第三章教务管理系统的设计与实现.doc

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1、第三章教务管理系统的设计与实现 第一节需求分析1.用户需求 根据教务处的需要，本系统应完成以以下任务: 1)动态数据查询 在获得身份认证的情况下，查询与身份一致的信息，查询内容包括: 本科生信息按班级、专业查询。分页显示学生的学号、姓名、民族、籍贯、出生年月等基本信息。 本科生成绩按学号、班级、专业、学年学期查询。分页显示学生的课程、成绩、学 分、学年学期等。 本科生上课课表按班级、教师查询。输出一周每天、每课节的课程的详细信息，包 括任课教师、上课地点等。 教师评估结果按教师、院系、课程类别查询。显示教师评估的各种评分的各项指标 与总分，以及与系平均、校平均结果的比较。 本科生校内公选课选课

2、结果按学号查询。显示该学生的已被选中的选课清单。 (2)身份认证与权限控制 身份认证是本系统的一个核心。本系统确定的用户身份包括全校本科生、任课教师、院系领导、校领导、系统管理员，它们在系统中具有不同的角色，即不同类别的用户对数据库的访问权限不同，同一用户对不同的数据库的访问权限也不相同。因此需要根据实际情况建立相应的访问权限。系统管理员对本系统的数据库拥有最高选限，可以进行录入、修改、删除、查询等各种操作，还可以对访问用户进行授权。其他用户除了可以修改自己密码外，对不同数据库有不同的访问权限。其中校领导拥有对数据浏览的最高权限，可以浏览本系统所有可供查询的数据;院系领导可以浏览本院系所有可供

3、查询的数据;任课教师可以查询自己任教的课程评估结果、上课课表;本科生可以查询自己的成绩和公选课课程，此外对自己的校内公选课选修结果有添加、修改、删除、查询等各种操作权限。 (3)程序代码保护 虽然正常情况下ASP代码不会传递到客户端，然而设计程序时仍要考虑代码的泄漏问题。因为代码一旦被非法用户获得，就会暴露系统内的某些重要信息，给系统的安全带来极大隐患。解决办法的基本思路:为每一个功能写一个独立的程序，尽可能少的让客户了解服务器端信息，尽可能多的控制交互，检测提交的方法、内容及长度，对特殊字符进行过滤。尽可能多的设置错误处理，此外还要充分发挥日志功能，当检测到了不正确的提交时，记录下客户端的信

4、息，例如IP，系统配置，请求等等，这样可以发现问题的所在。此外，所有需要权限操作的页面都必须执行认证判断的操作。如果任何一页没有进行这种认证判断，都有可能给攻击者以恶意入侵的机会。 (4) Web网页之间的参数传递 Web网页之间传递参数有三种方法:命令行方式、表单域的隐含字段方式和Session对象方式。命令行方式公开显示所要传递的参数值，Session对象在内存中生存时间有限，在程序设计中根据实际需要选用这三种方法的其中一种。一般情况下都采用表单域的隐含字段方式。2.数据库模型 (1)开发任务 Web教务管理应用系统:在高等院校(大、中专、成人)教务管理综合系 统JWGL 2.0)的C/S

5、结构基础上，开发B/S结构的应用程序。 教学质量评估系统:在VFP的C/S结构基础上，开发BIS结构的应用程序。 校内公选课系统:既要作数据库开发，又要作Web应用开发。 (2)数据对象: 用户信息:校领导、院系领导、教师、学生、管理员，以及相应的用户权限等。 基本信息:院系、专业、教研室、班级、教室等以及它们之间的关系。 数据信息:课程、成绩、课表等信息。 (3)数据库的分类与功能: 学生信息库:保存在校本科生的基本信息、成绩、上课课表，以及院系、专业、 教研室、班级、教室等代码表。 教师评估表:教师评估结果，以及院系、年级、课程、课程类别等代码表。 校内公选课数据库:保存在校本科生的基本信

6、息、公选课课程，以及院系、年 级、课程、课程类别等代码表;保存选课时间、条件限制等参数。 数据的采集包括两个方面:一类是可以从其它数据库中提取的数据，如学生、 班级、专业、院系、教师表，不定期地将数据导入新建数据库中，保持新建数 据库与原有数据库中数据的一致性:另一类是需要录入的数据，用户在Web 界面下完成数据的录入工作。如课程表，选修时间表等由管理员负责手工添加、 修改、删除等操作维护数据。而学生选修课程表数据由学生输入信息生成。 系统管理数据库，保存本系统的用户、系统参数、字典表等信息。3.系统模型 系统按访问数据库的分类及用户功能的不同，分为四个子系统:学生信息查询子系统、教师评估查询

7、子系统、校内公选课子系统、管理员子系统。系统的总体结构如图3-1所示: 第二节数据库设计1.学生信息库 学生信息库采用SQL Server 7.0，共有一百多张表，本系统目前用到了其中的10张表，它们是:学生基本信息表(XJ一JK)、学生成绩表(CJ一SCJD )、上课课表(PKse DB33C )等数据表，以及班级表(SYS多J)、专业表(SYS一 ZY )、院系表(SYS一X)、课程表(SYS一C),课程修习类别表(SYSwe KCXX )、考试性质表(SYS KSXZ)、学年学期表(SYS XNXQ )等代码表。各表的列定义以及主外键关系如图3-2所示。2.教学质量评估表 本数据库采用V

8、isual FoxPro，共有12张表，本系统使用其中的6张，它们是:结果表 (jgk.dbf)、教师表(jsk.dbf)、院系表(xyk.dbf)、课程表(kcbh.dbf),课程类别表(kclb.dbf),年级表(nj.dbf) a 教学质量评估的数据保存在结果表(jgk.dbf)中，包括如下信息:所有任课教师的评估 结果，以及各课程的系平均、校平均结果。每项评估的结果又分为学生评、自评和同行评三 种类型。其中学生评类型又细分为公共必修课、公共选修课、专业必修课、专业选修课等多 种课程类型。由于每个教师可以教多门课程，每门课程又可以有多个年级，多种课程类别， 因此每一种情况都会有一组评估结

9、果，每组评估结果由多项指标组成，每项指标占一行。 结果表(jgk.dbf)的主要字段以及与之关联的表的信息如下表所示: 选修(皇呈,巡监且#,兰丝已赳醚)(3)关系模式规范化 对上述关系模式转换成3NF，得到最终的数据库、表的定义及关系: 关系数据库:Elective，数据库的大小根据应用自动增加。 表: 学生表(Student):学生的学号(PK)，姓名，密码，班级(FK)等基本信息 可选课表(Elective):编号(自动增长)(PK)、课程编号(FK)、学年学期号(FK) 学生选修记录表(StuChoice ):编号(自动增长)(PK)、学号(FK)、可选课表 编号(FK)、学年学期号(

10、FK)、选中标记、选课 时间等 班级表(Class):班号(PK)，入学年份(FK)，专业号(FK) 专业表(Depart):专业号(PK)，专业名 教师表(Teacher):教师的基本信息，包括姓名、简介等 年级表(Grade):入学年份(PK)、年级名称、限选门数 学年学期表(Semester):学年学期号(PK)、学年学期名称 课程表(Course):课程编号(PK)、课程名称、课程简介 选修时间表(Timer):编号(自动增长)(PK)、学年学期号(FK)、开始时间、 结束时间(4)数据完整性与一致性 本数据库采取的方式有主、外键约束，缺省值，和触发器。 主键约束是指对每张表指定某一列

11、或某几列组合的值具有唯一性。如学生表的关键字为学生的学号。 外键约束是指各表之间的参照完整性。如“学生表”与“班级表”之间的关系:每个班级可以有多名学生，每个学生只能存在某一个班级中。因此，在“学生表”中设立 “班级”外键。与“班级表”中的主键“班号”关联。这样每个学生都有唯一的班级，不会产生不属于任意班级的学生。 缺省值约束是指对某些不能为空的字段设置缺省值，当用户如果没有输入值时就使用缺省值。如可选课表中IfAllowCheck(是否允许选择)字段的缺省值为True，这样在可选课表中添加一门课时默认允许学生选修此课程，如果输入False，则表示禁止学生再选择本课程。 触发器的作用是为了实现

12、由主键和外键所不能保证的参照完整性和数据的一致性。常用表的列定义以及它们之间的关系如图3-4所示。 第四节模块设计1.用户身份认证 功能:检查用户输入的用户名与口令是否正确，若正确，登录成功;否则转到错误提示页面。 设计思路: (I)设计用户登录界面，包括用户名域与口令域。 (2)用户名与用户字典表分级对应。 (3)当用户输入的用户名与口令在用户表字典中存在时，取得合法身份及权限。2.修改密码 功能:用户可以在登录界面上修改自己的密码。 设计思路: (1)用户必须输入用户名和原密码。 (2)输入新密码，并进行新密码二次确认。 (3)用户不能修改自己的用户名。3.动态查询 功能:根据用户的权限以

13、及提交的条件，动态生成结果，并且分页显示。 设计思路: 本系统涉及的查询有十多个，设计思路基本上都分为两部分:第一部分是由前端查 询表单构成的查询界面，用户通过该界面提交查询请求;第二部分是由运行在服务器上 的ASP脚本来处理用户的查询请求，并将处理结果返回给浏览器。 (1)设计查询表单提问界面，根据用户的身份及查询内容提供相应的查询条件表单。 (2)接到用户的查询请求时，检查用户的身份及权限，如果合法，搜集用户的查询条件。 (3)对多张表的查询，事先使用SQL Server建立视图、存储过程封装这些SQL代码， 这样只要寻找到查询内容对应的SQL语句/视图/存储过程，再加上用户的查询条 件，

14、就可以组合成最终的SQL语句。 (4)打开查询内容对应的数据源，并执行SQL语句，返回查询结果的记录集。 (5)如果记录集中存在内容，分页显示。4.选修课程 功能:学生在指定的选课时间范围内可以多次进行网上选课，并可修改数据。每次选择完毕，系统检查学生的选课是否符合公选课条件，若满足条件，将数据写入数据库中，否则提示错误，学生可以重新选课或者退出选课。其它时间，禁止学生修改数据。 选课的条件有: (1)选修门数的限定:不同年级的限选门数不同。 (2)选修年级的限定:某些课程只面向某个或某几个年级。 (3)选修人数的限定:某些课程可以设置最大选课人数，并可以选择选课人数满时的解 决办法:禁选，或

15、者允许继续选择，当选课结束时由管理员筛选。 (4)学生不能选修本专业的课程:学生不能把本专业的课程作为公选课选修。 (5)选修名单已经确定，或者被管理员设置禁选的课程，在选课时间范围内只接受已选 中的学生退选要求。 设计思路: (1)根据学生的身份及选修记录显示该学生的选课界面，主要工作有: a)从选修课程表(Elective)中找到本学期所有的选项课程，以表格的形式显示。 b)对以下的课程，在表格的“选择”栏目中设置复选框，允许学生选课或者退选: 该学生本次选课已选的课程，并将复选框设为“选中” 选课标记字段(IfAIIowCheck)为“允许”(值为真)的课程。 所属专业不是该学生专业的课

16、程。 选课人数没有限制或未满的课程。 c)对其它课程，只显示信息，不显示复选框，不允许该生选择。 (2)接到学生提交的选课信息时，检查学生的选择是否有效，即判断以下几个条件: 学生的选课总数是否超出该年级的限选门数。 如果选课人数超出限选人数，判断该课是否设为满即禁选。 (3)如果满足以上条件，将本次选课记录写入数据库中。办法是将该生原有选课记录 的选课标记字段值改为一1，再将本次的选课记录写入表中，选课标记为to5.用户管理 功能:各部门管理员可以对本部门的用户执行添加、修改、删除用户的操作。 设计思路: (1)设计用户表管理界面，提供添加、修改、删除三个按钮。 (2)添加用户时，提供添加表

17、单，内容包括用户名、密码、权限等，提交后，系统检查 用户名是否重名，如果没有，将该记录写入对应的用户表中。 (3)修改用户时，提供修改表单，内容包括用户名、密码(内容不可见)、权限等。用 户名项不能修改，如要修改，只能选择删除、再添加新用户的办法;密码项只能 选择修复，即恢复为初始设置;其它项的内容可以修改。修改完毕后，系统更新 该记录。 (4)删除用户时，选择要删除的用户名，点击“删除”按钮。首先弹出一个确认对话框， 提示用户是否确实删除该用户。如果确定，系统从用户表中删除该记录;否则， 系统取消删除操作。6.选修课程管理 功能:公选课管理员设置各学期开设的公选课，可以执行添加、修改、删除、

18、浏览等操作。 设计思路: (1)设计公选课课程管理界面，内容包括课程的所有信息，如课程编号、课程名称、课 程类别等，以及浏览按钮如“第一页”、“下一页”、“前一页”、“最后一页”等，操 作按钮如“新建”、“保存”“取消”、“删除”等。 (2)从课程表中找到所有的课程记录，分页显示，每页显示一门课程，点击浏览按钮顺 序浏览其它课程，也可以从页面下方的下拉列表框中选择直接跳到某课程浏览。 (3)新建课程:点击“新建”按钮时，显示一个空的课程页面，用户输入课程的各项信 息后，选择“保存”按钮时，检查输入的课程编号在课程表中是否存在，如果是新 的课程编号，将输入的数据加入表中。如果选择“取消”按钮，撤

19、销对记录的添加 处理，选课表没有任何改变。 (4)修改课程:转到要修改课程的页面，可以修改除编号以外的数据(如要修改编号， 只能选择删除、再添加)。修改完毕后，选择“保存”按钮，这些内容将被更新至 选课表中的原有记录。选择“取消”按钮，撤销对记录的修改处理，选课表没有任 何改变。 (s)删除课程:转到要删除课程的页面，选择“删除”按钮，弹出一个对话框确认用户 操作，得到认定后删除选课表中该课程的记录，否则不作任何操作。 (6)所有操作均在一个页面上进行，课程的记录以文本框、下拉框等形式表示。其中任 课教师、限选年级、所属专业的下拉框允许多选。7.数据的备份与恢复 功能:公选课管理员可以对数据库

20、执行备份、恢复操作。 设计思路: (1)设计备份/恢复表单页面，内容包括要备份/恢复的数据库名、备份/恢复目的地、数 据库使用用户、密码等。 (2)表单提交时，系统执行以下几项检查工作: 数据库是否存在 用户是否存在 密码是否正确 目的地址是否有效 (3)如果以上儿项均通过，数据执行备份/恢复操作。8.数据的导入与导出 功能:仅限公选课管理员。导入功能是指公选课系统中的基础数据可以从学生信息库中提取，它们包括:学生表(Student)、班级表(Class)、专业表(Zy)、院系表( Yx )、教师表(Teacher)。导出功能是指将学生的选修课程情况导成Excel表，便于管理员使用Excel的

21、强大统计功能。 (1)导入的设计思路，以学生表(Student，以下简称S表)为例: 学生表共有4个字段，分别是学号、姓名、密码、班级。数据最初是从学生信息库 (UserTables)中的XJ XJK表(以下简称X表)中导入的。以后，学生可以修改自己 的密码，因此，二张表的密码项可能不一致，这样，不能使用先删除再重新拷贝的方法， 而要具体比较，需要比较的内容有: 检查S表中存在，而X表中不存在的记录，删除这些记录。 检查S表中不存在，而X表中存在的记录，添加这些记录到S表中 检查S表、X表共有的记录，将X表中的姓名、班级内容更新到S表中。 (2)导出的设计思路: 打开学生选修表(StuChoi

22、ce )，取出某学期的所有选课记录，并从关联表如学生 表(Student)、班级表(Class)、专业表(Zy)、院系表( Yx)、课程表(Course) 中得到姓名、班级、专业、课程编号、课程名称等其它信息。 把该记录集转换为execl文件，完成这个工作的方法是设置浏览器HTTP头的类 型是excel。代码如下: %Response.ContentType = appl lcaton/vnd.ms-excel 弹出对话框，用户可以选择下载本地硬盘，或者在当前位置打开。 如果客户端装有微软的Excel软件，就可以打开该文件，浏览选修数据。9.学生筛选 功能:本功能仅限公选课管理员使用。可以有二

23、种方法进行筛选:人工筛选、机器自动筛选。筛选完成后，选中学生的选课标记字段(IfChoose )为1(缺省值)，而被筛选掉学生的选课标记字段被改为0。由于数据并未被真正删除，因此该筛选功能可被管理员反复执行多次。 27 设计思路: (1)人工筛选: 从课程表中找到本学期的所有课程，同时对每门课程，通过学生选修表计算该 课程的选课人数。 设计筛选页面，显示所有课程的课程名称，己选人数、限选人数，对超出限选 人数的课程，用其它颜色显示，并提供手工和机器两种选择。 手工筛选时，弹出一个新的对话框，显示选修该课程所有学生的基本情况及其 选修信息，管理员可以通过选择选中或清除学生旁边的复选框来筛选学生，选 择完毕后，即将未被选中的学生的选课标记改为Oo 机器筛选，对选修该课程的所有学生执行随机抽签，未被选中的学生的选课标 记改为0。抽签的办法见技术重点。 (2)机器筛选: 扫描所有课程，检查课程的已选人数是否超出限制人数。对超出限制人数的课程执行随机抽签的方法选择学生，未被选中的学生的选课标记改为0。抽签的办法见技术重点。