研究生管理系统设计说明书.docx
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研究生管理系统设计说明书
研究生管理系统设计说明书
10级信息工程1班姓名：
张元洪学号：
20100610100123
项目开发背景
我国在实行研究生学位教育制度后不久，许多高校在研究生业务管理上采用了计算机管理。
随着计算机技术、网络技术及研究生学位教育制度的发展，我国研究生计算机管理信息系统大致经过了三个阶段。
80年代基本上采用计算机集中处理数据。
当时由于我国研究生学位教育刚刚起步，招生规模不大，一般采用Dbase数据库实现一些简单功能的单机系统。
这些系统有研究生招生管理信息系统、研究生培养管理信息系统、研究生学位管理信息系统。
这些系统在整个研究生管理工作中相互独立，大多数高校具有以上系统中的一种。
90年代随着研究生招生规模的逐年扩大，研究生业务管理工作逐渐细化，单机处理的模式逐渐不能满足工作的需要。
同时，基于Internet计算机分布处理系统在我国开始广泛应用，一些资金较充足的研究生院设计开发了具有计算机分布处理功能的研究生管理信息系统。
这种管理信息系统具有软、硬件环境造价昂贵、系统移植性差的缺点，因此并没有得到大范围的应用。
90年代后期以来网络技术的飞速发展带动了计算机技术的革新，也带来了研究生管理信息系统的革命。
研究生管理走上了网络管理的新时代。
网络成本的下降带来了校园网的普及，这时出现了功能单一的C/S（客户机/服务器）构架的研究生管理信息系统。
同时出现了一些借助WEB技术运行于局域网的B/S（浏览器/服务器）构架的具有查询功能研究生管理信息系统。
我国研究生管理信息系统的发展历程如图1.1所示：
图1.1我国研究生管理信息系统的发展历程
我校现有在校研究生500多人，具有计算机科学与技术学院，信息工程学院，制造科学与工程学院，土木工程与建筑学院，材料科学与工程学院，外国语学院等19个硕士点，其中材料科学与工程学院和土木工程与建筑学院为全国重点研究学科,其它还有省级重点研究学科5个。
我校研究生管理从业务上大致可分为招生入校，在校培养，学籍管理，学位授予，学科建设，导师信息等多个模块。
研究生部在研究生教育管理中的信息收集基本上是按部门计算机辅助管理模式，各业务部门的业务流程，工作衔接基本是按照人工数据处理方式进行。
这样的信息采集、处理、传输、存储和使用，不仅效率低下，而且是分散的，数据冗余度大，且不能实现信息资源的共享。
目前，我校研究生管理文件主要是纸质文件，这种管理形式存在如下问题：
1.文件的收集、管理主要通过手工抄写，以纸质文件的形式保存，占库存面积大。
2.文件提取是通过手工抄写或复印机复印，手续繁琐，效率低，容易出现人为因素。
3.查阅案卷和借阅过程中容易造成文件的破损，甚至丢失。
4.随着近年来各高校研究生招生规模的逐渐扩大。
以我校为例，仅就学生学习成绩登记一项，每生每学期按8-10门课计算，工作人员每学期就要登4000-6000门次课程成绩，其工作量之大可想而知。
研究生管理信息系统需求分析
研究生信息管理工作烦琐复杂，单纯的人工管理方式已经不能完全适应形式发展的具体要求，这就需要有一个系统、自动的管理系统来完成这一工作，实现对研究生信息的维护。
该项目主要针对现研究生信息管理工作的具体需求，拟实现一个B/S模式的信息管理系统[1]。
针对研究生信息管理工作，需要实现如下功能：
1.教学任务管理模块需要实现教学办老师对研究生的教学任务（相关字段例如：
教学班号等）进行查询、删除、添加，修改，并在操作时提供系统安全性提示。
2.个人资料管理模块需要实现教学办老师对整个学院研究生的详细资料（例如：
研究生的学号、姓名、专业、研究方向、导师姓名）进行查询、添加，删除，修改。
3.成绩管理模块需要实现教学办老师对整个学院研究生的成绩（例如：
研究生的学号、姓名、课程名称、分数、任课教师等）进行查询、添加，删除，修改。
4.导师信息管理模块教学办老师对整个学院研究生导师信息（例如：
导师代码、导师姓名、学历、学位等）进行查询、添加，删除，修改。
5.权限管理模块需要实现对用户进行权限设置,分为管理员权限和普通用户权限两个等级。
只有管理员有添加,修改,删除权限。
普通用户看不到此模块。
6.个人密码修改模块需要实现用户对自己的密码进行修改,管理员和一般用户的界面和功能一样。
功能分析
该系统主要运用于计算机科学与技术学院，目的是实现研究生信息网络化，提高研究生教育质量和管理水平。
要求主要分为6个模块：
研究生教学任务管理模块，研究生个人资料管理模块，研究生成绩管理模块，研究生导师信息管理模块，权限管理模块，个人密码修改模块。
1.研究生教学任务管理
管理员可以添加，查询，修改，删除教学任务信息。
一般用户只能查询教学任务信息。
2.研究生个人资料管理
管理员可以添加，查询，修改，删除研究生个人资料信息。
一般用户只能查询研究生个人资料信息。
3.研究生成绩管理
管理员可以添加，查询，修改，删除研究生成绩信息。
一般用户只能查询研究生成绩信息。
4.研究生导师信息管理
管理员可以添加，查询，修改，删除导师信息。
一般用户只能查询导师信息。
5.权限管理模块
只有管理员有添加,修改,删除权限。
普通用户看不到此模块。
6.个人密码修改模块
该模块需要对用户自己的密码进行修改,管理员和一般用户的界面和功能一样。
可行性分析
可行性分析是在系统调查的基础上，针对新系统的开发是否具备必要性和可能性，从技术、经济、社会的方面进行分析和研究，以避免投资失误，保证新系统的开发成功。
可行性研究的目的就是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。
该系统的可行性分析包括以下几个方面：
1.经济可行性：
主要是对项目的经济效益进行评价，本系统作为一个设计，无需开发经费，对于学院在经济上是可以接受的，并且本系统实施后可以显著提高研究生管理工作效率，有助于学院完全实现网络化管理，因此本系统在经济上是可行的。
2.技术可行性：
技术上的可行性分析主要分析技术条件能否顺利完成开发工作，硬、软件能否满足开发者的需要等。
该管理系统采用了当前新兴的B/S模式进行开发，结合了JSP技术，数据库采用MySQL，三者的结合为本系统的开发提供了坚实的技术保证。
目前管理信息系统从技术上来说己相当成熟，伴随着信息领域和其他领域的发展，其自身也在不断的发展完善，就其目前的发展水平来说，己经基本能够满足我们的需要。
3.管理可行性：
学院各级主管领导对于计算机在教学管理工作中的应用具有远见卓识，高层领导能够取得共识，并具有大刀阔斧，排除万难的魄力和勇气。
计算机学院研究生部在业务上具有相对独立性，业务领域数据相对完整，具有条理性，这些都为设计和实施管理信息系统提供了便利条件。
综上所述，此系统开发目标已明确，在技术和经济等方面都可行，并且投入少、见效快。
因此系统的开发是完全可行的。
研究生管理信息系统功能设计
功能模块设计
1.教学任务管理模块
功能划分如图所示：
教学任务E-R图如图所示
功能划分如图所示
2.个人资料管理模块
功能划分如图所示
研究生资料E-R图如图所示
功能划分如图所示
3.成绩管理模块
功能划分如图所示
研究生成绩E-R图如图所示：
功能划分如图所示：
4.导师信息管理模块
功能划分如图所示：
导师信息E-R图如图所示：
B.普通用户页面如图所示
功能划分如图所示
5.权限管理模块
只有管理员页面有该模块，普通用户没有。
功能划分如图所示
6.个人密码修改模块
管理员页面和普通用户页面相同，输入旧密码后，再输2次新密码，即可修改个人密码
方案设计中遇到的问题和解决方法
JSP的中文乱码问题
显示信息的时候出现了中文文字显示的问题，Java语言默认的编码方式是Unicode，而通常使用的文件和数据库都是基于GB2312或者BIG5等方式编码的，在程序中经常会碰到汉字的处理及显示的问题。
在向网页输出中文字符串的时候，经常会采用out.println（string）或<%=string%>方式，那么必须转换，方式是通过<%@pageContentType=”text/html;charset=gb2312”%>定义输出字符集，从而实现内码的自动转换。
中文作为参数传递出现了乱码的问题。
原因是客户提交的中文信息经浏览器编码到达服务器后，JSP无法将其正确解码。
而事实上浏览器缺省的编码方式为ISO-8859-1，所以我们在处理中文参数时，把客户提交的中文参数先转换后再应用。
通过以下的方法解决这个问题。
<%@pagecontent-Type=”text/html;charset=gb2312”%>，就可以解决汉字显示问题。
在把数据输入到数据库中前，进行下面的转换：
byte[]temp=srcString.getBytes（“iso-8859-1”）;
StringdesString=newString（temp）;
得到的desString就可以写入到数据库中了。
速度问题
在数据库设计过程中，速度（查询）与存储空间构成矛盾的两个方面，很难做到既节省大量的存储空间，又达到满意的查询速度。
在本人所开发的研究生管理信息系统的中，更偏重于速度，这是因为：
1.硬件方面的发展迅猛，存储介质的容量越来越大;
2.研究生管理信息系统毕竟是一个比较小的系统，现有存储设备的容量足可达到要求。
所以，在实际开发过程中，本人通过以下若干措施来提高系统的响应度
增加冗余列，减少表间的连接
在多表连接查询中，表的个数对数据库的性能起重大影响。
参与连接的表的个数增多，服务器的性能会越来越差。
数据库的设计不必严格遵循范式，目前存储空间己不是主要矛盾，在数据冗余和系统效率之间，应找到一个平衡点。
例如，在许多操作中，都需要姓名字段，如果按照范式的要求，只需在维护基表中有姓名字段，而在其他表中都不需有姓名字段。
但在大多数常用表格中都会涉及到姓名，如果仅仅为了区区一个字段属性频繁的做连接，会使系统性能非常低。
因此，用空间换效率，在涉及到姓名的表中均加上姓名字段。
虽然这样会增加数据冗余，增加维护数据一致性的工作，但给普遍的业务带来高效率和方便。
增加派生列，减少查询统计时间
在查询中常常附带个别统计字段属性，如果记录较多，统计操作将非常耗时，如能在录入过程中在没有明显降低插入速度的前提下，完成统计工作，将是很有意义的。
尽管浪费了一点点存储空间，与节省的时间相比那是微不足道的。
垂直分割表，控制表的字段个数
表的字段数对系统性能有重大影响。
如果依次访问的表的行数很大，字段数过多，在这种情况下，最好对表进行垂直分割，分成两个或多个子表，减少I/0次数，数据库设计中，最大的表的字段数目在70以下，一般都在10到3个字段之间，应尽量将常用的字段放在一个表中，如果表的字段数目过大，就将不常用的字段分到另一个表中。
当然，将表分开也会对系统性能产生不良影响，当需要访问全部字段时，必须将它们JOIN在一起，会花费相当的开销。
因此，对于频繁访问全部字段的表，就是字段再多，也不能将它分开。
使用索引提高系统性能
索引是建立在表上、用于加快访问速度的一种数据库对象。
建立索引时，索引页中保存了键值以及指向数据页或其它索引的指针。
显然，通过索引访问数据库中的数据比直接进行表扫描访问数据要快得多。
因为通过表扫描访问数据，在找到复合条件的数据后并不会立即停止，只有数据页中的数据记录被完全扫描一遍之后才会停止，因此，当表的记录数目增多时，系统对其进行操作，性能会下降很快。
合理的设计索引，会明显提高系统的性能。
如果索引建得不合理，对特定的查询不具备足够的选择性，很可能不被优化器采用，最终将不得不进行表扫描。
索引可以帮助优化器查询特定的行。
具有唯一标志特性的索引具有高度的选择性，例如一个人的编码，因为它可以使优化器对数据进行精确的定位。
而非唯一入口的索引则选择性较低，例如用性别（男，女）做索引将不具备选择性，优化器仅在极特殊的情况下使用这样的索引。
因此在建索引时一般都以学生证号为索引，且使索引与主键使用相同的列，因为主键可以唯一标志一条记录。
界面友好性问题
一个成功的软件产品，友好的界面设计是其成功必不可少的要件。
界面的友好性不仅体现为华丽的色彩、细腻美观的图案、立体的按钮等特点，更重要的是让用户操作方便。
设计时应充分考虑到具体使用人员的意见，处处多为用户着想，研究操作流程的科学性，精心设计，尽可能设法减轻操作人员的负担，使他们感到使用方便、舒适。
在编程中处处考虑让操作者用起来方便，与原来手工操作相比应更加简单、方便、高效，至少不应增加其工作负担。
为此本人着重做了两方面的工作：
1.充分考虑使用人员的不同操作习惯
由于使用本系统的用户的个人习惯不同，所希望的使用方式肯定各有不同。
有过多年使用计算机经验的用户可能对键盘操作很熟练，那他也许更希望尽量通过键盘操作，少在键盘与鼠标之间来回切换;而对于一个新用户来说，他也许根本就不会打字，那他当然希望尽量用鼠标来完成各种操作，少用键盘，最好不用键盘;当然，也可能有的用户更喜欢灵活并用两种方式。
充分考虑了以上三种不同需求，本人认为应把界面设计得非常灵活，让操作人员可以根据自己的习惯来选取自己喜欢的操作方式。
为此采取了如下措施：
对于习惯于键盘操作的用户,操作方式尽量与早期应用程序一致。
例如，在数据窗口中，不同字段间及不同记录间的跳转是通过TAB键来实现的。
对于一个新用户，他只需记住就可以了，而对于一个多年从事这类工作的老用户来说他更习惯使用ENTER键来实现以上功能。
为此写了一段简短代码来实现以上功能，操作人员可以根据自己的喜好来选用TAB键或是ENTER键来实现数据窗口中不同字段或不同记录之间的跳转。
对于热衷于使用鼠标的用户,大量使用命令按钮、复选框及单选框等控件，保证各窗口可以实现的功能对用户来说都是非常直观、一目了然。
2.尽量避免由于疏忽产生的错误操作
在数据的输入过程中，输入的正确性非常重要，输入错误无法绝对避免，但要采用各种手段尽量防止无意间的操作错误。
为此本人采用了如下一些方法：
（1）正常值范围检查：
使用字段正常值范围检查数据是否合法。
（2）格式检查：
根据字段的不同属性进行格式检查，避免不符合特定字段属性格式的数据被录入。
（3）信息提示：
在对数据库进行插入、修改、删除、保存以及退出系统时，显示必要的提示信息，提醒操作人员进行必要的检查，避免不符合要求的数据被录入。
3.方便灵活的查询方式
研究生管理信息系统保存的大量数据最终是为了查询、统计及决策服务的，查询方式的方便性、灵活性极其重要。
根据实际情况的需要本人分别完成了一下几种查询方式：
（1）单项查询
对于日常管理中人们比较关心的、经常需要查询的内容，我们把它们做成单项查询，并可以按照学号、姓名、导师或院系等属性来查询。
（2）综合查询
对干日常管理中较少查询的项目，我们做了综合查询，操作人员可以根据自己的需要自己决定需要查询那些字段，按照怎样的查询条件进行查询。
这样，只要数据库中存在的字段属性就都可以被查询到了。
当然，单项查询可以完成的查询，通过综合查询也可以完成，只不过综合查询使用起来更复杂、更繁琐。
通过单项查询能够完成的工作最好不要通过综合查询来完成。
方案选择问题
Web技术具有较佳的信息发布途径，随着近年来Web技术的蓬勃发展，人们己经不在满足于只在Web浏览器上获取静态信息。
数据库技术发展比较成熟，特别使用于对大量的数据进行管理。
这两种技术的天然互补性决定相互融合是其发展的必然趋势。
将Web与数据库结合起来，不仅把Web与数据库的所有优点集中在一起，而且充分利用了大量己有的数据库资源，可以使用户在Web浏览器上方便地检索和浏览数据库的内容。
开发Web数据库的方案较多：
一类是Web服务器端提供中间件，连接Web服务器与数据库服务器，常用的方案有通过网关接口（CGI）和应用程序接口（API）；另一类是把应用程序下载到客户端，直接访问数据库，常用方案有JSP，ASP和高级数据库连接器（ADC）。
目前在我国使用比较普遍的是JSP（JavaSeverPages）。
从软件的技术层面看，JSP有如下的特点：
1.无需编译JSP脚本集成于HTML当中，容易生成，无需编译或链接即可直接解释执行。
2.易于生成使用常规文本编辑器〔如WINDOWS下的记事本〕，即可进行*.jsp页面的设计。
3.独立于浏览器用户端只要使用可解释常规HTML码的浏览器，即可浏览JSP所设计的主页。
JSP脚本是在站点服务器端执行的，用户端的浏览器不需要支持它。
4.面向对象在JSP脚本中可以方便地引用系统组件和JSP的内置组件。
5.源程序代码不会外漏JSP脚本在服务器上执行，传到用户浏览器的只是JSP执行结果所生成的常规HTML码，这样可保证辛辛苦苦编写出来的程序代码不会被他人盗取。
系统的安全性问题
研究生教育管理信息系统包含研究生全部信息数据。
因此，系统的安全控制应格外严格。
为此采取了以下措施来保证系统的安全可靠。
1.系统应提供数据库一级的安全性以确保各部分数据只被授权的合法用户使用。
这样，不管用户通过什么程序，即使是数据库工具，也不能访问到XX的数据。
对数据库进行加密，只有通过程序或掌握数据库密码才能对数据库进行操作，杜绝非法直接开库修改数据；对主要操作过程留有记录备查。
2.仅有数据库级的安全性是不够的，为了控制用户对特定程序的使用，需要提供应用程序级的安全控制，我们设立了密码表，对系统使用人员指定权限及个人密码，由系统管理员专人维护，不容许越权操作。
用户要进入模块，必须输入用户名和密码，而且还有权限检查，各类人员只能分别进入自己的模块，只能进行与其业务有关的操作。
系统管理员有权添加用户、删除用户并决定授予用户何种权限；实际使用的业务人员只能通过身份验证后修改自己的密码。
3.在用户界面上进行控制，使操作人员只能对自己权限范围内的数据进行查询或更新，即使是权限范围内的数据，我们在界面上也尽量做到只把当前需要操作的数据提供给用户。
对于一些基本码表的维护每次都要重新进行身份验证，只有系统管理人员才能进入。
4.数据备份和恢复。
采用MySQL数据库的良好的在线备份机制，通过客户端来执行备份程序，每天备份数据。
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