【正文】 好的軟件要不斷完善，一旦用戶的需求有新的變化時要能及時的不作大改動的情況下給予解決，這就要求軟件要有良好的可擴展性。圖310 學(xué)生繳費時序 系統(tǒng)非功能性需求系統(tǒng)非功能需求是滿足用戶業(yè)務(wù)需求外的特性要求，功能需求定義了軟件的業(yè)務(wù)，非功能需求包括了性能和系統(tǒng)使用、適用、擴展能方面需求[39]。該模塊在設(shè)計運行時要以教學(xué)計劃為依據(jù)，可以對選課信息進行管理，圖38展示了學(xué)生登錄系統(tǒng)選課的時序。學(xué)生維護個人基本信息，查詢相關(guān)課程、成績、宿舍信息及用戶注銷。11）系統(tǒng)維護系統(tǒng)用戶授權(quán)、系統(tǒng)初始化、數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、操作日志維護、系統(tǒng)幫助等功能。包括對貧困生申請、貧困補助申請、國家助學(xué)貸款申請等審核。 系統(tǒng)功能需求分析 學(xué)生管理組織機構(gòu)學(xué)生管理工作是個系統(tǒng)的復(fù)雜的工作流程，需要高校各職能部門協(xié)調(diào)配合，任何一個部門都需完成范圍內(nèi)管理工作。系統(tǒng)開發(fā)中除了功能性需求要考慮外，性能方面的需求也不容忽視。在此研究的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了基于經(jīng)驗的自適應(yīng)專家系統(tǒng)， 局限于當(dāng)時的人工智能和機器學(xué)習(xí)，系統(tǒng)并未能夠解決排課問題[37]。首先要產(chǎn)生出初始種群，在基礎(chǔ)問題數(shù)據(jù)中隨機的選取若干個體形成初始種群，初始種群產(chǎn)生以后，運用適應(yīng)度函數(shù)計算個體的適應(yīng)度函數(shù)值。Power Designer原是一種數(shù)據(jù)庫建模工具。“關(guān)聯(lián)”指模型建筑塊間的結(jié)構(gòu)性連接。它是為支持大部分現(xiàn)存的面向?qū)ο箝_發(fā)過程而設(shè)計的。建模語言為構(gòu)造系統(tǒng)提供了模板，以文檔形式描述決策行為。在綜合考慮各個數(shù)據(jù)庫的硬件需求和性能上，本文采用Oracle l0g數(shù)據(jù)庫將作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。如何組織和存儲數(shù)據(jù)，如何高效地獲取和處理數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的主要研究內(nèi)容。大多數(shù)用戶將 Eclipse當(dāng)作Java來使用，針對希望擴展 Eclipse 的軟件開發(fā)人員，允許構(gòu)建與Eclipse環(huán)境無縫集成的工具。Spring框架的主要優(yōu)勢之一就是分層架構(gòu)，它允許使用者選擇使用需要的組件，同時為 Java EE 應(yīng)用程序開發(fā)提供集成的框架。（5）測試工作流用來驗證對象相互間的交互作用，目的為確保軟件中組件正確集成，需求已被正確實現(xiàn)，在軟件部署之前識別缺陷并處理。在RUP中，軟件的生命周期是由一系列迭代組成的，這些迭代都是由軟件項目分解成的許多袖珍項目。B/S的優(yōu)點有：（1）系統(tǒng)開發(fā)快速、容易維護。這種訪問對數(shù)據(jù)庫效率不高。服務(wù)器端需要安裝有WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，比如配置可以采用較好的CPU和較好的操作系統(tǒng)如Windows2008 Server standard的操作系統(tǒng)。C/S架構(gòu)示意圖如圖21所示。從80年代到現(xiàn)在為止，很多信息管理系統(tǒng)采取C/S架構(gòu)進行軟件開發(fā)，一方面得益于其交互性好、速度快的特點，另一方面為強大的數(shù)據(jù)處理能力、事務(wù)處理的特點。C/S結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是專用服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其特點是可以將工作進行分批處理，按照需求分配給不同的客戶端和服務(wù)器端。第二章 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)本章主要對信息管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)和設(shè)計開發(fā)所使用的相關(guān)技術(shù)進行介紹，包括C/S和B/S架構(gòu)、軟件開發(fā)過程、Java EE架構(gòu)和UML建模語言。在確立系統(tǒng)的目標(biāo)和主要功能需求的基礎(chǔ)上，利用UML建模，建立系統(tǒng)的用例模型、類與對象模型，指出系統(tǒng)應(yīng)滿足的性能需求。論文進一步結(jié)合本校學(xué)校學(xué)生管理業(yè)務(wù)實踐，將學(xué)生管理系統(tǒng)在全校推廣試運行，取得了較好的成效。綜合信息獲取需要查詢不同的管理信息系統(tǒng)，這會導(dǎo)致工作繁瑣，辦事效率低、準(zhǔn)確率低。高校各部門劃分的方式是根據(jù)其功能不同，許多學(xué)校各職能部門只是擁有自身的管理信息系統(tǒng)，功能也只涉及其職能范圍內(nèi)的業(yè)務(wù)，因此不能綜合包含學(xué)生管理工作的所有內(nèi)容。排課系統(tǒng)的核心是教務(wù)排課算法。和國內(nèi)不同的是，國外關(guān)注點為數(shù)字資源的提供，系統(tǒng)并非高度集成的綜合信息管理系統(tǒng)[11]。多數(shù)高校已有經(jīng)過了一些時期的發(fā)展，有的已經(jīng)建成了以校園網(wǎng)為核心的，以學(xué)術(shù)研究、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、信息資源、社區(qū)服務(wù)和綜合辦公為主要功能的數(shù)字化信息系統(tǒng)。極大地推動了高校學(xué)生管理信息化的進程，極大地促進了學(xué)生管理工作的開展。該系統(tǒng)利用計算機軟硬件和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)進行分析、計劃、控制和決策，提供信息并給予企業(yè)或組織的運行、管理和決策以支持[4]。如果僅依靠手工管理或簡單的辦公自動化工具來管理與學(xué)生相關(guān)的資料和數(shù)據(jù)，已經(jīng)遠遠不能滿足學(xué)生管理工作的需要。 48圖58專業(yè)設(shè)置 48圖59系統(tǒng)維護 48圖510權(quán)限和模塊控制 49附表索引表41 核心控制類說明 29表42 教師信息表的設(shè)計 33表43 課程信息表 33表44 教師課程信息表的設(shè)計 34表45 專業(yè)信息表的設(shè)計 34表46學(xué)生獎懲表 34表47獎勵學(xué)生表 35表48困難補助學(xué)生表 35表51 JSP分頁實例 38表52 后臺分頁 38表53 用戶登錄模塊測試用例表 52表54管理員登錄模塊測試用例表 53工程碩士學(xué)位論文第一章　緒 論學(xué)生工作在高等教育中占有重要的地位，是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的一個重要組成部分。論文的主要工作如下：（1）分析當(dāng)前環(huán)境下學(xué)生管理的業(yè)務(wù)應(yīng)用流程，構(gòu)建學(xué)生管理的業(yè)務(wù)模型，并進一步應(yīng)用UML進行用例描述，系統(tǒng)建模與設(shè)計。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。（2）在傳統(tǒng)優(yōu)先級回溯算法基礎(chǔ)上，提出基于優(yōu)先級回溯的排課算法；該算法融入了實際院校的優(yōu)先級選課因素，有效地提升了排課算法在實際中的應(yīng)用，解決了資源沖突問題。國家教育改革不斷深入，素質(zhì)教育全面推進，各個學(xué)校辦學(xué)規(guī)模不斷擴大，教學(xué)資源日益緊張。學(xué)生管理問題成為迫切需要解決的問題。學(xué)生管理信息系統(tǒng)能夠為學(xué)生管理工作各方面提供信息和決策支持，達到學(xué)生綜合信息管理的目標(biāo)，高校學(xué)生管理信息化需要達到這樣的要求[5]。對解決高校改革過程中遇到的問題具有十分重要的意義，而這些問題的順利解決也為高校改革的推進指明了方向，無紙化、智能化、綜合化的方向發(fā)展，并為進一步實現(xiàn)完善的計算機學(xué)生工作管理系統(tǒng)和全校信息系統(tǒng)打下良好基礎(chǔ)。比較有代表性的管理信息系統(tǒng)有以下一些[9]：上海交通大學(xué)的多個MIS應(yīng)用系統(tǒng)，包括教育管理信息系統(tǒng)、本科教學(xué)管理系統(tǒng)、學(xué)生管理信息系統(tǒng)；四川省高校學(xué)生信息系統(tǒng)由四川省教育廳組織研發(fā)，包括任職就業(yè)、學(xué)歷學(xué)籍管理、制度管理、院校導(dǎo)航、論壇等內(nèi)容，為高校日常管理提供了較全面功能；北京大學(xué)的學(xué)生網(wǎng)上信息查詢?yōu)椴樵児芾韺W(xué)生工作部相關(guān)信息功能提供了方便，包括主要職責(zé)、機構(gòu)設(shè)置、工作人員、規(guī)章制度、工作通訊和相關(guān)信息。應(yīng)用于各類高校的學(xué)生管理系統(tǒng)有許多的共同之處，但也有很多的個性化差異，存在這開發(fā)過程、架構(gòu)、功能的不同。該問題的研究由來已久，從Gotlieb采用的匈牙利算法到其后其數(shù)學(xué)模型的完善，經(jīng)理了40多年的歷史。比如高校的學(xué)生管理信息系統(tǒng)中，教務(wù)管理信息系統(tǒng)僅包括對學(xué)生的學(xué)籍、選排課、成績、教學(xué)計劃等方面的管理；學(xué)生處信息系統(tǒng)僅包括學(xué)生的獎勵考勤貸款、招生就業(yè)，但不涉及到學(xué)生的成績；組織機構(gòu)管理信息系統(tǒng)僅包括黨員教育、黨組織關(guān)系管理。4．功能偏簡單。該管理系統(tǒng)上線運行大大地改善了學(xué)生管理工作效率， 為學(xué)校節(jié)約了大量的人力、物力，增強學(xué)生、班級、教師、專業(yè)間的信息交流和互動，促進學(xué)生管理工作的開展，對高校實現(xiàn)信息化具有重要的參考意義。第四章為學(xué)生管理系統(tǒng)設(shè)計。 C/S系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)C/S架構(gòu)的管理系統(tǒng)使用比較廣泛，比如數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)就是典型的C/S架構(gòu)?？蛻舳撕头?wù)器端的界限并非嚴(yán)格，經(jīng)?？梢韵嗷ソ粨Q。隨著軟件規(guī)模的擴大和軟件復(fù)雜度的增加，C/S架構(gòu)的缺點還是相當(dāng)明顯的，主要有：①開發(fā)成本高，軟件難以移植，程序設(shè)計邏輯復(fù)雜。圖21 兩層C/S架構(gòu)在兩層C/S架構(gòu)基礎(chǔ)上，三層C/S架構(gòu)在客戶端和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間增加了一個應(yīng)用服務(wù)器，提高了數(shù)據(jù)的安全性，系統(tǒng)邏輯更為清晰，在一定程度上提高了軟件的可維護性和可用性。B/S是對C/S的改進，采用三層的體系結(jié)構(gòu)，使用服務(wù)器進行數(shù)據(jù)處理并返回給瀏覽器，瀏覽器進行界面翻譯和解析，得到最后用戶看到的結(jié)果。密碼在傳輸中必須進行加密，否則容易泄露信息。B/S功能分為WEB前端和后臺數(shù)據(jù)處理，開發(fā)工作降低。每個迭代都產(chǎn)生以內(nèi)部版本形式交付的實際結(jié)果，其中每個內(nèi)部版本會增加一個增量并表明所關(guān)注的風(fēng)險得以降低[16]。（6）部署工作流的主要目的是將生成的成功版本作為軟件交付到最終用戶手中。其功能強大，具有方便解耦，簡化開發(fā)、AOP編程的支持、聲明式事務(wù)的支持、方便集成各種優(yōu)秀框架等特點。Eclipse是使用Java語言開發(fā)的，用途并不限于 Java 語言；例如，支持C/C++等編程語言的插件已經(jīng)可用。數(shù)據(jù)的共享問題是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的根本目標(biāo)。Oracle也是以SQL（高級結(jié)構(gòu)化查詢語言）的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，在創(chuàng)建表格和存儲過程時和SQL Server數(shù)據(jù)庫略有不同。傳統(tǒng)的信息管理系統(tǒng)設(shè)計方法主要是基于ER模型，設(shè)計方式不能夠準(zhǔn)確地映射問題域和反映系統(tǒng)責(zé)任，不完全符合面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想。UML共包括五種類圖 [31]，用例圖、靜態(tài)圖、行為圖、交互圖、實現(xiàn)圖?！皩崿F(xiàn)”指模型建筑塊之間的一種語義聯(lián)系，一個規(guī)定一組約定(協(xié)議)，另一個負責(zé)實現(xiàn)。后來引入了對UML的支持，對面向?qū)ο笳Z言如 C++、Java、C等支持不錯。根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)值，判斷每個個體是不是滿足優(yōu)化準(zhǔn)則，如果不滿足就需要繼續(xù)進行下一代個體的生產(chǎn)，可以通過交叉、變異操作產(chǎn)生出新的個體，從而構(gòu)成新的種群，再計算新種群中每個個體的適應(yīng)度函數(shù)值，這些值滿足優(yōu)化準(zhǔn)則就停止迭代，否則繼續(xù)產(chǎn)生下一代種群，直到滿足優(yōu)化準(zhǔn)則為止。八十年代末排課問題的研究有了新的發(fā)展，Kirkpatrick等人在八十年代末提出著名的模擬退火算法[38]，屬于基于迭代求解策略的一種隨機尋優(yōu)方法，但是對于尋求最優(yōu)解仍然無能無力。 系統(tǒng)總體目標(biāo)我國高校信息化建設(shè)已經(jīng)出局規(guī)模，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)原來越完善。經(jīng)實際考察、需求溝通和研究，與學(xué)生管理工作相關(guān)的各職能部門的組織職能如圖31所示。（6）貧困生社會活動信息維護。 系統(tǒng)用例（1）學(xué)工處人員用例學(xué)工人員的用例如圖32所示。圖35 學(xué)生用例 時序圖（1）學(xué)生登錄時序圖在學(xué)生登錄時序圖中，首先學(xué)生輸入用戶名和密碼，在登入成功之后，對個人信息進行錄入，信息錄入好之后，可能會進行信息更改，修改個人信息之后還需保存?zhèn)€人信息，將數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中。圖38 學(xué)生選課時序 （4）學(xué)生信息錄入時序圖在新生錄取完成后，由招生就業(yè)辦提供學(xué)生檔案資料，批量導(dǎo)入后就完成學(xué)生基本信息初始化，此后，其其它的一些詳細信息可以由學(xué)生本人登錄系統(tǒng)進行錄入。高校學(xué)生管理系統(tǒng)必須讓用戶感受到良好的系統(tǒng)性能，從視覺、易用、好用為基本出發(fā)點，在高校內(nèi)部需要結(jié)合傳統(tǒng)的客戶端使用習(xí)慣，滿足用戶的實際需要，全面兼顧技術(shù)、應(yīng)用與發(fā)展的和諧統(tǒng)一。軟件的設(shè)計要能體現(xiàn)最新的理論成果，最新的開發(fā)技術(shù)，最新的管理思想，最新的設(shè)計方法。應(yīng)具備完善的多級別安全控制；采用驗證、數(shù)字簽名、存取控制、加密等多種技術(shù)手段，通過角色定義安全級別，把安全控制貫穿系統(tǒng)各個層次。 （3）系統(tǒng)運行安全系統(tǒng)運行安全需要采用一些必須的措施來保證，包括在系統(tǒng)運行中啟動專門的監(jiān)控程序，監(jiān)控程序的行為；在系統(tǒng)運行中記錄系統(tǒng)的操作日志，在出問題時，對定位問題根源有很大幫助；在系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的異常信息進行捕獲。因此，在開發(fā)的時候遵循以下原則：實用原則對任何一個信息系統(tǒng)來說，實用是最重要的，能夠為用戶提供良好的服務(wù)。一般 Web 應(yīng)該系統(tǒng)應(yīng)從用戶安全、網(wǎng)絡(luò)層安全、用戶程序、系統(tǒng)安全的安全和數(shù)據(jù)安全等五個方面加以關(guān)注和設(shè)計。業(yè)務(wù)層基礎(chǔ)為JAVAEE 技術(shù)架構(gòu)。 改進的回溯排課算法排課實際情況進行設(shè)計，將班級、課程和教師在一般回溯排課算法中相對獨立的三個維度融合為一個維度，將五個維度的排課問題簡化為教學(xué)計劃、教室和時間片這三個維度的排課組合問題。Student為學(xué)生類，Teacher為教師類，Major為專業(yè)類，Course為課程類，Score為分?jǐn)?shù)類，Award為獎勵類。用戶需要輸入賬號和密碼進行登錄，當(dāng)?shù)卿洺晒?，根?jù)用戶角色進入到不同的系統(tǒng)界面。圖410 權(quán)限角色設(shè)計 數(shù)據(jù)庫設(shè)計信息系統(tǒng)是處理數(shù)據(jù)的過程，其核心和基礎(chǔ)在于數(shù)據(jù)庫?，F(xiàn)在簡單介紹一下1NF（第一范式）、2NF（第二范式）、3NF（第三范式），另有第四范式和第五范式（第四范式和第五范式屬于范式中的較高要求的范式）[20]。 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計主要是進行數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計，即將數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能的要求和功能模塊的劃分進行分類、分組，對其系統(tǒng)和邏輯層次重新組織，面向用戶，確定學(xué)生管理系統(tǒng)的各個組成部分的數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)[27]。 （2）CourseRoomTypeId字段是教室類型表的主鍵，現(xiàn)階段設(shè)置了普通教室、室外場地、實驗教室、多媒體四類教室類型。學(xué)生的困難補助類型不能為空。import 。 /**設(shè)定Oracle數(shù)據(jù)庫連接驅(qū)動*/ private final static String DB_DRIVER = 。表48困難補助學(xué)生表字段名稱數(shù)據(jù)類型是否為空備注studentIdlong否學(xué)生編號，主鍵helpType Varchar（100）否補助類型helpNameVarchar(100)是 補助名稱helpDateVarchar（100）是補助日期helpMoneyVarchar（100）是補助金錢 小結(jié)首先介紹了系統(tǒng)設(shè)計原則，從軟硬件兩方面設(shè)計了系統(tǒng)架構(gòu)，進行了系統(tǒng)的類設(shè)計，詳細說明了登錄和權(quán)限模塊的設(shè)計，最后進行了數(shù)據(jù)庫設(shè)計。teacherId字段和CourseId字段是教師信息表和課程信息表的主鍵，課程表保存排課系統(tǒng)中的班級信息。系統(tǒng)涉及對象非常多，此處僅列舉部分