机构，用来存放专业的各种信息。
班级实体是对应教务管理中的班级，再组织结构中它属于专业下的分支，每个专业下属至少应有一个班级实体。
学生实体是教务管理系统的中心实体，存放教务管理系统的对象，学生的基本信息。
在系统的三个主要功能模块中都涉及到此实体。
教师实体是用来存储与开课有关的教师的基本信息。
课程实体主要存放教务管理系统中的课程信息，它是成绩管理模块的基础信息。
5.1.1实体属性描述
1.专业实体
实体集专业，有属性专业编号，名称，所属学院。
使用由学院分配给它的唯一的专业编号作为主键。
2.班级实体
实体集班级，有属性班级编号（唯一的班级编号），班名。
班名是表示班级的名称如“电子信息一班”。
3.学生实体
实体集学生，有属性学号（唯一的学号），姓名，性别，出生年月，籍贯和电话。
4.教师实体
实体集教师，有属性教师编号（唯一的工号），姓名，性别，职称，学历和电话。
5.课程实体
实体集课程，有属性课程编号（唯一的标示号）和课程名。
5.1.2实体之间的联系
实体集专业和班级，班级和学生之间都是1：
N的联系，每个班级只能属于一个专业，每个学生只能属于一个班级。
实体集教师，课程和班级之间都是N：
M的联系，因为一个教师可以给多个班级上多门课程，而一个班级肯定是有多个教师来上多门课。
成绩，是实体集课程和学生的一个N:
M的联系。
这个联系有4个自己的属性，他们是学年，学期，分数和学分。
学年和学分同实体集课程和学生一起唯一表示的一个成绩。
5.1.3概念模型图
由以上局部的E-R图的绘制，整合成整个系统的完整的概念模型。
本系统的概念模型图如下图所示。
图4系统概念模型图
5.1.4关系模式
专业（专业编号，名称，所属学院）
班级（班级编号，专业编号，班名）
学生（学号,班级编号，姓名，性别，出生年月，籍贯，入学时间，政治面貌）
教师（教师编号，姓名，性别，职称，学历，电话）
课程（课程编号，课程名）
成绩（课程编号，学号,学年，学期，分数）
5.2逻辑结构设计
根据关系模式，可得到关系数据表。
主要包括专业表，班级表，学生表，教师表，课程表和成绩表。
如以下各表所示。
表3专业表
列名
数据类型
字段宽度
是否为空
备注
专业编号
CHAR
15
Notnull
主键
名称
CHAR
20
Null
所属学院
CHAR
20
Null
表4班级表
列名
数据类型
字段宽度
是否为空
备注
班级编号
CHAR
15
Notnull
主键
专业编号
CHAR
20
Null
班名
CHAR
20
Null
表5学生表
列名
数据类型
数据长度
是否为空
备注
学号
CHAR
15
Notnull
主键
班级编号
CHAR
10
Null
姓名
CHAR
8
Null
性别
CHAR
2
Null
出生年月
DATE
8
Null
籍贯
CHAR
50
Null
入学时间
DATE
10
Null
政治面貌
CHAR
10
Null
表6教师表
列名
数据类型
数据长度
是否为空
备注
教师编号
CHAR
15
Notnull
主键
姓名
CHAR
10
Null
性别
CHAR
2
Null
职称
CHAR
8
Null
学历
DATE
10
Null
电话
CHAR
20
Null
表7课程表
列名
数据类型
字段宽度
是否为空
备注
课程编号
CHAR
15
Notnull
主键
课程名
CHAR
20
Null
表8成绩表
列名
数据类型
数据长度
是否为空
备注
课程编号
CHAR
15
Notnull
主键
学号
CHAR
10
Notnull
主键
学年
CHAR
8
Null
学期
CHAR
2
Null
分数
DATE
8
Null
5.3物理结构设计
目前大多数数据存储结构都采用二维关系数据存储结构，本系统采用SQLServer关系数据库进行数据存储。
首先建立一个教务管理系统数据库，在该数据库中放入以上建立的专业表，班级表，学生表，教师表，课程表和成绩表。
由于教务管理系统中子系统中的各类信息频繁的被学生、教师、教学管理人员查询，而且要求一较快的速度响应查询，所以在确定数据存放位置时，将该子系统的数据存放在高速硬盘上。
此外，在SQLServer系统中，管理的最小空间是页。
一个页是8kb的物理空间，插入数据的时候，数据就按照插入的时间顺序被放置在数据页上。
放置数据的顺序一般与数据本身的逻辑关系之间没有任何联系，因此从数据之间的逻辑关系方面来讲，数据是乱七八糟堆放在一起的。
当一个数据页上的数据堆放满之后，数据就得堆放在另外一个数据页上。
这种杂乱无章的堆放不利于快速对数据进行检索，为此必须对有关列建立索引。
对列建立索引虽然可以大大提高检索速度，但也有不利的一面；第一，创建索引和维护索引要耗费时间。
第二，索引需要占用物理空间，除了数据表要占用数据空间之外，每一个索引还要占用一定的物理空间。
如果要建立聚簇索引，即物理记录在磁盘物理空间中连续存放在一起，那么需要的空间就会更大。
第三，当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候，索引也要动态的维护，这样就降低了数据的维护速度。
为此，我们在进行数据存取和分配设计中要注意权衡利弊，合理建立索引。
在学生信息表中，由于学生学号具有唯一性，而且该列是经常被检索的列，为此我们建立以学生学号为关键字的索引列。
考虑到该列的频繁检索特性，可以为其建立聚簇索引，使被索引的记录在磁盘物理分配空间中连续存放。
6运行设计
6.1运行模块组合
客户机程序在有输入时启动接收数据模块，通过各模块之间的调用，读入并对输入进行格式化。
在接收数据模块得到充分的数据时，将调用网络传输模块，将数据通过网络送到服务器，并等待接收服务器返回的信息。
接收到返回信息后随即调用数据输出模块，对信息进行处理，产生相应的输出。
服务器程序的接收网络数据模块必须始终处于活动状态。
接收到数据后，调用数据处理/查询模块对数据库进行访问，完成后调用网络发送模块，将信息返回客户机。
6.2运行控制
运行控制将严格按照各模块间函数调用关系来实现。
在各事务中心模块中，需对运行控制进行正确的判断，选择正确的运行控制路径。
在网络传方面，客户机在发送数据后，将等待服务器的确认收到信号，收到后，再次等待服务器发送回答数据，然后对数据进行确认。
服务器在接到数据后发送确认信号，在对数据处理、访问数据库后，将返回信息送回客户机，并等待确认。
6.3运行时间
在软体的需求分析中，对运行时间的要求为必须对作出的操作有较快的反应。
网络硬件对运行时间有最大的影响，当网络负载量大时，对操作反应将受到很大的影响。
所以将采用高速ATM网络，实现客户机与服务器之间的连接，以减少网络传输上的开销。
其次是服务器的性能，这将影响对数据库访问时间即操作时间的长短，影响加大客户机操作的等待时间，所以必须使用高性能的服务器。
硬件对本系统的速度影响将会大于软件的影响。
7系统出错处理设计
由于数据在数据库中已经有备份，故在系统出错后可以依靠数据库的恢复功能，并且依靠日志文件使系统再启动，就算系统崩溃用户数据也不会丢失或遭到破坏。
但有可能占用更多的数据存储空间，权衡措施由用户来决定。
8安全保密设计
系统的系统用户管理保证了只有授权的用户才能进入系统进行数据操作，而且对一些重要数据，系统设置为只有更高权限的人员方可读取或是操作。
系统安全保密性较高。
9维护设计
为了系统维护的方便而在程序内部设计中作出的安排，包括在程序中专门安排用于系统的检查与维护的检测点和专用模块。
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