电 子 科 技 大 学
UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA
工程硕士学位论文 ENGINEERING MASTER DISSERTATION
论 文 题 目：
工 程 领 域：指 导 教 师：
作 者 姓 名：
班 学 号：
分类号 密级
UDC
学 位 论 文
重庆市农业机械化学校教务信息管理系统设计与实现
（题名和副题名）
（作者姓名）
指导教师姓名
（职务、职称、学位、单位名称及地址）
申请学位级别 专业名称
论文提交日期 论文答辩日期
学位授予单位和日期
答辩委员会主席
评阅人
年 月 日
注1注明《国际十进分类法UDC》的类号
独 创 性 声 明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
签名： 日期： 年 月 日
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（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）
签名： 导师签名：
日期： 年 月 日
摘要
摘 要
教务管理是中等职业技术院校的重要职能之一。为适应教育事业的迅猛发展，各高等院校都在改进教务管理环境。随着网络技术的发展和对教务管理要求的不断提高，建设不受时间、空间限制的基于B/S结构的教务管理系统己经成为一种趋势。我校原有的C/S结构的教务系统已不能满足于现代化信息教学的发展需求。本文提出了一个B/S与C/S混合架构的可靠有效的系统实现方案并予以设计和实现。
本文立足于软件开发技术发展的前沿，对微软最新发布的.NET开发平台的框架、关键技术和核心服务进行了研究及应用。研究了教务管理信息系统的发展历史，并以重庆市农业机械化学校教务管理系统为例概括描述了系统的开发背景、相关技术、架构方案和具体实施方案。对重庆市农业机械化学校教务管理系统主要由系统维护、学籍管理、教学计划管理、排课管理、选课管理、成绩管理、教材管理和教学质量评估八大功能模块组成。在过程建模中充分利用业务流程图、数据流程图、UML类图和用例图，从而形成了详细规整的整体架构与设计。
系统选择Visual Studio.net 2003作为开发工具, 后台数据库选择SQL Server 2000；成功的利用了C/S和B/S各自的优点，保证了整个系统运行的安全性和高效性。。
重庆市农业机械化学校教务管理信息系统的开发，有利于数据的传递与共享，方便了师生信息交流，利于教学质量的提高。系统适应信息化的要求，充分体现现代化中等职业技术院校的先进性。系统运行至今基本满足了教务管理各项工作的需求，得到了师生的好评。
关键词:教务管理；B/ S 结构；C / S 结构；.NET 框架
ABSTRACT
Abstract
One of the most important functions is teaching management in colleges. In order to keep up with the rapid development of education colleges are all improving teaching management environment. With the development of network technology and the requirements of the teaching management based on B/S structure, rising from the space and time restrictions has become a trend. Original teaching management based on C/S structure does not satisfy modern information teaching development needs. This paper presents and designs and realizes a B/S and C/S mixed structure teaching management system with a reliable framework for effective programs.
Setting its bases on the software technological development front, this paper has studied and applied the frame, key technologies and core service of Microsoft latest issued .NET development platform. This paper studied the history of the development of management information systems. Then take Chongqing Agricultural Mechanization School’s Teaching Management System as an example to describe the general background of the development, and related technology program structure and specific implementation plan. It carried out detailed analysis and design to three sub-systems, namely student information management, course scheduling and performance management. System is composed of system maintenance, student management, the management of teaching plan and course scheduling, course selection, performance management, eight assessment of the quality of teaching and materials management modules. In the process modeling to fully utilize the "operational flowchart", the data flow diagram UML class diagrams and use case diagram. This created an overall framework and the detailed structured design.
Take Visual Studio.net2003 as systems development tools and choose SQLServer2000 as Date base. Give a fully description of using C# and ASP.NET to implement B/S and C/S structure application under “.net framework”. Take advantages of B/S and C/S structure and guarantee the safety and operation of the entire system efficient by designing functional modules under different framework.
The implementation of Chongqing Agricultural Mechanization School Educational Management Information System is conducive to the rapid transferring and sharing of academic teaching information. It has been improving the function of the efficiency of the function departments and reducing the burden on the staff; facilitates the exchange of information between students and teachers and helps improve the quality of teaching. Information systems adapt to the requirements fully reflect the advanced nature of
ABSTRACT
modern college. So far the system has met the academic management of the demand and has been well received by teachers and students.
Key Words: Teaching Management; Browser/Server Structure; Client/Server Structure；.NET Framework
目录
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第一章 前 言 .................................... 错误！未定义书签。
1.1 教务管理系统的现状 ............................................... 2
1.2 教务管理系统的应用 ............................................... 2
1.3 技术选定 ......................................................... 5
1.4 项目开发计划 ..................................................... 5
第二章 重庆农业机械化学校教务信息管理系统相关技术 ...................7
2.1 相关技术 ......................................................... 7
2.2 ASP.NET与NET框架的关系 ......................................... 8
2.3 排课的算法 ....................................................... 9
第三章 重庆市农业机械化学校教务管理系统的具体实现 ...................10
3.1 系统功能描述 .................................................... 10
3.2 数据流图与字据字典 .............................................. 10
3.3 数据库设计 ...................................................... 13
3.4 系统过程建模 .................................................... 13
3.5 UML建模 ........................................................ 14
第四章 重庆市农业机械学校教务管理系统总体设计 .......................19
4.1系统设计目标 .................................................... 19
4.2 系统体系架构设计 ................................................ 19
4.3系统功能模块设计 ................................................ 20
4.4 数据库设计 ...................................................... 25
第五章 重庆市农业机械学校教务管理系统的实现 .........................33
5.1 开发及运行环境 .................................................. 33
5.2 系统实现界面和部分核心代码 ...................................... 33
5.3 排课模块设计与实现 .............................................. 36
5.4学藉管理模块的设计与实现 ........................................ 38
第六章 系统的测试与维护............. ..............................42
6.1 系统测试 ........................................................ 42
目录
6.2 系统维护.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..45
第七章 总结与展望............. .....................................46
7.1 本文的总结 ...................................................... 46
7.2 未来工作的展望 .................................................. 46
结束语 .............................................................. 47
致谢 ................................................................ 49
参考文献 ............................................................ 50
1前言
第一章 前 言
永川历史悠久、山川秀美,人民热情善良、经济比较繁荣。永川因“护城三河汇碧、形如篆文'永'字”而得名。市级工业园区永川工业园建设加快推进，初步形成机械电子、轻工食品、能源化工、冶金建材四大产业集群。商贸物流繁荣兴旺，小商品、建材、家电、农产品批发市场辐射渝西、川东南和黔西北地区，成为重庆规划建设的八个现代物流基地之一。资源丰富，有国家级森林公园茶山竹海、AAAA景区重庆野生动物世界、全国农业观光示范区中华梨村等景区，是全国优秀城市。更重要的永川市是重庆市规划建设的职业教育基地和区域性中心城市。永川将进一步强化“解放思想、扩大开放、崇尚创新、追求卓越”的理念，以开放的文化、开阔的思路、开明的政策、开拓的魄力，努力塑造“森林之城、温馨之都，职教之城、人文之都，创业之城、财富之都，开放之城、商贸之都，茶竹之城、休闲之都”特色形象，努力把永川建设成为别具一格、名至实归的现代大城市和区域性中心城市。
重庆市农业机械化学校是经重庆市政府批准,由两所国家级重点中专重庆市机电工业学校和重庆市第二农业学校整合而成的一所全日制国家级重点中等专业学校。新的重庆市机电工业学校是一所起点更高、规模更大、管理更规范、特色更明显、竞争力更强、教学实力更雄厚的中职学校。学校地处永川城区，占地600余亩，在校学生8000余人，按照重庆市政府要求，短期内将升格为高等职业技术学院。学校师资力量雄厚，教学设备优良。现有教职工500余人，其中具有高级职称者150余人。实验大楼、图书馆、学生活动中心、计算机中心、电子、电工实作室、多媒体教室、语音室、机电数控实习车间、汽车试验室、汽车驾训队、校内实习工厂及十一个校外实训基地。现有计算机1000余台，建立了校园网并开通了国际互联网。图书馆藏书20余万册，中外杂志期刊200余种，设有先进的电子阅览室。学校开设了机电技术应用、机械制造、数控技术应用、汽车应用与维修、电子商务、工业与民用建筑、电子技术应用、计算机及应用、房地产营销与管理、财会电算化、文秘、服装设计与工艺等20余个专业。学校第二课堂丰富多彩，有文学社、艺术团、书画协会、计算机协会、交际礼仪协会、汽车兴趣小组等学生社团15个。学校实行毕业证和技术等级证并重的原则，经考核合格，发给国家认
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可的毕业证，根据不同专业和学生个人的需要，还可以考核国家认可的全国家电维修证、汽车驾驶证、外语等级证、汽车修理工、车工、钳工、机电维修等高中级技术等级证，为学生就业拓展了广阔空间。[1]
1．1教务管理系统的现状
教务管理工作是一项涉及信息面广，数据量大，数据关系复杂，且准确性和安全性要求又很高的工作。目前我校主要由教务科完成教学事务的管理，包括学生学籍、成绩、教师情况、教学计划、课程信息、排课、教学质量信息等教学管理事务。其中涉及大量数据的输入、查询、统计、报表输出和分析评估工作，且数据交流频繁。但现行系统大部分还属于小的局域网形式，不能够跨校区统一管理，系统运行的数据库版本落后，系统功能也已经不能适应我们两校整合后的教学管理工作，因此新系统的开发势在必行。
目前，绝大多数职业院校都建立了校园网，这为职业院校教务管理的无纸化与网络化提供了良好的硬件基础，也是职业院校教务管理工作发展的必然趋势。开发基于校园网的教务管理信息系统可以充分发挥网络环境的优势，使各项管理工作快速、方便、准确完成，同时可以促进职业院校教务管理工作的制度化、服务人性化、决策透明化。
近年来，学校的发展步伐不断加快，学校教务管理面临新的挑战。随着Internet的飞速发展，学校的校园网也在日益壮大。如果学生、教师及教职工能不受时间、地点约束，接入Intenet就能自由地查询各种教务信息，这无疑是对教务工作的极大解放，也将为数字化校园铺平道路。
1．2教务管理系统的应用发展
国内有很多院校在80年代末期就已经着手用计算机进行管理，并且产生了良好的效果。但是绝大多数软件都是针对教务管理的某一部门或某一具体工作开发的，例如成绩管理、学籍管理、排课管理、教材管理等，各管理模块间数据不能通讯和共享，只能单独使用，这样就增加了很多重复工作，数据冗余严重，并且很有可能因为数据的不一致性而产生错误。传统的网络应用管理系统一般是采用客户，服务器(C/S)结构，客户端应用软件实现数据的维护和事务处理，数据库服务器及
1前言
数据库支撑平台提供数据的存储服务并保证数据的存储安全。当变更事务逻辑或数据结构后，必须重新向各客户机分发应用软件，维护工作量较大，使用范围也有一定的局限性。
现阶段我国职业院校大多采用客户/服务器与浏览器/服务器相结合模式的教务管理系统。近几年来，随着我国中等职业教育的快速发展，中职学院快速发展，不仅增大了工作量，更增大了工作难度，管理稍不到位，便容易出现失误。开发基于B/S的教务管理系统已成现实。浏览器/服务器(B/S)模式是一种新型的数据库信息系统的设计模式，这种基于WEB的模式是通过ASP技术，利用ADO对象来访问数据库的，它把传统的C/S模式的服务器进行了进一步分化，分解成一个数据库服务器和一个WEB服务器，从而构成了具有CIS结构的三层体系。基于B/S结构的系统不需安装专用的前端应用程序，各种平台的用户只需通过浏览器便可访问并处理相应信息，操作更加简单，但存在安全问题与数据通讯的瓶颈问题。Browser端是一个网络信息发布平台，使得教师和学生可以自由查询考试成绩、课表安排、教师信息、教室占用情况等各类教务信息，对适合网上处理的工作应由Browser端完成。另外， Client端完成教务数据的集中处理和管理。系统基本管理模式是以教务管理决策部门(如教务科)为控制中心，对所涉及的所有数据进行集中的、统一管理。当今的教务系统软件实现具有灵活的伸缩性。应用系统开发模式形成客户层界面、中间业务处理层(可由多层组成)和后端数据服务层，具有如下特点：中间业务逻辑层提供客户端程序调用业务逻辑
完成业务逻辑。在现有的客户/服务器与浏览器/服务器相结合的结构中，多层c/s结构在客户端虽然是“瘦客户”，但毕竟不是“零客户”，客户端软件的分发和维护还是有些不方便。随着B/S结构的技术不断完善， B/S结构在交互功能和安全性能上的增强，随着我国中等教育改革的不断深化和教育管理现代化的不断推进，采用浏览器/服务器(B/S)结构模式，开发符合学校自身特殊需要的个性化教务管理规范，基于校园网的教务管理信息系统，有着重要的现实意义，有着广阔的发展前景。
重庆市农业机械化学校，现为重庆市示范建设中职院校。1999年学校开发了一套基于C/S架构下的教务管理信息系统。近年来学校新增了多个热门专业，扩大了招生规模，新开设了计算机房、语音室、模拟导游实验室、客房实验室、地
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理信息实验室和环境工程实验室等教学实验室。原有的教务管理信息系统远远不能满足现在的教务需求。主要体现在以下两点：
（1）教务业务的变化：原有系统侧重学籍管理、报表打印和输出。由于规模小借助手工计算即可完成教学计划管理和排课管理。当前随着学分制的实行，教务业务更加灵活多变，学生与师资数量大增，手工计算远远不能满足教学要求。
（2）C/S结构的弊端：
① 可维护性差：系统在使用过程中进行过几次升级，对硬件要求提高
② 可移植性能较差：系统由Delphi开发很难移植到其它平台上运行。
③ 应用范围狭窄：原有系统只能应用于局域网中，由教务处相关人员使用，限制了中职学校的自身发展。
原有系统不能满足当前需求，当现状和要求不相符合的时候，开发一套完整的符合学院自身要求的管理系统软件就成为学院发展的必然要求，本课题的选择和研究实现正是基于这样得情况，有其重要的现实应用意义。
本文是以重庆市农业机械化学校教务管理系统为蓝本来具体说明中职学校教务管理的一些相关信息。
文章的整体结构如下：
第一章：整体介绍本文的选题目的与意义，分析目前情况下教务管理软件的一些问题，与程序设计的相关计划。
第二章：介绍了论文应用直接相关的技术，.NET平台、SQL Server2000 技术和排课算法。
第三章：完成系统需求分析中的业务分析和过程模型设计。本章按照软件工程中的系统分析步骤，运用数据流程图，业务流程图和UML等多种系统分析设计方法和工具，搭建系统模块及结构。
第四章：在系统分析的基础上，提出系统设计目标，开发软硬件环境，进行数据库设计和功能模块设计。
第五章：给出了.NET平台下的教务管理信息系统的具体实现。给出了实现功能模块实现过程和实现界面及部分核心代码。
第六章：介绍系统的权限设置、安全管理机制和维护机制，并给出测试用例完成系统功能测试。
第七章：对于这次系统的设计进行总结，把未来对于重庆农业机械化学校教务管理系统更新升级的相关工作计划
高等院校的教务管理工作是学校管理工作中一项十分重要的工作，占有十分重要的位置，也是中等职业技术院校日常事务管理中的一个重要环节。随着学校规模扩大，在校学生人数不断增加，加大了教务管理管理的难度 。
1前言
然而，长期以来学生管理工作一直是使用传统人工的管理方式，这样的管理方式存在着:效率低、保密性差,大量的文件和数据难于查找、更新和维护，造成了办事效率低这样的现状。远远不能适应发展的需要。
随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。应用计算机对中等职业技术院校学生信息进行管理,具有人工管理所无法比拟的优点.例如:检索迅速、查找方便、可靠性强、存储量大、保密性能好等。这些优点能够极大地提高学生管理的工作质量和效率,也是中等职业技术院校教务管理的科学化、规范化、信息化管理的重要条件。
1．3技术选定
随着Internet/Intranet技术的兴起，将原本在单机或本地局域网上运行的数据库系统移植到因特网中，即开发基于Browser/Server模式的新一代MIS系统，正成为技术发展的趋势。
.NET 是 Microsoft XML Web services 平台。XML Web services 允许应用程序通过 Internet 进行通讯和共享数据，而不管所采用的是哪种操作系统、设备或编程语言。Microsoft .NET 平台提供创建 XML Web services 并将这些服务集成在一起之所需。对个人用户的好处是无缝的、吸引人的体验。
ASP作为一种经典的网路程序语言，一种“简单、流行、面向对象、类型安全”的程序设计语言，ASP意在综合Visual Basic的高效率和C++的强大功能。ASP的主要集中在Web开发的能力上，由于ASP中的新特性的加入及ASP对Web Services和SOAP （Simple Object Access Protocol）的集成，使得开发人员开发出全新的应用程序及服务来适应当前网络互联不断增长的时代。ASP是MicrosoftASP中的网络编程结构，使得建造、运行和发布网络应用非常方便和高效，ASP是一种建立在通用语言上的程序构架，能被用于以一台Web服务器来建立强大的Web应用程序。ASP拥有许多比现在的Web开发模式强大的优势[9]。关于ASP的相关优越性能本文将在后面做详细介绍。
1．4项目开发计划
本项目开发计划如下：
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1) 在 2009年7 月份内完成系统需求分析
2) 在 2009年8月份内完成新系统逻辑方案分析
3) 在 2009年9月份上旬完成新系统设计
在2009 年9月份底完成新系统实现，其中包括程序设计，并进行系统的测试和调试，完成论文的初稿，交给指导老师审查。
2重庆市农业机械化学校教务管理系统相关技术
第二章 重庆市农业机械化学校教务管理信息系统相关技术
2．1相关技术
NET Framework是一种新的计算平台，它简化了在高度分布式Internet环境中的应用程序开发。NET Framework的组成如图2-1所示：
重庆市农业机械化学校教务管理信息系统需要一个稳定的、高效的开发和应用平台，需要集成的开发环境和相对低的成本投入，.NET在开放性、代码重用性、语言无关性等方面都不逊于J2EE，目前.NET平台服务器的稳定性也表现很好，还可以在较短的时间里开发出一个扩充性好的稳定的系统。所以本系统决定选择Microsoft的.NET平台。
微软的.NET平台为当今信息系统开发的主流平台。这一章首先介绍了.NET平台的特点、.NET框架结构、ASP.NET与.NET Framework的关系和.NET平台的优缺点。然后简要介绍了SQL和SQL SERVER2000概念。本章最后给出了主流的排课算法。
ASP.NET[17]是Microsoft推出的一种新的ASP技术，它提供了一种统一的Web开发平台，用于生成企业级Web应用程序和Web服务。ASP.NET是己编译的、基于.NET环境，可以用任何与.NET兼容的语言(包括VisualBasic.NET，C#和JScript.NET)编写应用程序。ASP.NET完全基于组件进行Web开发的，所有的页面，COM(Component Object Model)，组件对象模型树乃至HTML，元素都可被视为对象。另外，任何ASP.NET应用程序都可以使用整个NET框架提供的各种运行环境服务和技术优点.
ASP.NET的 Web应用控件可以分为四类：HTML(Hyper Text Markup Language，超文本标记语言)服务器控件、Web服务器控件、验证控件和用户控件。
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2.1.1 .NET概述
.NET 是 Microsoft XML Web services 平台。XML Web services 允许应用程序通过 Internet 进行通讯和共享数据，而不管所采用的是哪种操作系统、设备或编程语言。Microsoft .NET 平台提供创建 XML Web services 并将这些服务集成在一起之所需。对个人用户的好处是无缝的、吸引人的体验。
在服务器上，控件负责将面向对象的编程模式提供给Web开发者，这种编程模式能提供面向对象编程技术的丰富功能。ASP.NET还允许开发人员将软件作为一项服务来提供。通过使用ASP.NET Web服务功能，开发人员只需进行简单的业务逻辑编程，而由ASP.NET基本结构负责通过SOAP来提供服务。基于ASP.NET，采用合理的开发设计模型就能够得到结构合理、易于维护的Web应用程序解决方案。ASP.NET技术是Microsoft.NET平台的重要组成部分，这种新的Web应用程序开发技术具有许多优点。[2]
2.2 SQL 和SQL SERVER2000
2.2.1 SQL简介
SQL，即结构化查询语(Structure Query Language)，是用于关系型数据库通讯的标准语言[9]。其模型的原型是由IBM公司使用了E. F. Codd 博士的论文(大型共享数据仓库的关系模型)发展而来。在1979年.也就是IBM的原型产生不久，第一代SQL产品ORACLE由Relational Software公司(后来命名为Oracle公司)开发出来，它是当今关系型数据库技术卓越的领导之一。SQL功能强大，是一种完备的数据处理语言，不仅用于数据库查询，而且用于数据库中的数据修改和更新交互式SQL ( Transact SQL. TSQL)它是SQL Server的查询语言。提供以下命令。
（1）创建和数据库对象。
（2）访问和修改数据。
（3）数据聚合(aggregation，又称聚集)。
（4）实施安全措施。[3]
2.2.2 SQL Server 2000
SQL Server [10]是一个关系数据库管理系统。它最初是由Microsoft Sybase 和Ashton-Tate三家公司共同开发的，于1988 年推出了第一个OS/2 版本。在Windows NT 推出后Microsoft与Sybase 在SQL Server 的开发上就分道扬镳了。Microsoft 将SQL Server 移植到Windows NT系统上专注于开发推广SQL Server 的Windows NT 版本。Sybase 则较专注于SQL Server在UNIX 操作系统上的应用
2重庆市农业机械化学校教务管理系统相关技术
在本文中介绍的是Microsoft SQL Server以后简称为SQL Server或MS SQL Server。SQL Server 2000是Microsoft 公司推出的SQL Server 数据库管理系统的最新版本，该版本继承了SQL Server 7.0 版本的优点同时又比它增加了许多更先进的功能[10]。具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，可跨越从运行Microsoft Windows 98 的膝上型电脑到运行Microsoft Windows 2000 的大型多处理器的服务器等多种平台使用。
2.3 排课算法
2.3.1 排课算法简介
排课问题是长期以来的一个NP问题，加之，随着教学改革的进行及示范性中等职业学校的实施，新的教育体制对课表的编排提出了更高的要求。手工排课时就存在一些相关问题，许多知名中等职业技术院校应用了适合自己的排课算法，这就推动了优化算法的发展。
2.3.2 主要排课算法及其特点
排课算法属于完全问题，基于这三种思想流行的排课算法主要有自动排课算法、基于优先级的排课算法、基于时间片优先级的排课算法和基于遗传的排课算法[11]。
（1）自动排课算法
自动排课的相关问题：
设要安排的课程为｛C1，C2，„，Cn｝，课程总数为n， 而各门课程每周安排次数（每次为连续的2学时）为｛Ｎ1，Ｎ2，„， Ｎn｝；每周教学日共５天，即星期一～星期五；每个教学日最多安排4次课程教学，即1~2节、3~4节、5~6节和7~8节（以下分别称第1、2、3、4时间段）。在这种假设下，显然每周的教学总时间段数为5×4＝20，并存在以下约束关系：
N≤20，
N＝6n，i＝1，Ni≤20．
自动排课问题是设计适当的数据结构和算法，以确定｛C1，C2，„，Cn｝中每个课程的教学应占据的时间段，并且保证任何一个时间段仅由一门课程占据。此算法以课程为中心，进行搜索匹配，取最先匹配的值，具有占有空间少，运算速度快的特点。但其未对数据进行择优选取，所以教学资源的方面就不能具有合理的分配性，也不能完全满足相关的要求。[4-9]
第三章 重庆市农业机械化学校教务管理信息系统的具体实现
3．1 系统需求分析
系统分析也称逻辑设计，是信息系统开发过程中最重要也是最复杂的阶段。本章首先提出了系统的总体需求，然后进行业务分析和可行性分析。通过数据流程图、业务流程图、逻辑模型图、UML用例图和UML类图等多种建模工具，进行系统分析建模。[10]
3.1．1 系统总体需求分析
重庆市农业机械化学校实行学分制教务管理，其操作过程和细节涉及教学管理的每一个环节与角落，涉及的层面非常宽广且复杂。
从用户角度分类，系统供学生、教师和教务工作人员三类人员使用[13]。系统面向学生主要提供个人基本信息管理、个人选课管理、教学资源下载，个人选课查询、成绩查询、学生留言和教学质量评估等几项功能。系统面向教师提供教学资源上传、教师课程查询、学生成绩查询和教学通知管理等功能。系统面向教务工作人员提供教学计划管理、排课管理、成绩管理、教材管理和论坛管理等功能。系统总体功能分析表见表2.1。
表3.1需求分析功能表
Tab. 3.1 Request analyses of function table
序
号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
系统分析功能项 用户界面的友好性、操作简洁方便性、较好的容错性 利用现有的人力物资资源完成较优的排课管理 丰富细致的报表输出功能 完善的学籍管理 教学计划管理 根据个人教学计划完成选课管理 完成教学资料的上传和下载 简单实用的师生交流平台 教材管理 完善的权限控制和良好的安全性 数据的备份功能
3.2 系统的业务分析
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教务管理系统作为重庆市农业机械化学校数字化校园重要组成部分之一，是一个集Client/Server和Browser/Web Server技术于一体、涉及教务管理各环节、面向学校各部门以及各层次用户的多模块综合管理信息系统。重庆农业机械化学校教务管理系统的相关管理模式职下图：
生成学籍记录新生注册
学籍信息表
在校情况录入
学生
新生注册
查询教学资源
教务处教务员
毕业审核表
教室信息表教师信息表单
教务处审核
订书单
成绩单院系教务人员
生成课表
教学计划
选课目录
考务表单
学生选课
上传资料下载资料
学生
师生交流教学评估
录入成绩单
教师选课情况回传教师
考试安排教务人员
图3.1 系统业务流程图
Fig .3.1 Business flow chart of system
我校教务管理的现行业务流程是：新生入学后填写的学生情况登记表报各分院后，再上报教务处教务处，教务处将这些报表汇总后与学校招生办公室进行核对，准确无误后完成学生学籍基本信息的初步建立。每年各个专业在制定完教学计划后，交分院、系审核，然后上报教务处，由教务处和教务处出面组织全校进行讨论，协调各专业的教学执行计划，最后形成年度教学计划下发各分院、系组织落实。各分院、系将落实后的教师任务分配表汇总再报教务处。教务处根据教学计划和学校现有的教室、师资和各专业学生生成课程表。在网上公布选课情况表，包括课程名称、教师姓名、教师职称、学时数、上课时间、地点等信息，选课结束后，学生可根据此课程表上课。期末考试结束后，各院、系将学生成绩归
档并进行学籍处理，然后将成绩及学籍处理结果报教务处审批执行。另外教务处还要根据教师任课情况、学生情况制定各种报表上报国家教委、省教委、学校及各有关单位。系统的整体业务流程图[15]，如图2.1所示。
(1) 学籍管理：业务流程从学生入学注册，一直持续到学生毕业学籍转移。学生入学注册建立最初的学籍信息。学期评奖评优后将校级以上奖励信息记录学生学籍。学生在校期间有重大违规违纪事后记录到个人学籍信息，学生在校有突出事迹也将记录到学籍信息。学生毕业前要进行毕业资格审查和学位授予审查，审查通过准予毕业。学籍信息随个人升学或工作调往目的地。
(2) 教学计划管理：学期初学校教务处下发学年教学计划表。各院系制定教学计划草稿提交校教务处审核。是使现代中等职业技术院校教务管理达到减员增效的关键环节。
(3)教材管理：各院系根据自身情况和学生意见拟定教材计划，上报教务处。教务处审核通过则进行教材征订。教材到校录入教材信息，供以后查询。
(4)排课管理：排课功能模块重庆农业机械化学校中最大的一个模块，这一系统在考虑到给排课所带来的尽量多的相关内容，形成较好的排课课表，然后手工调整就可以实现课程的合理安排。
(5)选课管理：网上选课系统提供各专业开课计划、公共课、专业课查询等与选课相关的其它功能。课程分为专业必修课、公共必修课和选修课三类。每位学生必须在规定的学期内选定专业必修课，此种选课不存在竞争冲突。学生可根据自身课程量的大小，在规定的学期内选择公共必修课。学生在选择公共选修课时存在竞争冲突，每门课有规定的人数，超过人数不可选择。
（6）成绩管理：考试结束，教师批阅试卷完毕，将考试结果提交学院。，学院有考试录入接口，录入专业课成绩，但没有权利修改。公共课成绩只能由校教务处录入。成绩录入完毕后，形成常规统计汇总表。成绩需要修改需要校教务处查卷，变更时需要记录变更记录和原因。个人只能查询个人相关科目成绩信息。学院可以查询本院成绩信息。校教务人员拥有所有的查询权限。
（7）教学评估管理：主要对教师的教学管理的一个评价，系统通过综合各方面因素进行评价，可大大的提高教学质量。教务处管理教学评估模版，可以增删改评估标准和评估栏目。
（8）系统维护：包括系统的权限控制、安全管理和数据的导入导出和备份。其中权限管理是系统的特色之一。系统按照用户角色不同划分权限，设置了专有权限和用户组权限。为校内分管教务的领导设立用户组，拥有查询和汇总的权限，对教务工作起到监督作用。特殊人员我们设定专有权限，比如系统信息管理员，专门负责公共信息的添加、修改和删除。
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3.3 可行性分析
3.3.1技术可行性
近20年来，管理信息系统技术得到了充分的发展与完善，使得开发本系统在技术可行性成为可能。.NET平台是一个稳定健壮的系统开发平台，它所提供的丰富的控件极大程度减轻了系统开发的难度。Microsoft公司的SQL Server 2000数据库为中小型企业开发信息管理系统的首选数据库，为当今主流数据库。本系统开发技术上基本上不存在障碍。
3.3.2经济可行性
开发一套基于B/S与C/S混合模式的教务管理系统软件，充分利用了B/S与C/S的优点。虽然看上去不能直接为学校直接带来经济效应，但是，它的应用却为学校带来潜在的利益。加强了学校的教务管理工作，提高了工作效率，使学校教务的管理工作走向规范化、信息化，能很好的控制在工作流程乃至工作效率上的随意性。
3.3.3营运可行性
(1)从硬件条件来说：学校教务处有自己的服务器及连接Internet的教育宽带网络，每个教务管理人员都有一台属于自己使用的计算机。这就为该系统日后的使用提供了良好的硬件条件。
(2)从人员角度来说：每一个教务管理人员不仅熟悉单机操作，对于计算机网络运用也都驾轻就熟。总之无论从教务管理人员的个人工作角度，还是从学院的管理角度，都希望能有这么一套教务管理软件，来提高工作效率，加强管理。 综上所述，从各个方面特别是学校目前的教务管理工作的现状，这套基于网络的教务信息管理系统已成为学校迫切的、可行的、必要的一个开发项目。[11-20]
3.4 系统过程建模
传统方法（结构化方法）把系统看成是过程的集合，过程与数据实体交互，过程接受输入并产生输出。是指将输入数据转换为输出的加工处理。过程是计算机信息系统的三大特征之一。过程建模技术是一种组织和描述系统处理、输入、输出和数据存储的技术。过程建模是结构化方法学的主要建模技术之一。通过过程模型的建立，可以更好地理解现行系统，更好地定义新系统的需求和设计。
3.4.1 系统逻辑模型
系统逻辑模型是与事实无关的模型。它描述了系统的本质，即系统必须作什么，而与系统的如何实施无关。也就是说，逻辑模型是用来描述数据内容及处理功能的，而不关心这些功能是如何实现的。
我们从用户的角色和系统主要功能模块分析系统的逻辑模型。系统由校、院两级教务管理层次，人员涉及学生、教师、学院教务人员和学校教务人员。有些功能模块涉及多个用户接口。这里我们给出主要数据、功能模块和用户接口之间的逻辑模型。
3．4.2 系统数据流图
数据流程图是一种图形化的过程建模工具。它通过四个基本要素：外部实体、数据流、过程流和数据存储描述了系统中数据的流动和数据的变幻，它强调的是数据流和处理过程。系统数据流程以课程管理、成绩表和选课单为中心。外部实体主要是学生、教师和教务人员。数据流用到最多的是课程表、学生表、成绩表、教学计划表。数据存储是数据仓库包括角色、客体、事件等。主要发生在成绩录入和权限管理。[20-27]系统数据流程图[16]如下图3.3所示。
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教师接口
教学资料信息评估信息学籍信息
学生接口
选课信息
师生交流教学评估学籍管理选课管理
教学资料信息评估信息学籍信息选课信息
教务处接口
考务信息成绩单
考务管理成绩管理
考务信息成绩单
教材信息教学计划信息
教材管理教学计划管理
教材信息教学计划信息
二级学院教务接口
图3.2系统逻辑模型
Fig.3.2 System logic model diagram
3.5 UML建模
UML是一种基于面向对象的可视化图形建模语言，用于对软件系统进行说明、构造和文档建立。UML统一的不是建模过程，而是建模语言[17]。UML是一种基于面向对象的可视化图形建模语言，用于对软件系统进行说明、构造和文档建立。 UML的主要特点有： (1)统一标准
UML将一些流行的面向对象开发方法(Booch、OMT、OOSE)的技术进行整合。 (2)面向对象
UML能对面向对象技术的一些主要相关概念进行支撑。
图3.3 系统数据流程图
Fig.3.3 Data flow diagram of system
(3)UML的相关可视化性，能整个系统功能显得更加强大 4)独立于过程[18]
UML致力于一种标准的建模语言，适宜于大众掌握使用，UML中的图主要包括以下几种：类图、用例图、顺序图、协作图、状态图、构件图和配置图。本文主要介绍类图、用例图和构件图。 （1）类图
成绩管理是教务管理的核心内容主要用到的表及字段如下：
学生信息表：（学号，姓名，性别，出生日期，身份证号，民族，政治面目，家庭地址，通信地址，家庭邮编，联系电话）
学期任务表：（学年学期，班级，专业，班级人数，层次，校区，课程，教学周，学时，每周学时，学分，第几次，考核方式，考试形式，教材名称，出版社，编者，任课教师，部门，迄周，止周）
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班级（班级情况表）：（班级代码，专业，院系，层次，学习形式，人数，辅导员，学制）
教师：（工号，姓名，性别，出生年月，学历，职称，职务，身份证号，政治面目，家庭地址，通信地址，联系电话）
课程：（课程代码，课程名称，是否必修、学时，学分）
成绩表：学号、系、学年学期、考试时间、课程号、课程名、学分、学时、考试成绩、是否归档、教师、录入时间、操作人
任课表：学年学期、课程号、系、年级、班号、教师号等。 成绩管理对象类图如图3.4所示。 (2) 用例图
用例视图是被称为活动者的外部用户所能观察到的系统功能的模型图[20]。用例是系统中的一个功能单元，可以被描述为活动者与系统之间的一次交互作用。用例模型的用途是列出系统中的用例和活动者，并显示哪个活动者参与了哪个用例的执行。[28-36]系统用例图如图3.5所示。
图3.4 成绩管理对象类图
Fig. 3.4 Class diagram of scores management
教学评估管理
图3.5系统用例图
Fig. 2.5 System use case diagram
4 重庆市农业机械学校教务管理系统总体设计
第四章 重庆市农业机械化学校教务管理信息系统总体设计
在系统分析基础上，本章提出系统的设计目标和整体架构，完成了系统主要功能模块的功能设计和系统的数据库设计。
4.1 系统设计目标
系统要达到具体的目标如下：
（1）友好的用户界面：界面风格统一、布局合理、采用尽量确保人机交流信息准确的措施、友好的提示信息和确认信息。
（2）教务管理信息尽量用统一的标准化信息，采用统一的数据格式描述。 以国家教委公布的《高等学校管理基本信息集》（教信息[1992]1号）为基本信息标准。采用信息标准的优先次序是：国家标准，教育部标准，教育部下属机构标准，重庆市教委标准，重庆高等专科学校标准。
(3) 本应用系统能实现教务信息处理的自动化，充分利用Internet网络功能，使系统具有很强的信息资源共享能力。 (4) 系统具有很好的可移植性。
因为该系统是基于网络的应用系统，所以尽量设计成能运行在异构的硬件平台上。 (5) 系统具有较好的可扩展性。
系统的可扩展性应包括能接纳已有的系统和在今后系统软硬件扩展时，能有效地保护已有的投资。特别是在应用需求变化时有一个较好的应用平台，能容易地加以调整。系统易于扩充升级，既能满足当前业务的需求，又为今后的扩充留有空间。
(6) 系统具有好的安全性和稳定性。
考虑到教务信息的重要性，尽可能地做到抵御来自外部网络的恶意攻击，防止信息泄密和对保密信息的非法侵入。建成的系统应能避免因软、硬件故障造成的数据损失。
4.2 系统体系架构设计
（1）三层C/S架构
三层C/S结构[23]将应用的三部分(表示部分，应用逻辑部分，数据访问部分)明确进行分割，使其在逻辑上各自独立，并且单独加以实现，分别称之为客户，应用服务器，数据库服务器。与两层C/S结构相比。其应用逻辑部分被明确地划分出来。在硬件的实现上有两种方式。第一种方式中客户位于客户机上，应用服务
器和数据库服务器位于同一主机上。这种方式在主机具有良好的性能的前提下，能保证应用服务器和数据库服务器之间的通讯效率，减少客户和应用服务器之间网络上的数据传输，使系统具有良好的性能。第二种方式是客户位于客户机上，应用服务器和数据库服务器位于不同的主机上，这种方式比前一种方式更加灵活，能够适应客户机数目的增加和应用处理负荷的变动，在增加新的应用逻辑时，可以追加新的应用服务器，系统规模越大时，这种方式的优点越显著。图3.1是C/S三层结构图。[37-42]
应用服务器
图4.1 C/S结构应用图
Fig. 4.1 C/S Structure application diagram
（2）三层B/S架构
B/S结构是一种以Web技术为基础的新型的网络管理信息系统平台模式，B/S结构把传统两层C/S中的服务器部分分解为Web服务器和数据库服务器，从而构成一个三层结构的客户服务器体系。实质上，客户机与Web服务器之间类似于终端和主机的模式，而Web服务器与数据库服务器之间类似于C/S模式。结构图如图3.2所示
图4.2 B/S结构应用图
Fig. 4.2 B/S Structure application diagram
4.3 系统功能模块设计
根据系统分析中教务管理系统对管理的要求，系统管理功能包括系统管理、学籍管理、成绩管理、排课管理、教学计划管理、选课管理、教学评估和教材管理等模块[24]。将功能进行集中、分块，给出系统结构图，由于系统结构比较庞大，将系统分隔成各子模块并画出相应的结构图3.3所示。
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图4.3 系统功能架构图
Fig. 4.3 Function structure diagram of system
4.3.1 教学计划管理模块
教学计划首先由各院系提交，经校教务处审批；审批通过则定稿存档，供以后课程设置参考；审批不通过，给出意见回传院系修改，之后再提交。各院系在审批没有通过之前都有权利修改或删除自己提交的教学计划单。
教学计划模块主要是负责本系统的培养计划、学期计划、学期教学任务的维护和查询统计。整个教学计划的执行主要分为三个部分，培养计划（教学计划）、学期计划、学期教学任务，它们为系统提供了很强的灵活性，同时也完全符合手工操作的概念：
培养计划：对某一种培养层次的专业在不同的学期执行的课程安排，这是独立于使用年级，每个年级可以使用自己独立的培养计划，也可以多个年级使用同一个培养计划，建议本计划保持与学校制定的计划一致，在学期开始时如需要调整，则可以在当学期计划中调整。
学期计划：是根据在校年级使用的培养计划自动生成的当前学期教学计划，如果教学计划有变化，可以进行调整。可以由教务处调整，也可是各院系调整，由教
务处审核，它主要是对授课单位的授课安排提供指导。[42-50]
学期教学任务：院系或教务处根据学期计划安排教师、分班等形成教学任务。 教学计划管理流程图如图3.4所示。
图4.4 教学计划管理流程图
Fig. 4.4 Work flow of teaching plan management diagram
4.3.2 教材管理模块
教材需求的随机性使教材供应的计划性受到严重冲击。我国现行学分制虽然保留行政班级，但同一个班的学生，所修课程的不尽相同，所需的教材有较大差异，行政班级人数对教材采购和供应的参考价值大大降低。因此对教材管理而言，真正有用的是开课课程概念。同时，推行完全学分制，加大选课的力度，引人竞争机制，学生可以免听、免修部分课程或跨学院、跨专业、跨年级地选修、旁听自己需要的课程。另外，学分制管理实行的是弹性学制，有的同学需采取重修、第二次选修或延长学年的方式完成学业，这部分学生手中已有的教材从版本到数量都会引起教材订购计划和教材发行的麻烦。因此，教学管理体制方面的灵活性使教材计划的预见性下降，教材数量的随机性增大。
教材数量迅猛增加，种类多样化，增加了教材管理工作的复杂性。为了适应社会对人才的需求，提高教材采购的透明度，我校提出了一套行之有效的教材管理机制。教材采购限定范围在必修课课程书籍，时间范围限定在一年，即本学年末采购下学年教材。教材管理的基本流程是学院提交一份教材拟定列表，学生提交意见反馈单。学院根据教学计划和学生意见反馈单，修改教材书目列表，然后
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提交学校教务处。校教务处调整教材列表，向供应商征订书目。
4.3.3 学籍管理模块
学籍管理模块包括：学生信息录入子模块、学生信息查询子模块、学生信息管理子模块、奖惩模块、学生异动模块和毕业资格审核模块。学籍管理模块的功能模块图如图4.5所示。
学籍管理模块
学生信息管理
奖惩信息管理
学生异动管理毕业生资格审查
信息录入
信息修改信息查询信息变更
奖励管理
违纪处理
学生转学学生退学学生休学
学位资格审查毕业信息审查
图4.5 学籍管理功能模块
Fig. 4.5 Work flow of teaching plan management diagram
4.3.4 排课管理模块
排课管理采用分制的思想，极大降低了算法的时间和空间复杂度。排课模块包括基础设置、限制条件设置、排课预处理和人工干预几个功能。排课管理的功能模块图如图4.6所示。
排课管理模块
基础设置限制条件设置排课预处理
人工干预
任课教师设置课程学时设置
时间设置
班级时间段
课程时间段
教师限制教室限制
等价类划分
教室分类
时间预处理
优先级调整
手动调整
图4.6 排课管理功能模块
Fig. 4.6 Work flow of teaching plan management diagram
4.3.5 成绩管理模块
成绩管理模块
成绩录入
成绩查询
成绩单输出
成绩汇总
个人成绩录入原有成绩导入班级成绩录入
个人查询班级查询
按课程查询以学期查询按个人输出按班级输出按课程输出
不及格率
及格率
平均成绩
图4.7 成绩管理功能模块
Fig. 4.7 Work flow of teaching plan management diagram
成绩管理的功能主要包括成绩的录入、查询、输出和汇总。考试结束后任课教师批阅试卷，上报成绩，教务处录入成绩。教师可以查看自己批阅的学生成绩单，汇总本门课程的及格率和不及格率。学生只能查看自己所学课程的成绩情况。教务处可以管理成绩，系统严格控制对成绩的变更操作，每次操作都有成绩变更记录；有效的控制了成绩的保密性和管理的规范化。二级学院可以查询本院公共课程、专业课程成绩，可以按照年级、专业、班级和个人查询并输出结果。学校教
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务处侧重数据安全性管理和统计汇总。图3.7 是成绩管理功能模块。
4.3.6 选课管理模块
选课管理首先由教务处提供选课目录，学生按照自己的培养计划进行网上选课。学生选课时可以查询到任课教师的信息，课程的具体安排。选课结束后由于特殊原因学生可以申请补选。最后由教务处审核，选课人数不足则取消此门课程。教务处打印选课学生列表下发院系，院系下发到任课教师手中[25]。
4.3.7 教学评估模块
此模块的功能相对简单。教学评估是指学生可以对任课老师的授课情况提出建议意见和颂扬表单。教务人员管理评估模板，可以修改和增删评估栏目。教务处管理反馈信息的删除，并可以向全校师生提供部分反馈信息的浏览权利。
4.3.8 系统维护模块
系统维护主要包括系统的权限控制、资源的共享管理、公共信息管理、数据维护和备份。权限控制是指系统按照角色（匿名用户、学生、教师、院教务人员、校教务人员、系统管理员等）分配可见节点和管理界面的数据操作权限。比如学生可以修改自己的基本信息，但不可以修改学籍信息和成绩单。某个学生只能浏览到个人相关的课程信息、学籍信息、选课情况和成绩单，不能查看他人信息。系统包含简单的公共信息管理功能。校教务人员可以发布通知公告和最新规章制度。数据库服务器提供资源上载空间对全校教师开放，教师可以上传课件和教学资料。教务处有权利删除过时资源。
4.4 数据库设计
4.4.1数据库设计的原则
首先是关系数据库的审计应遵从概念单一化“一单一地”的原则。然后需要避免在表之间出现重复字段。同时，表中的字段必须是原始数据和基本数据元素。还要用外部关键字保证有关联的表之间的联系。[51-53]
4.4.2数据模型选择
数据库是某个企业、组织或部门所设计的数据的一个整合体，它不仅应该反映数据本身的内容，还应联系数据之间的内容。日常工作中，采用三级模式结构（个别小型数据库系统除外），并提供两级映像功能。三级模式结构是指数据库系统是
由外模式、模式和内模式三级构成，如图4.8所示。
图4.8 数据库三级模式结构图
Fig. 4.8 Three layer model structure of database diagram
4.4.3数据库的概念结构设计
概念结构设计整个数据库设计的关键。
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图4.9 成绩管理E-R图
Fig 4.9 Scores management E-R diagram
我们得出成绩管理模块的E-R图，如图4.9所示。
图4.10 成绩单属性的关系
Fig 4.10 Relation for scores table’s attribute
4.4.4数据库结构设计
在数据库物理设计中最重要的设计为数据字典设计。系统总共有四十几张S表，由于篇幅所限，我们只给出几张典型的表结构。主要给出成绩管理模块几个核心表和系统维护核心表。
用户表主要存储登陆用户的基本信息，“用户ID”是“用户表”主键，用户名称和秘密由用户本人修改（登陆名称不能重复），用户类别按照用户角色分为：匿名用户、学生、教师、院教务人员、校教务人员和系统管理员等类。
表4.1用户表 Tab.3.User table
数据字段
字段名 数据类型 长度 约束 可否为空
含义
用户表（T_USER） 用户ID USER_ID INT 4 主键 否 登陆名 USER_NAME VARCHAR 20 否 登陆密码 USER_PASSWORD VARCHAR 20 否 用户类别 USER_TYPE VARCHAR 20 否
班级表包括班级代码，班级所属院系代码，专业代码，学习形式、入学时间、班级人数、辅导员、学制和备注信息。班级表在统计汇总和学籍管理用到较多。
表4.2班级表 Tab.4.2 Class table
数据字段含义 字段名 数据类型 长度 约束 可否为空 用户表（T_CLASS） 班级代码 CLASS_ID INT 4 主键 否 院系代码 DEPT_ID INT 100 外键 否 专业代码 SPEC_ID INT 4 外键 否 学习形式代码 TYPE_ID INT 4 外键 否 人数 NUMBER INT 4 否 辅导员 TEACHER VARCHAR 20 班级产生学期 SEIMA VARCHAR 20 学制 EDU_SYS VARCHAR 20 备注 NOTE VARCHAR 100
学生表不但维护了学生所在的院系、班级和本人的专业信息，还维护了学生的姓名、学号、籍贯等个人基本信息。学生表纪录从学生入学起产生，到学生离校结束；存在于学籍管理全过程。
表4.3学生表
Tab.4.3 Student table
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数据字段含义 字段名 数据类型 长度 约束 可否为空 学生表（T_STUD） 班级代码 CLASS_ID INT 4 外键 否 院系代码 DEPT_ID INT 100 外键 否 专业代码 SPEC_ID INT 4 外键 否 学号 STUD_ID INT 4 主键 否 姓名 STUD_NAME VARCHAR 20 否 性别 STUD_SEX VARCHAR 5 否 民族 STUD_NATION VARCHAR 20 否 政治面貌 STUD_POLIC VARCHAR 10 否 出生日期 BIRTHDAY VARCHAR 20 否 入学日期 COME_DATE VARCHAR 20 否 外语语种 LANG_TYPE VARCHAR 20 否 身份证号 CRI_ID VARCHAR 20 否 籍贯 HOME_ VARCHAR 100
教师表纪录教师所在院系、学历、职称、姓名、性别、家庭电话、身份证号等信息。教师表在学生选课模块和教学评估模块用到较多。学生在选课时不但可以查询课程设置信息还，可以查询任课教师信息。
表4.4教师表
Tab.4.4 Teacher table
数据字段含义 字段名 工号
所属院系代码 姓名 性别 出生年月 政治面目代码 学历
TEACHER_ID DEPT_ID NAME SEX
BIRTHDAY POL_TYPE EDU_EXP
数据类型 INT INT
VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR 续表4.4 VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR
长度 4 4 20 10 20 20 20
约束 外键 外键 主键
可否为空 否 否 否 否 否 否
职称 PRO_TYPE 20 否 身份证号码 CRI_ID 20 否 家庭地址 HOME_ADDR 20 否 联系电话 PHONE 20 否 备注 NOTE 100
成绩表是成绩管理用到最多的表，该表维护了学生课程成绩的基本信息。成绩表在学期考试结束后录入，是各种统计汇总的初始数据来源。
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表4.5成绩表 Tab.4.5 Grade table
数据字段含
字段名 数据类型 长度 约束 可否为空
义
成绩表（T_RESULTS） 院系号 DEPT_ID INT 4 外键 否 班级代码 CLASS_ID INT 4 学号 STUD_ID VARCHAR 20 外键 否 姓名 NAME VARCHAR 20 否 课程代码 COURSE_ID VARCHAR 20 否 成绩 GRADE VARCHAR 20 否 考试类型代
TEST_TYPE VARCHAR 20 否
码
是否补考 RE_TEST BIT 1 否 考试类型代
CRI_ID INT 4 否
码 教师号 TEACHER_ID INT 4 否 录入人 INPUT_NAME VARCHAR 20 否 考试时间 TEST_DATE VARCHAR 20 否 学分 CREADIT_HOUR VARCHAR 20 否 学年学期 SEMESTER VARCHAR 20 否
教学计划表纪录课程代码、课程类型、学分、考试方式、考核方式、课时、授课学期、试验课时、实习周课时等信息。教学计划表主要用于教学计划管理模块。
表4.6教学计划表
Tab.4.6 Teaching scheme table
数据字段含
字段名
义
教学计划表（T_SCHEME） 计划表ID TS_ID 课程代码 COURSE_ID 课程类型 COURSE_TYPE 学分 CREADIT 考试方式 TEST_TYPE 考核形式 CHECK_TYPE 课时 HOUR 授课学期 SEMESTER 实验课时 EXA_HOUR 课程设计练
DESIN_TEST
习 实习周 PRACTIC_WEEK 每周课时 WEEK_HOUR 学时 STUD_HOUR 教学周 TEACHE_WEEK 备注 NOTE
数据类型 INT
INT INT VARCHAR VARCHAR VARCHAR BIT VARCHAR INT INT VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR
长度 4 4 4 20 20 20 1 20 4 4 20 20 20 20 100
约束 主键 外键
可否为空 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 是
第五章 重庆市农业机械学校教务管理系统的实现
第五章 重庆市农业机械学校教务管理信息系统的实现
本章给出了排课模块、学籍管理模块和成绩管理模块的详细实现，并给出了部分实现界面。
5.1 可发及运行环境
5.1.1 系统开发环境
(1) 本系统的开发环境用到了如下软件： ①Microsoft Visual Studio .NET 2003 ②图形处理软件Microsoft Visio 2003 ③UML 建模工具Rational Rose 2003 ④数据库系统软件SQLServer2000 ⑤网页制作软件Dreamweaver 2004 (2) 开发环境对计算机系统的要求如下： ①Microsoft Windows 98、2000、XP或NT4.0 ②Intel Pentium II 300MHz 或更高配置 ③最小内存为128MB ④推荐内存为512MB ⑤硬盘空间至少1G
5.1.2 系统运行环境
CPU：Pentium II 300MHz以上 内存：64M以上 硬盘：2GB以上 软件要求
操作系统要求：Microsoft Windows2000、xp或NT4.0 浏览器：IE5.0，推荐使用IE6.0。 分辨率：最佳效果1024×768像素。
5.2 系统实现界面和部分核心代码
（1）系统主界面分为B/S和C/S两类界面。其中C/S程序为校教务处人员使用，并可以将其安装到二级学院教务处；B/S程序由校教务处、二级学院教务处、教师、学生等人使用。系统C/S实现界面如图4.1所示。
图5.1 系统C/S主界面
Fig. 5.1 Main C/S interface of system
（2）导航界面部分核心代码
左侧导航树是权限节点控制的载体，根据用户角色的不同显示不同的导航节点。在B/S结构下，前台代码是指用户可见的html代码，运行在客户端。后台代码是指存放在服务器的c#代码，这类代码在客户端不可见，运行与服务器上。限于篇幅所限，我们给出部分权限节点控制的前端和后端代码。图5.2是系统导航树客户端代码。5.3是导航树控制部分后台核心代码。
第五章 重庆市农业机械学校教务管理系统的实现
Fig. 5.2 Client code of navigation tree
图5.3 系统导航树服务器代码
Fig. 5.3 Server code of navigation tree
5.3 排课模块设计与实现
排课管理是该系统的重点与难点，也是该系统设计最为成功的模块之一。原有系统开发时学校规模不大，所以没有实现计算机辅助排课的功能，现在我们给出一个排课解决方案充分考虑了教务工作的时效性和系统的易扩展性。在这里我们将分治思想结合基于优先级的排课算法设计实现了排课功能模块。算法描述如下： （1）基础设置
任课教师设置：本学期教师所排课程、课时量和时间段等。
第五章 重庆市农业机械学校教务管理系统的实现
课程学时设置：开课所需学时、时间段等。
时间设置：设置排课进行时课节数的状态，分为三种状态：“优先”、“可排”与“不排”，“优先”为最优先考虑，依次为“可排”，“不排”为不能进行课程节次安排。 教室设置：设置教室对应的院系，类别和可容纳人数。 （2）限制条件录入 设置班级可排时间段 设置课程可排时间段
教师限制：设置教师可排时间段，如领导与兼职教师。
教室限制：设置教室可排时间段，如某些教室晚上不排课，以便于学生上自习。 课程同时班级数：设置某类课程的同时最多班级数和同时最多人数。该设置便于某类课程的均匀安排，以方便机房等资源紧缺单位安排学生教学
人机交互进行适当调整，从而得到用户满意的课程表。此算法对班级及教室划分等价类，对学校资源进行了合理的利用。但对一些特殊要求还是无法具体体现出来。
排课结束后输出报表包括：
① 学生课表：查询与打印学生个人课表（包括班级课程与个人选修课程）。 ② 班级课表：查询与打印班级分课表，总课表（实践部分将显示在课表下方）。 ③ 教师课表：查询与打印教师分课表，总课表（可按任课单位筛选打印）。 ④ 教室课表）：查询与打印教室分课表，总课表（可按校区与教室类别筛选打印）。 ⑤ 时间段（查询）：以时间段为基础查询某时间段上课情况。
课表一览：班级、课程、周次、教师、上课时间、教室的简化一览显示。 排课操作界面如下图5.4所示。
图5.4 排课操作界面
Fig. 5.4 Interface of course scheduling design
5.4 学籍管理模块的设计与实现
学生学籍管理是教务管理系统不可缺少的部分，它的内容对于学校的决策者和管理者来说都至关重要，所以学生档案管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。本文设计的学籍管理模块包括：学生信息录入子模块、学生信息查询子模块、学生信息管理子模块、奖惩模块、学生异动模块和毕业资格审核模块。
（1）学生信息录入
录入学生的学号、姓名、性别、民族、籍贯、出生日期、联系电话、家庭地址和家长姓名等信息。录入第一条记录后，系统会自动进入下一学号的录入页面（学号自动加一），减轻了手工劳动并避免了许多错误的发生。若录入的学号或自动加一生成的学号与数据库中的记录重复，则会自动转入修改页面。修改完成后同样也会自动进入下一学号录入页面。此模块必须先登录后才能使用。
第五章 重庆市农业机械学校教务管理系统的实现
图5.5 学生信息录入界面
Fig. 5.5 Interface for adding student’s information
（2）学生信息查询
分为全部、年级、班级和个人四类查询。系统的查询功能强大，支持模糊查询、允许用户输入通配符。例如：在学号查询框中输入2001，则查询结果为学号中包含“2001”的学生；查询条件为空则查询结果等同于查询全部。 （3）学生信息管理
首先使用查询功能查询出需要修改/删除的记录，然后进行修改/删除操作。可以批量删除记录。 （4） 奖惩模块
记录学生在校期间的重大违规行为和所受奖励。 （5）学生异动
学生因家庭或个人原因可以申请转学、转专业、休学或退学。学生因工作调动、家庭搬迁等原因可以申请转学。 5.5 成绩管理模块的设计与实现
包括成绩录入、修改和查询。这部分突出的功能是强大的查询统计功能和丰富的报表输出功能[30]。
（1）成绩录入：个人成绩录入、班级成绩录入、补考成绩录入和原有成绩导入。成绩录入节点由校教务处控制，可以将专业课成绩录入权限分配给各学院，也可
以由各学院上报成绩校教务处录入成绩。成绩录入界面如图4.6所示。
图5.6 学生成绩录入界面
Fig. 5.6 Interface for student’s scores input
（2）成绩修改：个人成绩修改
（3）成绩查询：个人成绩查询、班级成绩查询、选修课成绩查询、补考成绩查询、固定学期成绩查询、按课程查询、以学期查询、查询本学期不及格课程、本学期不及格课程门数等等。
（4）成绩单输出：个人成绩单输出、班级成绩单输出、课程成绩单输出
图5.7 学生成绩输出界面
电 子 科 技 大 学
UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA
工程硕士学位论文 ENGINEERING MASTER DISSERTATION
论 文 题 目：
工 程 领 域：指 导 教 师：
作 者 姓 名：
班 学 号：
分类号 密级
UDC
学 位 论 文
重庆市农业机械化学校教务信息管理系统设计与实现
（题名和副题名）
（作者姓名）
指导教师姓名
（职务、职称、学位、单位名称及地址）
申请学位级别 专业名称
论文提交日期 论文答辩日期
学位授予单位和日期
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评阅人
年 月 日
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独 创 性 声 明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。
签名： 日期： 年 月 日
关于论文使用授权的说明
本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）
签名： 导师签名：
日期： 年 月 日
摘要
摘 要
教务管理是中等职业技术院校的重要职能之一。为适应教育事业的迅猛发展，各高等院校都在改进教务管理环境。随着网络技术的发展和对教务管理要求的不断提高，建设不受时间、空间限制的基于B/S结构的教务管理系统己经成为一种趋势。我校原有的C/S结构的教务系统已不能满足于现代化信息教学的发展需求。本文提出了一个B/S与C/S混合架构的可靠有效的系统实现方案并予以设计和实现。
本文立足于软件开发技术发展的前沿，对微软最新发布的.NET开发平台的框架、关键技术和核心服务进行了研究及应用。研究了教务管理信息系统的发展历史，并以重庆市农业机械化学校教务管理系统为例概括描述了系统的开发背景、相关技术、架构方案和具体实施方案。对重庆市农业机械化学校教务管理系统主要由系统维护、学籍管理、教学计划管理、排课管理、选课管理、成绩管理、教材管理和教学质量评估八大功能模块组成。在过程建模中充分利用业务流程图、数据流程图、UML类图和用例图，从而形成了详细规整的整体架构与设计。
系统选择Visual Studio.net 2003作为开发工具, 后台数据库选择SQL Server 2000；成功的利用了C/S和B/S各自的优点，保证了整个系统运行的安全性和高效性。。
重庆市农业机械化学校教务管理信息系统的开发，有利于数据的传递与共享，方便了师生信息交流，利于教学质量的提高。系统适应信息化的要求，充分体现现代化中等职业技术院校的先进性。系统运行至今基本满足了教务管理各项工作的需求，得到了师生的好评。
关键词:教务管理；B/ S 结构；C / S 结构；.NET 框架
ABSTRACT
Abstract
One of the most important functions is teaching management in colleges. In order to keep up with the rapid development of education colleges are all improving teaching management environment. With the development of network technology and the requirements of the teaching management based on B/S structure, rising from the space and time restrictions has become a trend. Original teaching management based on C/S structure does not satisfy modern information teaching development needs. This paper presents and designs and realizes a B/S and C/S mixed structure teaching management system with a reliable framework for effective programs.
Setting its bases on the software technological development front, this paper has studied and applied the frame, key technologies and core service of Microsoft latest issued .NET development platform. This paper studied the history of the development of management information systems. Then take Chongqing Agricultural Mechanization School’s Teaching Management System as an example to describe the general background of the development, and related technology program structure and specific implementation plan. It carried out detailed analysis and design to three sub-systems, namely student information management, course scheduling and performance management. System is composed of system maintenance, student management, the management of teaching plan and course scheduling, course selection, performance management, eight assessment of the quality of teaching and materials management modules. In the process modeling to fully utilize the "operational flowchart", the data flow diagram UML class diagrams and use case diagram. This created an overall framework and the detailed structured design.
Take Visual Studio.net2003 as systems development tools and choose SQLServer2000 as Date base. Give a fully description of using C# and ASP.NET to implement B/S and C/S structure application under “.net framework”. Take advantages of B/S and C/S structure and guarantee the safety and operation of the entire system efficient by designing functional modules under different framework.
The implementation of Chongqing Agricultural Mechanization School Educational Management Information System is conducive to the rapid transferring and sharing of academic teaching information. It has been improving the function of the efficiency of the function departments and reducing the burden on the staff; facilitates the exchange of information between students and teachers and helps improve the quality of teaching. Information systems adapt to the requirements fully reflect the advanced nature of
ABSTRACT
modern college. So far the system has met the academic management of the demand and has been well received by teachers and students.
Key Words: Teaching Management; Browser/Server Structure; Client/Server Structure；.NET Framework
目录
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第一章 前 言 .................................... 错误！未定义书签。
1.1 教务管理系统的现状 ............................................... 2
1.2 教务管理系统的应用 ............................................... 2
1.3 技术选定 ......................................................... 5
1.4 项目开发计划 ..................................................... 5
第二章 重庆农业机械化学校教务信息管理系统相关技术 ...................7
2.1 相关技术 ......................................................... 7
2.2 ASP.NET与NET框架的关系 ......................................... 8
2.3 排课的算法 ....................................................... 9
第三章 重庆市农业机械化学校教务管理系统的具体实现 ...................10
3.1 系统功能描述 .................................................... 10
3.2 数据流图与字据字典 .............................................. 10
3.3 数据库设计 ...................................................... 13
3.4 系统过程建模 .................................................... 13
3.5 UML建模 ........................................................ 14
第四章 重庆市农业机械学校教务管理系统总体设计 .......................19
4.1系统设计目标 .................................................... 19
4.2 系统体系架构设计 ................................................ 19
4.3系统功能模块设计 ................................................ 20
4.4 数据库设计 ...................................................... 25
第五章 重庆市农业机械学校教务管理系统的实现 .........................33
5.1 开发及运行环境 .................................................. 33
5.2 系统实现界面和部分核心代码 ...................................... 33
5.3 排课模块设计与实现 .............................................. 36
5.4学藉管理模块的设计与实现 ........................................ 38
第六章 系统的测试与维护............. ..............................42
6.1 系统测试 ........................................................ 42
目录
6.2 系统维护.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..45
第七章 总结与展望............. .....................................46
7.1 本文的总结 ...................................................... 46
7.2 未来工作的展望 .................................................. 46
结束语 .............................................................. 47
致谢 ................................................................ 49
参考文献 ............................................................ 50
1前言
第一章 前 言
永川历史悠久、山川秀美,人民热情善良、经济比较繁荣。永川因“护城三河汇碧、形如篆文'永'字”而得名。市级工业园区永川工业园建设加快推进，初步形成机械电子、轻工食品、能源化工、冶金建材四大产业集群。商贸物流繁荣兴旺，小商品、建材、家电、农产品批发市场辐射渝西、川东南和黔西北地区，成为重庆规划建设的八个现代物流基地之一。资源丰富，有国家级森林公园茶山竹海、AAAA景区重庆野生动物世界、全国农业观光示范区中华梨村等景区，是全国优秀城市。更重要的永川市是重庆市规划建设的职业教育基地和区域性中心城市。永川将进一步强化“解放思想、扩大开放、崇尚创新、追求卓越”的理念，以开放的文化、开阔的思路、开明的政策、开拓的魄力，努力塑造“森林之城、温馨之都，职教之城、人文之都，创业之城、财富之都，开放之城、商贸之都，茶竹之城、休闲之都”特色形象，努力把永川建设成为别具一格、名至实归的现代大城市和区域性中心城市。
重庆市农业机械化学校是经重庆市政府批准,由两所国家级重点中专重庆市机电工业学校和重庆市第二农业学校整合而成的一所全日制国家级重点中等专业学校。新的重庆市机电工业学校是一所起点更高、规模更大、管理更规范、特色更明显、竞争力更强、教学实力更雄厚的中职学校。学校地处永川城区，占地600余亩，在校学生8000余人，按照重庆市政府要求，短期内将升格为高等职业技术学院。学校师资力量雄厚，教学设备优良。现有教职工500余人，其中具有高级职称者150余人。实验大楼、图书馆、学生活动中心、计算机中心、电子、电工实作室、多媒体教室、语音室、机电数控实习车间、汽车试验室、汽车驾训队、校内实习工厂及十一个校外实训基地。现有计算机1000余台，建立了校园网并开通了国际互联网。图书馆藏书20余万册，中外杂志期刊200余种，设有先进的电子阅览室。学校开设了机电技术应用、机械制造、数控技术应用、汽车应用与维修、电子商务、工业与民用建筑、电子技术应用、计算机及应用、房地产营销与管理、财会电算化、文秘、服装设计与工艺等20余个专业。学校第二课堂丰富多彩，有文学社、艺术团、书画协会、计算机协会、交际礼仪协会、汽车兴趣小组等学生社团15个。学校实行毕业证和技术等级证并重的原则，经考核合格，发给国家认
电子科技大学硕士学位论文
可的毕业证，根据不同专业和学生个人的需要，还可以考核国家认可的全国家电维修证、汽车驾驶证、外语等级证、汽车修理工、车工、钳工、机电维修等高中级技术等级证，为学生就业拓展了广阔空间。[1]
1．1教务管理系统的现状
教务管理工作是一项涉及信息面广，数据量大，数据关系复杂，且准确性和安全性要求又很高的工作。目前我校主要由教务科完成教学事务的管理，包括学生学籍、成绩、教师情况、教学计划、课程信息、排课、教学质量信息等教学管理事务。其中涉及大量数据的输入、查询、统计、报表输出和分析评估工作，且数据交流频繁。但现行系统大部分还属于小的局域网形式，不能够跨校区统一管理，系统运行的数据库版本落后，系统功能也已经不能适应我们两校整合后的教学管理工作，因此新系统的开发势在必行。
目前，绝大多数职业院校都建立了校园网，这为职业院校教务管理的无纸化与网络化提供了良好的硬件基础，也是职业院校教务管理工作发展的必然趋势。开发基于校园网的教务管理信息系统可以充分发挥网络环境的优势，使各项管理工作快速、方便、准确完成，同时可以促进职业院校教务管理工作的制度化、服务人性化、决策透明化。
近年来，学校的发展步伐不断加快，学校教务管理面临新的挑战。随着Internet的飞速发展，学校的校园网也在日益壮大。如果学生、教师及教职工能不受时间、地点约束，接入Intenet就能自由地查询各种教务信息，这无疑是对教务工作的极大解放，也将为数字化校园铺平道路。
1．2教务管理系统的应用发展
国内有很多院校在80年代末期就已经着手用计算机进行管理，并且产生了良好的效果。但是绝大多数软件都是针对教务管理的某一部门或某一具体工作开发的，例如成绩管理、学籍管理、排课管理、教材管理等，各管理模块间数据不能通讯和共享，只能单独使用，这样就增加了很多重复工作，数据冗余严重，并且很有可能因为数据的不一致性而产生错误。传统的网络应用管理系统一般是采用客户，服务器(C/S)结构，客户端应用软件实现数据的维护和事务处理，数据库服务器及
1前言
数据库支撑平台提供数据的存储服务并保证数据的存储安全。当变更事务逻辑或数据结构后，必须重新向各客户机分发应用软件，维护工作量较大，使用范围也有一定的局限性。
现阶段我国职业院校大多采用客户/服务器与浏览器/服务器相结合模式的教务管理系统。近几年来，随着我国中等职业教育的快速发展，中职学院快速发展，不仅增大了工作量，更增大了工作难度，管理稍不到位，便容易出现失误。开发基于B/S的教务管理系统已成现实。浏览器/服务器(B/S)模式是一种新型的数据库信息系统的设计模式，这种基于WEB的模式是通过ASP技术，利用ADO对象来访问数据库的，它把传统的C/S模式的服务器进行了进一步分化，分解成一个数据库服务器和一个WEB服务器，从而构成了具有CIS结构的三层体系。基于B/S结构的系统不需安装专用的前端应用程序，各种平台的用户只需通过浏览器便可访问并处理相应信息，操作更加简单，但存在安全问题与数据通讯的瓶颈问题。Browser端是一个网络信息发布平台，使得教师和学生可以自由查询考试成绩、课表安排、教师信息、教室占用情况等各类教务信息，对适合网上处理的工作应由Browser端完成。另外， Client端完成教务数据的集中处理和管理。系统基本管理模式是以教务管理决策部门(如教务科)为控制中心，对所涉及的所有数据进行集中的、统一管理。当今的教务系统软件实现具有灵活的伸缩性。应用系统开发模式形成客户层界面、中间业务处理层(可由多层组成)和后端数据服务层，具有如下特点：中间业务逻辑层提供客户端程序调用业务逻辑
完成业务逻辑。在现有的客户/服务器与浏览器/服务器相结合的结构中，多层c/s结构在客户端虽然是“瘦客户”，但毕竟不是“零客户”，客户端软件的分发和维护还是有些不方便。随着B/S结构的技术不断完善， B/S结构在交互功能和安全性能上的增强，随着我国中等教育改革的不断深化和教育管理现代化的不断推进，采用浏览器/服务器(B/S)结构模式，开发符合学校自身特殊需要的个性化教务管理规范，基于校园网的教务管理信息系统，有着重要的现实意义，有着广阔的发展前景。
重庆市农业机械化学校，现为重庆市示范建设中职院校。1999年学校开发了一套基于C/S架构下的教务管理信息系统。近年来学校新增了多个热门专业，扩大了招生规模，新开设了计算机房、语音室、模拟导游实验室、客房实验室、地
电子科技大学硕士学位论文
理信息实验室和环境工程实验室等教学实验室。原有的教务管理信息系统远远不能满足现在的教务需求。主要体现在以下两点：
（1）教务业务的变化：原有系统侧重学籍管理、报表打印和输出。由于规模小借助手工计算即可完成教学计划管理和排课管理。当前随着学分制的实行，教务业务更加灵活多变，学生与师资数量大增，手工计算远远不能满足教学要求。
（2）C/S结构的弊端：
① 可维护性差：系统在使用过程中进行过几次升级，对硬件要求提高
② 可移植性能较差：系统由Delphi开发很难移植到其它平台上运行。
③ 应用范围狭窄：原有系统只能应用于局域网中，由教务处相关人员使用，限制了中职学校的自身发展。
原有系统不能满足当前需求，当现状和要求不相符合的时候，开发一套完整的符合学院自身要求的管理系统软件就成为学院发展的必然要求，本课题的选择和研究实现正是基于这样得情况，有其重要的现实应用意义。
本文是以重庆市农业机械化学校教务管理系统为蓝本来具体说明中职学校教务管理的一些相关信息。
文章的整体结构如下：
第一章：整体介绍本文的选题目的与意义，分析目前情况下教务管理软件的一些问题，与程序设计的相关计划。
第二章：介绍了论文应用直接相关的技术，.NET平台、SQL Server2000 技术和排课算法。
第三章：完成系统需求分析中的业务分析和过程模型设计。本章按照软件工程中的系统分析步骤，运用数据流程图，业务流程图和UML等多种系统分析设计方法和工具，搭建系统模块及结构。
第四章：在系统分析的基础上，提出系统设计目标，开发软硬件环境，进行数据库设计和功能模块设计。
第五章：给出了.NET平台下的教务管理信息系统的具体实现。给出了实现功能模块实现过程和实现界面及部分核心代码。
第六章：介绍系统的权限设置、安全管理机制和维护机制，并给出测试用例完成系统功能测试。
第七章：对于这次系统的设计进行总结，把未来对于重庆农业机械化学校教务管理系统更新升级的相关工作计划
高等院校的教务管理工作是学校管理工作中一项十分重要的工作，占有十分重要的位置，也是中等职业技术院校日常事务管理中的一个重要环节。随着学校规模扩大，在校学生人数不断增加，加大了教务管理管理的难度 。
1前言
然而，长期以来学生管理工作一直是使用传统人工的管理方式，这样的管理方式存在着:效率低、保密性差,大量的文件和数据难于查找、更新和维护，造成了办事效率低这样的现状。远远不能适应发展的需要。
随着科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,其强大的功能已为人们深刻认识,它已进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。应用计算机对中等职业技术院校学生信息进行管理,具有人工管理所无法比拟的优点.例如:检索迅速、查找方便、可靠性强、存储量大、保密性能好等。这些优点能够极大地提高学生管理的工作质量和效率,也是中等职业技术院校教务管理的科学化、规范化、信息化管理的重要条件。
1．3技术选定
随着Internet/Intranet技术的兴起，将原本在单机或本地局域网上运行的数据库系统移植到因特网中，即开发基于Browser/Server模式的新一代MIS系统，正成为技术发展的趋势。
.NET 是 Microsoft XML Web services 平台。XML Web services 允许应用程序通过 Internet 进行通讯和共享数据，而不管所采用的是哪种操作系统、设备或编程语言。Microsoft .NET 平台提供创建 XML Web services 并将这些服务集成在一起之所需。对个人用户的好处是无缝的、吸引人的体验。
ASP作为一种经典的网路程序语言，一种“简单、流行、面向对象、类型安全”的程序设计语言，ASP意在综合Visual Basic的高效率和C++的强大功能。ASP的主要集中在Web开发的能力上，由于ASP中的新特性的加入及ASP对Web Services和SOAP （Simple Object Access Protocol）的集成，使得开发人员开发出全新的应用程序及服务来适应当前网络互联不断增长的时代。ASP是MicrosoftASP中的网络编程结构，使得建造、运行和发布网络应用非常方便和高效，ASP是一种建立在通用语言上的程序构架，能被用于以一台Web服务器来建立强大的Web应用程序。ASP拥有许多比现在的Web开发模式强大的优势[9]。关于ASP的相关优越性能本文将在后面做详细介绍。
1．4项目开发计划
本项目开发计划如下：
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1) 在 2009年7 月份内完成系统需求分析
2) 在 2009年8月份内完成新系统逻辑方案分析
3) 在 2009年9月份上旬完成新系统设计
在2009 年9月份底完成新系统实现，其中包括程序设计，并进行系统的测试和调试，完成论文的初稿，交给指导老师审查。
2重庆市农业机械化学校教务管理系统相关技术
第二章 重庆市农业机械化学校教务管理信息系统相关技术
2．1相关技术
NET Framework是一种新的计算平台，它简化了在高度分布式Internet环境中的应用程序开发。NET Framework的组成如图2-1所示：
重庆市农业机械化学校教务管理信息系统需要一个稳定的、高效的开发和应用平台，需要集成的开发环境和相对低的成本投入，.NET在开放性、代码重用性、语言无关性等方面都不逊于J2EE，目前.NET平台服务器的稳定性也表现很好，还可以在较短的时间里开发出一个扩充性好的稳定的系统。所以本系统决定选择Microsoft的.NET平台。
微软的.NET平台为当今信息系统开发的主流平台。这一章首先介绍了.NET平台的特点、.NET框架结构、ASP.NET与.NET Framework的关系和.NET平台的优缺点。然后简要介绍了SQL和SQL SERVER2000概念。本章最后给出了主流的排课算法。
ASP.NET[17]是Microsoft推出的一种新的ASP技术，它提供了一种统一的Web开发平台，用于生成企业级Web应用程序和Web服务。ASP.NET是己编译的、基于.NET环境，可以用任何与.NET兼容的语言(包括VisualBasic.NET，C#和JScript.NET)编写应用程序。ASP.NET完全基于组件进行Web开发的，所有的页面，COM(Component Object Model)，组件对象模型树乃至HTML，元素都可被视为对象。另外，任何ASP.NET应用程序都可以使用整个NET框架提供的各种运行环境服务和技术优点.
ASP.NET的 Web应用控件可以分为四类：HTML(Hyper Text Markup Language，超文本标记语言)服务器控件、Web服务器控件、验证控件和用户控件。
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2.1.1 .NET概述
.NET 是 Microsoft XML Web services 平台。XML Web services 允许应用程序通过 Internet 进行通讯和共享数据，而不管所采用的是哪种操作系统、设备或编程语言。Microsoft .NET 平台提供创建 XML Web services 并将这些服务集成在一起之所需。对个人用户的好处是无缝的、吸引人的体验。
在服务器上，控件负责将面向对象的编程模式提供给Web开发者，这种编程模式能提供面向对象编程技术的丰富功能。ASP.NET还允许开发人员将软件作为一项服务来提供。通过使用ASP.NET Web服务功能，开发人员只需进行简单的业务逻辑编程，而由ASP.NET基本结构负责通过SOAP来提供服务。基于ASP.NET，采用合理的开发设计模型就能够得到结构合理、易于维护的Web应用程序解决方案。ASP.NET技术是Microsoft.NET平台的重要组成部分，这种新的Web应用程序开发技术具有许多优点。[2]
2.2 SQL 和SQL SERVER2000
2.2.1 SQL简介
SQL，即结构化查询语(Structure Query Language)，是用于关系型数据库通讯的标准语言[9]。其模型的原型是由IBM公司使用了E. F. Codd 博士的论文(大型共享数据仓库的关系模型)发展而来。在1979年.也就是IBM的原型产生不久，第一代SQL产品ORACLE由Relational Software公司(后来命名为Oracle公司)开发出来，它是当今关系型数据库技术卓越的领导之一。SQL功能强大，是一种完备的数据处理语言，不仅用于数据库查询，而且用于数据库中的数据修改和更新交互式SQL ( Transact SQL. TSQL)它是SQL Server的查询语言。提供以下命令。
（1）创建和数据库对象。
（2）访问和修改数据。
（3）数据聚合(aggregation，又称聚集)。
（4）实施安全措施。[3]
2.2.2 SQL Server 2000
SQL Server [10]是一个关系数据库管理系统。它最初是由Microsoft Sybase 和Ashton-Tate三家公司共同开发的，于1988 年推出了第一个OS/2 版本。在Windows NT 推出后Microsoft与Sybase 在SQL Server 的开发上就分道扬镳了。Microsoft 将SQL Server 移植到Windows NT系统上专注于开发推广SQL Server 的Windows NT 版本。Sybase 则较专注于SQL Server在UNIX 操作系统上的应用
2重庆市农业机械化学校教务管理系统相关技术
在本文中介绍的是Microsoft SQL Server以后简称为SQL Server或MS SQL Server。SQL Server 2000是Microsoft 公司推出的SQL Server 数据库管理系统的最新版本，该版本继承了SQL Server 7.0 版本的优点同时又比它增加了许多更先进的功能[10]。具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点，可跨越从运行Microsoft Windows 98 的膝上型电脑到运行Microsoft Windows 2000 的大型多处理器的服务器等多种平台使用。
2.3 排课算法
2.3.1 排课算法简介
排课问题是长期以来的一个NP问题，加之，随着教学改革的进行及示范性中等职业学校的实施，新的教育体制对课表的编排提出了更高的要求。手工排课时就存在一些相关问题，许多知名中等职业技术院校应用了适合自己的排课算法，这就推动了优化算法的发展。
2.3.2 主要排课算法及其特点
排课算法属于完全问题，基于这三种思想流行的排课算法主要有自动排课算法、基于优先级的排课算法、基于时间片优先级的排课算法和基于遗传的排课算法[11]。
（1）自动排课算法
自动排课的相关问题：
设要安排的课程为｛C1，C2，„，Cn｝，课程总数为n， 而各门课程每周安排次数（每次为连续的2学时）为｛Ｎ1，Ｎ2，„， Ｎn｝；每周教学日共５天，即星期一～星期五；每个教学日最多安排4次课程教学，即1~2节、3~4节、5~6节和7~8节（以下分别称第1、2、3、4时间段）。在这种假设下，显然每周的教学总时间段数为5×4＝20，并存在以下约束关系：
N≤20，
N＝6n，i＝1，Ni≤20．
自动排课问题是设计适当的数据结构和算法，以确定｛C1，C2，„，Cn｝中每个课程的教学应占据的时间段，并且保证任何一个时间段仅由一门课程占据。此算法以课程为中心，进行搜索匹配，取最先匹配的值，具有占有空间少，运算速度快的特点。但其未对数据进行择优选取，所以教学资源的方面就不能具有合理的分配性，也不能完全满足相关的要求。[4-9]
第三章 重庆市农业机械化学校教务管理信息系统的具体实现
3．1 系统需求分析
系统分析也称逻辑设计，是信息系统开发过程中最重要也是最复杂的阶段。本章首先提出了系统的总体需求，然后进行业务分析和可行性分析。通过数据流程图、业务流程图、逻辑模型图、UML用例图和UML类图等多种建模工具，进行系统分析建模。[10]
3.1．1 系统总体需求分析
重庆市农业机械化学校实行学分制教务管理，其操作过程和细节涉及教学管理的每一个环节与角落，涉及的层面非常宽广且复杂。
从用户角度分类，系统供学生、教师和教务工作人员三类人员使用[13]。系统面向学生主要提供个人基本信息管理、个人选课管理、教学资源下载，个人选课查询、成绩查询、学生留言和教学质量评估等几项功能。系统面向教师提供教学资源上传、教师课程查询、学生成绩查询和教学通知管理等功能。系统面向教务工作人员提供教学计划管理、排课管理、成绩管理、教材管理和论坛管理等功能。系统总体功能分析表见表2.1。
表3.1需求分析功能表
Tab. 3.1 Request analyses of function table
序
号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
系统分析功能项 用户界面的友好性、操作简洁方便性、较好的容错性 利用现有的人力物资资源完成较优的排课管理 丰富细致的报表输出功能 完善的学籍管理 教学计划管理 根据个人教学计划完成选课管理 完成教学资料的上传和下载 简单实用的师生交流平台 教材管理 完善的权限控制和良好的安全性 数据的备份功能
3.2 系统的业务分析
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教务管理系统作为重庆市农业机械化学校数字化校园重要组成部分之一，是一个集Client/Server和Browser/Web Server技术于一体、涉及教务管理各环节、面向学校各部门以及各层次用户的多模块综合管理信息系统。重庆农业机械化学校教务管理系统的相关管理模式职下图：
生成学籍记录新生注册
学籍信息表
在校情况录入
学生
新生注册
查询教学资源
教务处教务员
毕业审核表
教室信息表教师信息表单
教务处审核
订书单
成绩单院系教务人员
生成课表
教学计划
选课目录
考务表单
学生选课
上传资料下载资料
学生
师生交流教学评估
录入成绩单
教师选课情况回传教师
考试安排教务人员
图3.1 系统业务流程图
Fig .3.1 Business flow chart of system
我校教务管理的现行业务流程是：新生入学后填写的学生情况登记表报各分院后，再上报教务处教务处，教务处将这些报表汇总后与学校招生办公室进行核对，准确无误后完成学生学籍基本信息的初步建立。每年各个专业在制定完教学计划后，交分院、系审核，然后上报教务处，由教务处和教务处出面组织全校进行讨论，协调各专业的教学执行计划，最后形成年度教学计划下发各分院、系组织落实。各分院、系将落实后的教师任务分配表汇总再报教务处。教务处根据教学计划和学校现有的教室、师资和各专业学生生成课程表。在网上公布选课情况表，包括课程名称、教师姓名、教师职称、学时数、上课时间、地点等信息，选课结束后，学生可根据此课程表上课。期末考试结束后，各院、系将学生成绩归
档并进行学籍处理，然后将成绩及学籍处理结果报教务处审批执行。另外教务处还要根据教师任课情况、学生情况制定各种报表上报国家教委、省教委、学校及各有关单位。系统的整体业务流程图[15]，如图2.1所示。
(1) 学籍管理：业务流程从学生入学注册，一直持续到学生毕业学籍转移。学生入学注册建立最初的学籍信息。学期评奖评优后将校级以上奖励信息记录学生学籍。学生在校期间有重大违规违纪事后记录到个人学籍信息，学生在校有突出事迹也将记录到学籍信息。学生毕业前要进行毕业资格审查和学位授予审查，审查通过准予毕业。学籍信息随个人升学或工作调往目的地。
(2) 教学计划管理：学期初学校教务处下发学年教学计划表。各院系制定教学计划草稿提交校教务处审核。是使现代中等职业技术院校教务管理达到减员增效的关键环节。
(3)教材管理：各院系根据自身情况和学生意见拟定教材计划，上报教务处。教务处审核通过则进行教材征订。教材到校录入教材信息，供以后查询。
(4)排课管理：排课功能模块重庆农业机械化学校中最大的一个模块，这一系统在考虑到给排课所带来的尽量多的相关内容，形成较好的排课课表，然后手工调整就可以实现课程的合理安排。
(5)选课管理：网上选课系统提供各专业开课计划、公共课、专业课查询等与选课相关的其它功能。课程分为专业必修课、公共必修课和选修课三类。每位学生必须在规定的学期内选定专业必修课，此种选课不存在竞争冲突。学生可根据自身课程量的大小，在规定的学期内选择公共必修课。学生在选择公共选修课时存在竞争冲突，每门课有规定的人数，超过人数不可选择。
（6）成绩管理：考试结束，教师批阅试卷完毕，将考试结果提交学院。，学院有考试录入接口，录入专业课成绩，但没有权利修改。公共课成绩只能由校教务处录入。成绩录入完毕后，形成常规统计汇总表。成绩需要修改需要校教务处查卷，变更时需要记录变更记录和原因。个人只能查询个人相关科目成绩信息。学院可以查询本院成绩信息。校教务人员拥有所有的查询权限。
（7）教学评估管理：主要对教师的教学管理的一个评价，系统通过综合各方面因素进行评价，可大大的提高教学质量。教务处管理教学评估模版，可以增删改评估标准和评估栏目。
（8）系统维护：包括系统的权限控制、安全管理和数据的导入导出和备份。其中权限管理是系统的特色之一。系统按照用户角色不同划分权限，设置了专有权限和用户组权限。为校内分管教务的领导设立用户组，拥有查询和汇总的权限，对教务工作起到监督作用。特殊人员我们设定专有权限，比如系统信息管理员，专门负责公共信息的添加、修改和删除。
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3.3 可行性分析
3.3.1技术可行性
近20年来，管理信息系统技术得到了充分的发展与完善，使得开发本系统在技术可行性成为可能。.NET平台是一个稳定健壮的系统开发平台，它所提供的丰富的控件极大程度减轻了系统开发的难度。Microsoft公司的SQL Server 2000数据库为中小型企业开发信息管理系统的首选数据库，为当今主流数据库。本系统开发技术上基本上不存在障碍。
3.3.2经济可行性
开发一套基于B/S与C/S混合模式的教务管理系统软件，充分利用了B/S与C/S的优点。虽然看上去不能直接为学校直接带来经济效应，但是，它的应用却为学校带来潜在的利益。加强了学校的教务管理工作，提高了工作效率，使学校教务的管理工作走向规范化、信息化，能很好的控制在工作流程乃至工作效率上的随意性。
3.3.3营运可行性
(1)从硬件条件来说：学校教务处有自己的服务器及连接Internet的教育宽带网络，每个教务管理人员都有一台属于自己使用的计算机。这就为该系统日后的使用提供了良好的硬件条件。
(2)从人员角度来说：每一个教务管理人员不仅熟悉单机操作，对于计算机网络运用也都驾轻就熟。总之无论从教务管理人员的个人工作角度，还是从学院的管理角度，都希望能有这么一套教务管理软件，来提高工作效率，加强管理。 综上所述，从各个方面特别是学校目前的教务管理工作的现状，这套基于网络的教务信息管理系统已成为学校迫切的、可行的、必要的一个开发项目。[11-20]
3.4 系统过程建模
传统方法（结构化方法）把系统看成是过程的集合，过程与数据实体交互，过程接受输入并产生输出。是指将输入数据转换为输出的加工处理。过程是计算机信息系统的三大特征之一。过程建模技术是一种组织和描述系统处理、输入、输出和数据存储的技术。过程建模是结构化方法学的主要建模技术之一。通过过程模型的建立，可以更好地理解现行系统，更好地定义新系统的需求和设计。
3.4.1 系统逻辑模型
系统逻辑模型是与事实无关的模型。它描述了系统的本质，即系统必须作什么，而与系统的如何实施无关。也就是说，逻辑模型是用来描述数据内容及处理功能的，而不关心这些功能是如何实现的。
我们从用户的角色和系统主要功能模块分析系统的逻辑模型。系统由校、院两级教务管理层次，人员涉及学生、教师、学院教务人员和学校教务人员。有些功能模块涉及多个用户接口。这里我们给出主要数据、功能模块和用户接口之间的逻辑模型。
3．4.2 系统数据流图
数据流程图是一种图形化的过程建模工具。它通过四个基本要素：外部实体、数据流、过程流和数据存储描述了系统中数据的流动和数据的变幻，它强调的是数据流和处理过程。系统数据流程以课程管理、成绩表和选课单为中心。外部实体主要是学生、教师和教务人员。数据流用到最多的是课程表、学生表、成绩表、教学计划表。数据存储是数据仓库包括角色、客体、事件等。主要发生在成绩录入和权限管理。[20-27]系统数据流程图[16]如下图3.3所示。
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教师接口
教学资料信息评估信息学籍信息
学生接口
选课信息
师生交流教学评估学籍管理选课管理
教学资料信息评估信息学籍信息选课信息
教务处接口
考务信息成绩单
考务管理成绩管理
考务信息成绩单
教材信息教学计划信息
教材管理教学计划管理
教材信息教学计划信息
二级学院教务接口
图3.2系统逻辑模型
Fig.3.2 System logic model diagram
3.5 UML建模
UML是一种基于面向对象的可视化图形建模语言，用于对软件系统进行说明、构造和文档建立。UML统一的不是建模过程，而是建模语言[17]。UML是一种基于面向对象的可视化图形建模语言，用于对软件系统进行说明、构造和文档建立。 UML的主要特点有： (1)统一标准
UML将一些流行的面向对象开发方法(Booch、OMT、OOSE)的技术进行整合。 (2)面向对象
UML能对面向对象技术的一些主要相关概念进行支撑。
图3.3 系统数据流程图
Fig.3.3 Data flow diagram of system
(3)UML的相关可视化性，能整个系统功能显得更加强大 4)独立于过程[18]
UML致力于一种标准的建模语言，适宜于大众掌握使用，UML中的图主要包括以下几种：类图、用例图、顺序图、协作图、状态图、构件图和配置图。本文主要介绍类图、用例图和构件图。 （1）类图
成绩管理是教务管理的核心内容主要用到的表及字段如下：
学生信息表：（学号，姓名，性别，出生日期，身份证号，民族，政治面目，家庭地址，通信地址，家庭邮编，联系电话）
学期任务表：（学年学期，班级，专业，班级人数，层次，校区，课程，教学周，学时，每周学时，学分，第几次，考核方式，考试形式，教材名称，出版社，编者，任课教师，部门，迄周，止周）
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班级（班级情况表）：（班级代码，专业，院系，层次，学习形式，人数，辅导员，学制）
教师：（工号，姓名，性别，出生年月，学历，职称，职务，身份证号，政治面目，家庭地址，通信地址，联系电话）
课程：（课程代码，课程名称，是否必修、学时，学分）
成绩表：学号、系、学年学期、考试时间、课程号、课程名、学分、学时、考试成绩、是否归档、教师、录入时间、操作人
任课表：学年学期、课程号、系、年级、班号、教师号等。 成绩管理对象类图如图3.4所示。 (2) 用例图
用例视图是被称为活动者的外部用户所能观察到的系统功能的模型图[20]。用例是系统中的一个功能单元，可以被描述为活动者与系统之间的一次交互作用。用例模型的用途是列出系统中的用例和活动者，并显示哪个活动者参与了哪个用例的执行。[28-36]系统用例图如图3.5所示。
图3.4 成绩管理对象类图
Fig. 3.4 Class diagram of scores management
教学评估管理
图3.5系统用例图
Fig. 2.5 System use case diagram
4 重庆市农业机械学校教务管理系统总体设计
第四章 重庆市农业机械化学校教务管理信息系统总体设计
在系统分析基础上，本章提出系统的设计目标和整体架构，完成了系统主要功能模块的功能设计和系统的数据库设计。
4.1 系统设计目标
系统要达到具体的目标如下：
（1）友好的用户界面：界面风格统一、布局合理、采用尽量确保人机交流信息准确的措施、友好的提示信息和确认信息。
（2）教务管理信息尽量用统一的标准化信息，采用统一的数据格式描述。 以国家教委公布的《高等学校管理基本信息集》（教信息[1992]1号）为基本信息标准。采用信息标准的优先次序是：国家标准，教育部标准，教育部下属机构标准，重庆市教委标准，重庆高等专科学校标准。
(3) 本应用系统能实现教务信息处理的自动化，充分利用Internet网络功能，使系统具有很强的信息资源共享能力。 (4) 系统具有很好的可移植性。
因为该系统是基于网络的应用系统，所以尽量设计成能运行在异构的硬件平台上。 (5) 系统具有较好的可扩展性。
系统的可扩展性应包括能接纳已有的系统和在今后系统软硬件扩展时，能有效地保护已有的投资。特别是在应用需求变化时有一个较好的应用平台，能容易地加以调整。系统易于扩充升级，既能满足当前业务的需求，又为今后的扩充留有空间。
(6) 系统具有好的安全性和稳定性。
考虑到教务信息的重要性，尽可能地做到抵御来自外部网络的恶意攻击，防止信息泄密和对保密信息的非法侵入。建成的系统应能避免因软、硬件故障造成的数据损失。
4.2 系统体系架构设计
（1）三层C/S架构
三层C/S结构[23]将应用的三部分(表示部分，应用逻辑部分，数据访问部分)明确进行分割，使其在逻辑上各自独立，并且单独加以实现，分别称之为客户，应用服务器，数据库服务器。与两层C/S结构相比。其应用逻辑部分被明确地划分出来。在硬件的实现上有两种方式。第一种方式中客户位于客户机上，应用服务
器和数据库服务器位于同一主机上。这种方式在主机具有良好的性能的前提下，能保证应用服务器和数据库服务器之间的通讯效率，减少客户和应用服务器之间网络上的数据传输，使系统具有良好的性能。第二种方式是客户位于客户机上，应用服务器和数据库服务器位于不同的主机上，这种方式比前一种方式更加灵活，能够适应客户机数目的增加和应用处理负荷的变动，在增加新的应用逻辑时，可以追加新的应用服务器，系统规模越大时，这种方式的优点越显著。图3.1是C/S三层结构图。[37-42]
应用服务器
图4.1 C/S结构应用图
Fig. 4.1 C/S Structure application diagram
（2）三层B/S架构
B/S结构是一种以Web技术为基础的新型的网络管理信息系统平台模式，B/S结构把传统两层C/S中的服务器部分分解为Web服务器和数据库服务器，从而构成一个三层结构的客户服务器体系。实质上，客户机与Web服务器之间类似于终端和主机的模式，而Web服务器与数据库服务器之间类似于C/S模式。结构图如图3.2所示
图4.2 B/S结构应用图
Fig. 4.2 B/S Structure application diagram
4.3 系统功能模块设计
根据系统分析中教务管理系统对管理的要求，系统管理功能包括系统管理、学籍管理、成绩管理、排课管理、教学计划管理、选课管理、教学评估和教材管理等模块[24]。将功能进行集中、分块，给出系统结构图，由于系统结构比较庞大，将系统分隔成各子模块并画出相应的结构图3.3所示。
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图4.3 系统功能架构图
Fig. 4.3 Function structure diagram of system
4.3.1 教学计划管理模块
教学计划首先由各院系提交，经校教务处审批；审批通过则定稿存档，供以后课程设置参考；审批不通过，给出意见回传院系修改，之后再提交。各院系在审批没有通过之前都有权利修改或删除自己提交的教学计划单。
教学计划模块主要是负责本系统的培养计划、学期计划、学期教学任务的维护和查询统计。整个教学计划的执行主要分为三个部分，培养计划（教学计划）、学期计划、学期教学任务，它们为系统提供了很强的灵活性，同时也完全符合手工操作的概念：
培养计划：对某一种培养层次的专业在不同的学期执行的课程安排，这是独立于使用年级，每个年级可以使用自己独立的培养计划，也可以多个年级使用同一个培养计划，建议本计划保持与学校制定的计划一致，在学期开始时如需要调整，则可以在当学期计划中调整。
学期计划：是根据在校年级使用的培养计划自动生成的当前学期教学计划，如果教学计划有变化，可以进行调整。可以由教务处调整，也可是各院系调整，由教
务处审核，它主要是对授课单位的授课安排提供指导。[42-50]
学期教学任务：院系或教务处根据学期计划安排教师、分班等形成教学任务。 教学计划管理流程图如图3.4所示。
图4.4 教学计划管理流程图
Fig. 4.4 Work flow of teaching plan management diagram
4.3.2 教材管理模块
教材需求的随机性使教材供应的计划性受到严重冲击。我国现行学分制虽然保留行政班级，但同一个班的学生，所修课程的不尽相同，所需的教材有较大差异，行政班级人数对教材采购和供应的参考价值大大降低。因此对教材管理而言，真正有用的是开课课程概念。同时，推行完全学分制，加大选课的力度，引人竞争机制，学生可以免听、免修部分课程或跨学院、跨专业、跨年级地选修、旁听自己需要的课程。另外，学分制管理实行的是弹性学制，有的同学需采取重修、第二次选修或延长学年的方式完成学业，这部分学生手中已有的教材从版本到数量都会引起教材订购计划和教材发行的麻烦。因此，教学管理体制方面的灵活性使教材计划的预见性下降，教材数量的随机性增大。
教材数量迅猛增加，种类多样化，增加了教材管理工作的复杂性。为了适应社会对人才的需求，提高教材采购的透明度，我校提出了一套行之有效的教材管理机制。教材采购限定范围在必修课课程书籍，时间范围限定在一年，即本学年末采购下学年教材。教材管理的基本流程是学院提交一份教材拟定列表，学生提交意见反馈单。学院根据教学计划和学生意见反馈单，修改教材书目列表，然后
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提交学校教务处。校教务处调整教材列表，向供应商征订书目。
4.3.3 学籍管理模块
学籍管理模块包括：学生信息录入子模块、学生信息查询子模块、学生信息管理子模块、奖惩模块、学生异动模块和毕业资格审核模块。学籍管理模块的功能模块图如图4.5所示。
学籍管理模块
学生信息管理
奖惩信息管理
学生异动管理毕业生资格审查
信息录入
信息修改信息查询信息变更
奖励管理
违纪处理
学生转学学生退学学生休学
学位资格审查毕业信息审查
图4.5 学籍管理功能模块
Fig. 4.5 Work flow of teaching plan management diagram
4.3.4 排课管理模块
排课管理采用分制的思想，极大降低了算法的时间和空间复杂度。排课模块包括基础设置、限制条件设置、排课预处理和人工干预几个功能。排课管理的功能模块图如图4.6所示。
排课管理模块
基础设置限制条件设置排课预处理
人工干预
任课教师设置课程学时设置
时间设置
班级时间段
课程时间段
教师限制教室限制
等价类划分
教室分类
时间预处理
优先级调整
手动调整
图4.6 排课管理功能模块
Fig. 4.6 Work flow of teaching plan management diagram
4.3.5 成绩管理模块
成绩管理模块
成绩录入
成绩查询
成绩单输出
成绩汇总
个人成绩录入原有成绩导入班级成绩录入
个人查询班级查询
按课程查询以学期查询按个人输出按班级输出按课程输出
不及格率
及格率
平均成绩
图4.7 成绩管理功能模块
Fig. 4.7 Work flow of teaching plan management diagram
成绩管理的功能主要包括成绩的录入、查询、输出和汇总。考试结束后任课教师批阅试卷，上报成绩，教务处录入成绩。教师可以查看自己批阅的学生成绩单，汇总本门课程的及格率和不及格率。学生只能查看自己所学课程的成绩情况。教务处可以管理成绩，系统严格控制对成绩的变更操作，每次操作都有成绩变更记录；有效的控制了成绩的保密性和管理的规范化。二级学院可以查询本院公共课程、专业课程成绩，可以按照年级、专业、班级和个人查询并输出结果。学校教
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务处侧重数据安全性管理和统计汇总。图3.7 是成绩管理功能模块。
4.3.6 选课管理模块
选课管理首先由教务处提供选课目录，学生按照自己的培养计划进行网上选课。学生选课时可以查询到任课教师的信息，课程的具体安排。选课结束后由于特殊原因学生可以申请补选。最后由教务处审核，选课人数不足则取消此门课程。教务处打印选课学生列表下发院系，院系下发到任课教师手中[25]。
4.3.7 教学评估模块
此模块的功能相对简单。教学评估是指学生可以对任课老师的授课情况提出建议意见和颂扬表单。教务人员管理评估模板，可以修改和增删评估栏目。教务处管理反馈信息的删除，并可以向全校师生提供部分反馈信息的浏览权利。
4.3.8 系统维护模块
系统维护主要包括系统的权限控制、资源的共享管理、公共信息管理、数据维护和备份。权限控制是指系统按照角色（匿名用户、学生、教师、院教务人员、校教务人员、系统管理员等）分配可见节点和管理界面的数据操作权限。比如学生可以修改自己的基本信息，但不可以修改学籍信息和成绩单。某个学生只能浏览到个人相关的课程信息、学籍信息、选课情况和成绩单，不能查看他人信息。系统包含简单的公共信息管理功能。校教务人员可以发布通知公告和最新规章制度。数据库服务器提供资源上载空间对全校教师开放，教师可以上传课件和教学资料。教务处有权利删除过时资源。
4.4 数据库设计
4.4.1数据库设计的原则
首先是关系数据库的审计应遵从概念单一化“一单一地”的原则。然后需要避免在表之间出现重复字段。同时，表中的字段必须是原始数据和基本数据元素。还要用外部关键字保证有关联的表之间的联系。[51-53]
4.4.2数据模型选择
数据库是某个企业、组织或部门所设计的数据的一个整合体，它不仅应该反映数据本身的内容，还应联系数据之间的内容。日常工作中，采用三级模式结构（个别小型数据库系统除外），并提供两级映像功能。三级模式结构是指数据库系统是
由外模式、模式和内模式三级构成，如图4.8所示。
图4.8 数据库三级模式结构图
Fig. 4.8 Three layer model structure of database diagram
4.4.3数据库的概念结构设计
概念结构设计整个数据库设计的关键。
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图4.9 成绩管理E-R图
Fig 4.9 Scores management E-R diagram
我们得出成绩管理模块的E-R图，如图4.9所示。
图4.10 成绩单属性的关系
Fig 4.10 Relation for scores table’s attribute
4.4.4数据库结构设计
在数据库物理设计中最重要的设计为数据字典设计。系统总共有四十几张S表，由于篇幅所限，我们只给出几张典型的表结构。主要给出成绩管理模块几个核心表和系统维护核心表。
用户表主要存储登陆用户的基本信息，“用户ID”是“用户表”主键，用户名称和秘密由用户本人修改（登陆名称不能重复），用户类别按照用户角色分为：匿名用户、学生、教师、院教务人员、校教务人员和系统管理员等类。
表4.1用户表 Tab.3.User table
数据字段
字段名 数据类型 长度 约束 可否为空
含义
用户表（T_USER） 用户ID USER_ID INT 4 主键 否 登陆名 USER_NAME VARCHAR 20 否 登陆密码 USER_PASSWORD VARCHAR 20 否 用户类别 USER_TYPE VARCHAR 20 否
班级表包括班级代码，班级所属院系代码，专业代码，学习形式、入学时间、班级人数、辅导员、学制和备注信息。班级表在统计汇总和学籍管理用到较多。
表4.2班级表 Tab.4.2 Class table
数据字段含义 字段名 数据类型 长度 约束 可否为空 用户表（T_CLASS） 班级代码 CLASS_ID INT 4 主键 否 院系代码 DEPT_ID INT 100 外键 否 专业代码 SPEC_ID INT 4 外键 否 学习形式代码 TYPE_ID INT 4 外键 否 人数 NUMBER INT 4 否 辅导员 TEACHER VARCHAR 20 班级产生学期 SEIMA VARCHAR 20 学制 EDU_SYS VARCHAR 20 备注 NOTE VARCHAR 100
学生表不但维护了学生所在的院系、班级和本人的专业信息，还维护了学生的姓名、学号、籍贯等个人基本信息。学生表纪录从学生入学起产生，到学生离校结束；存在于学籍管理全过程。
表4.3学生表
Tab.4.3 Student table
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数据字段含义 字段名 数据类型 长度 约束 可否为空 学生表（T_STUD） 班级代码 CLASS_ID INT 4 外键 否 院系代码 DEPT_ID INT 100 外键 否 专业代码 SPEC_ID INT 4 外键 否 学号 STUD_ID INT 4 主键 否 姓名 STUD_NAME VARCHAR 20 否 性别 STUD_SEX VARCHAR 5 否 民族 STUD_NATION VARCHAR 20 否 政治面貌 STUD_POLIC VARCHAR 10 否 出生日期 BIRTHDAY VARCHAR 20 否 入学日期 COME_DATE VARCHAR 20 否 外语语种 LANG_TYPE VARCHAR 20 否 身份证号 CRI_ID VARCHAR 20 否 籍贯 HOME_ VARCHAR 100
教师表纪录教师所在院系、学历、职称、姓名、性别、家庭电话、身份证号等信息。教师表在学生选课模块和教学评估模块用到较多。学生在选课时不但可以查询课程设置信息还，可以查询任课教师信息。
表4.4教师表
Tab.4.4 Teacher table
数据字段含义 字段名 工号
所属院系代码 姓名 性别 出生年月 政治面目代码 学历
TEACHER_ID DEPT_ID NAME SEX
BIRTHDAY POL_TYPE EDU_EXP
数据类型 INT INT
VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR 续表4.4 VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR
长度 4 4 20 10 20 20 20
约束 外键 外键 主键
可否为空 否 否 否 否 否 否
职称 PRO_TYPE 20 否 身份证号码 CRI_ID 20 否 家庭地址 HOME_ADDR 20 否 联系电话 PHONE 20 否 备注 NOTE 100
成绩表是成绩管理用到最多的表，该表维护了学生课程成绩的基本信息。成绩表在学期考试结束后录入，是各种统计汇总的初始数据来源。
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表4.5成绩表 Tab.4.5 Grade table
数据字段含
字段名 数据类型 长度 约束 可否为空
义
成绩表（T_RESULTS） 院系号 DEPT_ID INT 4 外键 否 班级代码 CLASS_ID INT 4 学号 STUD_ID VARCHAR 20 外键 否 姓名 NAME VARCHAR 20 否 课程代码 COURSE_ID VARCHAR 20 否 成绩 GRADE VARCHAR 20 否 考试类型代
TEST_TYPE VARCHAR 20 否
码
是否补考 RE_TEST BIT 1 否 考试类型代
CRI_ID INT 4 否
码 教师号 TEACHER_ID INT 4 否 录入人 INPUT_NAME VARCHAR 20 否 考试时间 TEST_DATE VARCHAR 20 否 学分 CREADIT_HOUR VARCHAR 20 否 学年学期 SEMESTER VARCHAR 20 否
教学计划表纪录课程代码、课程类型、学分、考试方式、考核方式、课时、授课学期、试验课时、实习周课时等信息。教学计划表主要用于教学计划管理模块。
表4.6教学计划表
Tab.4.6 Teaching scheme table
数据字段含
字段名
义
教学计划表（T_SCHEME） 计划表ID TS_ID 课程代码 COURSE_ID 课程类型 COURSE_TYPE 学分 CREADIT 考试方式 TEST_TYPE 考核形式 CHECK_TYPE 课时 HOUR 授课学期 SEMESTER 实验课时 EXA_HOUR 课程设计练
DESIN_TEST
习 实习周 PRACTIC_WEEK 每周课时 WEEK_HOUR 学时 STUD_HOUR 教学周 TEACHE_WEEK 备注 NOTE
数据类型 INT
INT INT VARCHAR VARCHAR VARCHAR BIT VARCHAR INT INT VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR VARCHAR
长度 4 4 4 20 20 20 1 20 4 4 20 20 20 20 100
约束 主键 外键
可否为空 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 是
第五章 重庆市农业机械学校教务管理系统的实现
第五章 重庆市农业机械学校教务管理信息系统的实现
本章给出了排课模块、学籍管理模块和成绩管理模块的详细实现，并给出了部分实现界面。
5.1 可发及运行环境
5.1.1 系统开发环境
(1) 本系统的开发环境用到了如下软件： ①Microsoft Visual Studio .NET 2003 ②图形处理软件Microsoft Visio 2003 ③UML 建模工具Rational Rose 2003 ④数据库系统软件SQLServer2000 ⑤网页制作软件Dreamweaver 2004 (2) 开发环境对计算机系统的要求如下： ①Microsoft Windows 98、2000、XP或NT4.0 ②Intel Pentium II 300MHz 或更高配置 ③最小内存为128MB ④推荐内存为512MB ⑤硬盘空间至少1G
5.1.2 系统运行环境
CPU：Pentium II 300MHz以上 内存：64M以上 硬盘：2GB以上 软件要求
操作系统要求：Microsoft Windows2000、xp或NT4.0 浏览器：IE5.0，推荐使用IE6.0。 分辨率：最佳效果1024×768像素。
5.2 系统实现界面和部分核心代码
（1）系统主界面分为B/S和C/S两类界面。其中C/S程序为校教务处人员使用，并可以将其安装到二级学院教务处；B/S程序由校教务处、二级学院教务处、教师、学生等人使用。系统C/S实现界面如图4.1所示。
图5.1 系统C/S主界面
Fig. 5.1 Main C/S interface of system
（2）导航界面部分核心代码
左侧导航树是权限节点控制的载体，根据用户角色的不同显示不同的导航节点。在B/S结构下，前台代码是指用户可见的html代码，运行在客户端。后台代码是指存放在服务器的c#代码，这类代码在客户端不可见，运行与服务器上。限于篇幅所限，我们给出部分权限节点控制的前端和后端代码。图5.2是系统导航树客户端代码。5.3是导航树控制部分后台核心代码。
第五章 重庆市农业机械学校教务管理系统的实现
Fig. 5.2 Client code of navigation tree
图5.3 系统导航树服务器代码
Fig. 5.3 Server code of navigation tree
5.3 排课模块设计与实现
排课管理是该系统的重点与难点，也是该系统设计最为成功的模块之一。原有系统开发时学校规模不大，所以没有实现计算机辅助排课的功能，现在我们给出一个排课解决方案充分考虑了教务工作的时效性和系统的易扩展性。在这里我们将分治思想结合基于优先级的排课算法设计实现了排课功能模块。算法描述如下： （1）基础设置
任课教师设置：本学期教师所排课程、课时量和时间段等。
第五章 重庆市农业机械学校教务管理系统的实现
课程学时设置：开课所需学时、时间段等。
时间设置：设置排课进行时课节数的状态，分为三种状态：“优先”、“可排”与“不排”，“优先”为最优先考虑，依次为“可排”，“不排”为不能进行课程节次安排。 教室设置：设置教室对应的院系，类别和可容纳人数。 （2）限制条件录入 设置班级可排时间段 设置课程可排时间段
教师限制：设置教师可排时间段，如领导与兼职教师。
教室限制：设置教室可排时间段，如某些教室晚上不排课，以便于学生上自习。 课程同时班级数：设置某类课程的同时最多班级数和同时最多人数。该设置便于某类课程的均匀安排，以方便机房等资源紧缺单位安排学生教学
人机交互进行适当调整，从而得到用户满意的课程表。此算法对班级及教室划分等价类，对学校资源进行了合理的利用。但对一些特殊要求还是无法具体体现出来。
排课结束后输出报表包括：
① 学生课表：查询与打印学生个人课表（包括班级课程与个人选修课程）。 ② 班级课表：查询与打印班级分课表，总课表（实践部分将显示在课表下方）。 ③ 教师课表：查询与打印教师分课表，总课表（可按任课单位筛选打印）。 ④ 教室课表）：查询与打印教室分课表，总课表（可按校区与教室类别筛选打印）。 ⑤ 时间段（查询）：以时间段为基础查询某时间段上课情况。
课表一览：班级、课程、周次、教师、上课时间、教室的简化一览显示。 排课操作界面如下图5.4所示。
图5.4 排课操作界面
Fig. 5.4 Interface of course scheduling design
5.4 学籍管理模块的设计与实现
学生学籍管理是教务管理系统不可缺少的部分，它的内容对于学校的决策者和管理者来说都至关重要，所以学生档案管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷的查询手段。本文设计的学籍管理模块包括：学生信息录入子模块、学生信息查询子模块、学生信息管理子模块、奖惩模块、学生异动模块和毕业资格审核模块。
（1）学生信息录入
录入学生的学号、姓名、性别、民族、籍贯、出生日期、联系电话、家庭地址和家长姓名等信息。录入第一条记录后，系统会自动进入下一学号的录入页面（学号自动加一），减轻了手工劳动并避免了许多错误的发生。若录入的学号或自动加一生成的学号与数据库中的记录重复，则会自动转入修改页面。修改完成后同样也会自动进入下一学号录入页面。此模块必须先登录后才能使用。
第五章 重庆市农业机械学校教务管理系统的实现
图5.5 学生信息录入界面
Fig. 5.5 Interface for adding student’s information
（2）学生信息查询
分为全部、年级、班级和个人四类查询。系统的查询功能强大，支持模糊查询、允许用户输入通配符。例如：在学号查询框中输入2001，则查询结果为学号中包含“2001”的学生；查询条件为空则查询结果等同于查询全部。 （3）学生信息管理
首先使用查询功能查询出需要修改/删除的记录，然后进行修改/删除操作。可以批量删除记录。 （4） 奖惩模块
记录学生在校期间的重大违规行为和所受奖励。 （5）学生异动
学生因家庭或个人原因可以申请转学、转专业、休学或退学。学生因工作调动、家庭搬迁等原因可以申请转学。 5.5 成绩管理模块的设计与实现
包括成绩录入、修改和查询。这部分突出的功能是强大的查询统计功能和丰富的报表输出功能[30]。
（1）成绩录入：个人成绩录入、班级成绩录入、补考成绩录入和原有成绩导入。成绩录入节点由校教务处控制，可以将专业课成绩录入权限分配给各学院，也可
以由各学院上报成绩校教务处录入成绩。成绩录入界面如图4.6所示。
图5.6 学生成绩录入界面
Fig. 5.6 Interface for student’s scores input
（2）成绩修改：个人成绩修改
（3）成绩查询：个人成绩查询、班级成绩查询、选修课成绩查询、补考成绩查询、固定学期成绩查询、按课程查询、以学期查询、查询本学期不及格课程、本学期不及格课程门数等等。
（4）成绩单输出：个人成绩单输出、班级成绩单输出、课程成绩单输出
图5.7 学生成绩输出界面