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隨著Internet的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)絡技術和多媒體技術對教育領域的影響日漸明顯,各高校紛紛將“數(shù)字化”引入到教學、科研、管理和信息共享等學校日常工作和生活的各個環(huán)節(jié),紛紛建立以計算機網(wǎng)絡通訊為基礎的信息管理和服務平臺,用來輔助教學、科研和管理等各種活動。 學生選課系統(tǒng)能夠讓學生們在網(wǎng)絡上自主選擇選修課程,教務處的工作人員則通過網(wǎng)絡來處理學生的選課信息。這個系統(tǒng)實現(xiàn)了對信息數(shù)據(jù)的瀏覽、查詢、編輯和管理等基本數(shù)據(jù)庫操作,采取模塊化的編寫思想,提高了可讀性,同時提高了開發(fā)效率,從而實現(xiàn)了校園無紙化辦公,提高選課的效率,減輕選課操作的工作量,從而提高教學管理的效率。 系統(tǒng)使用Visual Studio2005作為開發(fā)平臺,使用C#和做為程序語言,使用 SQL server 2000作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,使用實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問,開發(fā)了基于B/S模式的網(wǎng)上在線選課系統(tǒng),其開發(fā)主要包括后臺數(shù)據(jù)庫的建立和維護以及前端應用程序的開發(fā)兩個方面。對于前者要求建立起數(shù)據(jù)一致性和完整性強、數(shù)據(jù)安全性好。而對于后者則要求應用程序功能完備,易使用等特點。 前言 “選課”是現(xiàn)在高校行政管理工作中一項很重要的課題。而且是每個學期都必須要面對的問題。選課工作做不好,學生不知道自己將要學習的課程,老師也不知道自己將要講授的課程,教務處的排課計劃、教室安排等其他調度工作也無從做起。因此,如何解決高校教務管理中的選課工作便成為了如今各大高校面臨的很實際的問題。 隨著科學技術的不斷提高,計算機科學日漸成熟,其強大的功能已為人們深刻認識,它已進入人類社會的各個領域并發(fā)揮著越來越重要的作用。應用計算機對高校教務信息工作進行輔助,具有人工管理所無法比擬的優(yōu)點。例如:檢索迅速,查找方便,可靠性強,存儲量大,保密性能好等。這些優(yōu)點能夠極大地提高教務工作的質量和效率,也是高校教務工作科學化,規(guī)范化,信息化管理的重要條件。因此,開發(fā)在線選課系統(tǒng)很有必要。 計算機在線系統(tǒng)在現(xiàn)代社會已經(jīng)深入到各行各業(yè),由于計算機技術的迅速發(fā)展和普及,在線選課系統(tǒng)其開發(fā)主要包括后臺數(shù)據(jù)庫的建立和維護以及前端WEB應用程序兩個方面。本文是在框架的集成環(huán)境中使用平臺,C#語言,SQL Server數(shù)據(jù)庫進行開發(fā)的。完成了對選課相關信息的計算機管理,以及對信息的添加,修改,刪除等計算機管理工作。 第一章 系統(tǒng)總體規(guī)劃 .1背景分析 由于電腦時代的到來以及internet的迅速發(fā)展,電腦無出不在,當然各種工作效率也大幅提高,那么對于一個學校來說,開發(fā)一個好的學生信息管理系統(tǒng)勢在必行。鑒此,特開發(fā)此學生信息管理系統(tǒng),該系統(tǒng)實現(xiàn)了辦公無紙化、網(wǎng)絡化、信息化、現(xiàn)代化。隨著學校的規(guī)模的不斷擴大學生數(shù)量急劇增長,需要管理的各種信息也就成倍增加。同時由于計算機和網(wǎng)絡技術的普及,建立一個C/S或者B/S結構的教學管理系統(tǒng)之后,學生可以通過網(wǎng)絡來選課并管理自己的信息,使得教學管理工作系統(tǒng)化,規(guī)范化, 自動化,大大提高了教學管理信息的效率.教學信息管理系統(tǒng)是學校信息管理系統(tǒng)的一個重要組成部分。 .1.1國內外研究概況 數(shù)據(jù)庫是從60年代初發(fā)展起來的計算機技術。經(jīng)過四十來年的發(fā)展,數(shù)據(jù)庫技術己經(jīng)趨于成熟。Web數(shù)據(jù)庫在新的Internet環(huán)境中發(fā)生了很大的變化。就數(shù)據(jù)應用而言呈現(xiàn)出多樣化的空間,如數(shù)字圖書館、電子出版物、電子商務、遠程教育系統(tǒng)等的出現(xiàn),給web數(shù)據(jù)庫技術提出了更多、更高的要求。同時,隨著國內高校校園網(wǎng)的建設,基于互聯(lián)網(wǎng)的應用系統(tǒng)的開發(fā)正在蓬勃發(fā)展并發(fā)揮著較大的作用。例如,我國許多高校的網(wǎng)上招生系統(tǒng),學校的各種管理信息系統(tǒng),學校選課系統(tǒng),還有一些醫(yī)學院校開發(fā)出的網(wǎng)上診所、遠程診斷系統(tǒng)等等,都是基于校園網(wǎng)的應用系統(tǒng)。 國外的教學科研軟件與國內相比開發(fā)的早而且比較成熟。早在七十年代末,美國就建成了NSFNET(國家科學基金網(wǎng)),其課題的申報及課題的進展情況匯報 都在網(wǎng)上進行。其網(wǎng)上教學教務管理系統(tǒng)也十分完善,世界各地的學生可以坐在家里通過互聯(lián)網(wǎng)完成入學報名、選課、考試、畢業(yè)論文、取得學位這一學習生活的全過程。目前,國際上已具規(guī)模的遠程教育學校就有數(shù)百所之多,網(wǎng)上教育正在各地發(fā)揮著巨大的作用,為世界各國培養(yǎng)出大批人才。所有這些都表明,基于Internet的校園網(wǎng)的應用已深入到校園內的各個方面。 在高等學校的教務管理工作中,課程表的編排是一項十分復雜、棘手的工作。在排課過程中,除了滿足大量的制約條件以外,還必須解決許多沖突與矛盾,例如:兩位教師不能同一時間在同一班級上課、一位教師不能在同一時間上兩門課等等。利用計算機輔助進行課表編排工作,既提高了排課工作的科學性,又可大大減輕管理人員的工作強度,提高工作效率,從而使學校教務管理現(xiàn)代化邁上了一個新臺階。 我國不少高校都實行了學分制,它的核心是允許學生自由選課,即把學習的自主權交給學生。在這里,學生選課時的制約因素比較復雜,工作量也很大,而且往往需要在較短的時間內完成。運用計算機輔助選課,即能實時地對大量選課數(shù)據(jù)進行檢驗和統(tǒng)計,十分方便地輸出選課結果,同時也避免了人工處理時容易產生的錯誤。 從系統(tǒng)開發(fā)的復雜程度來看,計算機輔助排課與選課是高校教務系統(tǒng)中的兩個關鍵子系統(tǒng),目前不少教務系統(tǒng)尚未很好地解決排課與選課問題。本文主要對高校教務管理系統(tǒng)中計算機課表編排與選課子系統(tǒng)的基本功能、設計思想、需求分析以及實現(xiàn)技術進行探討。 大學中,公選課較多,學生可根據(jù)自己的專業(yè)及興趣選擇公選課程進行學習,本系統(tǒng)將從教學部門的要求出發(fā),實現(xiàn)公選課的選擇、查詢與統(tǒng)計。 .1.2學校背景分析 東華大學是中央部屬高校,位于中國上海,創(chuàng)建于1951年,前身是華東紡織工學院,1985年更名為中國紡織大學,1999年更名為東華大學。是一所以理工為主、文科為輔的綜合性大學。1960年,被中華人民共和國教育部確定為重點大學,是中國首批具有博士、碩士、學士三級學位授予權的大學之一,教育部“援疆學科建設計劃”40所重點高校之一。 致力于建設“國內一流,國際有影響、有特色的高水平大學”的東華大學以“海納百川、追求卓越”之勇氣,堅持走“觀念興校、學術興校、管理興?!卑l(fā)展之路,在“211工程”國家重點建設的高等院校中獨樹一幟。 學校兩大校區(qū)分別位于長寧區(qū)(延安西路1882號)和松江區(qū)(人民北路2999號),占地面積近2000畝,校園環(huán)境優(yōu)美宜人,系“上海市花園單位”。創(chuàng)建于1951年,前身是華東紡織工學院,1985年,更名為中國紡織大學,1999年,更名為東華大學。1960年,被國家教育部確定為全國重點大學,是中國首批具有博士、碩士、學士三級學位授予權的大學之一。東華大學為中華人民共和國教育部直屬的全國重點大學。東華大學為教育部“援疆學科建設計劃”的40所重點高校之一。 半個多世紀以來,學校已發(fā)展成為以工為主,工、理、管、文等學科協(xié)調發(fā)展的多科性大學?,F(xiàn)設有紡織、服裝·藝術設計、材料科學與工程、旭日工商管理、機械工程、信息科學與技術、計算機科學與技術、環(huán)境科學與工程、化學化工與生物工程、外語、人文、理學12個專業(yè)學院,另有成教學院、網(wǎng)絡學院、體育 部、國際文化交流學院、國際合作辦學的東華大學萊佛士國際設計專修學院。 擁有5個博士后流動站、4個一級博士學位授權點,31個二級博士學位授權點、6個一級碩士學位授權點、63個二級碩士學位授權點、52個本科專業(yè),學科涉及工學、理學等九大學科門類。共有1個一級學科國家重點學科,5個二級學科國家重點學科,1個國家重點(培育)學科,7個上海市重點學科,同時設有11個國家級和部級重有點實驗室、工程中心和檢測中心,2個國家“111”引智基地以及國家大學科技園。在校學生近3萬人,其中研究生6000余人,本科生近15000人,成教生近6000人,留學生3000余人。教職工2800余人,其中院士8名、長江學者和長江講座教授6名、國家杰出青年科學基金獲得者2名,有光華工程科技獎、何梁何利“科學與技術創(chuàng)新獎”、教育部新世紀人才、全國優(yōu)秀教師、全國回國留學人員先進個人、上海市優(yōu)秀學科帶頭人和領軍人才等榮譽獲得者,高級職稱教師近700名。 因此,必要建立一個科學的完善的學生選課系統(tǒng)。 1.1.3現(xiàn)系統(tǒng)存在問題 目前選課管理系統(tǒng)其實很好了,沒有多大的實質性問題,只是尚存在一些需要改進的地方,不過有些體制問題還是有的,在這邊可以提提。但是這要靠學校本身來解決了,我們無能為力。 首先安全性不夠高,只需要輸入用戶名和密碼就可以進了,有出現(xiàn)過學生帳號被盜,已選課程被刪,導致學生未能選上該門課,不過這是小概率事件,我覺得除了用戶名和密碼之外,再加上驗證碼或者設置2級密碼或者也可以設置手機密保。 其次選課人數(shù)過多導致系統(tǒng)崩潰,無法進行選課,這是最主要的問題,這現(xiàn)象和學校服務器有很大的關系,如果校方肯花點錢在服務器上面的話應該是可以解決的,不過這個系統(tǒng)可以設置可同時訪問的最大人數(shù),還有用處理多人并發(fā)訪問功能高點的數(shù)據(jù)庫也是有是可行的方法。 還有第一次選課的缺乏人數(shù)限額導致了可選人數(shù)大大超過實際接受人數(shù),從而讓絕大部分選擇熱門課程或熱門教師的人被調到第二輪選課,而這一設置并非能減少第一輪選課可以給第二輪選課壓力。 既然學生對某些課程有需求,為什么仍然把課程的允許人數(shù)定這么低?完全可以采用3-4個班的大班教學,類似馬哲的方式。 選體育課時,由于可以同時選擇多門課程,導致有些同學中選了多門,而有些同學則一門也沒選中。 最后我覺得我們學校選課系統(tǒng)有個缺陷,就是在沒有超過允許人數(shù)范圍時,可以多個人同一時間選該課程,即使最后人數(shù)超過最大允許人數(shù)。 .1.4系統(tǒng)解決目標 基于這些問題,有必要建立一個學生選課系統(tǒng),使選課管理工作規(guī)范化,系統(tǒng)化,程序化,避免選課管理的隨意性,提高信息處理的速度和準確性,能夠及時、準確、有效的查詢和修改選課情況。 1.1.5用戶需求分析 1功能要求 系統(tǒng)管理:實現(xiàn)教務人員對系統(tǒng)的管理,包括添加刪除用戶。更改密碼, 數(shù)據(jù)備份,數(shù)據(jù)還原,注銷,等功能。 基本信息管理:實現(xiàn)顯示學生和老師的基本信息(包括學生基本信息,教師基本信息,課程基本信息)。 選課管理:實現(xiàn)學生自主選擇課程,選擇老師。 查詢:包括實現(xiàn)學生查詢,老師查詢,管理人員查詢。學生查詢包括自己的基本信息,自己的課程,課表,成績,同班同學等,老師查詢包括查詢自己的信息,自己所帶班的學生,自己的課表等。管理人員的查詢包括每個老師的和學生可以查詢的信息。 修改:包括實現(xiàn)學生修改,老師修改,管理人員修改。學生修改包括自己的基本信息,自己的選課等;老師的修改包括老師基本信息的修改等;管理人員的修改包括每個老師的和學生可以修改的信息。 權限管理::為學生、教師、管理員提供不同權限進行學生成績管理。 其他需求 系統(tǒng)管理員需求分析 系統(tǒng)管理員負責整個系統(tǒng)的維護,其需求最為復雜,包括對學生、教師、選課進行管理和統(tǒng)計,及系統(tǒng)狀態(tài)的查看、維護并生成選課報表、排課報表。所涉及的信息包括課程信息、教師信息和學生信息。因此系統(tǒng)管理員具有該系統(tǒng)的最高權限,能夠編輯各信息模塊,如插入一個新生的信息,增添一門課程的信息,刪除退休教師的信息等。 教師需求分析 在該系統(tǒng)中,為方便教師工作,要求教師能夠核實自己信息、查詢所授課程的信息、查看自己教學班的信息,以及最后登記學生的成績等。 學生需求分析 該系統(tǒng)為學生主要提供選課服務,因此學生可以直接查看選課情況,學生可以根據(jù)本人學號和密碼登錄系統(tǒng),進行相關操作。此外還應附帶其他服務,如核實個人信息,查看教師信息、課程信息以便選課,查看自己選課結果,查詢考試成績等。 .2可行性分析 1.2.1技術可行性 本系統(tǒng)需要配有IE瀏覽器的PC機,網(wǎng)絡環(huán)境和作為數(shù)據(jù)庫服務器的計算機,系統(tǒng)對機器本身沒有太高的要求,一般當前學?;騻€人電腦完全可滿足要求。對于軟件技術要求,現(xiàn)在的程序設計語言已非常成熟,要運用HTML樣式,圖形圖象制作工具來制作生動活潑的網(wǎng)頁及美觀的圖形文件或動畫文件,數(shù)據(jù)庫使用SQL Server 2000中提供的數(shù)據(jù)庫桌面工具ODBC。 .2.2經(jīng)濟可行性 由于本系統(tǒng)是為學生選課管理使用的系統(tǒng),裝上該應用軟件,即可使用系統(tǒng),系統(tǒng)成本主要集中在系統(tǒng)軟件的開發(fā)上,當系統(tǒng)投入運行后可以為學校節(jié)約大量的人力,物力。所帶來的效益遠遠大于系統(tǒng)軟件的開發(fā)成本,在經(jīng)濟上完全可行。 1.2.3使用可行性 界面設計時充分考慮管理人員的習慣,制作了較精美的人機操作界面,使得操作簡單、數(shù)據(jù)錄入迅速、規(guī)范、可靠;統(tǒng)計準確;制表靈活;適應力強;容易擴充。 .3系統(tǒng)規(guī)劃方法 在分析用戶的需求及系統(tǒng)的可行性以后,我們就要為企業(yè)一個整體系統(tǒng)規(guī)劃,進行管理信息系統(tǒng)的戰(zhàn)略規(guī)劃,這樣可以更好地掌握企業(yè)的信息,優(yōu)勢。 .3.1系統(tǒng)規(guī)劃方法的介紹與比較 管理信息系統(tǒng)戰(zhàn)略規(guī)劃的方法很多,主要是關鍵成功因素法(critical success factors,CSF)、戰(zhàn)略目標集轉化法(strategy set transformation,SST)和企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃法(business system planning,BSP)。其他還有企業(yè)信息分析與集成技術(BIAIT)、產出/方法分析(E/MA)、投資回收法(ROI)、征費法(chargeout)等等。最常用的是前三種。 、關鍵成功因素法(CSF) 關鍵成功因素是對企業(yè)組織的成功起關鍵作用的因素。 (一)關鍵成功因素法重視那些必須經(jīng)常得到管理人員關注的活動區(qū)域,對這些區(qū)域的運行情況要經(jīng)常不斷地進行度量,并提供這些度量信息以供決策使用。在規(guī)劃管理信息系統(tǒng)時要經(jīng)常強調:系統(tǒng)必須適合企業(yè)或組織所屬的行業(yè)以及它采用的特殊策略;系統(tǒng)必須能夠識別那些為使企業(yè)成功而在管理上要經(jīng)常給予認真關注的“成功因素”;在系統(tǒng)提供給各管理階層的報告中必須突出有關成功因素的情況。 (二)CSF方法的步驟: 了解企業(yè)目標; 識別關鍵成功因素; 識別性能的評價指標和標準; 識別度量性能的數(shù)據(jù); CSF的目標是開發(fā)數(shù)據(jù)庫,因此,輸出是一個數(shù)據(jù)字典。關鍵成功因素法就是要識別聯(lián)系于系統(tǒng)目標的主要數(shù)據(jù)類及其關系。CSF法的關鍵是識別關鍵成功因素,可借助于樹枝因果圖來分析。 2. 企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃法(BSP) 企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃法(BSP)是一種對企業(yè)管理信息系統(tǒng)進行規(guī)劃的結構化方法,是一種自上而下識別系統(tǒng)目標,識別企業(yè)過程,識別數(shù)據(jù),逐步將企業(yè)目標轉化為管理信息系統(tǒng)的目標和結構,然后自下而上設計系統(tǒng),以支持系統(tǒng)目標的實現(xiàn),它擺脫了管理信息系統(tǒng)對原組織結構的依從性。 確定未來系統(tǒng)的總體結構,明確各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉換關系。 對數(shù)據(jù)進行規(guī)劃、管理、控制,明確各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換關系,保證信息的一 致性。 *BSP方法的工作步驟 – 準備工作 – 調研 – 定義業(yè)務過程 – 業(yè)務過程重組 – 定義數(shù)據(jù)類– 定義信息系統(tǒng)總體結構– 確定總體結構中的優(yōu)先順序(U/C矩陣) – 完成BSP研究報告,提出建議書和開發(fā)計劃 3.BSP與CSF的比較分析 法的優(yōu)點:在于利用它能保證MIS獨立于企業(yè)的組織機構,使其具有對環(huán)境變更的適應性。即使將來企業(yè)的組織機構或管理體制發(fā)生變化,MIS的結構體系不會受到太大的沖擊。 法的優(yōu)點:CSF的目標是開發(fā)數(shù)據(jù)庫,因此,輸出是一個數(shù)據(jù)字典。關鍵成功因素法就是要識別聯(lián)系于系統(tǒng)目標的主要數(shù)據(jù)類及其關系。CSF法的關鍵是識別關鍵成功因素。 .4系統(tǒng)規(guī)劃方案 本文是采用企業(yè)系統(tǒng)規(guī)劃BSP法來制定企業(yè)整體規(guī)劃方案的。我們知道信息需求不是靜止的,因而這種信息需求規(guī)劃就需要隨著企業(yè)的發(fā)展而不斷地加以更新。BSP方法的主要目標是提出一個支持企業(yè)近期和遠期信息需求的信息系統(tǒng)規(guī)劃,而且是整個企業(yè)規(guī)劃的一個組成部分。 采用自頂向下的分析,來確定所需要的信息子系統(tǒng),自底向上設計和實現(xiàn)這些子系統(tǒng)。這些信息子系統(tǒng)都歸入整個企業(yè)的信息體系結構。BSP制定業(yè)務的優(yōu)先順序,來確定哪些子系統(tǒng)首先建立。 所確定的這些積木塊(系統(tǒng)或子系統(tǒng)),都是一些確定數(shù)據(jù)類的存放處或管理點。隨著這些數(shù)據(jù)類的實現(xiàn)(通常采用數(shù)據(jù)庫技術),就為確定的一組業(yè)務過程提供了所需要的數(shù)據(jù)。確定業(yè)務過程的數(shù)據(jù)類;業(yè)務過程與數(shù)據(jù)類的對應。用CU矩陣來劃分系統(tǒng)。 1.4.1 企業(yè)模型的建立 1.4.2系統(tǒng)的劃分 (U-C矩陣) /C矩陣的應用:BSP方法將信息的創(chuàng)造者和使用者用表格文檔的形式表明,形成了一個基本的信息結構框架。這也是U/C矩陣的規(guī)劃方法相比于關鍵成功因素法和戰(zhàn)略目標集轉方法的一個主要的優(yōu)點,CSF方法職能識別信息的使用者,而無法識別信息的提供者。使用U/C矩陣能夠區(qū)分信息的歸屬,不僅能識別IT系統(tǒng),還能識別系統(tǒng)所支持的信息。 通過上文對企業(yè)模型的建立過程中,了解了企業(yè)職能區(qū)域與業(yè)務的對應。理清楚了各部門的業(yè)務過程,結下了就可以使用UC矩陣為這個藥廠來進行系統(tǒng)的劃分。這樣對企業(yè)的系統(tǒng)規(guī)劃有了更清晰的藍圖。 在第一章中對整個選課管理做了總體的系統(tǒng)規(guī)劃,企業(yè)模型一已經(jīng)建成了, 根據(jù)UC矩陣也劃分出了各個子系統(tǒng)。在后面幾章中主要是對選課管理管理子系統(tǒng)進行部分的詳細分析和設計。 第二章的系統(tǒng)分析將先介紹系統(tǒng)分析的各類方法和本系統(tǒng)采用的結構化生命 周期的方法。經(jīng)過系統(tǒng)的調查,做了組織結構及部門職能的分析,整理業(yè)務流程的分析,數(shù)據(jù)流程的分析最后是數(shù)據(jù)庫的建立,一個新系統(tǒng)就逐漸形成了。 系統(tǒng)分析的任務:在充分認識原信息系統(tǒng)的基礎上,通過問題識別、可行性分析、詳細調查、系統(tǒng)化分析,最后完成新系統(tǒng)的邏輯方案的設計。即提出“做什么”的問題。 系統(tǒng)分析的任務:在充分認識原信息系統(tǒng)的基礎上,通過問題識別、詳細調查、系統(tǒng)化分析,最后完成新系統(tǒng)的邏輯方案的設計。即提出“做什么”的問題。 .1 系統(tǒng)分析方法 系統(tǒng)分析是MIS開發(fā)的“上游工程”,其結果會影響系統(tǒng)的成敗。所以選擇一種合適的開發(fā)方法也是相當重要的。下面對各類系統(tǒng)分析方法進行介紹和比較,然后著重介紹本文采用的開發(fā)方法。 .1.1 系統(tǒng)分析的方法介紹 系統(tǒng)分析是MIS開發(fā)的“上游工程”,其結果會影響系統(tǒng)的成敗。 正確的方法是成功開發(fā)管理信息系統(tǒng)的關鍵。常見的開發(fā)方法有三種:結構化系統(tǒng)分析與設計法、原型法以及面向對象的方法。 ⑴結構化系統(tǒng)分析與設計法 結構化系統(tǒng)分析與設計師系統(tǒng)工程在管理信息系統(tǒng)中的具體應用,它將系統(tǒng)看作工程項目,將整個系統(tǒng)進行分解和抽象,有計劃、有步驟地進行開發(fā)。開發(fā)過程遵循面向用戶的原則,自始至終強調用戶的滿意,充分地了解用戶的信息需求和業(yè)務活動。整個開發(fā)過程分為系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)實現(xiàn)、系統(tǒng)實施、系統(tǒng)運行和維護幾個階段,嚴格區(qū)分工作階段,每個階段有明確的任務和相應的文獻化、標準化的階段性成果。在系統(tǒng)分析階段,按全局的觀點對企業(yè)的業(yè)務流程進行分析,自上而下、從粗到細將系統(tǒng)逐級分解,構成信息系統(tǒng)的模型;在設計階段,先把系統(tǒng)功能作為一個大模塊,逐層分解,完成模塊結構設計。 結構化分析與設計方法開發(fā)周期長,在開發(fā)的過程中,很可能系統(tǒng)適應的環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了變化,因而系統(tǒng)適應性較差。 ⑵ 原型法 為了解決在系統(tǒng)開發(fā)早期階段的不確定問題,憑借系統(tǒng)分析人員對用戶要求的理解,在強有力的軟件環(huán)境支持下,建立一個能夠反映用戶主要需求的原型系統(tǒng)。用戶通過原型可以直觀地了解設計的功能能否滿足各自業(yè)務的需求,他們對原型的評價可以指出不足之處,遺漏的步驟,或者原先沒有發(fā)現(xiàn)的異常情況。通過對原型不斷的修改和改進,另外開發(fā)人員可以通過原型來探索不同的用戶界面技術,使系統(tǒng)達到最佳的可用性,而且評價可能的技術方案。 原型法縮短開發(fā)進度,增加用戶滿意程度,減少需求錯誤和用戶界面的缺陷。但它要求能夠快速建造和修改原型。最初原型的開發(fā)需要投入大量的人力、物力,而且需要強有力的軟件支持環(huán)境。并不是所有的系統(tǒng)都可以用原形法,他常用于小型局部系統(tǒng)或處理比較簡單的系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)。 ⑶ 面向對象的方法 面向對象的方法的基本思想是:客觀世界的任何事物都是對象,都有一些靜態(tài)的屬性和相關的操作。對象具有封裝性、只提供訪問的接口,具體的實現(xiàn)對外界而言是透明的。對象有不同的抽象級別,有一定的層次結構,子類繼承父類的性質。各個對象之間由事件觸發(fā),引起互通消息而實現(xiàn)互操作。程序設計包括數(shù)據(jù)結構和算法兩個方面,即信息的靜態(tài)結構和對它的處理,二者之間通過對象結合起來,是程序設計的思想和方法更加接近人們的思維方式。 采用面向對象方法設計的系統(tǒng)具有模塊化、可重用、可擴展、可移植的特點。它的主要目的是解決軟件危機,提高軟件的可重用性,提高軟件的生產效率。 .1.2本系統(tǒng)采用的開發(fā)方法 本文使用的是目前較為流行的MIS開發(fā)方法——結構化生命周期開發(fā)方法。其基本思想是:用系統(tǒng)的思想和系統(tǒng)工程的方法,按用戶至上的原則,結構化、模塊化地自上而下對生命周期進行分析與設計。 用結構化生命周期開發(fā)方法開發(fā)一個系統(tǒng),將整個開發(fā)過程劃分為五個依次連接的階段: (1)系統(tǒng)規(guī)劃階段,主要任務是明確系統(tǒng)開發(fā)的請求,并進行初步的調查,通過可行性研究確定下一階段的實施。系統(tǒng)規(guī)劃方法有戰(zhàn)略目標集轉化法(SST,Strategy Set Transformation)、關鍵成功因素法(CSF,Critical Success Factors)和企業(yè)規(guī)劃法(BSP,Business System Planning)。 (2)系統(tǒng)分析階段,主要任務是對組織結構與功能進行分析,理清企業(yè)業(yè)務流程和數(shù)據(jù)流程的處理,并且將企業(yè)業(yè)務流程與數(shù)據(jù)流程抽象化,通過對功能數(shù)據(jù)的分析,提出新系統(tǒng)的邏輯方案。 (3)系統(tǒng)設計階段,主要任務是確定系統(tǒng)的總體設計方案,劃分子系統(tǒng)功能,確定共享數(shù)據(jù)的組織,然后進行詳細設計,如處理模塊的設計、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計、輸入輸出界面的設計和編碼的設計等。該階段的成果為下一階段的實施提供了編程指導書。 (4)系統(tǒng)實施階段,主要任務是討論確定設計方案、對系統(tǒng)模塊進行調試、進行系統(tǒng)運行所需數(shù)據(jù)的準備、對相關人員進行培訓等。 (5)系統(tǒng)運行階段,主要任務是進行系統(tǒng)的日常運行管理,評價系統(tǒng)的運行效率,對運行費用和效果進行監(jiān)理審計,如出現(xiàn)問題則對系統(tǒng)進行修改、調整。 這五個階段共同構成了系統(tǒng)開發(fā)的生命周期。結構化生命周期開發(fā)方法嚴格區(qū)分了開發(fā)階段,非常重視文檔工作,對于開發(fā)過程中出現(xiàn)的問題可以得到及時的糾正,避免了出現(xiàn)混亂狀態(tài)。但是,該方法不可避免地出現(xiàn)開發(fā)周期過長、系統(tǒng)預算超支的情況,而且在開發(fā)過程中用戶的需求一旦發(fā)生變化,系統(tǒng)將很難作出調整。 基于上述的結構化生命周期的開發(fā)順序,在系統(tǒng)分析階段我們就有了以下的任務。 .2學校組織職能 .2.1組織結構分析 清楚組織(部門、企業(yè)、車間、科室等)及其組成部分之間的隸屬關系或管理與被管理的關系; 各級組織的職能和有關人員的工作職責、決策內容。 圖1.東華大學組織結構圖 .2.2職能分配 教務處:對學生、教師、選課進行管理和統(tǒng)計,及系統(tǒng)狀態(tài)的查看、維護并生成選課報表、排課報表。所涉及的信息包括課程信息、教師信息和學生信息。 教師:確認教學和自己的開課情況,以及最后登記學生的成績等。 學生:學生可以根據(jù)本人學號和密碼登錄系統(tǒng),進行相關操作。可以核實 個人信息,查看教師信息、課程信息以便選課,查看自己選課結果,查詢考試成績等。 教務科:負責本科教學教務管理和學分制選課工作。 根據(jù)教學任務書, 負責編制全校本科生課程排課表。編制學年制班級的課程表, 學分制各年級的排課、選課各項工作。重讀班、增開課、第二專業(yè)的教學任務書下達,排課。 教學實踐科:組織實施校內外實習實踐、金工實習、計算機上機、公益勞動、畢業(yè)設計(論文),等實踐教學環(huán)節(jié)。 2.3業(yè)務流程分析 業(yè)務過程的分析采用的是自頂向下的方法,首先畫出高層的業(yè)務流程圖,然后再對每一個功能描述部分進行分解畫出詳細的業(yè)務流程圖。一般來說,反映子系統(tǒng)總體業(yè)務概況的高層業(yè)務流程圖只有一張,它描述了各項業(yè)務過程之間的處理關系。而由此向下擴展的低層業(yè)務流程圖有若干張,它們是對每個業(yè)務過程的詳細描述,反映的是業(yè)務活動之間的處理關系。 業(yè)務描述:在每學期末,教務處向各系院下發(fā)教學計劃表,由各系院根據(jù)計劃表安排開設課程,再交給教務處。教務處匯總信息(教師信息,時間安排,教室安排,課程信息),列出選課表,供學生選擇。學生進行第一次選課,生成個人選課表,與時間安排表,課程和教師名單,教室安排表一起,匯總選課信息,再交由選課管理系統(tǒng)隨機進行處理,生成選課總名單,學院選課名單,班級選課名單,課程名單,個人課程表,分別交給教務員,院系,輔導員,教師和學生。學生根據(jù)第一次選課的結果,進行第二次,第三次的補選,流程與第一次相同,但選課管理系統(tǒng)按學生選課的時間順序生成選課結果。同時,學生也可以進行退選,同樣交給選課管理系統(tǒng)處理。 學生可以查詢個人課程表(課程信息,時間信息,教師信息,教室安排),教師可以查詢自己的開課信息(時間,教室,課程)和學生名單,院系可以查看本院課程安排信息(教師,時間,教室,課程,學生),輔導員辦公室可以查看所帶班級的信息,教務處可查看以上所有信息。 總業(yè)務流程分析圖 信息管理業(yè)務流程分析: 學生可以通過系統(tǒng)查詢與修改自己的個人信息,老師可以通過系統(tǒng)查詢與修改自己的個人信息,教務處可以通過系統(tǒng)查詢與修改學生和老師的個人信息,學生可以查詢選課信息和自己的已選課程信息,老師可以查詢課程信息,教務處根據(jù)教學計劃安排課程信息和選課信息。 .3.2業(yè)務流程分析圖 業(yè)務處理人或單位數(shù)據(jù)存儲存檔業(yè)務功能描述外部實體數(shù)據(jù)流動及方向各類單證、報表排課管理業(yè)務流程圖: .4數(shù)據(jù)流程分析 采用“自頂向下”的方法繪制出的業(yè)務流程圖是對現(xiàn)行系統(tǒng)再認識的過程。 其目的一方面便于系統(tǒng)分析員快速了解現(xiàn)行的業(yè)務并與廣大的業(yè)務人員取得一致意見,另一方面可以便于在此基礎上進行數(shù)據(jù)流程分析。 數(shù)據(jù)流程分析也就是精確地在邏輯上描述系統(tǒng)的功能、輸入、輸出和數(shù)據(jù)存儲等,擺脫了其物理內容,是描述MIS邏輯模型的最主要的工具。(可描述現(xiàn)行系統(tǒng)和新系統(tǒng))是結構化分析最基本、最重要的工具。具體作法是:按業(yè)務流程圖理出的業(yè)務流程順序,將相應調查過程中所掌握的數(shù)據(jù)處理過程,繪制成一套完整的數(shù)據(jù)流程圖,一邊整理繪圖,一邊核對相應的數(shù)據(jù)和報表、模型等。 數(shù)據(jù)流程圖一般包括四個元素:外部實體、數(shù)據(jù)存儲、處理過程、數(shù)據(jù)流向。 數(shù)據(jù)流程圖中的幾個符號表示: 1、 外部實體:指系統(tǒng)之外的人或單位 2、處理:又稱功能。圖形的下部填寫處理的名字,圖形的上部填寫唯一標識處理的標志。 3、數(shù)據(jù)流:表示流動著的數(shù)據(jù),它可以是一項數(shù)據(jù),也可以是一組數(shù)據(jù)。 4、數(shù)據(jù)存儲:指通過數(shù)據(jù)文件、文件夾或帳本等存儲數(shù)據(jù)。圖形的右邊填寫存儲的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)集的名字,左邊填寫該數(shù)據(jù)存儲的標志. .4.1 信息管理數(shù)據(jù)流程分析 頂層數(shù)據(jù)流程圖 二層數(shù)據(jù)流程圖 .5 數(shù)據(jù)字典 為了對數(shù)據(jù)流程中的各個元素做出詳細說明,要建立數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)字典的內容主要是:數(shù)據(jù)流程圖中的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)流、處理邏輯、數(shù)據(jù)存儲和外部實體等六方面進行具體的定義。數(shù)據(jù)流程圖配以數(shù)據(jù)字典,就可以圖形和文字兩方面對系統(tǒng)的邏輯模型進行完整的描述。 數(shù)據(jù)字典的主要內容是:數(shù)據(jù)流程圖中的數(shù)據(jù)項,數(shù)據(jù)結構,數(shù)據(jù)流,處理邏輯,數(shù)據(jù)存儲和外部實體等六方面進行具體定義。 .6主體數(shù)據(jù)庫分析與設計 前面的業(yè)務流程圖和數(shù)據(jù)流程圖對系統(tǒng)分析員來說是對現(xiàn)行系統(tǒng)的詳細調查認識過程,對業(yè)務人員來說是對其自身系統(tǒng)的一個再認識的過程。如何根據(jù)這些調查的結果及用戶的數(shù)據(jù)處理需求產生新系統(tǒng)的邏輯結構,數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)庫建立是關鍵的一步。在總體規(guī)劃中規(guī)定了各子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和交換關系以及這些數(shù)據(jù)的分布要求,但是這些數(shù)據(jù)庫是如何組織的,如何將總體規(guī)劃中的數(shù)據(jù)庫組織成合理的邏輯結構,為了完成某些具體應用需求還需要再建立那些專用的數(shù)據(jù)庫,是系統(tǒng)分析所要完成的主要任務之一。 在建立了初步的數(shù)據(jù)字典及前面的業(yè)務流程調查和數(shù)據(jù)流程分析能夠更加清晰地確定出主題數(shù)據(jù)庫所包含的各項數(shù)據(jù)元素及其相互間的依賴關系,從而為建立主題數(shù)據(jù)庫模型奠定了基礎。 信息管理主題數(shù)據(jù)庫: 教學計劃 授課教師信息 學期開課數(shù)據(jù)庫 授課時間信息 授課教室信息 系統(tǒng)設計 系統(tǒng)設計(又稱物理設計)主要針對總體規(guī)劃中的各個子系統(tǒng)的開發(fā)來進行的,其主要任務是在系統(tǒng)分析提出的邏輯模型的基礎上,科學合理地進行物理模型的設計。系統(tǒng)模型分為邏輯模型和物理模型。邏輯模型主要確定系統(tǒng)做什么; 物理模型則主要解決怎樣做的問題。 系統(tǒng)設計主要圍繞著功能設計、數(shù)據(jù)庫設計、編碼設計、人-機界面設計等項內容進行。 .1功能結構設計 .1.2系統(tǒng)功能模塊圖 .1.1功能描述 系統(tǒng)功能簡述: 學校排課管理: 教學計劃管理是教務處根據(jù)學生的專業(yè)對學生設定的大學四年需要學的課程。 2 授課教師管理是院系接到教務處的教學計劃后選擇教師去授課的管理。 3 授課時間管理是教務處根據(jù)院系給予的授課教師信息來安排相應授課時間。 4 授課教室管理是教務處在安排好授課時間以后對課程安排教師的管理。 .2 信息系統(tǒng)流程設計 信息系統(tǒng)流程圖是以新系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖為基礎繪制的。 繪制思路: )畫出數(shù)據(jù)關系圖,反映數(shù)據(jù)之間的關系,即反映由什么樣的輸入數(shù)據(jù),產生什么樣的中間數(shù)據(jù),然后得到什么樣的輸出數(shù)據(jù)。 2)繪制數(shù)據(jù)流程圖。 3.2.1信息系統(tǒng)流程圖圖例 存檔 表單 處理 .2.2信息系統(tǒng)流程圖 .3 代碼設計 代碼是代表事物的名稱,屬性,狀態(tài)等的符號。代碼在信息系統(tǒng)中是人和計 算機的共同語言,是兩者交換信息的工具。為了便于計算機處理,一般用數(shù)字、字母或它們的組合來表示代碼。在建立管理信息系統(tǒng)時,必須對整個系統(tǒng)重新進行代碼設計。本系統(tǒng)的代碼設計采用了兩種不同類別的編碼,具體如下: (1) 合成碼: 合成碼是把編碼對象用兩種以上編碼進行組合,何以從兩個以上的角度來識別、處理的一種編碼。它可以由多個數(shù)據(jù)項/字段構成,每個數(shù)據(jù)項/字段分別表示分類體系的一種類別。 例如: 培訓編號由8位數(shù)字組成:前2位表示成為培訓計劃的年份,后4位是順序號。 (2) 位別碼: 位別碼是用不同的位來代表不同的類別,每一類按順序連續(xù)編號的編碼。 代碼設計如下: .4 數(shù)據(jù)庫的分析與設計 信息系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)庫為核心,在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持下,進行信息的收集、整理、存儲、更新、加工、統(tǒng)計等操作。因此在數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的開發(fā)過程中,數(shù)據(jù)庫的結構設計是很重要的問題。數(shù)據(jù)庫結構設計是指數(shù)據(jù)庫中各個表結構的設計,數(shù)據(jù)庫結構設計的好壞將直接對應用系統(tǒng)的效率以及實現(xiàn)的效果產生影響。因此要用規(guī)范方法設計數(shù)據(jù)結構,提高數(shù)據(jù)的可維護性、完整性和一致性。數(shù)據(jù)庫設計的內容主要經(jīng)數(shù)據(jù)庫需求分析、概念結構設計,邏輯結構設計,物理結構設計四個階段。 .4.1數(shù)據(jù)庫的概念設計圖 .4.2數(shù)據(jù)庫的邏輯設計 基于三范式的方法將ER模型轉換為關系數(shù)據(jù)模型如下 .4.3數(shù)據(jù)庫文件結構設計 授課時間表 授課教室表 教師信息表 教師授課表 3.5 輸入輸出設計 .5.1 輸出設計 輸出格式 本系統(tǒng)的輸出設計采用屏幕顯示輸出、打印輸出兩種格式。 屏幕顯示輸出:使用系統(tǒng)的條件查詢程序對姚查詢的紀錄數(shù)據(jù)內容進行查詢并直接輸出到屏幕,顯示是按照預先已經(jīng)設計好的格式。 打印輸出:為方便教師使用,滿足教師需求,除了能讓教師在屏幕上看到信息,也要提高供書面的溝通方式,讓教師有真實感。 2 輸出設備 1、顯示器 2、打印機 3輸出介質 1、屏幕 2、打印紙 .5.2輸入設計 輸入設計原則 、控制輸入量:可以將輸入將方式定為選擇方式,避免大量文字輸入占去的時間,減少輸入延遲。 、減少輸入錯誤:本系統(tǒng)要采用多種校驗方法來減少輸入錯誤,提高輸入效率,避免額外步驟。 、輸入過程盡量簡化:在提供糾錯和校驗的同時,應保證輸入過程簡單易用,不能因為查錯、糾錯而使輸入復雜化。 2輸入設備 本系統(tǒng)采用鍵盤-磁盤輸入裝置。有數(shù)據(jù)錄入人員通過工作站錄入,經(jīng)拼寫檢查可靠驗證后磁盤。這方式成本低,速度快,適用于本系統(tǒng)中的大量數(shù)據(jù)輸入。 3 原始單據(jù)的格式設計 4 輸入屏幕設計 輸入設計要盡量減少用戶的輸入動作,具有自動數(shù)據(jù)校驗和檢查的功能,采用面向對象的輸入方式。 5.2.5 輸入校驗設計 系統(tǒng)要對輸入的數(shù)據(jù)具有一定的糾錯能力,程序設計時要考慮到數(shù)據(jù)的校驗問題,比如對數(shù)據(jù)類型和長度進行限制。 1、數(shù)據(jù)類型: 對各類編號要按照代碼設計中的設計的要求執(zhí)行,如學員編號要求前兩位是該年份的后兩位,那當輸入錯誤是要有警告提醒并跳出該程序。 對數(shù)值類型的數(shù)據(jù)輸入也要限制輸入字母或漢字。 對貨幣輸入的數(shù)據(jù)輸入要按照數(shù)據(jù)庫設計的小數(shù)要求,同樣也要限制和漢字的輸入。 2、數(shù)據(jù)長度: 數(shù)據(jù)長度要適當限制,做到既符合數(shù)據(jù)庫要求又能滿足今后進一步的擴張。對精確定制的數(shù)據(jù)長度要嚴格控制,輸入錯誤既要警告提醒并跳出該程序。 .6系統(tǒng)物理配置方案設計 隨著信息技術的發(fā)展,各種計算機軟硬件產品競相投向市場,這些產品為企業(yè)的信息化建設提供了極大的靈活性。如何選擇軟硬件產品事實上也就是系統(tǒng)的物理配置方案設計。 .6.1 硬件的選擇 硬件方面由于現(xiàn)在微型計算機普遍來講性價比較高,我們考慮選擇性能較為良好、配置比較優(yōu)越的品牌機器作為硬件支撐環(huán)境。(安排兩臺服務器,其中一臺做備用服務器。總部各個部門各配備2臺計算機,進行打印和日常數(shù)據(jù)管理。各展館配備一臺作為實時的輸入輸出終端來使用。) 硬件要求:1)CPU:P3 2)內存:64M 3)硬盤:80M剩余空間(介于本系統(tǒng)主要存儲量來自于客戶的信息,所以事先預留這些。隨著信息量的不斷增大,應逐步加大剩余空間。) 軟件要求:操作系統(tǒng):中文WIN98,WINME,WIN2000,WINXP系統(tǒng)均可 .6.2網(wǎng)絡架構設計 . C/S體系結構概述 客戶/服務器(Client/Server)是客戶進程從服務器進程中請求服務的一種計算方式??蛻?服務器計算是協(xié)同處理中一個較寬的領域,很像是在系統(tǒng)間進行交互計算。其最顯著的特點是進程在獨立的應用程序中特殊的分布方式。但在實際的商業(yè)計算領域中,客戶/服務器這個詞是用來描述第四代語言(4GL)前端應用程序和關系數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(RDDBMS)的交互作用的。這才是客戶/服務器這個詞在本處的確切含義。 客戶/服務器模型的特點: (1)客戶進程和服務器的進行可以(但不是必須)由局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)連接。它們可以在同一臺計算機上運行; (2)用于客戶和數(shù)據(jù)庫服務器之間通信的基本語言是結構化查詢語言(SQL)。 當今的客戶/服務器世界不外乎兩種編寫數(shù)據(jù)庫引擎的體系結構。第一種是多進程引擎,其特點是同時能運行多個進程。典型情況下,這種引擎與其他類型相比會消耗可觀的系統(tǒng)資源,但它們顯得(在有限的測試下)比其對應類型更容易擴展到大型的平臺。第二種類型是單進程、多線程體系結構,通常用于Microsoft SQL Server。這種結構依賴于同一應用程序內的多線程工作,而不是為每個任務運行不同的可執(zhí)行程序或應用程序。它的優(yōu)點是在一定的性能水平上其硬件要求很低。 系統(tǒng)網(wǎng)絡架構設計 本系統(tǒng)采用C/S體系結構,即客戶端/服務器體系結構。C/S結構是將網(wǎng)絡應用的用戶交互界面和業(yè)務應用處理與數(shù)據(jù)庫訪問處理分開,對數(shù)據(jù)庫的大量操作交給后臺的數(shù)據(jù)庫服務器來完成。目前兩層C/S或多層C/S結構技術在數(shù)據(jù)庫應用領域中得到廣泛的運用。 服務器操作系統(tǒng):Windows NT; 客戶端操作系統(tǒng):Windows 2000/XP; 網(wǎng)絡協(xié)議:TCP/IP 網(wǎng)絡協(xié)議。 .6.4數(shù)據(jù)庫權限設計 如果一個系統(tǒng)在各個業(yè)務流程中沒有很好的分派權限的話,那整個業(yè)務將會一團糟,原因就是每個角色的權限沒有很好的分派,從而導致業(yè)務上責任的互相交錯推卸。因此,在新系統(tǒng)中將主要設置7種權限,每種權限都有各自的責任界限,不會互相交錯而推卸責任,也不會缺乏權限而導致整個業(yè)務流程無法正常執(zhí)行。下面便是這7種權限的分派。 經(jīng)理:對業(yè)務流程及新系統(tǒng)分析負責,利用新系統(tǒng)的分析功能,宏觀管理市場客戶以及業(yè)務數(shù)據(jù)。 部門主管:對業(yè)務員及專職數(shù)據(jù)錄入人員的新添客戶數(shù)據(jù)、日??蛻魯?shù)據(jù)維護及業(yè)務日志進行初步審核與監(jiān)控。 業(yè)務員:各類與客戶直接接觸并跟單、簽單的人員,可在系統(tǒng)中新添客戶數(shù)據(jù)、提出客戶數(shù)據(jù)的修改申請、記錄業(yè)務日志,并將業(yè)績表現(xiàn)在各類記錄中。 數(shù)據(jù)錄入:針對新系統(tǒng)各功能模塊表格作專職數(shù)據(jù)錄入工作。 客戶服務:按各種條件進行查詢并向客戶提供服務的人員。 數(shù)據(jù)管理:自行設置新系統(tǒng)各個自定義模塊,如對所有進入核心數(shù)據(jù)庫的記錄實施最終審核,并分配各用戶權限。 平臺維護:系統(tǒng)技術層管理人員,在系統(tǒng)測試及應用過程中提供技術支持的數(shù)據(jù)維護,以及保證平臺的安全性和穩(wěn)定性。
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