伊犁师范学院教学管理系统设计与开发.docx
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伊犁师范学院教学管理系统设计与开发
分类号：
单位代码：
10183
研究生学号：
200XXXXXXX密级：
公开
（以上为宋体加粗小四号字）
吉林大学
硕士学位论文
伊犁师范学院教学管理系统设计与开发
（要求黑体三号字）
英文论文题目（要求Arial体小三号字）
（以下为宋体加粗三号字）
作者姓名：
专业：
研究方向：
指导教师：
培养单位：
商学院
年月
硕士学位论文扉页书写格式
论文题目
（宋体三号字）
论文英文题目
（Arial三号字）
（以下均为宋体四号字）
作者姓名：
专业名称：
指导教师：
学位类别：
答辩日期：
年月日
未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。
否则，应承担侵权的法律责任。
吉林大学硕士学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名：
日期：
年月日
《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明
研究生院：
本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。
论文级别：
√硕士□博士
学科专业：
╳╳╳╳
论文题目：
作者签名：
指导教师签名：
年月日
作者联系地址（邮编）：
作者联系电话：
内容提要
╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳（300至500字）
目录内容定义自动生成。
第1章系统概述
1.1教学管理系统简述
伴随着网络技术的飞速发展，尤其是互联网、宽带技术在应用中的日益成熟，人类开始步入信息化时代，网络技术已经应用到生产和生活的各个方面，成为不可或缺的工具。
网络的最大优势是对分散资源的高度整合能力，通过网络可以突破时间和空间上的限制，使用户能够随时随地享用几乎是无限的各种资源。
计算机网络的迅速发展使之很快运用于教育领域，网络教学应运而生，它为学生的学习创建了广阔自由的环境，提供了丰富的资源，拓延了教学时空的纬度。
相对于传统的教学形式而言，利用网络教学平台开展教学具有以下一些优势[1]：
（1）教学活动不受时间和空间的限制，教师和学生可以根据自己的实际情况选择不同的时间段、不同的地点进行课程设计和自我学习。
（2）充分综合利用文本、图形、视频、音频等多种媒体形式。
对于教师而言，可以开发出丰富的课件；对于学生而言，这种图文声像并茂的多种感官综合刺激，有利于情境的创建和认知的改变。
（3）网络具有信息容量大、开放、共享等特点，学习者可以通过网络导航轻松地利用网络进行学习，海量的信息资源、开放的网络环境对教育个性化的形成、学生创造性思维的培养、实现教学过程要素关系的转变以及对促进从“应试教育”向“素质教育”转轨都将产生巨大影响。
（4）非线性网状结构的网络形式，使学习者能够将新知识顺利地整合到自己原有的知识结构中，从而获得从多种渠道学习知识的机会。
（5）为学生和教师提供了协作式的虚拟学习社区，可以利用各种交流工具在学生和教师之间、学生与学生之间保持同步或异步交流，加强思想的交流和信息的反馈。
（6）减轻教师工作负担，教师无须经过特别培训，就可以方便快捷地开发课件，同时，还可以设定系统自动进行问题创建、结果评判等常规教学活动。
（7）为学生提供个性化的服务，学生可以根据自己的需求定制界面和定制内容。
定制内容主要是指学生可以利用Web的非线性呈现方式进行跳跃性学习；有的平台可能还提供基于问题的选择或基于学生的基础自动地提供不同的教学内容。
1.2国内外研究现状
教学管理是各大学的主要日常管理工作之一，涉及到校、系、师、生的诸多方面，随着教学体制的不断改革，尤其是学分制、选课制的展开和深入，教学日常管理工作及保存管理日趋繁重、复杂。
迫切需要研制开发一款功能强大，操作简单，具有人性化的教学管理系统。
在国外高校，与国内不同，他们一般具有较大规模的稳定的技术队伍来提供服务与技术支持。
而国内高校信息化建设相对起步较晚。
在数字校园理论逐步应用的过程中，各高校一方面不断投资购建各种硬件、系统软件和网络，另一方面也不断开发实施了各类教学、科研、办公管理等应用系统，形成了一定规模的信息化建设体系。
但是，由于整体信息化程度相对落后，经费短缺，理论体系不健全等原因，国内高校教务管理系统在机构设置、服务范围、服务质量及人员要求上与国外高校相比都有一定的差距。
纵观目前国内研究现状，在安全性和信息更新化方面存在有一定的不足，现有系统资料单独建立，共享性差；在以管理者为主体的方式中，信息取舍依赖管理者对于信息的认知与喜好，较不容易掌握用户真正的需求，也因此无法完全满足用户的需求。
因此，教务管理软件应充分依托校园网，实现教务信息的集中管理、分散操作、信息共享，使传统的教务管理朝数字化、无纸化、智能化、综合化的方向发展，并为进一步实现完善的计算机教务管理系统和全校信息系统打下良好的基础。
1.3本文主要研究工作
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第2章伊犁师范学院教学管理系统概述
2.1教学管理系统的设计分析
2.1.1需求分析
1.需求分析的任务
需求分析的任务是调查应用领域，对应用领域中的信息要求和操作要求进行详细分析，形成需求分析说明书。
重点是调查，收集与分析用户在数据管理中的信息要求，处理要求，数据的安全性与完整性要求。
为了完成需求分析的任务，要详细调查待开发的数据库应用部门的情况，了解原系统工作概况，分析用户的各种需求，在此基础上确定新系统的功能。
[4]新系统必须考虑今后的扩充和改变，不能仅仅按当前应用需求来设计数据库。
2.需求分析的过程
1）调查教学组织机构的总体状况。
本教学系统主要由教师管理系统，学生管理系统以及教务管理系统。
2）熟悉各部门的业务活动状况。
调查各部门的业务活动情况，对现行系统的功能和和所需信息有一个明确的认识。
包括了解各个部门输入和使用什么数据，如何加工处理这些数据，输入什么信息，输出什么信息，输出到什么部门，输出的结果的格式是什么等。
3）对教学管理中各应用的信息要求和操作要求进行详细分析，从中得到：
该教学系统的各个应用从数据库中得到哪些信息，这些信息的具体内容和性质是什么，要求完成什么样的处理功能，对某些处理要求的相应时间，既对数据的安全，完整性的要求。
4）确定系统的边界。
确定整个系统中哪些由计算机完成，哪些将来由系统完成，哪些由人工完成。
由计算机完成的功能就是新系统完成的功能。
2.1.2数据字典
经过可行性分析和初步需求调查，抽象出该子系统业务流程图，如图2.1所示。
下面，结合该实例具体情况，给出教务处、后勤部和各个系各部门的具体需求。
图2.1教学管理业务流程图
1.调查用户需求
1）教务处需求
学籍处理：
新生入学档案的录入
毕业学生档案的处理
学生档案的处理包括插入，删除以及修改
学生基本信息的查询
统计功能：
按专业，系以及班级统计人数
按专业，系以及班级统计学生的成绩以及排名
按专业，系以及班级统计统计提前毕业，获得毕业资格，及不能正毕业的学生。
按专业，系以及班级查询未注册学生的基本信息及人数
教师信息系统的管理：
教师档案的录入
教师基本信息的查询
教师基本信息的更新包括修改，添加和修改
教室设备的管理：
教室基本信息的录入
教室基本信息的查询包括占用情况
教室基本信息的更新修改，添加和修改
制定教学计划：
根据专业教学秘书提供和教师的任课信息表制定教学计划
把教学计划输入课程管理数据库和教师任课数据库
排课：
根据教学计划为每个专业排课
每个专业的学生可以查询自己的课程
教务处可以根据教学计划修改课程表
将课程表分发给老师，学生，教室管理员和院系
通知：
通知学生放假及开学时间
通知学生培养计划
通知教师教授课程及任课教材
发放学生的成绩单
2）学生
交费功能：
每年按规定的时间缴纳学费
如果接到学校的补缴费用通知应该补缴
注册：
每年在规定的时间内向教务处注册
查询功能：
查询考试成绩及班级排名
查询课程信息
查询教学培养计划
查询任课老师的信息
查询上课地点及上课时间
查询放假及开学通知
3）教师
工资领取：
按规定的时间领取工资
考核学生：
按照教学大纲的要求对学生考核
监督学生的学习进度
查询：
查询教学培养计划
查询课程表
查询学生的总体成绩
查询学生所用的教材
4）各系需求
分班功能：
按照男女生平衡的原则进行分班。
查询功能：
按学生姓名，学号及班级查询
查询每个班级成绩最优及最差学生
统计功能：
按班级统计男、女生人数，各地区人数及总人数
按专业统计男、女生人数，总人数
统计各班各科的总成绩及总成绩
2.分析用户需求
在调查完了用户需求之后，就要开始分析用户需求。
在此，我们采用自顶向
下的结构化分析方法（SA方法）。
首先，定义全局概念结构的框架，如图2.2所示。
图2.2教学系统总框架图
经分析之后，本系统要用到九个基本表：
系表，班级，学生表，课程表，选课表、教室表、占用表、教师表，教授表。
数据结构定义如下。
系表：
定义了系的有关信息系号，系名，系主任
班级：
定义了班级的有关信息班号，班名，班主任，系号
学生表：
定义了学生的有关信息
学生号：
姓名，性别，省份，备注，年龄，班级号
课程表：
定义了课程的有关信息课程号，课程名，学分，教师号
选课表：
定义了选课的基本信息学号，课程号，成绩
教室表：
定义了教室的有关信息教室号，教室名，教室位置
占用表：
定义了班级使用教室的有关信息
班级号：
教室号，上课时间，占用学时
教师表：
定义了教师的有关信息教师号，姓名，职称，性别，年龄
教授表：
定义了教师教授班级的信息教师号，班级号，课程号，教授时间
2.2教学管理系统的开发平台
2.3教学管理系统的技术选择
2.4教学管理系统的开发方法
本系统开发采用了面向对象方法及三层客户/服务器结构和UML语言。
1、面向对象方法：
面向对象方法有很多优点，其中的两条是对象的重用和容易理解。
从而使软件开发周期变短，开发的软件使用周期变长，最终导致开发费用降低。
2、UML统一建模语言：
UML统一建模语言是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。
它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计,还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。
UML的应用贯穿在系统的五个阶段，它们是：
（1）需求分析
UML的用例视图可以表示客户的需求。
通过用例建模，可以对外部的角色以及它们所需要的系统功能建模。
每个用例都指定了客户的需求。
（2）分析
分析阶段主要考虑所要解决的问题，可用UML的逻辑视图和动态视图来描述：
类图描述系统的静态结构，协作图、状态图、序列图、活动图和状态图描述系统的动态特征。
在分析阶段，只为问题领域的类建模—不定义软件系统的解决方案的细节。
（3）设计
在设计阶段，把分析阶段的结果扩展成技术解决方案，加入新的类来提供技术基础结构—用户接口。
数据库操作等。
（4）实现在实现（或程序设计阶段），把设计阶段的类转换成某种面向对象程序设计语言的代码。
在对UML表示分析和设计模型进行转换时，最好不要直接把模型转换成代码。
因为在早期阶段，模型是理解系统并对系统进行结构化的手段。
（5）测试
对系统的测试通常分为单元测试、集成测试、系统测试和接受测试几个不同级别。
单元测试是对几个类或一组类的测试。
集成测试集成组件和类，确认他们之间是否恰当的协作。
系统测试把系统当作一个“黑箱”，验证系统是否具有用户所要求的所有功能。
接受测试由客户完成，与系统测试类似，验证系统是否满足所有要求。
不同的测试小组使用不同的UML图作为他们的工作基础。
第3章教学管理系统设计
3.1概念结构设计
1.概念结构设计的方法与步骤
1）概念结构设计的方法
设计概念结构通常有四类方法：
自顶向下，自底向上，逐渐扩张以及混合策略。
本教学系统采用的是自底向上的方法。
即首先定义全局的概念结构的框架，然后逐步细化。
根据自顶向上地进行需求分析然后再自底上上地进行概念设计。
2）概念结构设计的步骤
概念结构的设计可分为两步：
第一步是抽象数据并设计局部视图。
第二步是集成局部视图，得到全局的概念结构。
3）数据抽象与局部视图设计
按照图3.2教学学管理系统总框架图，设计局部E-R图，如图3.1。
图3.1局部E-R图
图3.2教学学管理系统总框架图
3.2逻辑结构设计
1.逻辑结构设计
E-R图向关系模型的转换，将图3.2总体概念结构E-R图转化成关系模型。
系表（系号，系名，系主任）主键：
系号
班级表（班号，班名，班主任，系号）主键：
班号外键：
系号
学生表（学生号，姓名，性别，年龄，班级号）主键：
学生号外键：
班号
课程表（课程号，课程名，学分，教师号）主键：
可称号外键：
教师号
选课表（学号，课程号，成绩）主键：
学号可称号外键：
学号课程号
教室表（教室号，教室名，教室位置）主键：
教室号
占用表（班级号，教室号，上课时间，占用学时）主键：
班级号教室号
教师表（教师号，姓名，职称，性别，年龄，工资）主键：
教室号
教授表（教师号，班级号，课程号，教授时间）主键：
教室号班级号
1.数据模型的优化
数据库德逻辑结构设计的结果不是唯一的。
为了提高数据库应用系统的性能，
还应该根据应用需要适当的修改，调整关系模式，这就是数据模型的优化。
规范
化理论为数据库设计人员判断关系模式的优劣提供了理论标准，可用来预测模式
可能出现的问题，使数据库设计工作有了严格的理论基础。
关系数据模型的优化
通常以规范化理论为指导，方法为：
1）确定数据依赖。
分别写出每个关系内部属性的以及不同关系模式属性间的数据依赖。
根据需求分析可知：
a）系表的数据依赖：
{系号->系名，系号->系主任}
b）班级表的数据依赖：
{班号->班名，班号->班主任，班号->系号}
c）学生表的数据依赖：
{学生号->姓名，学生号->性别，学生号->省份，学生号->年龄，学生号->班级号，学生号->专业}
d）课程表的数据依赖：
{课程号->课程名，课程号->学分，课程号->任课教师号}
e）选课表的数据依赖：
{（学生号，课程号）->姓名}
f）教室表的数据依赖：
{教室号->教室名，教室号->教室位置}
g）占用表的数据依赖：
{（班级号，教室号）->上课时间，（班级号，教室号）->占用学时}
h）教师表的数据依赖：
{教师号->姓名名，教师号->职称，教师号->性别，教师号->年龄，教师号->工资}
i）教授表的数据依赖：
{（教师，班级号）->授课时间，（班级号，教室号）->课程}
2）对于各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。
3）按照数据依赖的理论对关系模式逐一分析，考察是否存在部分函数依赖，传递函数依赖，根据各个函数依赖的依赖集可知各个关系模式没有部分函数依赖和传递函数依赖所以所有的关系模式都是属于3NF。
不需要进一步，进行模式分
2.数据库的结构
给出数据库基本表总体结构图，根据总体结构图设计各表的结构。
设计表如下。
表3-1系表的结构
字段名
数据类型
长度
约束
描述
Xno
char
10
主键
系号
Xname
char
10
不为空
系名
Xdirector
char
10
外键
系主任
表3-2班级表的结构
字段名
数据类型
长度
约束
描述
Cno
char
10
主键
班级号
Cname
char
10
不为空
班级名称
Xno
char
10
外键
系号
Cdirector
char
10
外键
班主任
表3-3学生表的结构
字段名
数据类型
长度
约束
描述
Sno
char
10
主键
学号
Sname
char
10
不为空
姓名
Ssex
char
2
不为空
性别
Saddr
char
10
不为空
省份
Sage
Smallint
5
不为空
年龄
Smajor
char
10
不为空
专业
Cno
char
10
外键
班级号
表3-4课程表的结构
字段名
数据类型
长度
约束
描述
Courceno
char
10
主键
课程名
Courcename
char
10
不为空
课程名称
Ccredit
smallint
5
不为空
学分
Courcedirector
char
8
外键
教师号
表3-5选课表的结构
字段名
数据类型
长度
约束
描述
Sno
char
10
外键
学号
Courceno
char
10
外键
课程名
Grade
char
10
不为空
成绩
表3-6教室表的结构
字段名
数据类型
长度
约束
描述
Rno
char
10
主键
教室号
Rname
char
10
不为空
教室名
Raddr
char
10
不为空
教室位置
表3-7占用表的结构
字段名
数据类型
长度
约束
描述
Cno
char
10
外键
班级号
Rno
char
10
外键
教室号
Stime
datetime
上课时间
UseTime
char
10
占用学时
表3-8教师表的结构
字段名
数据类型
长度
约束
描述
Tno
char
10
主键
教师号
Tname
char
10
不为空
姓名
Tsex
char
10
不为空
性别
Tpos
char
10
不为空
职称
Tage
smallint
不为空
年龄
Tsal
smallint
不为空
工资
表3-9教授表的结构
字段名
数据类型
长度
约束
描述
Tno
char
10
外键
教师号
Cno
char
10
外键
班级号
Courceno
char
10
外键
课程号
Teachtime
datetime
不为空
教授时间
第4章教学管理系统功能介绍
4.1教学管理系统简述
╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳
4.1.1╳╳╳╳╳（二级节标题）
╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳
表1.1╳╳╳╳╳╳╳╳
图1.1╳╳╳╳╳╳╳
第5章教学管理系统测试及维护
5.1教学管理系统测试
无论怎样强调软件测试的重要性和它对软件可靠性的影响都不过分。
在开发大型软件系统的漫长过程中，面对着极其错综复杂的问题，人的主观认识不可能完全符合客观现实，与工程密切相关的各类人员之间的通信和配合也不可能完美无缺，因此，在软件生存周期的每个阶段都不可避免地会产生差错。
我们力求在每个阶段结束之前、通过严格的技术审查，尽可能早地发现并纠正差错；但是，经验表明审查并不能发现所有差错，此外在编码过程还不可避免地会引入新的错误。
如果在软件投入生产性运行之前，没有发现并纠正软件中的大部分差错，则这些差错迟早会在生产过程中暴露出来，那时不仅改正这些错误的代价更高，且往往会造成恶劣的后果。
测试的目的就是在软件投入生产性运行之前，尽可能多地发现软件中的错误。
目前软件测试仍然是保证软件质量的关键步骤，它是对软件规格说明、设计和编码的最后复审。
一、系统测试的分类
对系统的测试通常分为单元测试、集成测试、系统测试和接受测试几个不同级别。
单元测试是对几个类或一组类的测试。
集成测试集成组件和类，确认他们之间是否恰当的协作。
系统测试把系统当作一个“黑箱”，验证系统是否具有用户所要求的所有功能。
接受测试由客户完成，与系统测试类似，验证系统是否满足所有要求。
二、本系统的测试报告
由于本系统只完成了学籍管理系统和培训管理系统的开发，所以只对上述两部分进行测试。
5.2教学管理系统维护
软件维护是软件生存周期的最后一个阶段，软件维护需要的工作量非常大，虽然在不同应用领域维护成本差别很大，但平均说来，大型软件的维护成本高达开发成本的四倍左右。
所谓软
升级会员 