学生选课管理系统数据库课程设计文档.doc

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1、 计算机科学与技术学部 数据库课程设计报告 题 目：学生选课管理系统指导老师：学 号：姓 名：班级：计科0901班时 间：2011-12-23分 数： 学生选课管理系统摘要摘 要 随着计算机技术的日新月异，极大的推动的各个行业的信息化进程。各大高校也急需进行信息化改革，以促进教学质量和工作效率快速提升。本文是在对各大高校全校公开课学生选课情况进行实地调查后，进行详细分析讨论后撰写的学生选课管理系统数据库设计报告。全文从最初的系统规划，到需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计。每一阶段都进行了详细的分析。接下来的实现、运行与维护阶段，还进行了对本系统的测试，最后是本次项目开发的心得和体会以及本文

2、的参考文。献本系统是采用MVC模式（jsp+javabean+servlet）进行的 J2EE企业级开发，主要功能是对学生选课及相关信息进行管理。较行业同类产品而言，本系统人机界面设计更加合理、人性化，用户操作 简单方便。数据库的安全性更高，对用户访问权限进行了严格控制。数据存取速度更快，使用年限更长。可以很好的满足高校公开课学生选课的要求，极大的提高了学校的工作效率。关键字：学生选课管理系统；SQL Server；JSP 目 录 第一章 系统规划.11.1 引言.11.1.1 编写目的.11.1.2项目背景.11.2 可行性研究的前提.11.2.1 目标.11.2.2 要求.21.2.3 条

3、件假定和限制.21.2.4 决定可行性的主要因素.31.3 技术可行性分析.31.3.1 技术的支持能力.31.3.2 技术的优势.31.3.3 技术的难点.31.4 经济可行性分析.41.4.1预期支出.41.4.2预期收益.41.5 社会可行性分析.41.5.1 法律因素.41.5.2 用户使用可行性.51.6 意见结论.5第二章 需求分析.62.1 系统需求.62.2 功能需求.62.3 数据流图.72.3.1 系统顶层图.72.3.2 数据流程图一层分解图.72.3.3 数据流程图二层分解图.92.4 数据字典.112.4.1 数据流条目.112.4.2 数据处理.132.4.3 数据

4、存储.14第三章 概念设计.153.1 实体之间的联系.153.2 E-R图.153.2.1 局部E-R图.15第四章 逻辑设计.194.1 概念模型向关系模型的转换.19I 4.1.1 1:N联系的转化的关系模式.194.1.2 M:N联系的转化的关系模式.194.2 概念模型的优化.204.2.1 确定范式级别.204.2.2 实施规范化处理.20第五章 物理设计.225.1 数据库的存储结构.225.1.2 数据库的表设计.225.1.3数据的存放位置的设计.245.1.4 关系模式的存取方法.245.1.5.数据库安全性.24第六章 实现、运行与维护.266.1 实现.266.1.1

5、数据库的实现.266.1.2 视图的实现.266.2 人机界面设计.286.2.1 用户登陆界面.286.2.2 学生选课管理界面.286.2.3 教师管理界面.296.2.4 管理员管理界面.296.3 系统测试.306.3.1用户登陆测试.306.3.2 学生选课管理测试.306.3.3 教师管理测试.316.3.4 管理员管理测试.326.4 运行维护.33总 结.34参考文献.35II 学生选课管理系统第一章 系统规划第一章 系统规划1.1 引言1.1.1 编写目的可行性研究的目的是用最小的代价在尽可能的短的时间内确定数据库系统是否可能开发、是否值得开发、是否可以开发（在该报告中主要是

6、考查学生选课管理系统是否可能开发、是否值得开发、是否可以开发）。其实质是在较高层次上以较抽象方式进行的、简化的压缩的需求分析和概要设计过程。1.1.2项目背景开发软件名称：学生选课管理系统项目任务提出者：李军项目开发者：洪峰、陈梓明等用户：各大高校师生1.2 可行性研究的前提1.2.1 目标系统实现后，极大的方便对学生进行选课和选课后临时班级的安排管理,学生选课信息的管理。避免在安排课程信息的滞后，减少信息交流的烦琐过程及其带来的开销。促进高校教育的计算机信息化进程，提高学校的工作效率。对于系统的本身而言，应该具有较高的实用性、安全性。能够极大的满足学生选课，以及学校对选课信息的管理。1 学生

7、选课管理系统第一章 系统规划1.2.2 要求主要功能：教师和学生登陆系统的帐号和密码，初始都分别为教师和学号，登陆后密码可以修改。其中教师的职位可以是管理员。管理员和非管理员的老师及学生对系统的操作具有不同的权限。管理员登陆系统，对学生选课情况进行管理，包括发布选课信息，对学生的选课情况进行查看。管理员还可以对授课老师的信息进行增加、删除、修改、查询。教师登陆系统，能查看自己的个人信息，及所授课的班级的所有学生的本门课程的成绩信息，并能进行增加和修改。学生登陆系统，能进行选课，查看管理员发布的选课信息，自己的选课情况，本人的基本信息，以及课程的成绩。系统自动分配学生选课后的临时班级。性能要求：

8、管理员发布的信息、学生选课的信息以及管理员和学生对系统操作的信息必须及时的反映在本系统上，且无差错。输入要求：具有很好的容错性和兼容性输出要求：应迅速、准确、实时完成期限：预计五个星期，即截止2011年12月30日。1.2.3条件假定和限制建议软件寿命：未知经费来源：自费硬件条件：Intel Pentium 4、1G内存同等性能及以上的硬件条件运行环境：Window XP 、Tomcat5.5、JDK1.6数据库：Microsoft SQL server2005投入运行最迟时间：2012年1月5日2 学生选课管理系统第一章 系统规划1.2.4 决定可行性的主要因素技术可行，现有技术可完全承担开

9、发任务。操作可行，软件能被操作人员快速接受。经济可行，为小型系统软件，支出较小。社会可行，使用软件全部为正版，且本软件在法律允许范围之内1.3 技术可行性分析技术上的可行性分析要考虑现有技术条件能否顺利完成开发工作及将来要采用的硬件和软件技术能否满足用户提出的要求。1.3.1 技术的支持能力本系统采用 J2EE 企业级开发方案，其中 MyEclipse 8.5作为系统前台应用程序开发工具，采用SQL Server 2005工具建立数据库，并通过JDBC 使两者进行连接从而进行系统软件开发。此前，我们已使用相同技术开发过类似软件系统，具有一定开发经验。此外，从开发人员的水平考虑，本系统的软件开发

10、人员，都具有较强软件开发能力，且之前开发都参加过类似软件系统的开发，经验丰富。1.3.2 技术的优势一、J2EE体系结构提供中间层集成框架用来满足无需太多费用而又需要高可用性、高可靠性以及可扩展性的应用的需求；二、开发效率、代码重用率高；三、跨平台，编写一次，随处运行；四、开发界面友好，智能。1.3.3 技术的难点一、数据库设计和维护二、系统负荷和安全问题3 学生选课管理系统第一章 系统规划1.4 经济可行性分析1.4.1预期支出基础投资：计算机10台：5000*10 = 5 万人员工资：5000元*2月*10人=10万宣传费用：1万其他不可知支出: 2万支出共计:18万本学生选课管理系统其它

11、所需的硬件（计算机及相关硬件）和软件环境(MyEclipse8.5+Tomcat5.5+JDK1.6+SQL Server ，2005)市场上都容易购买到或从相关网站下载。其中JDK1.5为开源免费软件。而SQL server 2005本软件采用的是学习版，也是免费的，MyEclipse8.5以前已经购得，开发成本较小。1.4.2预期收益预期发售价格：2万/套目标客户：全国各大高校预期发售量：40套/年预期收益：40*2=80万预期收益预期支出，开发本系统能够为投资者带来较高的收益。1.5 社会可行性分析1.5.1 法律因素开发使用的所有软件都选用正版，其中 JDK1.5 为开源免费软件。而

12、SQLserver 2005本软件采用的是学习版，也是免费的。4 学生选课管理系统第一章 系统规划1.5.2 用户使用可行性本软件操作简单，界面友好，功能完备，有一定计算机基础的人员就能进行操作。1.6 意见结论根据上述分析，技术、经济、社会可行性都可行，可以立即进行开发。5 学生选课管理系统第二章 需求分析第二章 需求分析 2.1 系统需求用户的需求具体体现在选课信息和用户信息的提供、保存、更新和查询的方面。这就要求数据库的设计必须合理，使之能够充分满足各种信息的输入和输出，保证数据存储的可靠性，并且能够快速取出和存入。而前台显示部分，应具有人性化的界面，方便用户操作。因各个学校的实际情况不

13、同，系统应该具有兼容性。例如：一些学校学生人数较多，同时登陆系统，系统承载的负荷就很大。系统需要同时处理很大的数据量，这时系统不会因此崩溃。此外，系统还应该具有较强的安全性，保证身份不同的用户，不能越权操作。合非法用户不能对数据进行操作。2.2功能需求通过系统功能的分析，结合需求分析员在各大高校实地考查，调查的对象涵盖了，学校的教职工、在校师生。特别是对已经运行了与本系统同类产品的学校的师生使用选课管理系统心得体会进行了分析，总结出如下的需求信息：（1） 学生的需求：能进行选课，查看管理员发布的选课信息，自己的选课情况，本人的基本信息，课程的成绩；（2）教师的需求：能查看自己的个人信息，及所授

14、课的班级的所有学生的本门课程的成绩信息，并能进行增加和修改；（3）管理员的需求：对学生选课情况进行管理，包括发布选课信息，对学生的选课情况进行查看。管理员还可以对授课老师的信息进行管理。6 学生选课管理系统第二章 需求分析2.3 数据流图2.3.1 系统顶层图根据系统主要信息的处理功能，整个系统可以看作登陆管理，用户选课管理两个部分。从而得出了学生选课管理系统的顶层图如下所示：F9 F4 F5 D1 用户信息库 D2 选课信息库 F3 F10 P1 P2 F1 F2 F6 用户 登陆管理 用户选课管理 F7 F8 图 2.1 学生选课管理系统顶层图 注： F1:用户登陆信息 F2:用户注册信息

15、 F3:用户基本信息 F4:用户基本信息F5:学生选课信息清单 F6:学生选课信息 F7:登陆错误信息 F8:系统反馈用户信息F9:用户信息清单 F10:修改密码后的用户信息2.3.2 数据流程图一层分解图（1）用户登陆管理。用户在登陆时，系统会进行判断。用户一共有三种类型，分别是学生，教师和管理员。其中，一部分教师是管理员。在登陆的只有学生和教师两种类型，管理员的身份由系统自行判断。在判定时需要查询用户信息库。用户信息库，包括学生注册信息，教师注册信息，管理员信息等。学生选课管理系统一层分解图登陆管理，如下图所示：7 学生选课管理系统第二章 需求分析D1 用户信息库 F7.1F3 F2.1

16、F2.2 F2.3 P2 P1.1 用户身份判断 P1.2 F1 用户 用户操作管理 F10F1 修改密码 F7.2 图 2.2 学生选课管理系统一层分解图登陆管理 注：F2.1:学生登陆信息 F2.2:教师登陆信息 F2.3:管理员登陆信息F7.1:用户身份信息 F7.2:修改密码的错误信息（2）用户操作管理。在登陆管理进行判断后，发送学生登陆信息，教师登陆信息，管理员登陆信息的其中一种。根据用户身份信息的不同，进入不同的管理界面，相应的操作的功能，权限都有所不同。如下图所示：D1 用户信息库 D2 选课信息库 F6.1 F5.1 F3.1 P2.1 学生 F2.1 F8.1 学生管理 图

17、2.3.1 学生选课管理系统一层分解图学生管理 注：F3.1:原始学生信息 F5.1:学生更新后的选课信F6.1:学生查询的选课信息 F8.1:学生操作后返回的信息8 学生选课管理系统第二章 需求分析D1 用户信息库 D2 选课信息库 F6.2 F5.2 F3.2 P2.2 教师 F2.2 F8.2 教师管理 图 2.3.2 学生选课管理系统一层分解图教师管理 注：F3.2:原始教师信息 5.2:教师更新后的选课信息F6.2:教师查询的选课信息 F8.1:教师操作后返回的信息D1 用户信息库 F9.1D2 选课信息库 F5.3 F6.3 F3.3 P2.3 管理员 F2.3 F8.3 管理员管

18、理 图 2.3.3 学生选课管理系统一层分解图管理员管理 注：F3.3:原始管理员信息F9.1更新后的用户信息F6.3:管理员查询的选课信息F8.1:管理员操作后返回的信息 F5.3:管理员更新后的选课信息2.3.3 数据流程图二层分解图（1）学生管理。将P2.1进行分解，学生管理包括，查看选课信息和个人信息，进行选课、重新选课。学生选课管理系统二层分解图学生管理如下图所示：9 学生选课管理系统第二章 需求分析学生 F8.1 F8.1 F2.1 F2.1 F2.1 F2.1 F8.1 F8.1 P2.1.1 P2.1.2 P2.1.3 P2.1.4 个人信息查询 选课信息查询 增加选课 删除选

19、课 F5.1.1 F5.1.2 F3.1F3.1F6.1 D1 用户信息库 D2 选课信息库 图 2.4 学生选课管理系统二层分解图学生管理 注：F3.1:学生个人信息 F5.1.1:增加后的选课信息F5.1.2: 删除后的选课信息（2）教师管理。将P2.2进行分解，教师管理包括，查看选课信息和个人信息，填写学生的成绩。学生选课管理系统二层分解图学生管理如下图所示：D1 用户信息库 F3.2.1 F2.2P2.2.1 个人信息查询 F8.2 F2.2P2.2.3 F6.2 教师 查询选课信息 F8.2 F8.2P2.2.4 填写学生成绩 F5.2.2D2 选课信息库 F8.2 图 2.5 学生

20、选课管理系统二层分解图教师管理 注：F3.2.1:教师个人信息 F3.2.2:学生个人信息F5.2.2:增加后的学生成绩信息 F5.2.3:修改后的学生成绩信息10 学生选课管理系统第二章 需求分析（2）教师管理。将P2.3进行分解，管理员管理包括，1.管理学生信息，包括对学生信息的查询、增加，修改，删除；2.管理教师信息，包括对教师信息的查询、增加，修改，删除；3.选课信息管理，包括发布选课信息，增加，修改，删除选课课程等。学生管理系统二层分解图学生管理如下图所示：D1 用户信息库 D2 选课信息库 F9.1.3 F3.3.3 F9.1.4 F3.3.1 F9.1.1 F9.1.2 F3.3

21、.2 F3.3.3 P2.2.3 P2.2.3 P2.2.3 P2.2.3 管理学生信息 管理教师信息 管理课程信息 管理班级信息 F8.3 F2.3 F8.3 F2.3 F8.3F2.3 F2.3 管理员 图 2.6 学生选课管理系统二层分解图管理员管理 注：F3.3.1:原始学生信息 F3.3.2:原始教师信息 F3.3.3:原始课程信息F3.3.4:原始教室信息 F9.1.1:修改后学生信息 F9.1.2:修改后的教师信息F9.1.3:修改后的课程信息 F9.1.3:修改后的班级信息2.4 数据字典2.4.1 数据流条目表2.1用户登陆信息数据流条目 编号来源简述组成F1数据流名称去向用

22、户登陆信息P1：登陆管理用户用户在登陆时输入的账号、密码和验证码用户名+密码+身份+验证码11 学生选课管理系统第二章 需求分析表2.2 用户身份信息数据流条目 编号来源简述组成F2数据流名称去向用户身份信息P1：登陆管理P2：用户操作管理登陆系统判断用户身份后发送的信息用户名+密码+身份+验证码表2.3 用户注册信息数据流条目 编号来源简述组成F3数据流名称去向用户注册信息P1：登陆管理用户信息库系统从用户信息库中查询出来的用户注册信息学生注册信息+教师注册信息+管理员注册信息表2.4 用户基本信息数据流条目 编号来源简述组成F4数据流名称去向用户基本信息D1：用户信息库P2：用户操作管理系

23、统从用户信息库中查询出来的用户基本信息学生信息+教师信息+管理员信息表2.5 用户基本信息数据流条目 编号来源简述组成F5数据流名称去向学生选课信息清单 P2：用户操作管理D2：选课信息库用户操作数据后存入选课信息库中的信息学号+课程号+成绩表2.6 用户基本信息数据流条目 编号来源简述组成F6数据流名称去向学生选课信息D2：选课信息库P2：用户操作管理用户操作数据后存入选课信息库中的信息学号+课程号+成绩+班级信息12 学生选课管理系统第二章 需求分析表2.7 用户基本信息数据流条目 编号来源简述组成F7数据流名称去向登陆错误信息D2：选课信息库P2：用户操作管理用户登陆时，输入的用户名，密

24、码或验证码错误错误信息表2.8 用户基本信息数据流条目 编号来源简述组成F8数据流名称 系统反馈用户信息D2：选课信息库去向P2：用户操作管理用户进行操作后,系统反馈给用户信息查询或操作显示的信息，或错误提示信息表2.9 用户基本信息数据流条目 编号来源简述组成F9数据流名称去向用户信息清单P2：用户选课管理D1：用户信息库用户操作数据后存入用户信息库中的信息学生信息+教师信息+管理员信息表2.10 用户基本信息数据流条目 编号来源简述组成F10数据流名称 修改密码后的用户信息P1：登陆管理去向D1：用户信息库用户修改密码后存入用户信息库的信息用户名+密码+身份2.4.2 数据处理表2.11

25、登陆管理数据处理 编号P1名称登陆管理输入流F1、F3输出流F2、F7、F1013 学生选课管理系统第二章 需求分析简述处理对登陆信息进行管理判断用户登陆时输入登陆信息是否正确表2.12 用户操作管理数据处理 编号输入流简述P2名称用户操作管理F5、F8F2、F4、F6输出流用户相关操作的管理处理根据用户的不同，进行不同的的用户操作管理2.4.3 数据存储表2.13 数据存储处理 编号D1数据存储名输入数据流F9、F10F6删除数据流 流量用户信息库选课信息库F3、F4F5大大D214 学生选课管理系统第三章 概念设计第三章 概念设计 3.1 实体之间的联系根据需求分析，归结出合适的联系：1、

26、一个学生最多能够选两门课，一门课可以被多个学生选2、一个老师最多能教一门课，一门课可以被多个老师教授，3、教师中只有一个是管理员4、一个学生可以属于不超过两个临时班级，一个临时班级可以有多名学生5、一名教师可以在多个临时班级上课，一个临时班级只有一名教师教授3.2 E-R图3.2.1 局部E-R图（1）学生课程联系E-R图学号 课程号 课程名 姓名 学分 性别 MN选修 成绩 学生 课程 上课时间 年龄 系部 开始时间 结束时间 密码 图3-1 学生课程联系E-R 图 15 学生选课管理系统第三章 概念设计（2）教师课程关系E-R图教师名教师号课程号 课程名 性别 学分 N1 讲授 教师 课程

27、 上课时间 年龄 密码开始时间 结束时间 身份 图3-2 教师课程关系E-R 图 （3）学生临时班级联系E-R图学号 班级号 姓名 班级名 性别 年龄 MN属于 学生临时班级 人数 系部 地点 密码 图3-3 学生临时班级联系E-R 图 16 学生选课管理系统第三章 概念设计（4）管理员教师关系实体E-R图管理员 1 N 教师号 密码 教师 身份 教师名 性别 年龄 图3-4 管理员教师关系E-R 图 （5）教师班级关系实体E-R图教师名 教师号 班级号 性别班级名 1N 任教 教师临时班级 年龄 人数 密码 地点 身份 图3-5 教师临时班级联系E-R 图 17 学生选课管理系统第三章 概念

28、设计（6）课程临时班级关系实体E-R图课程名名 班级号 上课时间 课程号班级名 1N开设 课程 临时班级 学分 开课时间 地点 人数 结束时间 图3-6 课程临时班级联系E-R 图 3.2.2 全局E-R图成绩 MN选修 学生 M 课程 1 1 属于N教授 N 开设 N N1任教 班级教师 1 N 管理员 图3-7 学生选课全局E-R 图 18 学生选课管理系统第四章 逻辑设计第四章 逻辑设计4.1 概念模型向关系模型的转换根据需求分析中的E-R图，通过对实体的属性和之间的联系的分析，我们将其由概念模型向关系模型转化，并且根据范式化理论进行优化4.1.1 1:N 联系的转化的关系模式（1）教师

29、课程联系概念模型向关系模型的转化教师表（教师号，教师名,性别，年龄，身份，密码，课程号）课程表（课程号，课程名,学分,上课时间，开课时间，结束时间）（2）教师临时班级联系概念模型向关系模型的转化教师表（教师号，教师名,性别，年龄,身份，密码）临时班级表（班级号，班级名，人数，地点，教师号）（3）课程临时班级联系概念模型向关系模型的转化临时班级表（班级号，班级名，人数，地点，课程号）课程表（课程号，课程名,学分,上课时间，开课时间，结束时间）4.1.2 M:N 联系的转化的关系模式（1）学生选课联系概念模型向关系模型的转化学生表（学号，姓名，性别，年龄，系部，密码）课程表（课程号，课程名,学分,

30、上课时间，开课时间，结束时间）选课表（学号，课程号，成绩）（2）学生班级联系概念模型向关系模型的转化学生表（学号，姓名，性别，年龄，系部，密码）临时班级表（班级号，班级名，人数，地点）学生班级关系表（学生号，班级号）19 学生选课管理系统第四章 逻辑设计4.2 概念模型的优化4.2.1 确定范式级别根据上述分析所归结出来的数据依赖的种类和在本系统实际的开发过程中，需要涉及多表的查询及表的修改和删除，且存在多值依赖的实际情况下，其关系模式应达到BCNF。4.2.2 实施规范化处理由于学生选课联系的关系模式、学生班级的关系模式和教师管理员联系的关系模式已经不存非平凡且非函数依赖额多值依赖，所以在这

31、里不需要做处理各个关系模式的函数依赖集如下：教师课程联系：F=教师号教师名，教师号性别，教师号年龄，教师号身份，教师号密码，教师号课程号班级临时班级联系：F=班级号班级名，班级号人数，班级号地点，班级号教师号课程临时班级联系：F=班级号班级名，班级号人数，班级号地点，班级号课程号选课联系：F=（学号，课程号）成绩学生班级联系：F=（学生号，班级号）（1）教师课程联系概念模型向关系模型的优化教师表（教师号，教师名,性别，年龄，身份，密码）课程表（课程号，课程名,学分,上课时间，开课时间，结束时间）教师课程联系（教师号，课程号）（2）教师临时班级联系概念模型向关系模型的优化教师表（教师号，教师名,

32、性别，年龄,身份，密码）临时班级表（班级号，班级名，人数，地点）教师临时班级关系（班级号，教师号）20 学生选课管理系统第四章 逻辑设计（3）课程临时班级联系概念模型向关系模型的优化临时班级表（班级号，班级名，人数，地点）课程表（课程号，课程名,学分,上课时间，开课时间，结束时间）课程临时班级关系（班级号，课程号）经过规范化处理后的所有关系模如下：学生表（学号，姓名，性别，年龄，系部，密码）课程表（课程号，课程名,学分,上课时间，开课时间，结束时间）教师表（教师号，教师名,性别，年龄,身份，密码）临时班级表（班级号，班级名，人数，地点）教师课程关系(教师号, 课程号)教师临时班级关系（班级号，

33、教师号）选课表（学号，课程号，成绩）学生临时班级关系表（学生号，班级号）课程临时班级关系（班级号，课程号）21 学生选课管理系统第五章 物理设计第五章 物理设计 5.1 数据库的存储结构通过需求分析，概要设计和逻辑设计流程得到本系统的数据库结构。5.1.2 数据库的表设计进一步确定上一章逻辑设计中设计好的关系模式中各个数据项的类型和长度，将每个关系转换为数据库中的二维表格，并确定了各个表的主键和外键，得到以下表结构：表5.1 学生表 字段名称 字段含义 数据类型及长度约束主键非空默认值SnoSnameSsex学号姓名性别年龄班级系部密码varchar(15)varchar(15)varchar(2)int男Sage0或40非空SclassSdeptSpassvarchar(15)varchar(20)varchar(15)表5.2 教师表 字段名称 字段含义 数据类型及长度约束主键非空默认值TnoTnameTsex教师号姓名varchar(15)varch