基于B/S架構(gòu)的學(xué)生成績管理系統(tǒng)的開發(fā)

上海震旦職業(yè)學(xué)院 程茂華

我校現(xiàn)在對學(xué)生成績進行管理主要是通過Excel軟件實現(xiàn)的。每次期末考試完畢，學(xué)校規(guī)定任課教師必須在一周內(nèi)將紙質(zhì)成績單、紙質(zhì)試卷分析報告、電子版(Excel形式)成績表等交到教務(wù)處負(fù)責(zé)這方面工作的老師那里，然后再由教務(wù)處分別發(fā)放給各班主任，各班主任接到本班級學(xué)生的各門成績后，填寫紙質(zhì)成績報告單及評語，并裝入信封郵寄給學(xué)生家長。此過程工作量之大、步驟之繁瑣有時候?qū)嵲谧屓藷o奈，而且極其容易出錯，主要的原因是沒有一個采用先進技術(shù)開發(fā)的在線成績管理系統(tǒng)。因此，開發(fā)一個基于B/S架構(gòu)的、適合我校目前教學(xué)管理現(xiàn)狀的學(xué)生成績管理系統(tǒng)是十分必要的。

1.系統(tǒng)需求分析與功能設(shè)計

1.1 系統(tǒng)需求分析

開發(fā)本系統(tǒng)的最終目的是為了提高我校的學(xué)生成績管理水平、減輕相關(guān)教學(xué)管理人員的勞動強度以及減少在學(xué)生成績管理工作中的疏失。在與相關(guān)人員的多次討論下，確定系統(tǒng)主要需求如下：

(1)系統(tǒng)可以實現(xiàn)成績的錄入、查詢、修改等基本管理手段，且可以根據(jù)操作人員在學(xué)校崗位職責(zé)的不同而授予不同的操作權(quán)限，比如：對于學(xué)生，系統(tǒng)只應(yīng)賦予其成績查詢的權(quán)限，而對于教師，系統(tǒng)除了應(yīng)賦予其查詢權(quán)限外，還應(yīng)賦予其成績錄入和修改的權(quán)限。這樣不僅可以將原來集中在教學(xué)管理人員處的工作合理地分?jǐn)偟狡渌藛T處，而且從系統(tǒng)的安全角度來說，也是十分必要的。

(2)系統(tǒng)除了可以對學(xué)生提供針對本人成績的查詢外，還應(yīng)對教學(xué)管理人員提供綜合查詢手段，并利用查詢結(jié)果生成不同的報表，為學(xué)校的各項工作安排提供依據(jù)。比如，系統(tǒng)可以查詢某學(xué)生在校期間的各門課程成績，并打印成績證明以供其在校外辦理各種手續(xù)時使用；再如，可以在每年畢業(yè)前夕利用系統(tǒng)查詢還有功課不及格的學(xué)生，并安排畢業(yè)前的補考，甚至可以讓系統(tǒng)自動查詢并向教務(wù)管理人員發(fā)出提醒，以免耽誤學(xué)生畢業(yè)前補考工作，影響學(xué)生畢業(yè)。

(3)對于系統(tǒng)的操作不應(yīng)只限于校園內(nèi)，而是要充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實現(xiàn)哪里能聯(lián)網(wǎng)哪里就能操作。因為高校的教師很多不一定坐班，他們在家里改完試卷后，要能夠在家里就可以將成績錄入進系統(tǒng)。對于學(xué)生來說，放假回家，利用家里的電腦和寬帶就可以查詢自己的成績。

(4)系統(tǒng)的實現(xiàn)不應(yīng)過分復(fù)雜，開發(fā)周期不應(yīng)過長，特別是對于系統(tǒng)的用戶來說，不應(yīng)使他們?yōu)榱耸褂么讼到y(tǒng)而在自己的電腦上額外安裝其他軟件，比如客戶端等。

(5)系統(tǒng)的界面應(yīng)該相當(dāng)友好、操作簡便、易于上手。高校里除了有對計算機操作較為熟練的年輕教師外，還有相當(dāng)一部分因時代局限而對計算機操作不是特別熟悉的老教師，對于他們來說，不應(yīng)使他們額外投入過多精力學(xué)習(xí)系統(tǒng)的使用。

(6)系統(tǒng)的部署、升級和維護不應(yīng)過分復(fù)雜且對用戶來說最好是透明的。任何一個軟件系統(tǒng)都可能存在一定的缺陷，在使用過程中有的會逐漸暴露出來，這時候?qū)ο到y(tǒng)進行維護和修正是必然的。對系統(tǒng)的升級、維護不應(yīng)大幅度改變用戶的操作習(xí)慣，而且實現(xiàn)要簡單、不應(yīng)對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)做大的改動，以免影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(7)系統(tǒng)要有較好的安全性和穩(wěn)定性。此系統(tǒng)一旦投入使用，所面對的用戶幾乎是學(xué)校的所有人員，包括教師、學(xué)生、各級管理人員等。因此，在安全和穩(wěn)定方面需要充分考慮，盡量杜絕各種安全隱患。

1.2 系統(tǒng)功能設(shè)計

上一小節(jié)較為詳細(xì)地分析了系統(tǒng)的主要需求，接下來要根據(jù)對系統(tǒng)的需求分析，進行系統(tǒng)功能的設(shè)計。

該學(xué)生成績管理系統(tǒng)的使用人員主要包括：學(xué)生、教師、教學(xué)管理人員。每類人員其在學(xué)校的身份和崗位職責(zé)有所不同，因此，從信息安全的角度出發(fā)，系統(tǒng)針對每類人員所提供的功能應(yīng)有所不同。具體如下：

(1)學(xué)生：本人成績查詢功能；

(2)教師：所教課程成績錄入功能、成績查詢功能、成績修改功能、成績統(tǒng)計分析功能；

(3)教學(xué)管理人員：成績綜合查詢功能、成績統(tǒng)計分析功能、報表生成打印功能、基本信息管理功能(比如對課程信息、班級信息的添加和修改等)；

該系統(tǒng)的主要功能模塊框圖如圖1所示。

2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(Database Design)是指根據(jù)系統(tǒng)的需求，在某一具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之上，設(shè)計數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)并建立數(shù)據(jù)庫的過程。數(shù)據(jù)庫是學(xué)生成績管理系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計是該系統(tǒng)開發(fā)的重要組成部分，可以這么說，數(shù)據(jù)庫設(shè)計的好壞是該系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵所在。

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計一般分為以下幾個階段：需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計、數(shù)據(jù)庫實施、數(shù)據(jù)庫運行與維護。本文僅就前三個階段，對學(xué)生成績管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計做一個簡要的分析。

在前文系統(tǒng)需求分析和功能模塊設(shè)計的基礎(chǔ)上，本學(xué)生成績管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫在概念設(shè)計上采用E-R模型的方法進行。在需求分析的基礎(chǔ)上，概念設(shè)計階段確定數(shù)據(jù)庫中存在如下實體：學(xué)生、學(xué)院、系、專業(yè)、班級、教師、課程，并對這些實體的屬性以及實體之間的關(guān)系進行了分析。概念設(shè)計完畢以后，接著就是邏輯設(shè)計。在邏輯設(shè)計階段，需要將E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，E-R模型中的實體的屬性就是轉(zhuǎn)換后關(guān)系的屬性。

在將E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型后，就可以考慮數(shù)據(jù)庫基本表的設(shè)計了。限于篇幅，本文只討論基本表中所應(yīng)包含的字段(根據(jù)各校實際情況而有所不同)。根據(jù)轉(zhuǎn)換后的關(guān)系模型，可知本學(xué)生成績管理系統(tǒng)應(yīng)包含如下基本表：

學(xué)生信息表(學(xué)號#，姓名，性別，出生年月，身份證號，家庭住址，家庭電話，政治面貌，班級代碼*，專業(yè)代碼*)

學(xué)院信息表(學(xué)院代碼#，學(xué)院名稱)

系信息表(系代碼#，系名稱，所屬學(xué)院代碼*)

專業(yè)信息表(專業(yè)代碼#，專業(yè)名稱，所屬學(xué)院代碼*)

班級信息表(班級代碼#，班級名稱，所屬學(xué)院代碼*)

教師信息表(教師工號#，教師姓名，所屬學(xué)院代碼*)

圖1 系統(tǒng)功能模塊框圖

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

課程信息表(課程代碼#，課程名稱，所屬專業(yè)代碼*，學(xué)分)

學(xué)生成績表(學(xué)號#，課程代碼#，課程性質(zhì)，學(xué)期，成績，成績性質(zhì)#)

在以上基本信息表的字段中，字段名后帶“#”的為主鍵，帶“*”的為外鍵，即其他表的主鍵。如果同一個表中有多個字段帶“#”，說明主鍵是由這幾個字段共同組成，即聯(lián)合主鍵?！皩W(xué)生成績表”中的“課程性質(zhì)”字段取值：“必修”or“選修”，“成績性質(zhì)”字段取值：“期末”or“補考”or“畢業(yè)前補考”。

3.系統(tǒng)架構(gòu)和關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)

為了較好地滿足需求分析中的第(3)、(4)、(5)、(6)項，本系統(tǒng)采用目前較 為先進的B/S架構(gòu)。B/S架構(gòu)，即Browser/Server(瀏覽器/服務(wù)器)架構(gòu)，是隨著Web技術(shù)的興起，對C/S架構(gòu)的一種變化或者改進。這種模式統(tǒng)一了客戶端，將系統(tǒng)功能實現(xiàn)的核心部分集中到服務(wù)器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用?？蛻魴C上只要安裝一個瀏覽器，即可通過Web技術(shù)與服務(wù)器端進行交互。而在Windows操作系統(tǒng)大行其道的今天，由于Windows操作系統(tǒng)內(nèi)置瀏覽器，因此客戶機軟件幾乎是零安裝、零維護。

本學(xué)生成績管理系統(tǒng)的服務(wù)器端采用兩種服務(wù)器：一種是應(yīng)用服務(wù)器，絕大部分事物邏輯由此服務(wù)器實現(xiàn)，是直接為客戶端提供服務(wù)的服務(wù)器；另一種是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，為應(yīng)用服務(wù)器提供數(shù)據(jù)庫服務(wù)?？蛻舳思礊楦黝愂褂帽鞠到y(tǒng)的人員平常所用的電腦。本學(xué)生成績管理系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖如圖2所示。

3.2 關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)

系統(tǒng)的關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)主要指編程語言和具體的DBMS。

本學(xué)生成績管理系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，故而開發(fā)工作主要集中在服務(wù)器端的動態(tài)頁面的實現(xiàn)上。目前開發(fā)動態(tài)網(wǎng)頁的語言有很多種，國內(nèi)主要流行兩種，一種以微軟公司的技術(shù)為代表，主要有ASP、ASP.NET等，另一種是PHP。鑒于微軟技術(shù)在國內(nèi)的使用更加普遍及ASP.NET面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，本系統(tǒng)采用ASP.NET作為開發(fā)工具。在系統(tǒng)的部署上，采用了微軟公司的IIS技術(shù)。

由于本系統(tǒng)選用微軟的ASP.NET做程序開發(fā)，因此在DBMS上也選擇微軟的產(chǎn)品是比較合適的。微軟的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品除了有OFFICE系列的ACCESS，還有SQL SERVER。這里選擇ACCESS顯然是不合適的，因為ACCESS是面向小型數(shù)據(jù)庫的，對大中型數(shù)據(jù)庫來說，ACCESS不管是在性能上還是在穩(wěn)定性上均有所欠缺。故對于本系統(tǒng)的DBMS來說，選擇SQL SERVER系列比較合適，SQL SERVER支持大型數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過微軟公司多年的完善，其一些經(jīng)典版本還是比較穩(wěn)定的，比如SQL SERVER 2005等。

值得一提的是，不管采用何種技術(shù)實現(xiàn)本系統(tǒng)，安全問題都是至關(guān)重要的。由于程序員的疏忽或經(jīng)驗的缺乏，在系統(tǒng)的開發(fā)過程中，常會留下各種漏洞，比如：跨站腳本漏洞、SQL注入攻擊等，這些在系統(tǒng)的開發(fā)過程中需要引起高度重視，系統(tǒng)在正式投入使用前，需要做包括安全在內(nèi)的各種嚴(yán)格測試。

4.結(jié)束語

本文討論了我院學(xué)生成績管理系統(tǒng)的開發(fā)。本系統(tǒng)采用了目前流行的B/S架構(gòu)，使用了ASP.NET、SQL SEREVR、IIS等較為先進的技術(shù)。該系統(tǒng)的使用將使我院的學(xué)生成績管理水平邁上一個新的臺階，有關(guān)工作人員將從繁重、易錯的管理工作中解放出來，這是十分具有價值和意義的。

[1]張躍庭,貫偉.ASP.NET程序開發(fā)范例寶典[M].北京:人民郵電出版社,2009.

[2]文龍,張自輝,胡開勝,等.SQL Server 2005入門與提高[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.