JAVA选题管理系统的设计

课程设计选题系统 课题名称： 课程设计选题系统 作 者： 唐飞 学 号： 20062412 学 院： 基础学院 专 业: 信息与计算科学 指导教师： 郭晗 2009年月日 目录摘 要4关键词41绪论51.1课题背景51.1.1选题系统出现的趋势51.1.2课程设计管理系统的现状51.1.3 课程设计管理系统的新要求61.1.4选题系统常用的实现技术61.2本课题的研究意义61.3数据库技术概述71.3.1数据库理论基础71.3.2 SQL Server 2000数据库技术概述91.4研究方法111.4.1 数据库应用系统开发简介111.4.2 数据库应用系统开发背景112系统需求分析122.1需求分析的任务122.2 系统功能介绍132.3 系统的总体结构142.4系统的业务流程分析172.5 系统数据流程分析192.6 数据字典213 数据库概念结构设计253.1概念结构设计的方法与步骤253.2设计ER图253.2.1分ER图263.2.2整体ER图314数据库逻辑结构设计324.1 ER图向关系模型转换324.2数据模型优化334.3根据优化后的关系模式设计数据库表344.4主要功能算法实现394.4.1 学生选题功能实现394.4.2 老师录取功能实现404.4.3教务员模块功能实现404.5设计用户子模式405数据库的物理设计445.1数据库物理设计的内容和方法445.2关系模式存取方法选择456优化查询466.1数据定义466.1.1表格定义466.1.2视图定义486.1.3索引定义486.2数据查询496.3数据更新506.3.1插入数据506.3.2修改数据516.3.3删除数据516.4触发器517总结52摘 要随着全球信息化技术的兴起，使得基于WEB技术的网络教育平台成为现代教育技术改革与发展的方向。特别是Internet的日益普及，我国各大中专院校都建立了自己的校园网。原始的课程设计选题方式已经不能适应时代发展的需求， 所以基与互联网的课程设计选题系统也就孕育而生了。本文介绍了JSP技术开发该系统的子系统的整个过程。该系统主要利用了JSP强大的网络数据库访问技术,实现了课程设计的网上完成。系统设计并实现了学生题目查询和搜索,题目选择,师生之间的网上交流,老师课程设计题目的申报,管理员对整个过程的全程监控等等功能。这些功能使得网上课程设计管理系统简单实用。从而加强课程设计的管理,提高教师的工作效率,降低教师的工作量。 课程设计选题系统就是能够使学生通过互联网完成课程设计课题的选定，它采用Web方式，同时适用于局域网和Internet，它要实现审核，权限管理，邮件通知等功能，并能提供题目保存、题目查询等功能,该系统同时拥有最开放的题库管理系统和最灵活的选题系统，能够自动进行权限的判断，对用户进行冻结。.本文详细地论述了系统设计的思想和实现的方法步骤从而为以后的研究打下了基础。本系统的深刻意义可以通过一个例子来体现出来。假如想在全校范围内查找一名学生的课程设计题目,则不要以前像那样一个一个去查名单,只需通过查询方法,输入该学生的学号或者是姓名,即可很容易的找到他的课程设计题目,还可以了解所查找的他的一些基本信息,看对象是否是自己所要找的人,另外,还可以知道他的其他情况。关键词 网络教育；SQL Server 2000；管理; 课程设计1绪论1.1课题背景1.1.1选题系统出现的趋势 在网络飞速发展的今天,互联网成为人们快速获取,发布和传递信息的重要渠道,在人们政治,经济,生活等各方面发挥着重要的作用。因此网站建设在Internet应用上地位显而易见,它已成为政府,企事业单位信息化建设中的重要组成部分,从而倍受人们的重视。 从20世纪90年代初期随着www的发展,Internet逐渐普及化由于www通过良好的界面大大简化了Internet操作难度使得用户数量急剧增加,许多人开始重视Internet,发现到Internet具有巨大得潜力。于是纷纷大量加入Internet。这样Internet上得站点大大增加,网络信息五花八门,十分丰富。如今Internet已经深入到人们生活得各个部分。Internet大大方便了信息的传播,给人们带来了全新得生活方式。 这次我们所设计的课题正是互联网与大学生学习生活紧密相关的，现今的社会人们已经离不开网络，传统的选题方式也面临着变革,而网络选题则是一个很重要的方向。基于Web技术的网络选题系统可以借助于遍布全球的Internet进行,因此选题既可以在本地进行,也可以在异地进行,大大拓展了选题的灵活性。题目可以根据题库中的内容生成,从而使用计算机选题大大的提高了选题效率；还可以直接把题目送到数据库中保存,作为老师以后出题的参考。现在较好的选题方式为网络选题,题目内容放在服务器上,学生通过帐号和口令进行登陆,学生也可以第一时间得到选题信息。因此,采用网络选题方式将是以后的大趋势。1.1.2课程设计管理系统的现状随着计算机产业的迅速发展,电子计算机已广泛的应用于信息管理、文字处理、辅助设计、辅助教学及人们的日常生活中。特别是在计算机的操作系统具有了图形化的界面后,使用计算机已经不再是某些专业人员的专利,各行各业的人们不需要经过专业化的训练就能自如的在计算机上进行各种复杂的操作。时下,为了能创造更大的经济效益和方便管理,越来越多的学校迫切需要引入现代化的管理手段,而计算机的大容量操作,精确的计算,使它成为校园管理不可缺少的手段之一,但随着计算机应用的不断深入,学校对软件的需求也不断增加,越来越多的学校希望拥有适合自己需要的特殊软件来满足自己的特殊要求。1.1.3 课程设计管理系统的新要求课程设计题目的选定应该说是顺应这一趋势的。对于当今大学校园内的课程设计申报来说,其数据量大,各种信息管理内容复杂,查询和管理学生信息和课程设计申报信息等工作由人工完成将是很累的,也许还很不切实际,不仅浪费了许多人力物力资源,而且还很容易出现差错,有一个符合要求的软件对其进行智能化的课程设计申报管理是最好不过的,节省了人力物力资源,并且对各种信息的把握和操作也更加方便了,对所有信息有了一个全局的掌握。1.1.4选题系统常用的实现技术 网络选题系统的实现技术有多种，可以采用传统的客户机/服务器（C/S）型的MIS型架构，即论文题目内容放在远程的服务器上，在选题机上安装考试应用程序和数据库客户机配置，因此每次选题时要对机器进行安装、配置，这样一来选题工作比较烦琐；而且选题程序放在客户机上，安全性也受到一定影响。另外一种考试系统采用Web 技术实现。Web技术超越了传统的“客户机/服务器”两层结构，采用了三层体系结构：用户界面层/事务层/数据库层。因此Web结构有着更好的安全性。在用户机上不需要安装任何应用程序，应用程序可以安装在作为服务器的计算机上，题目存放在数据库服务器上（事务层和数据库可以是同一台机器）。1.2本课题的研究意义随着管理信息系统得发展及其广泛的应用，数据库管理技术已逐步趋于成熟，其应用也已经遍及各个领域。在学校中，信息管理系统已经涉及到教育教学的各个方面，从学生教师管理，到考试安排成绩统计等，都通过信息管理系统来达到高效的运行。同时，学校管理中的课程设计管理过程也提出了相应的要求。为了满足课程设计管理的要求，需要制作一个课程设计选题系统，课程设计选题系统实现了对整个课程设计过程的管理系统化，规范化，无纸化。整个系统使用户操作起来简便快捷，对减轻学生，教师的劳动强度，提高工作效率与管理水平，具有很大的使用价值。对于一名专业的信息技术人员来说,如何最大限度地利用课程设计申报管理部门多年来在数据库系统上的投资,把学校花了大力气搜集来的数据变成对学校未来发展有巨大价值的信息,这是每一个从事信息技术工作的专业人员都应该考虑的问题。现在全国的很多大学校园内的课程设计申报管理都采用了计算机统一管理,这样就需要一种管理软件来为课程设计申报管理者服务,协助他们来完成管理学生课程设计申报这么一个庞大的工作。1.3数据库技术概述1.3.1数据库理论基础 数据库处理在信息系统的研究中一直是非常重要的主题，然而，近年来，随着World Wide Web(WWW)的猛增及Internet技术的迅速发展，使得数据库技术之时成为最热门技术之一。数据库技术能使Internet应用超越具有早期应用特点的简单的发布。同时，Internet技术提供了一种向用户发布数据库内容的标准化的访问方法。这些技术没有脱离经典数据库技术的要求。它们只是加重了数据库技术的重要性。数据库的设计和开发及包括艺术有包括工程。理解用户的需求，然后，把它们转变为有效的数据库设计是一个艺术过程。把设计转变为实际的数据库，并且这些数据库带有功能完备、高效能的应用，是一个工程过程。数据库的目的是帮助人们跟踪事务。经典的数据库应用涉及诸如订单、顾客、工作、员工、学生、电话之类的项，或其它数据量较大、需要密起关注的事务。最近，由于数据库的普及，数据库技术已经被应用到了新的领域，诸如用于Internet的数据库或用于公司内联网的数据库。数据库也被越来越多地应用于抽论文和维护多媒体应用程序上。数据库管理系统数据管理系统（DBMS）是用描述、管理和维护数据库的程序系统，是数据库系统的核心组成部分。它建立在操作系统的基础上，对数据库进行统一的管理和控制。其主要功能有：1)描述数据库：描述数据库的逻辑结构、存储结构、语义信息和保密要求等。2)管理数据库：控制整个数据库系统的运行，控制用户的并发性访问，检验数据的安全、保密与完整性，执行数据的检索、插入、删除、修改等操作。3)维护数据库：控制数据库初始数据的装入，记录日志，监视数据库性能，修改更新数据库，重新组织数据库，恢复出现故障的数据库。4)数据通信：组织数据的传输。数据库系统设计在软件需求分析阶段，搞清楚了软件“做什么”的问题，形成了目标系统的逻辑模型。现在我们所要做的就是要把软件“做什么”的逻辑模型变换为“怎么做”的物理模型，即着手实现软件的需求。首先，我们需要描述的是系统的总的体系结构1）数据库模块设计：系统的概要设计中最重要的就是系统模块化设计。模块化是指解决一个复杂问题时自项向下逐层把软件系统划分成若干个模块的过程。每个模块完成一个特定的功能，所有的模块按某种方法组织起来，成为一个整体，完成整个系统所要求的功能。2） 将系统划分为多个模块是为了降低软件系统的复杂性，提高可读性、可维护性，但模块的划分不能是任意的，应尽量保持其独立性。也就是说，每个模块只完成系统要求的独立的子功能，并且与其他模块的联系最少且接口简单，即尽量做到高内聚低耦合，提高模块的独立性，为设计高质量的软件结构奠定基础。3）数据表设计： 数据表的设计是指设计数据库中表的结构，数据表的逻辑结构包括：属性名称，类型、表示形式、缺省值、是否关键字、可否为空等。关系型数据库要尽量按关系规范化要求进行数据库设计，但为了使效率高，规范化程度应用环境和条件来决定。数据表设计不仅要满足数据存储的要求，还要增加一些如反映有关信息、操作责任、中间数据的字段或临时数据表。4）存储设备和存储空间组织：确定数据的存放地点、存储路径、存储设备等，备份方案，对多版本如何保证一致性和数据的完整性。5）数据使用权限设置：针对用户的不同使用要求，确定数据用户使用权限，确保数据完全。数据库设计范式分析建立起一个良好的数据指标体系，是建立数据结构和数据库的最重要的一环。一个良好的数据指标体系是建立DB的必要条件，但不是充分条件。我们完全可以认为所建指标体系中的一个指标类就是关系数据库中的一个基本表，而这个指标类下面的一个个具体指标就是这个基本表中的一个字段。但如果直接按照这种方式建库显然还不能算最佳。对于指标体系中数据的结构在建库前还必须进行规范化的重新组织。在数据的规范化表达中，一般将一组相互关联的数据称为一个关系(relation)，而在这个关系下的每个数据指标项则被称为数据元素(data element)，这种关系落实到具体数据库上就是基本表，而数据元素就是基本表中的一个字段(field)。规范化表达还规定在每一个基本表中必须定义一个数据元素为关键字(key)，它可以唯一地标识出该表中其它相关的数据元素。在规范化理论中表是二维的，它有如下四个性质：1 在表中的任意一列上，数据项应属于同一个属性(如图中每一列都存放着不同合同记录的同一属性数据)。 2 在表中所有行都是不相同的，不允许有重复组项出现(如图中每一行都是一个不同的合同记录)。3 在表中，行的顺序无关紧要(如图中每行存的都是合同记录，至于先放哪一个合同都没关系)。 4 在表中，列的顺序无关紧要，但不能重复(如图中合同号和合同名谁先谁后都没关系，但二者不可重复或同名)。 在对表的形式进行了规范化定义后，数据结构还有五种规范化定义，定名为规范化模式，称为范式。在这五种范式中，一般只用前三种，对于常用系统就足够了。而且这五种范式是“向上兼容”的，即满足第五范式的数据结构自动满足一、二、三、四范式，满足第四范式的数据结构自动满足第一、二、三范式，依此类推。第一范式(first normal form，简称1st NF)就是指在同一表中没有重复项出现，如果有则应将重复项去掉。这个去掉重复项的过程就称之为规范化处理。在本文所讨论的开发方法里，1st NF实际上是没有什么意义的。因为我们按规范化建立的指标体系和表的过程都自动保证了所有表都满足1st NF。 第二范式(second normal form，简称 2nd NF)是指每个表必须有一个(而且仅一个)数据元素为主关键字(primary key)，其它数据元素与主关键字一一对应。例如，在图l9.7中如果我们将合同号定义为主关键字(其它数据元素中的记录数据都有可能重名，故不能作为主关键字)，故只要知道了一个合同记录的合同号，就可以唯一地在同一行中找到该合同的任何一项具体信息。通常我们称这种关系为函数依赖(functional depEndence)关系。即表中其它数据元素都依赖于主关键字，或称该数据元素唯一地被主关键字所标识。第三范式(third normal form，简称 3rd NF)就是指表中的所有数据元素不但要能够唯一地被主关键字所标识，而且它们之间还必须相互独立，不存在其它的函数关系。也就是说对于一个满足了 2nd NF的数据结构来说，表中有可能存在某些数据元素依赖于其它非关键宇数据元素的现象，必须加以消除。为防止数据库出现更新异常、插入异常、删除异常、数据冗余太大等现象，关系型数据库要尽量按关系规范化要求进行数据库设计。1.3.2 SQL Server 2000数据库技术概述 一、SQL Server 2000 的主要特性 SQL Server的特性主要包括以下五个方面。第一，Internet集成。SQL Server 2000 数据库引擎提供完整的XML支持。它还具有构成最大的Web站点的数据存储组成所需的可伸缩性、可用性和安全功能。SQL Server2000程序设计模型与WindowsDNA构架集成，用以开发Web应用程序，并且SQL Server2000 支持English Query和Microsoft搜索服务等功能，在Web应用程序中包含了用户友好的查询和强大的搜索功能。第二，可伸缩性和可用性。用一个数据库引擎可以在不同的平台上使用，从运行Windows 98的便携式电脑，到运行Windows2003 数据中心版的大型多处理器服务器。SQL Server2000企业版支持联合服务器，索引视图和大型内存支持等功能，使其得以升级到Web 站点所需的性能级别。第三，企业级数据库功能。SQL Server2000关系数据库引擎支持当今苛刻的数据处理环境所需的功能。数据库引擎充分保护数据完整性，同时将管理上千万个并发修改数据库的用户的开销减小到最小。SQL Server 2000分布式查询使您得以引用来自不同数据源的数据，就好像这些数据是SQL Server 2000数据库的一部分，同时分布式事务支持充分保护任何分布式数据更新的完整性。复制同样使您得以维护多个数据复本，同时确保单独的数据复本保持同步。可将一组数据复制到多个移动的脱接用户，使这些用户自主地工作，然后将他们所做的修改合并回发布服务器。第四，易于安装、部署和使用。SQL Server 2000中包括一系列管理和开发工具，这些工具可改进在多个站点上安装、部署、管理和使用SQL Server 的过程。SQL Server 2000还支持基于标准的、与Windows DNA集成的程序设计模型，使SQL Server数据库和数据仓库的使用成为生成强大的可伸缩系统的无缝部分。这些功能使您的一快速交付SQL Server应用程序，使客户只需最少的安装和管理开销即可实现这些应用程序。第五，数据仓库。SQL Server 2000中包括析取和分析汇总数据以进行联机分析处理（OLAP）的工具。SQL Server 2000中还包括一些工具，可用来直观地设计数据库并通过English Query来分析数据。SQL（Structured Query Language，译为结构化查询语言）在关系数据库中的地位就犹如英语在世界上的地位。它是数据库系统的通用语言。利用它，用户可以用几乎同样的语句在不同的数据库系统上执行同样的操作。比如“select * from数据表名”代表要从某个数据表中取出全部数据，在Oracle 9i、SQL Server2000、Foxpro等关系型数据库中都可以使用这条语句。SQL已经被ANSI（美国国家标准化组织）确定为数据库系统的工业标准。二、存储过程简介存储过程是SQL Server数据库系统中很重要的一个概念，其是SQL Server数据库中存放的查询，而不是客户机上前端代码中存放的查询。合理的使用存储过程，可以有效地提高程序的性能，假如在网路上某个查询操作有几百户到几千户同时执行，则从客户机通过网路向服务器发送这个查询需要增加大量网路通信流，即使不造成拥塞，也是网路速度（以及用户速度）大大减慢，为避免拥塞和让网络全速进行，就应该减少客户机通过网络向服务器发送代码量，从而减少网络的通信流。为此，需将代码存放在服务器中，即将查询放进存储过程中，生成存储过程后，用户要取得数据，只需在网络上发送代码EXEC stored_procedure_name即可。并且将查询逻辑封装在数据库系统的存储过程中，可以大大提高整个软件系统的可维护性，当你的查询逻辑发生了改变的时候，不需修改并编译客户端应用程序以及重新分发他们到为数从多的用户手中，你只需要修改位于服务器端的实现相应查询逻辑的存储过程即可。合理的编写自己需要的存储过程，可以最大限度的利用SQL Server的各种资源。1.4研究方法1.4.1 数据库应用系统开发简介 在数据库应用系统开发之前，对开发数据库的基本概念应当了解，对数据库的结构、开发数据库应用程序的步骤、开发体系及方法都应当有相当清晰的了解和认识。 数据库应用系统开发的目标是建立一个满足用户长期需求的产品。开发的主要过程：理解用户的需求，然后，把它们转变为有效的数据库设计。把设计转变为实际的数据库，并且这些数据库带有功能完备、高效能的应用。 数据库技术在计算机软件邻域研究中一直是非常重要的主题，产生于60年代，30多年来数据库技术得到了迅速发展，并已形成较为完整的理论体系和一大批使用系统。并且，近年来，随着World Wide Web（WWW）的猛增及Internet技术的迅速发展，使得数据库技术之时成为最热门技术之一。1.4.2 数据库应用系统开发背景 随着21世纪的到来，人们更深切地感受到了计算机在生活和工作中的作用越来越重要，越来越多职业需要具有计算机的应用技能。掌握计算机是职业的雪要，更是事业发展的需要。 信息在社会和经济的发展中所起的作用越来越为人们所重视。信息资源的开发利用水平已成为衡量一个国家综合国力的重要标志之一。在计算机的三大主要应用领域（科学计算、数据处理与过程控制）中，数据处理的比重占70%左右。计算机作为信息处理的工具，为适应数据处理需求的迅速提高，满足各类系统对数据处理的要求，在文件系统的基础上发展起了数据库系统。 数据库技术产生于年60年代末，70年代初期，其主要目的是有效地管理和存取大量的数据资源。数据库技术主要研究如何存储的是通用化的相关数据集合，它不仅包括数据本身，而且包括数据之间的联系。30多年来，数据库在理论上、实现技术上均得到很大的发展，研制出许多商用数据库管理系统，使得计算机应用渗透到各行各业的各类管理工作中。现在，数据库技术已成为计算机领域里最重要的技术之一，是软件科学的一个独立的分支。近年来，数据库技术和计算机网路技术的发展相互渗透、相互促进，已成为当今计算机领域内发展迅速、应用广泛的两大领域。数据库系统是数据处理的核心机构，管理信息系统、办公自动化系统、决策支持系统等都是使用了数据库管理系统或数据库技术的计算机应用系统。 数据库方法原本是针对事务处理申大量管理需求的，但是它的应用范围不断扩大，不仅应用于事务处理，并且进一步应用到情报检索、人工智能、专家系统、计算机辅助设计等，涉及到非数值计算各方面的应用。应用范围的扩大又进一步促进了数据库技术的深入发展，可以说数据库系统已成为计算机应用系统的重要组成部分之一。 微机数据库系统以开发成本低、简单易学、方便用户等优点，迅速得到了推广。计算机应用人员只有了解数据库系统的基本原理，掌握数据库设计的基础理论，熟悉数据库管理系统特点，才能开发出好的数据库应用系统。 随着计算机计算机技术的飞速发展，计算机在企业管理中应用及普及，利用计算机实现企业信息管理势在必行。本课题以高等院校为对象，作为高效要面对大量的课程设计项目及相关信息的处理，这就需要一个课程设计管理系统来提高管理工作的效率。通过本系统，可以做到信息的规范管理、科学统计和快速查询，从而减少管理工作方面的工作量。 数据处理技术已深入到我们工作和生活的方方面面，而数据库技术是数据处理不可缺少的手段。随着数据库技术的发展，面向对象的数据库、分布式数据库、多媒体数据库、数据库开发工具的研究方兴未艾，这些技术的发展使用软件的开发速度更快、成本更低、质量更好、功能更强。2系统需求分析 需求分析简单地说就是分析用户的要求。需求分析是设计数据库的起点，需求分析是设计数据库的起点，需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求，将直接影响到后面各个阶段的设计，并影响到设计结果是否合理和实用。信息系统得开发目标必须以满足用户需求为前提，而在系统开发的第一阶段中，用户的需求往往是不完整的、不明确的，需要开发者协助用户对需求座进一步的理解乃至创造并归纳出较为详细的需求说明方法的特点是可以在整个开发过程中回头补充调整各阶段的工作，因此，用户需求分析在最初并不显得像结构化方法那么重要。但是，一个相对完整、准确的用户需求却会给信息系统开发带来一个良好的开端，也会使开发过程少走许多弯路。2.1需求分析的任务 需求分析的任务是通过详细调查现实世界要处理的对象（组织、部门、企业等），充分了解原系统（手工系统或计算机系统）工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。新系统必须充分考虑今后可能的扩充和改变，不能仅仅按当前应用需求来设计数据库。 调查的重点是“数据”和“处理”，通过调查、收集与分析，获得用户对数据库如下要求： （1）信息要求。指用户需要从数据库中获得信息的内容与性质。由信息要求可以导出数据要求，即在数据库中需要存储哪些数据。 （2）处理要求。指用户要完成什么处理功能，对处理的响应时间有什么要求，处理方式是批处理还是联机处理。 （3）安全性与完整性要求。确定用户的最终需求是一件很困难得事，这是因为一方面用户缺少计算机知识，开始时无法确定计算机究竟能为自己做什么，不能做什么，因此往往不能准确地表达自己的需求，所提出的需求往往不断的变化。另一方面，设计人员缺少用户的专业知识，不易理解用户的真正需求，甚至误解用户的需求。因此设计人员必须不断深入地与用户交流，才能逐步确定用户的实际需求。 2.2 系统功能介绍 本系统由3个功能模块组成，分别是学生功能模块、教师功能模块、教务员功能模块。附加一个独立的高级查询模块。学生功能：l 学生可以在任何能够连接Internet的计算机登录到课程设计选题系统 中。l 学生可以在选题功能模块中浏览到自己心仪的题目并且选择该题目，之后等待出题老师录取。每个学生只能选择一条题目。l 在老师没有录取之前学生能退掉自己已经选择的题目并且从新选择。l 学生能修改自己注册时的个人信息，方便信息更新准确。l 学生能通过高级查询功能根据关键字查询整个课程设计的进展情况。教师功能：l 教师可以在任何能够连接Internet的计算机登录到课程设计选题系统中。l 教师可以查询到已经选择了自己建立的题目的学生，并且有权利根据学生具体情况决定是否录取还是退选。l 教师可以提交选题题目。l 教师可以退选掉已经和学生达成双项选择的题目。l 教师可以建立新题目供学生选择。l 教师可以修改自己已经建立的题目信息，确保信息的准确性。l 教师可以修改自己的注册资料，确保个人信息的准确性。l 教师可以通过高级查询功能根据关键字查询整个课程设计的进展情况。教务员功能：l 教务员可以在任何能够连接Internet的计算机登录到课程设计选题系统中。l 教务员可以查看、修改和删除系统内的所有学生个人信息，教师个人信息，所有题目的信息。l 教务员可以通过可选题目的查询，待录取题目的查询和已录取题目的查询了解整个课程设计的总体工作进展情况。l 教务员可以执行打印操作，直接生成表格提交学校而不需要象以往一样需要大量的工作时间来制表。l 教务员拥有备份和恢复整个系统数据库的权利。教务员也可以使用高级查询功能精确了解课程设计的工作进展情况2.3 系统的总体结构 根据2.1节的功能分析, 本系统由3个功能模块组成，分别是学生功能模块、教师功能模块、教务员功能模块。附加一个独立的高级查询模块。其功能有系统功能设置，教务员用户操作，教师信息修改，创建并修改题目，选题题目审核，学生及教师信息的初始化，学生信息修改，题目选报，信息浏览等 教师模块：教师个人信息修改模块，选题及学生信息查询模块，创建修改并提交选题题目模块教师个人信息修改模块，教师登录系统后可以通过个人资料修改模块对初始化教师信息进行修改完善；选题及学生信息查询模块，教室可以通过选题及学生信息查询模块察看题目选报情况及 选报题目的学生信息；创建修改并提交选题题目模块，教室可以通过创建修改并提交选题题目模块创建新的题目，并且可以提交学生所选的课程设计题目。教务员模块：系统功能设置模块；审核教务员添加模块；学生教师及题目信息的初始化模块；选题情况列表输出模块 系统功能设置模块，教务员可以通过对系统功能设置模块对系统的功能有选择的进行开启或者关闭，以便对课程设计选题系统进行有效的控制；审核教务员添加模块，审核教务员可以通过审核教务员添加模块对教师提交的课程设计选题进行审核操作，决定是否审核通过，审核通过的学生才可以选报；学生教师及题目信息的初始化模块，教务员通过学生教师及题目信息的初始化模块对教师和学生的基本信息进行初始化操作，设置基本信息及初始密码；选题情况列表输出模块，教务员在公开选报结束后，可以查看最后所有被选的题目并且以列表的形式打印输出；学生模块：学生个人信息表的修改模块；选题及教师信息的查询模块；课程设计题目的选报模块 学生个人信息表的修改模块，学生登录系统后可以通过学生个人信息表的修改模块对初始化学生信息进行修改完善；选题及教师信息的查询模块，学生通过选题及教师信息的查询模块可选择课程设计的题目，并且查看课程设计题目的具体介绍及详细情况以及相应教师的详细资料；课程设计题目的选报模块，学生通过课程设计题目的选报模块可以将自己选好的题目进行提交。教师功能模块示意图如下图所示 教师教师个人信息修改选题及学生信息查询创建修改并提交选题题目 图1教师功能模块图教务员功能模块示意图如下所示教务员系统功能设置审核教务员添加学生教师及题目信息的初始化选题情况列表输出图 2 教务员功能模块图 学生功能模块示意图如下所示学生学生个人信息的修改选题及教师信息的查询课程设计题目选报 图3 学生功能模块图 系统功能模块示意图课程设计选题系统教师教务员学生教师个人信息修改选题及学生信息查询创建修改并提交选题题目学生个人信息的修改选题及教师信息的查询课程设计题目选报系统功能设置学生教师及题目信息的初始化选题情况列表输出审核教务员添加 图4 系统总功能模块图2.4系统的业务流程分析业务流程（Transaction Flow Diagram，TDF），又称为作业流图，即作业的完成程序，它反映了现实的业务活动。管理业务流程图是一种描述系统内各单位、人员间业务关系、作业顺序和管理信息流向的图表。实现业务活动中的一些弊病很难凭空指出，而利用业务流程图可以细致地分析其业务流程的合理性、存在的问题及从何处入手进行修改。 首先是教务员录入教师分组信息，并录入教师的姓名，等级以及初始密码，导入学生信息（学号及默认密码），添加系统管理员（用于审核教师提供的选题），开启教师提交选题的功能。 然后教师通过自己的用户登录，完善自己的详细信息，在规定期限内提交本组选题的内容。 系统管理员关闭教师提交选题功能，开启教务员审核题目的功能。 教务员对教师提供的选题进行审核，确定是否通过。 系统管理员对题目进行最后调整，确定最终通过的选题。 系统管理员关闭选题审核功能，开启学生选报功能。 学生通过自己的学号和初始密码登录系统，修改个人信息及密码，浏览可选题目信息及教师信息，选报课题；教务员关闭学生选报功能，对选报情况进行查看，手动调节选报冲突，使得每个人均有题目选报，每个题目均有人选报。 最终，教务员确定选题情况，教师可以登录查看自己课题选报学生及其资料。 业务流程图如图所示教务员录入教师及学生初始信息教务员开启提交选题功能教师登录提交选题教务员关闭提交选题功能教务员添加审核教务员教务员开启题目审核功能审核教务员审核题目教务员题目审核功能教务员开启学生选报功能学生登录选报题目教务员关闭选题功能教务员查看选报情况教务员打印输出最终报表 图2 业务流程示意图2.5 系统数据流程分析 数据是信息的表达形式，它能被计算机直接输入、处理、存储和输出。一个正确的数据流程是今后新系统用以实现用户需求的保证。现有的数据流程分析一般是通过分层的数据流程图（Data Flow Diagram DFD）来实现的。数据流图是描述系统静态数据构成和关系的有力工具，数据流图更多地从静态的观点来考察一个实际的业务系统。其具体做法是：按业务流程处理流程的顺序，将相应的调查过程中所掌握的数据处理过程绘制成一套完整的数据流图。现在常用的有两种描述数据流程图的方法，一种是以方框、连线及其变形图例符号来表示数据流动过程，另一种是以连接弧线作为其基本符号来表示数据流动过程。 绘制数据流图的基本原则是：自顶向下，从外到内，编号清晰，命名确切。根据2.1节的功能分析，确定整个系统的数据流程图。数据流程图如图下图所示 课程设计选题系统教务员学生教师题库文件 图2-1 课程选题系统流程图通过对图2-1的系统进行分解得到下图，如图2-2所示。 教务员 题库文件选题文件1学生选题2老师题目操作 学生 老师5查询 4老师资料操作 3学生资料操作老师信息文件学生信息文件图2-2 课程设计选题系统流程图通过对图2-2的分解得到系统流程图如图2-3所示。 学生3.1学生注册操作3.2学生登录操作学生信息文件教师教师信息文件4.1教师注册操作4.2教师登录操作题库文件教师修改教师录取状态教师建题操作图2-3 课程设计选题系统流程图2.6 数据字典 数据流图表达了数据和处理的关系，数据字典则是系统中各类数据描述的集合，是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成果。数据字典在数据库设计中占有很重要的地位。 数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理过程5个部分。其中数据项是数据的最小组成单位，若干个数据项可以组成 一个数据结构，数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容。 针对一般课程设计选题系统的需求，通过对选题管理过程的内容和数据流图分析，设计如下所示的数据项和数据结构：l 数据结构名称：学生含义说明：登录课程设计选题系统选题的学生。包括的数据项有：1） 学生号（数据项名：学生号； 数据项含义说明：唯一标识一个学生； 别名：学生编号； 数据类型：字符型； 长度：10； 取值范围：不允许为空）2） 姓名（数据项名：姓名； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）3） 联系电话（数据项名：联系电话； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）4） 学生邮箱（数据项名：学生邮箱； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：允许为空）5） 学生QQ（数据项名：学生QQ； 数据类型：字符型； 长度：10；取值范围：允许为空）6） 学生性别（数据项名：学生性别； 数据类型：字符型； 长度：10；取值范围：不允许为空）7） 学生专业（数据项名：学生专业； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）8） 学生密码（数据项名：学生密码； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）9） 选报题目（数据项名：选报题目； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）l 数据结构名称：教师含义说明：登录课程设计选题系统录取学生的教师。包括的数据项有：1） 教师编号（数据项名：教师编号； 数据项含义说明：唯一标识一个教师； 别名：教师号； 数据类型：字符型； 长度：10； 取值范围：不允许为空）2） 教师姓名（数据项名：教师姓名； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）3） 教师专业（数据项名：教师专业； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）4） 教师电话（数据项名：教师电话； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：允许为空）5） 教师邮箱（数据项名：教师邮箱； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：允许为空）6） 教师密码（数据项名：教师密码； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）l 数据结构名称：题库含义说明：课程设计选题系统中所有的题。包括的数据项有：1） 题目编号（数据项名：题目编号； 数据项含义说明：唯一标识一个题目； 别名：题目号； 数据类型：字符型； 长度：10； 取值范围：不允许为空）2） 教师编号（数据项名：教师编号； 数据项含义说明：唯一标识一个教师； 数据类型：字符型； 长度：10；取值范围：不允许为空）3） 学生编号（数据项名：学生编号； 数据项含义说明：唯一标识一个学生；数据类型：字符型； 长度：10；取值范围：不允许为空）4） 教务员姓名（数据项名：教务员姓名； 数据项含义说明：唯一标识一个教务员；数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）5） 题目名称（数据项名：题目名称； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）6） 题目要求（数据项名：题目要求； 数据类型：字符型； 长度：200；取值范围：不允许为空）7） 课题内容（数据项名：课题内容； 数据类型：字符型； 长度：500；取值范围：允许为空）8） 题目面向专业（数据项名：题目面向专业； 数据类型：字符型； 长度：50 ；取 范围：允许为空）9） 选题状态（数据项名：选题状态； 数据类型：字符型； 长度：10；取值范围：不允许为空）10） 出题教师（数据项名：出题教师； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）l 数据结构名称：教务员含义说明：管理题库的人员。包括的数据项有：1） 教务员姓名（数据项名：教务员姓名； 数据项含义说明：唯一标识一个教务员； 数据类型：字符型； 长度：20； 取值范围：不允许为空）2） 教务员密码（数据项名：教务员密码； 数据类型：字符型； 长度：20；取值范围：不允许为空）l 数据结构名称：选题汇总含义说明：所有被选中的题目的集合。包括的数据项有：1） 题目编号（数据项名：题目编号； 数据项含义说明：唯一标识一个题目； 数据类型：字符型； 长度：10； 取值范围：不允许为空）2） 教务员姓名（数据项名：教务员姓名； 数据项含义说明：唯一标识一个教务员； 数据类型：字符型； 长度：20； 取值范围：不允许为空）3） 教室号（数据项名：教室号； 数据项含义说明：唯一标识一个教室； 数据类型：字符型； 长度：10； 取值范围：不允许为空）4） 教师编号（数据项名：教师编号； 数据项含义说明：唯一标识一个教师； 数据类型：字符型； 长度：10； 取值范围：不允许为空）5） 学生编号（数据项名：学生编号； 数据项含义说明：唯一标识一个学生； 数据类型：字符型； 长度：10； 取值范围：不允许为空）l 数据结构名称：课程设计地点含义说明：设计不同课题所在的教室。l 包括的数据项有：1）教室号（数据项名：教室号； 数据项含义说明：唯一标识一个教室； 数据类型：字符型； 长度：10； 取值范围：不允许为空）2）教室名（数据项名：教室名； 数据类型：字符型； 长度：20； 取值范围：不允许为空）3）教室位置（数据项名：教室位置； 数据类型：字符型； 长度：50； 取值范围：不允许为空）3 数据库概念结构设计将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计。它是整个数据库设计的关键。在需求分析阶段所得到的应用需求应该首先抽象为信息世界的结构，才能更好地、更准确地用某一DBMS实现这些需求。概念结构的主要特点是：（1）能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求，是对现实世界的一个真实模型；（2）易于理解，从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见，用户的积极参与是数据库设计成功的关键；（3）易于更改，当应用环境和应用要求改变时，容易对概念模型修改和扩充；（4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。概念结构是各种数据模型的共同基础，它比数据模型更独立于机器、更抽象，从而更加稳定。3.1概念结构设计的方法与步骤 设计概念结构通常有四类方法：l 自顶向下。即首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化。l 自底向上。即首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构。l 逐步扩张。首先定义重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构。l 混合策略。即将自顶向下和自底向上相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。其中最经常采用的策略是自底向上方法，即自顶向下地进行需求分析，然后再自底向上地设计概念结构。3.2设计ER图 得到以上数据项和数据结构以后，就可以设计出实际的数据库实体，以及他们之间的关系，为后边的数据库逻辑结构设计打基础。这些实体包括各种具体信息，通过相互之间的作用形成数据的流动。此课程设计选题管理系统包含以下实体：学生用户信息实体，教师用户信息实体，教务员用户信息实体，课题汇总信息实体，课程设计地点信息实体。各个信息实体具体描述的E-R 图如图下3.2.1分ER图 在已选好的某一层次的数据流图中，每个局部应用都对应了一组数据流图，局部应用涉及的数据都已经收集在数据字典中了。现在就是要将这些数据从数据字典中抽取出来，参照数据流图，标定局部应用中的实体、实体的属性、标识实体的码，确定实体之间的联系及其类型。 事实上，在现实世界中具体的应用环境常常对实体和属性已经作了大体的自然的划分。在数据字典中，“数据结构”、“数据流”和“数据存储”都是若干属性有意义的聚合，就体现了在这种划分。可以先从这些内容出发定义ER图，然后再进行必要的调整。在调整中遵循的一条原则是：为了化简ER图的处置，现实世界的事物能作为属性对待的，尽量作为属性对待。那么符合什么条件的事物可以作为属性对待呢？本来实体与属性之间并没有形式上可以截然划分的界限，但可以给出两条准则：（1） 作为“属性”，不能在具有需要描述的性质。“属性”必须是不可分的数据项，不能包含其它属性。（2） “属性”不能与其它实体具有联系，即ER图中所表示的联系是实体之间的联系。 凡满总上述两条原则的事物，一般均可作为属性对待。学生实体学生号姓名选报题目联系电话教师实体教师编号教师姓名密码教师专业题库实体题目编号题目名称题目要求出题教师教务员实体教务员姓名教务员密码选题汇总题目编号教师编号学生号课程设计地点教室号教室名教室位置教师题库录取教师姓名教师编号教师专业密码题目要求出题教师