軟件工程課程設計報告 題 目： 學生信息管理系統 學 號：_姓 名：_指導教師： 計算機科學與應用系目 錄第1章 學生信息管理系統可行性研究.31.1項目概述.31.2支持條件.31.3開發意義.31.4可行性分析.31.4.1經濟可行性.31.4.2技術可行性.41.4.3運行可行性.4 1.5人員組織及分工.4第2章 學生信息管理系統需求分析說明書.42.1 任務概述.4 2.1.1 系統名稱.4 2.1.2 系統主要功能.42.2 用戶對系統的需求.52.2.1 功能需求.52.2.2 性能需求.52.2.3 接口需求.62.2.4 用戶界面需求.62.3 系統的數據流圖.62.4 系統的數據庫分析.62.4.1 數據字典.62.4.2 數據分析.82.4.3 E-R圖.8 2.4.4 運行可行性.9 第3章 學生信息管理系統概要設計說明書.93.1系統模塊劃分.93.2 系統層次結構圖.10第4章 學生信息管理系統詳細設計說明書.104.1 數據庫設計.104.2 算法描述.11 4.3 模塊劃分.124.4 主要界面設計.14第5章 詳細設計說明書.155.1 轉化為關系數據模型.155.2 數據庫表的結構.15第6章 測試.16 6.1 測試實例選擇.16 6.2 性能分析.17第7章 總結與體會.17第一章 學生信息管理系統可行性研究1.1 項目概述：當今時代是一個信息化的時代，計算機更是被廣泛的應用在各行各業，科研、教育、工作、生活，各方面都有計算機的蹤跡。但是一直以來人們都是靠傳統人工的方式管理學生信息，這種管理方式存在著許多缺點，如：效率低、保密性差，另外時間一長，將產生大量的文件和數據，這對于查找，更新和維護都帶來了不少的困難。隨著計算機技術的日漸成熟,其強大的功能已為人們所接受并將廣泛應用于各個領域.作為計算機應用的一部分,使用計算機對學生信息進行管理,是手工管理所無法比擬的。例如：檢索迅速、查找方便、可靠性高、存儲量大、保密性好、壽命長、成本低等。這些優點能夠極大地提高學生成績管理的效率，因此，開發這樣的一套成績管理系統是很有必要的。1.2 支持條件： 學生信息管理系統，是一個由人、計算機等組成的能進行信息的收集、儲存、維護和使用的系統,主要提供學生基本信息查詢與管理、學生成績查詢與管理、學生課程查詢與管理。學生信息管理系統利用ACCESS或SQL數據庫為后臺，可以使用PowerBuilder9.0、VB、JAVA、VC+等高級語言來實現系統的編程。學生對全部信息只有查詢權限，系統管理員擁有最高權限，利用本系統，可以快速、準確、方便地進行學生基本信息的查詢、添加、修改、刪除和瀏覽，節約大量的人力和物力資源;。1.3開發意義在各大中小學校，用計算機管理學校的信息已經越來越普遍了。用計算機不但可以提高工作效率，而且還節省了許多人力物力，增強了學校資料的安全性。提高了學校的管理能力，為學生提供優質的可視服務，家長也可以遠程訪問。為此，用計算機來管理學校的成績信息，是非常必要的。1.4 可行性分析可行性研究的目的是用最小的代價在盡可能短的時間內確定問題是否能夠解決。1.4.1 經濟可行性現在，計算機的價格已經十分低廉，性能卻有了長足的進步。而本系統的開發，為學校的工作效率帶來了一個質的飛躍，為此主要表現有以下幾個方面：第一，本系統的運行可以代替人工進行許多繁雜的勞動；第二，本系統的運行可以節省許多資源；第三，本系統的運行可以大大的提高學校的工作效率；第四，本系統可以使敏感文檔更加安全。所以，本系統在經濟上是可行的。1.4.2 技術可行性本系統的開發利用Microsoft SQL sever作為本系統的數據庫，適用于大中規模的數據量需求，而且操作簡單方便。學校校園網的建設也為新系統服務器/客戶端的結構提供了硬件的支持。使用PowerBuilder9.0作為系統開發的開發環境，它提供完善的指令控制語句的支持及豐富的數據類型,更加界面化的操作，給開發高性能系統提供的保障為開發滿足客戶要求的系統，保證了代碼的模塊化要求，而代碼模塊化的提高，非常有利于以后對新系統的擴展與修改。綜上所述，本系統的設計與開發在技術上和硬件設備上的條件都是滿足的，因此，它在技術上是可行的。1.4.3 運行可行性本系統為一個小型的學生信息管理系統，所耗費的資源非常的小，學校的電腦無論是硬件還是軟件都能夠滿足條件，因此，本系統在運行上是可行的。 1.5 人員組織及分工： 第2章 學生信息管理系統需求分析說明書2.1 任務概述2.1.1 系統名稱 本系統為“學生信息管理系統”，分為高級用戶和普通用戶兩級用戶，高級用戶享有包括瀏覽、查詢、添加、修改和刪除在內的所有權限，可以對學生信息進行管理。普通用戶只有基本的瀏覽功能。在登錄界面，如不選擇用戶類型，則默認為普通用戶。2.1.2 系統主要功能學生信息管理系統，主要對學生的基本信息、課程信息和學生成績進行查詢和管理，系統主要功能如下：普通用戶（學生），根據自己的姓名和學號進行登錄后，只能夠對自己的相關信息，如學生基本信息、課程信息和成績進行查詢，但不具有查詢其他同學成績的權限。高級用戶（管理員或教師），登錄的用戶名為“hss”，密碼為“1234”，高級用戶登錄后，可以擁有以下權限：(1)學生基本信息管理用來管理學生基本信息，包括瀏覽、查詢、添加、修改和刪除。學生基本信息包括：學號、姓名、性別、班級、系別和聯系方式。(2)課程信息管理一門課程有一個上課班級，也可能有幾個上課班級，因此課程信息里的授課教師是不確定的，所以把授課教師添加到了成績信息中。課程信息管理包括：瀏覽、查詢、添加、修改和刪除。課程基本信息包括：系別、班級、科目、學分和教師。(3)成績信息管理用來管理學生成績，包括瀏覽、查詢、添加、修改和刪除。成績基本信息包括：學號、姓名、班級、科目、成績、系別、學分和教師。(4)權限管理學生信息管理系統，可以對于不同層次的使用者應該開放不同的權限。針對此項要求，該系統設計了兩層使用權限：高級用戶和普通用戶，來使得學生信息的管理更加的方便和安全。使用者權限分類如下：高級用戶（管理員或教師）：維護、錄入、修改學生基本信息，享有最高權限（包括瀏覽、查詢、添加、修改和刪除）。除此之外還擁有管理用戶的權限普通用戶（學生）：可以查詢自己的基本信息、課程信息和相關課程成績，但只有查詢的權限，不能對信息進行修改。 2.2 用戶對系統的需求2.2.1 功能需求對于學生信息管理系統，應包括：系統登錄與操作功能，滿足對學生信息的查詢、更改和刪除以及保存。系統應包括四大模塊：一.登錄管理，二.系統管理，三.信息管理，四.信息查詢。這四大模塊是對學生信息的全面了解，可以滿足教師和學生對學生信息管理系統的基本需求。管理功能系統具有動態的權限分配功能，可按用戶權限對用戶進行分組?？煞譃閷W生用戶、教師用戶、管理員用戶。學生用戶只是查詢不能修改，老師用戶只能對授權范圍內進行相應修改及刪除，管理員用戶能修改、刪除所有信息（除管理員管理）。2.2.2 性能需求（1）時間需求：每項操作的處理時間在2s之內；（2）可靠性：設置錯誤判斷，錯誤跟蹤，錯誤處理功能，使得程序錯誤減少；（3）易用性和可理解性：符合windows界面風格；2.2.3 接口需求硬件：服務器：CPU：P4 2.0G以上 內存：512M 硬盤：60G以上 客戶機：CPU：500Mz 內存：128M以上 硬盤：1G以上2.2.4 用戶界面需求用戶界面：體現美觀、簡約、現代、友好易用等設計元素。 2.3 數據流圖 學生信息管理系統的數據流圖如圖1.1所示用戶信息用戶登錄系統高級用戶信息普通用戶信息瀏覽自己的基本信息教師學生信息處理系統管理普通用戶的基本信息管理用戶登錄信息圖1.1 系統的數據流圖 退出系統分析模型：2.4 系統的數據庫分析2.4.1 數據字典 普通用戶：根據管理員提供的用戶名和密碼登錄，瀏覽自己的信息，不可修改自己的信息。定義：普通用戶=普通用戶名+普通用戶密碼。高級用戶：負責管理普通用戶的用戶名和密碼，可以對普通用戶的信息進行添加、修改、刪除等操作。定義：高級用戶=高級用戶名+高級用戶密碼。學生基本信息：包含學生的一些基本信息，高級用戶可以對這些信息進行一系列管理操作。定義：學生基本信息=學號+姓名+性別+系別+聯系方式學生表課程基本信息：包含課程的一些基本信息，高級用戶可以對這些信息進行一系列管理操作。定義：學生課程基本信息= 系別+班級+科目+學分+教師成績基本信息：包含學生成績的一些基本信息，高級用戶可以對這些信息進行一系列管理操作。定義：成績基本信息= 學號+姓名+班級+科目+成績+系別+學分+教師表2.1 學生課程數據字典 名字：course描述：開設的課程定義：course=course_no+user_id+course+course_type_no+course_year+course_term_no+course_hour+credit+remarks主鍵：課程號別名：課程描述：唯一地標識課程表中開設的科目定義：課程號=char（10）位置：課程表、選修表 成績表表2.2 班級數據字典 名字：class定義：class=class_no+class+subject_no+register_year+remarks主鍵：班級號別名：班級描述：唯一地標識班級表中的內容定義：班級號=char（10）位置：班級表、用戶表表2.3 用戶信息數據字典 名字：user_information描述：對用戶信息的定義定義：user_information=user_id+user_password+type_no+name+nationality_no+sex_no+department_no+subject_no+class_no+register_year+birth_place+birthday+political_experier+remarks主鍵：帳號別名：用戶描述：唯一地標識用戶表中的用戶定義：用戶號=char（10）位置：用戶表、選修表表2.4 選修數據字典 名字：major描述：所選的課程定義：major=user_id+course_no+score_orignal+score_reexam+remarks主鍵：帳號、課程號別名：選修描述：唯一地標識選修表中開設的科目定義：賬號、課程號=char（10）位置：課程表、用戶表 成績表2.4.2 數據分析 學生信息管理系統主要用于學生信息管理，據分析學生信息管理系統的數據表可濃縮為：班級信息表、選修信息表、課程信息表和用戶信息表。根據學校的情況，可按下面的步驟來分析：(1) 確定學生所在的院系、所學的專業以及所在的班級；(2) 確定學生所在班級的課程以及該課程學生的成績，另外還需要知道學生所在班級、學號和學期；(3) 分析學生的基本信息，如姓名、性別、出生年月、籍貫、政治面貌；(4) 用戶信息分析，通常包括用戶名和密碼?？梢酝^對以上各個表來查詢所需數據，從而得到查詢的學生信息。2.4.3 系統E-R圖 學生信息管理系統中，主要涉及實體有三個：學生實體、課程實體和成績實體，這三個實體之間存在以下關系。 學生實體與課程實體存在選課的聯系，在學校中的每一個學生可以根據自己的興趣愛好和學校的安排選修多門課程，而每門課程也可以被多個學生自由選修，所以它們之間存在多對多聯系(m:n), 學生實體與成績實體存在屬于的關系，每個學生有唯一的成績，每項成績對應于一個學生，所以學生實體和成績實體存在一對多聯系(1:n),如圖2.2所示（實體的部分屬性省略）：屬于用戶(教師)選修用戶(學生)課程增刪改授課增刪改用戶(教務處)專業增刪改開設班級用戶(管理員)權限設置權限設置權限設置1n1nn1mn11開設院系圖1.2 學生實體、課程實體與成績實體E-R圖關系2.4.4 運行環境系統利用ACCESS或SQL數據庫為后臺，可以使用PowerBuilder9.0、VB、JAVA、VC+等高級語言來實現系統的編程。第3章 學生信息管理系統概要設計說明書3.1 系統模塊劃分本系統可劃分為四個模塊，分別為：（1）登錄管理：對用戶權限的驗證，根據驗證結果系統轉向相應界面；（2）系統管理：包括用戶管理、密碼修改、系統的注銷和退出；（3）信息管理：包括院系管理、專業管理、班級管理、課程管理、成績 管理，它可以對相應信息進行增、刪、改操作；（4） 信息查詢：包括課程、成績、專業等的查詢。3.2 系統層次結構圖學生信息管理系統學生登陸教師登錄教務處登錄管理員登錄用戶管理修改密碼數據庫備份成績查詢學籍查詢課程查詢院系管理課程管理成績管理學籍管理班級管理登陸管理系統管理信息查詢信息管理添加班級刪除班級修改班級添加院系刪除院系修改院系添加用戶刪除用戶修改用戶添加課程刪除課程修改課程添加成績刪除成績修改成績添加學籍刪除學籍修改學籍概要設計說明書：（、接口設計、運行設計、系統數據結構設計及出錯處理等）第4章 學生信息管理系統詳細設計4.1 數據庫設計4.1.1 各個表結構系統數據庫中主要包含以下4個表：(用戶信息表)user_information:用于保存用戶的賬號,姓名,，密碼，性別號,系號,民族號,籍貫,出生日期,入學年份,班級號，政治面貌號，職稱號等信息；(課程表)course:用于保存課程號,課程名，授課教師工號，授課年份，授課學期，學分，課時等信息； (選修表)major:用于保存學生學號,課程號,成績等字段；(班級表)class:用于班級號,系號,班級名，專業號等信息.表4.1 用戶信息表列名數據類型長度允許空主鍵備注賬號char10否是密碼char10否用戶類型號int4否姓名char10是性別號int4是系號int10是民族號int10是籍貫char10是出生日期char20是入學年份char10是班級號int10是政治面貌號int4是職稱號int4是表4.2 課程表列名數據類型長度允許空主鍵備注課程號char10否是用戶名char10否課程char20否授課教師工號int4否授課年份int4否授課學期int4否學分float8否課時int4否表4.3 選修表列名數據類型長度允許空主鍵備注用戶名char10否是課程號char10否是成績float8是列名數據類型長度允許空主鍵備注班級號char10否是系號char10否班級char10否注冊年份char10否4.2 算法描述信息查詢模塊包括成績查詢（按班級查詢、按所授科目查詢、個人成績查詢），學籍查詢（按院系查詢、按專業查詢、按班級查詢、個人學籍查詢），課程查詢（按班級查詢、按教師查詢、個人課程查詢），個人、教師信息查詢。1、成績查詢：開始選擇或輸入學號、選修學年、選修學期學號是否為空？選修學年是否為空？選修學期是否為空？錯誤提示:學號為空錯誤提示:學號為空錯誤提示:學號為空查詢數據庫學號是否存在？錯誤提示:查詢失敗顯示查詢結果結束YYYYNNNN圖4.1 信息查詢模塊成績查詢流程圖2、個人信息查詢：開始全局變量記錄登陸用戶賬號登陸從數據庫查詢個人信息查詢是否成功?顯示個人信息錯誤提示:查詢失敗請注銷系統結束YN圖4.2 信息查詢模塊個人信息查詢流程圖4.3 模塊劃分學生信息管理系統的總體設計，按照模塊進行劃分，主要包括以下四個主要管理模塊和一個系統模塊設計：(1)權限管理模塊 本模塊主要實現對學生登錄信息的處理，包括根據用戶類型的不同，進入不同的用戶界面和用戶的管理。(2)學生信息管理模塊本模塊主要實現對學生基本信息的查詢和管理，包括瀏覽、查詢、添加、修改和刪除等功能。 (3)學生課程模塊本模塊主要實現對學生課程信息的查詢和管理，包括瀏覽、查詢、添加、修改和刪除等功能。 (4)學生成績模塊本模塊主要實現對學生成績信息的查詢和管理，包括瀏覽、查詢、添加、修改和刪除等功能。數據管理模塊如圖3.1所示：數據管理模塊查詢數據添加數據修改數據刪除數據瀏覽數據圖4.3 數據管理模塊學生信息管理系統模塊如圖4.4所示：學生信息管理系統退出系統成績信息管理模塊學生信息管理模塊課程信息管理模塊權限管理模塊登錄系統權限處理信息查詢信息管理信息查詢信息管理信息查詢信息管理4.4 主界面設計（1）成績查詢：a、通過班級查詢：選擇班級，選擇學年，選擇學期，選擇課程類型對成績進行查詢，提交后得到查詢結果； b、通過所授科目進行查詢：選擇授課年份，授課學期，待查科目來進行成績查詢，提交后得結果； c、通過個人成績查詢：選擇學年，學期來進行查詢，得結果。（2）學籍查詢：通過選擇學號來進行查詢，提交后得到結果。（3）課程查詢：通過對班級，學年，學期的選擇來進行課程的查詢，提交后可得到所查結果。（4）個人信息查詢：只要是用自己的賬號登陸點擊個人信息查詢就可直接得到自己的信息。（5）教師信息查詢：同個人信息查詢。 學生信息管理系統，在界面的設計上遵循簡潔、大方的原則，主要設計了包括登錄界面、主界面、學生基本信息查詢界面、學生基本信息管理界面、學生基本信息查詢條件界面、課程信息查詢界面、課程信息管理界面、課程查詢條件界面、成績信息查詢界面、成績信息管理界面和成績查詢條件界面在內的11個界面。登錄界面設計為了維護系統的安全性，保證系統不被破壞，在登錄系統之前，設置登陸界面，需要用戶正確輸入用戶名和密碼，才能進入系統進行操作，沒有權限的人無法進行更改。其流程圖如圖4.5所示：用戶名、密碼是否正確開始主界面、開始使用提示檢查退出程序是否是否圖4.5 登陸界面流程圖主界面設計：為了保證不同權限的使用者可以進入不同的界面，在主界面中可以加以區分。高級用戶（管理員或教師）則可以使用所有選項按鈕；而普通用戶（學生）進入該界面以后，所有管理選項按鈕均為不可用狀態。第五章 詳細設計說明書詳細設計階段的主要任務，是把E-R圖轉化為所選用DBMS產品支持的數據模型，畫出程序流程圖及偽代碼的實現。由于該系統采用Access 2003數據庫系統，因此，應將概念設計的E-R模型轉化為關系數據模型。5.1 轉化為關系數據模型學生實體和課程實體之間的聯系是多對多的聯系型（m:n）, 學生實體和成績實體存在一對多聯系(1:n)，所以可以用下面的關系模式來表示, 并設置主鍵（下劃線為主鍵標記）。學生表（學號，姓名，性別，系別，聯系方式）課程表（系別，班級，科目，學分，教師）成績表（學號，姓名，班級，科目，成績，系別，學分，教師）5.2 數據庫表的結構得出數據表的各個關系模式后，需要給出是各數據表結構。考慮系統的兼容性及編寫程序的方便性，可將關系模式的屬性對應為表字段的英文名。以學生表為例，學生表設計如表4.1所示： 表4.1 學生表說明數據類型字段大小默認值必填字段允許空字符串主鍵學號文本10是否是姓名文本10否是否性別文本2男否是否班級文本2007計本3班否是否系別文本30計算機系否是否聯系方式文本11否是否 通過以上幾個表的建立，我設計的系統的表格基本上是全面了。根據實際情況，我在這些表里輸入了一些07計本的有關信息，來配合我的數據庫的正常運行。在輸入數據嚴格按照數據庫定義完整性和數據庫應用的要求，保證我以后在調用庫時不會出錯。 第六章 系統測試與分析系統測試是將已經確認的軟件、計算機硬件、外設、網絡等其他元素結合在一起，進行信息系統的各種組裝測試和確認測試，其目的是通過與系統的需求相比較，發現所開發的系統與用戶需求不符或矛盾的地方，從而提出更加完善的方案。它的的任務是近可能徹底的檢查出程序中的錯誤，提高軟件系統的可靠性，其目的是檢驗系統做得怎樣？。這階段又可分為三個步驟：模塊測試，測試每個模塊的程序是否有錯誤；組裝測試，測試模塊之間的接口是否正確；確認測試，測試整個軟件系統是否滿足用戶功能和性能的要求。該階段結束應交付測試報告，說明測試數據的選擇，測試用例以及測試結果是否符合預期結果。測試發現問題之后要經過調試找出錯誤原因和位置，然后進行改正，是基于系統整體需求說明書的黑盒類測試，應覆蓋系統所有聯合的部件。6.1 測試實例選擇本系統是管理軟件，主要是對數據庫中數據的讀取和存入進行測試。測試實例如下，(1)進行學生基本信息的查詢、添加、刪除、修改測試學號：081006101 姓名：張強 性別：男 班級：08計本2 系別：計算機系 聯系方式果：測試成功(2)進行學生成績的查詢、添加、刪除、修改測試學號：081006201 姓名： 班級：08計本2班 科目：軟件工程成績：78