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基于.NET的教学管理系统的设计与实现

计算机科学与技术教育 李二强
指导教师 江兵
摘要: 近年来随着教育系统信息化的不断发展，越来越多的信息管理系统应用到学校的各个部门。作为教育信息化的主要内容的教学管理系统，它的应用促进了教育体制的改革，同样教学管理系统也反映了一个学校的管理现代化水平。因此，开发出一个功能全面，操作简单的教学管理系统，变成了学校降低管理成本，提高管理效率的主要途径。系统使用visualstudion下的作为创建应用程序的形式，使用C#.NET作为编程语言，利用SQL Server 数据库作为后台数据库管理。系统实现了学校教学管理的课程进行管理，包括课程管理、学生管理、系统管理等功能。
关键词:教学管理系统，ASP.NET，SQL SERVER 2008，功能模块 信息
Based on teaching management system design and implementation
Department Li ErQiang
Tutor Jiang Bing
Abstract:With the continuous development of informatization education system in recent years, more and more applied to the school information management system of each department. As the main content of the education informationization of teaching management system, the application of it to promote the reform of education system, teaching management system also reflects the management modernization level of a school. Therefore, to develop a fully functional, simple operation of the teaching management system, into the school management to reduce costs, the main ways to improve the efficiency of management. Visualstudion system using as create the application form, using C#.NET as a programming language, using SQL Server database as the backend database management. Teaching management system to achieve the school curriculum management, including the curriculum management, student management, system management, and other functions.
Key words: The teaching management system, ASP.NET, SQL SERVER 2008, function module information
目录
1前言 4
1.1问题的提出及发展现状 4
1.2选题的现实意义 4
1.3选题的现实意义 4
2需求分析 5
2.1需求分析 5
2.1.1系统总体需求分析 5
2.1.2功能需求分析 5
2.2可行性分析 5
2.2.1技术可行性 5
2.2.2 经济可行性 5
2.2.3 安全可行性 5
2.2.4操作可行性 6
3开发工具简介 6
4系统设计 6
5系统编程开发 12
5.1 系统运行的环境 13
5.2 系统主页设计 13
5.3 系统功能 18
5.3.1用户登录模块 18
5.3.2系统管理模块 20
5.3.2.1添加用户 20
5.3.2.2 修改密码 21
5.3.2.2 数据备份 23
5.3.3 学生管理功能模块 25
5.3.4学生课程管理功能模块 26
5.3.4.1 查询所有可选课程 26
5.3.4.2选课 27
5.3.4.3查询已选课程 28
5.3.4.4删除已选课程 29
5.3.4.5打印已选课程 31
5.3.5老师课程管理模块 31
5.3.5.1课程添加 31
5.3.5.2删除课程 33
6系统集成测试 35
6.1 测试的十大原则 35
6.2 测试的实例 35
7结论 36
参考文献 37
总 结 37

1前言
1.1问题的提出及发展现状
在高校中,现代信息技术综合应用的重要领域之一就是基于WEB的教学管理系统,这种系统也是实现教育管理信息化的丰要方式。随着教育事业的改革不断深化,面对更多更快的要求,教育管理面临的挑战越来越严峻。每学期学校教务部门都要处理教学计划编排、选修课设置、成绩录入和查询等难题,教学人力物力在此时严重缺乏。学校当前面对的这些问题,唯有从内部管理方式的变革着手,努力提高教学管理的效率,努力改善管理层次和手段。随着计算机网络技术的发展,大学校园网的建设也初具规模。在此背景下,可以逐步实现我们的目标,即不断完善教学管理水平,实现信息化的管理手段。因此在校园网中实现教学管理平台,建立相应的教学管理信息系统,已经逐渐提上日程。
高校教学管理系统能实现学校信息的综合化管理,实现资源共享,减少繁琐的工作量,提高办公效率.系统采用VB.net和SQL Server技术,对高校教学管理系统进行较好的实现和应用.该系统结构合理,满足了实际需求.这里着重介绍系统的数据库设计以及课程管理等各功能模块的设计过程和实现的关键技术思路.
传统的教学工作信息管理方式，不仅浪费时间，而且浪费大量人力物力。学校信息处理系统化管理已成为时代的选择。怎样设计出操作简单方便快捷，又具有较高实用性的教学信息管理系统非常值得探究。
1.2选题的现实意义
出于更好地对学校教学信息的管理以及提升学校教务信息管理服务质量，提高学校工作效率，降低管理成本等多方面考虑，通过现代化科技手段，建立完善的教学管理系统。通过科学合理的管理方案，为学校提供专业教学信息管理服务，实施专业化、科学化的管理。使学校在管理时更简单、快捷。
1). 系统针对学校课程信息的特点以及管理中实际需要而设计，能更加有效的贴合学校管理层的实际工作需要。
2). 传统的课程信息管理方法单一缺乏效率，学生管理系统却能够有效地实现学生信息管理的信息。
3).教学管理系统能够减轻管理人员的工作负担，高效率、规范化地管理大量的学生信息，特别适合对大型学校的教学信息管理。
4).教学管理系统能够避免人为操作的错误和不规范行为，减少对学生信息管理过程中的不规范行为。
教学系统开发完成，投入学校应用后，将实现志愿者管理流程的优化和工作效率的极大提高，能有效的帮助学校学生的信息管理工作，提高学校工作效率。
1.3选题的现实意义
通过系统的设计开发以及投入使用，能够解决学校存在的人力手工信息资料管理的难处。目前的人力手工信息管理主要存在的弊端有：效率低下、人力耗费严重、信息统计程序繁琐、信息录入准确度低，信息变更不及时，获取数据困难等等。而该信息系统的投入使用将从本质上改变着这些现状。在系统控件当中可以使用数据完整性和有效性功能保证数据采集的准确率，其次就是信息管理简单，不在需要大规模的人力和物力投入，一个人一台电脑就能进行有效管理。
2需求分析
2.1需求分析
2.1.1系统总体需求分析
1）整个系统为学校提供一个良好的课程管理平台，用于老师及同学管理课程信息；
2）系统必须要求有良好的人机界面，因为对于不同的操作员，可能会存在计算机知识层次不同，所以应尽可能提供良好的人机界面；
3）系统响应时间必须控制在1s以内，能够快速地从数据库中读取数据，同时需要将当前处理的信息迅速地写入数据库；
4）方便的数据查询。支持多条件查询，所有查询所有课程、查询已选课程等可以轻松查询；
5）数据计算自动完成，尽量减少人工干预；
6）数据的备份与恢复。
7）整个系统的安全性必须能够得到保证，因为任何一个系统，都是以安全作为先行条件，同时，用户最关心的也是安全性，对用户的信息进行保密，以防泄露；
2.1.2功能需求分析
系统管理：用于提供添加用户、修改密码、数据备份等功能，对整个系统的安全提供保障；
学生管理：学生管理需要提供新生注册功能，用于新生注册；
老师课程管理：添加发布新开设的课程、删除课程，用于老师实时管理课程；
学生课程管理：查询可选课程、选课、删除已选课程、打印课程信息。
2.2可行性分析
2.2.1技术可行性
本管理信息系统是采用三层架构技术，用Visual Studio.NET 作为开发平台，利用其中的C# 语言进行开发的 Win Forms 多文档窗体的具有C/S结构的管理信息系统。同时，本系统的数据库管理系统采用SQL Server 2008作为后台的数据库。
系统整体实现以visual studio 2010为框架平台，用C# 编制。后台数据库采用关系型数据库SQL Server 2005实现。
ASP.NET是microsoft公司旗下的产品，它是与其他任何.NET语言都能较好兼容的应用程序，它是ASP的全新升级，同时还具备了统一的web页面设计开发模式，并且在语言的语法使用上和ASP具有很好的通用性，所以在目前的一些基于ASP的应用程序可以使用ASP.NET来进行功能代码更改，最终实现增强ASP程序应用的功能。
C#是Microsoft Visual Studio 2010的一部份，它是一种简单、安全、面向对象的编程语言，语法风格源自C/C++，但C#在语法以及思维方面跟Java相近。它最大的优点就是兼有Visual Basic 语言的易用性和C/C++的执行效率。
SQL Server 2005是微软公司研发的一款数据库管理系统，他是基于关系型的数据管理分析模式，它具有功能强大，界面清晰名利，操作容易，易于上手等优点。
2.2.2 经济可行性
该系统是为学校学生信息提供信息管理，从用户量规模上看不是数据量不是特别大。所以技术支持也很容易实现，同时该系统的开发设计是作为学习锻炼，可免去相应的开发费用。因此从经济可行性这方面考虑是可行的。
2.2.3 安全可行性
本系统的所有操作都基于登陆用户，因此用户使用软件之前需要进行身份验证（登录）。用户验证信息为用户名（或ID）和密码。系统会根据用户身份为其加载、保存信息。为了确保用户的信息安全，保存在本地的用户信息都放在受系统保护的用户数据文件夹中。其中有的信息只有管理人员拥有权限查看，有的信息只要是会员登陆的人都可看到。
2.2.4操作可行性
操作可行性是对部门处理事务的原则以及部门处理事务的习惯而言的。对于本系统的操作可行性，系统的操作方式非常简单，界面十分友好，综合性强、操作方便、安全系数高的技术条件，用户在使用和管理时更简单、快捷、放心。
3开发工具简介
本系统的开发选用Microsoft Visio Studio 2010（简称VS 2010） 中的C#语言进行开发，它是由C语言和C++派生而来，继承了其强大的性能，同时又以.NET框架类库作为基础，拥有类似Visual Basic的快速开发能力。C# 简单、功能强大、类型安全，而且是面向对象的。
本系统采用C#语言进行Windows窗体应用程序设计，它是大家熟悉的一种Windows图形用户界面。
4系统设计
基于A学生管理系统主要是为中小学学校开发的学生信息管理的信息化平台。该系统主要针对的对象是学校学生信息管理者。系统管理员主要是审核普通用户的注册、系统权限管理、数据统计、系统前端栏目管理等。为了保证系统的良好运行和用户的方便使用，所以在系统设计开发时就对系统的权限做了严格要求和分配。
4.1概要设计
4.1.1 系统功能
1）系统管理：用于提供添加用户、修改密码、数据备份等功能，对整个系统的安全提供保障；
2）学生管理：学生管理需要提供新生注册功能，用于新生注册；
3）老师课程管理：添加发布新开设的课程、删除课程，用于老师实时管理课程；
4）学生课程管理：查询可选课程、选课、删除已选课程、打印课程信息。
5）退出系统：退出该系统。
4.1.2功能分析
系统的开发，要从实际出发，对实际情况进行客观的分析，深入了解需求。系统利用ASP.net与sql server 2008数据库结合的技术建立数据库管理系统。需求调查的是进行开发系统和设计途径的探索。同时也是进行系统详细设计和系统概念设计的核心，根据需求调查可以对系统进行集成测试和维护。
1、 学生登录者功能：
1）学生登录：学生用户可以使用自己的账户名和密码进行登录。
2）新生注册：学生通过学号、姓名、性别、年龄、籍贯、所在班级、所在院系等信息在教学管理系统中3注册。
3）查询所有可选课程：学生用户登录后，通过此功能查询学校所有开设的课程。
4）查询课程：学生用户登录后，通过此功能查询自己已选课程。
5）学生选课：学生用户登陆后，通过该功能查询已开设的课程并选课。
6）删除已选课程：学生用户可通过此功能删除不需要的课程信息。
7）打印课程信息：用于学生打印自己已的课程。
8）修改密码：此功能用于用户修改自己密码。
2、老师登录者功能：
1）用户登录：老师用户可以使用自己的账户名和密码进行登录。
2）添加课程：老师用户拥有在此系统中添加课程的权限，通过课程号、课程名、课程学分等信息添加课程。
3）修改密码：此功能用于用户修改自己密码。
4）删除课程：老师用户拥有在此系统中删除课程的权限，通过输入所要删除课程的课程号来删除课程信息。
3、系统管理者功能：
1）添加用户：系统管理者可通过添加用户名、设置密码、重新输入密码、用户类型等进行添加老师用户以及学生用户。
2）备份数据库：系统管理者拥有备份数据库的权限，用于对系统数据库的保护和更新。
4.2 详细设计
系统界面主要是用来作为系统的功能展示承载，一个设计漂亮的系统界面总是能很大程度上提升用户的使用效率。因此该系统在页面布局时主要运用visual studio 2010来进行页面布局，整个页面主要分为：基本信息管理模块、学生档案管理模块、学生成绩管理模块、版本信息模块等四大区域板块。菜单功能区是利用VS2010的treeview控件实现不同功能的引导。
4.2.1系统业务流程图

图4-1　 系统流程符号示意图

图4-2　系统用户业务流程图
4.2.2 系统功能设计
开发教学管理信息系统，是改善高校教学信息管理的有效途径。该系统不仅能提供最基本的基本信息管理模块、学生档案管理模块、学生成绩管理模块、版本信息模块等模块，还能对学校全体学生的基本信息进行合理、有效的管理以及保护，使学校教学信息的管理和决策有效化。同时也规范传统的教学信息管理方法单一缺乏效率，教学管理系统却能够有效地实现学生信息管理的信息。学生管理系统能够减轻管理人员的工作负担，高效率、规范化地管理大量的学生信息，特别适合对大型学校的学生信息管理。教学管理系统能够避免人为操作的错误和不规范行为，减少对教学信息管理过程中的不规范行为。
图4-3　系统设计模块功能图
4.2.3 系统数据库开发设计
一个功能完善的信息管理系统的设计必然包括很多个层次的内容，而所有的内容以及技术当中，数据库设计是必不可少的的条件和技术支持。数据库系统的设计开发主要分为需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、验证设计、运行维护设计6大部分。每一部分所承担的任务又有很大的区别。
需求分析：根据系统使用者的业务活动和相关数据的使用情况做一个明确的列表，主要涉及到数据类型，使用范围，数据量多少和彼此之间的交流状况。进一步确定改变系统使用者数据库的要求和约束。
概念设计：对系统使用者需求描述的进一步现实化，根据要求抽象建立数据概念模型。
逻辑设计：将抽象建立的数据概念模型设计能被某种相关的数据库所表示的逻辑模式过程。
物理设计：根数据库的信息存储结构要求对数据进行分类和存储形成物理数据设计过程。
验证设计：对所构建的物理数据库当中的数据存储进行验证，并分析该数据库是否能满足最终的用户需求，数据的存储是都正确。
运行维护设计：数据库投入使用后，根据系统的要求实时的对数据进行维护和功能更改。
4.2.3.1 系统开发数据库需求分析
该系统主要是用于高校校教学信息管理，因此必然会涉及到许多数据信息的增、删、查、改等方面的操作。综合上面的系统功能分析可以看出，在该数据库设计阶段主要应用的数据模式为表格。系统前端具有管理者注册功能，必然会设计一个表来存储注册的相关信息，比如用户名，密码等详细数据信息
4.2.3.2 数据库E-R图设计
根据上述分析，本系统数据库结构采用Microsoft SQL Server 2008数据库管理系统设计如下。
数据库主要实体E-R图：

图4-4　 管理员信息表
管理员信息包含：用户编号、用户名、密码等等字段信息。

图4-5　学生信息表
学生信息包含：学号、姓名、性别、所在院系、年龄、所在班级、籍贯等字段信息。

图4-6　课程信息表
学生成绩包含：课程名、课程号、课程学分等字段信息。

图4-7　选课信息表
学生性别及生源情况包含：学号、课程名、课程学分、所在院系、所在班级、姓名、课程号等字段信息。

图4-8　老师信息表
老师信息包含：老师编号、姓名、年龄、所任科目、所属学院等字段信息。
根据E-R图要求进行数据库关系设计，下面为该系统数据库设计中常用的主要数据表。
管理员信息表包括ID、名用户称、用户密码用于存储管理员各项信息，具体字段如表4.1所示。
表4.１　 管理员信息表
字段名称
字段类型
主要属性
说明
ID
Int(6)
不能重复，不允许为Null值
主键
username
Char(30)
不能重复，不允许为Null值
存储管理员名称
password
Char(25)
不能重复，不允许为Null值
存储管理员密码
学生信息表主要包括学号、姓名、性别、年龄、籍贯、所在班级、所在院系等用于学生基础信息管理模块中的学生信息管理。以本表作为基础核心系统就能对另外模块中的数据库信息进行操作，如表4.2所示。
表4.2　 学生信息表
字段名称
字段类型
主要属性
说明
ID
Int(4)
递增，不可重复不允许为Null
主键用于与其他表关联
name
char(50)
无重复，可以为Null
用于存储学生姓名
sex
Varchar(25)
能重复，允许为Null
用于储存学生性别
addtime
Char(20)
不能重复，不允许为Null
存储学生年龄
userJiGuan
class
YuanXi
Char(20)
Char（20）
Char（40）
不可重复，不允许为Null
不可重复，不允许为Null
可重复，允许为Null
存储学生籍贯
存储学生班级
存储学生所在院系
课程信息表包括课程信息有课程号、课程名、课程学分用于存储课程信息，具体字段如表4.3所示。
表4.3　 课程信息表
字段名称
字段类型
主要属性
说明
classID
Int(6)
不能重复，不允许为Null值
主键用于与其他表关联
classname
Char(30)
不能重复，不允许为Null值
存储课程名称
Credit
Char(25)
不能重复，不允许为Null值
存储课程学分
选课信息表包括各学生的学号、姓名、课程号、课程名、所在班级、所在院系、课程学分用于存储学生成绩信息，具体字段如表4.4所示。
表4.4 　选课信息表
字段名称
字段类型
主要属性
说明
ID
classID
Name
Int(8)
Int(6)
char(50)
不能重复，不允许为Null
不能重复，不允许为Null值
无重复，可以为Null
主键学号
课程号
用于存储学生姓名
Credit
Char(25)
能重复，不允许为Null
存储课程学分
Classname
YuanXi
class
Char(30)
Char（40）
Char（20）
不能重复，不允许为Null值
可重复，允许为Null
不可重复，不允许为Null
存储课程名称
存储学生所在院系
存储学生班级

老师信息表表包括老师的编号、姓名、年龄、所任科目、所在学院存储老师基本信息，具体字段如表4.5所示。
表4.5　老师信息表
字段名称
字段类型
主要属性
说明
ID
teacherName
addtime
KeMu
YuanXi
Int(8)
Varchar(25)
Char(20)
Varchar(50)
Char（40）
不能重复，不允许为Null
能重复，允许为Null
能重复，不允许为Null
能重复，不允许为Null
可重复，允许为Null
主键存储老师编号
用于储存老师姓名
用于存储老师年龄
用于存储老师教学科目
存储老师所在院系

5系统编程开发
高校教学管理系统使用目前ASP .NET编程语言实现，使用微软SQL Server 2008数据库存储信息。
5.1 系统运行的环境
计算机信息管理系统能良好运行的保障便是拥有良好的软件系统和硬件系统的配备，因为这些基本条件是构成信息管理系统的基本核心。另外考虑到信息技术的快速发展对计算机软硬件的升级需求，承载该系统的硬件和软件设备需要比运行该系统的最低软硬件要求高出很多。
1、软件环境：
操作系统：采用微软Windows xp或以上版本；
前台开发工具：visual studio 2010
后台开发工具：visual studio 2010， SQL Server 2008数据库；
2、硬件环境：
服务器：为了保证该系统能健康运行因此对服务器配置要求必然会高点，配置情况如下：内存：1G CPU:Intel PIII 866 Xeon Cache 2M 硬盘：80G
5.2 系统主页设计
简易、清晰、明了的用户界面设计能给中小学老师带来舒畅的体验感，进而能给使用者留下极佳的使用印象。用户进入学生信息管理系统后，菜单导航有基本信息管理，学生档案管理，学生成绩管理，版本信息，退出系统，然后通过ASP.NET控件来布局如图所示。

图5-1　主页图

核心代码：
public partial class FrmMain : Form
{
string userName;
string userPwd;
string userType;
private int childFormNumber = 0;
public FrmMain(string userName,string userPwd,string userType)
{
InitializeComponent();
this.userName = userName;
this.userPwd = userPwd;
this.userType = userType;
this.tssluserName.Text = "欢迎你：" + userName;
this.timer1.Enabled = true;
}
private void timer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
this.tsslTime.Text = DateTime.Now.ToString();
}
private void 添加用户ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmAddUser addUser = new FrmAddUser();
addUser.MdiParent = this;
addUser.Show();
}
private void 数据备份YToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmBackUpDB backUpDB = new FrmBackUpDB();
backUpDB.MdiParent = this;
backUpDB.Show();
}
private void 修改密码ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmChangePwd changePwd = new FrmChangePwd(userName);
changePwd.MdiParent = this;
changePwd.Show();
}
private void FrmMain_Load(object sender, EventArgs e)
{
if (userType == "学生")
{
this.数据备份ToolStripMenuItem.Visible = false;
this.添加用户ToolStripMenuItem.Visible = false;
this.学生管理ToolStripMenuItem.Visible = false;
this.添加课程ToolStripMenuItem.Visible = false;
this.删除课程ToolStripMenuItem.Visible = false;
this.打印课程信息ToolStripMenuItem.Visible = false;
}
else if (userType == "管理员")
{
this.选课ToolStripMenuItem.Visible = false;
this.查询所有可选课程¨¬ToolStripMenuItem.Visible = false;
this.查询已选课程¨¬ToolStripMenuItem.Visible = false;
this.删除已选课程¨¬ToolStripMenuItem.Visible = false;
}
}
private void 新生注册ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmZhuCe zhuCe = new FrmZhuCe();
zhuCe.MdiParent = this;
zhuCe.Show();
}
private void FrmMain_FormClosed(object sender, FormClosedEventArgs e)
{
Application.Exit();
}
private void 添加课程ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmAddClass addClass = new FrmAddClass();
addClass.MdiParent = this;
addClass.Show();
}
private void 查询所有可选课程ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmOptions options = new FrmOptions(userPwd);
options.MdiParent = this;
options.Show();
}
private void 查询已选课程ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmYiXuanClass yixuanClass = new FrmYiXuanClass(userPwd);
yixuanClass.MdiParent = this;
yixuanClass.Show();
}

private void 选课ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmChooseClass ChooseClass = new FrmChooseClass(userPwd);
ChooseClass.MdiParent = this;
ChooseClass.Show();
}
private void 删除已选课程ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmDelChooseClass DelChooseClass = new FrmDelChooseClass(userPwd);
DelChooseClass.MdiParent = this;
DelChooseClass.Show();
}
private void 删除课程ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmDeleteClass deleteClass = new FrmDeleteClass();
deleteClass.MdiParent = this;
deleteClass.Show();
}
private void 打印课程信息ToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
FrmPrintClassInfo printClassInfo = new FrmPrintClassInfo();
printClassInfo.MdiParent = this;
printClassInfo.Show();
}
private void newToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
// 创建此子窗体的个新实例
Form childForm = new Form();
// 在显示该窗体前使其成为此MDI 窗体的子窗体
childForm.MdiParent = this;
childForm.Text = "窗口" + childFormNumber++;
childForm.Show();
}
private void openToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
OpenFileDialog openFileDialog = new OpenFileDialog();
openFileDialog.InitialDirectory = Environment.GetFolderPath(Environment.SpecialFolder.Personal);
openFileDialog.Filter = "文本文件t(*.txt)|*.txt|所有文件t(*.*)|*.*";
if (openFileDialog.ShowDialog(this) == DialogResult.OK)
{
string FileName = openFileDialog.FileName;
// TODO: 在此处添加打开文件的代码
}
}

private void saveAsToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
SaveFileDialog saveFileDialog =