【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 學(xué) 校領(lǐng)導(dǎo)提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的信息服務(wù)。 3） 已有信息系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)不統(tǒng)一，系統(tǒng)難以集成和維護(hù)，擴(kuò)展性差。 因此，在這種情況下，多方面借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家高等 教育信息化過(guò)程中所取得的成功經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)其他高校信息化建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)吸收它們的失敗教訓(xùn)，在校園信息化建設(shè)過(guò)程中就可以做到趨利避弊，以最低的成本和最高的速度來(lái)推進(jìn)高校的信息化建設(shè)。 而且，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和校園網(wǎng)的升級(jí)，硬件和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不再成為阻礙校園信息系統(tǒng)的建設(shè)瓶頸，管理信息系統(tǒng)建設(shè)已得到越來(lái)越多高校的重視，并作為各大高校持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)保障。縱觀我國(guó)各高校的發(fā)展情況，大部分高校，特別是發(fā)展中高校為了增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)能力，提高教學(xué)管理效率和教學(xué)質(zhì)量，正在完善教務(wù)管理模式，長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 3 實(shí)現(xiàn)流程再造 。 學(xué)校信息化的建設(shè) 也以“教務(wù)綜合管理信息系統(tǒng)”為核心，逐步向外延伸，最終實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化校園”。 課題研究背景 隨著近年來(lái)我國(guó)教育改革的深化，素質(zhì)教育的全面推進(jìn)，高校擴(kuò)招政策的出臺(tái)，各高校辦學(xué)規(guī)模不斷擴(kuò)大，教學(xué)資源日益緊張。對(duì)管理部門來(lái)說(shuō)，不僅增加了工作量，更增加了工作難度，管理手段落后將直接影響教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平。如何充分利用緊缺的教學(xué)資源，提高資源的使用率，處理成倍增長(zhǎng)的信息量，已成為管理職能部門共同關(guān)心的焦點(diǎn)。 面對(duì)這一挑戰(zhàn)，許多高校紛紛啟動(dòng)并加快了數(shù)字化校園建設(shè)的步伐，相繼建成了校園網(wǎng)，搭建了數(shù)字化校園的硬件平臺(tái) ，部分高校購(gòu)置了管理系統(tǒng)，部分高校開(kāi)發(fā)了單項(xiàng)管理模塊，但是，不少軟件在實(shí)際使用過(guò)程中或多或少存在一些缺陷：如管理模式滯后，缺乏與信息技術(shù)相匹配的管理理念；功能單一，不能涵蓋高校管理部門的諸多方面；可用性不強(qiáng)，大量的實(shí)際問(wèn)題得不到解決；缺乏統(tǒng)一規(guī)劃和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 隨著學(xué)生人數(shù)的增多，教務(wù)管理的難度也越來(lái)越大，迫切需要建立教務(wù)管理信息系統(tǒng)。通過(guò)該管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)信息的快速傳遞，可以充分發(fā)揮室、部、系教學(xué)管理的職能，可以改變教務(wù)管理效率低、工作無(wú)序、信息反饋滯后等狀態(tài)，從而全面實(shí)現(xiàn)教務(wù)管理的網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化、數(shù)字化。 為便于更好的利用學(xué)校校園網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)信息的高效管理和共享，長(zhǎng)安大學(xué) 電子與控制工程學(xué)院 決定開(kāi)發(fā)一套基于 B/S 結(jié)構(gòu)的教務(wù)管理信息系統(tǒng)。 本文所做的主要工作 本文以所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的基于 B/S（ Browser/Server） 結(jié)構(gòu)的 教務(wù) 管理信息系統(tǒng)為背景，對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中的主要問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，主要完成了以下工作： （ 1）本文首先分析了 C/S（ Client/Server） 和 B/S 兩種管理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式的特點(diǎn)，結(jié)合系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的需要確定了多層 B/S 結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)模式，對(duì)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的選型做了介紹。 （ 2） 給出了系 統(tǒng)的功能、性能、環(huán)境、界面及安全需求分析，并且根據(jù)前期的調(diào)查和功能分析，給出了系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)圖 及數(shù)據(jù)流圖 。 （ 3）給出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)的大體框架，并在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)的模塊設(shè)計(jì)與各第一章 緒論 4 模塊的具體功能進(jìn)行了詳細(xì)闡述。 （ 4）在系統(tǒng)的安全方面主要介紹了基于角色控制（ RBAC）技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用及其它安全措施的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 本章小結(jié) 本章主要概述了本課題的研究背景、內(nèi)容和開(kāi)發(fā)意義，分析了國(guó)內(nèi)管理信息系統(tǒng)方面的發(fā)展現(xiàn)狀，根據(jù)實(shí)際情況提出了系統(tǒng)地開(kāi)發(fā)方案，指出了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的重要作用，最后對(duì)本文情況作了簡(jiǎn)單的介紹。 長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 5 第二章 相關(guān)技術(shù)綜述 管理信息系統(tǒng)（ MIS） 管理信息系統(tǒng) 概述 管理信息系統(tǒng)（ Management Information System， MIS）是綜合運(yùn)用了管理科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)等科學(xué)知識(shí)的方法，以計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代通訊技術(shù)為基本信息處理手段和傳輸工具的、能為管理決策者提供信息服務(wù)的人機(jī)系統(tǒng)。它是一個(gè)能夠進(jìn)行信息的收集、傳遞、存儲(chǔ)、處理、維護(hù)和使用的人機(jī)系統(tǒng)。管理信息系統(tǒng)的主要任務(wù)是利用 TPS（事物處理系統(tǒng) Transaction Processing System）和大量定量化的科學(xué)管理 方法實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和管理過(guò)程的預(yù)測(cè)、管理、調(diào)節(jié)、規(guī)劃和控制。 教務(wù)管理系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段： 一是以單機(jī)和獨(dú)立的業(yè)務(wù)系統(tǒng)為主體的教務(wù)管理信息系統(tǒng)發(fā)展階段（ 20 世紀(jì) 80 年代到 90 年代初期）。這一階段計(jì)算機(jī)硬件的價(jià)格開(kāi)始降低，為其在國(guó)內(nèi)普及應(yīng)用提供了條件。正是在這一時(shí)期，計(jì)算機(jī)走入了教育行業(yè)。但這時(shí)的教務(wù)管理信息系統(tǒng)幾乎都處于功能間的相互獨(dú)立狀態(tài)，大量的數(shù)據(jù)是以獨(dú)享方式存在的，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)信息的整合。 二是以局域網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)教務(wù)管理信息系統(tǒng)發(fā)展階段（ 90 年代中后期至今）。這一階段網(wǎng)絡(luò)迅速崛起，網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)庫(kù)逐步普遍應(yīng)用。這時(shí)的教務(wù)管理系統(tǒng)的建設(shè)以先進(jìn)的教育思想和基于 Web 的教務(wù)計(jì)算理念為指導(dǎo)，以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐，以開(kāi)放式、交互式、共享式為原則，力圖建設(shè)一個(gè)信息安全可靠、傳輸快速、分散處理、集中優(yōu)化、資源共享的教務(wù)管理環(huán)境。教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)始注重?cái)?shù)據(jù)共享，即開(kāi)始考慮不同部門之間的數(shù)據(jù)交換問(wèn)題。這使學(xué)校整體教務(wù)管理的效率得到了很大程度的提高，重復(fù)工作也逐漸得以避免 [34]。 就主流的教務(wù)管理信息系統(tǒng)產(chǎn)品而言，除了產(chǎn)品名稱不同外，主要的功能模塊都很相似。主要功能模塊包括：系統(tǒng)及權(quán)限管理、公共信息管理、 學(xué)籍成績(jī)管理、教師管理、畢業(yè)管理、 考試 管理、教材管理、教學(xué)計(jì)劃管理、選課系統(tǒng)、排課系統(tǒng)、教務(wù)辦公等。 從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上看，大部分教務(wù)管理系統(tǒng)采用了比較適于網(wǎng)絡(luò)方式并易于升級(jí)維護(hù)的B/S 結(jié)構(gòu)方式，也有一部分校園管理軟件還維持著 C/S 的結(jié)構(gòu)。此外，也有一部分軟件支持 B/S、 C/S 及 Lotus Domino 多種結(jié)構(gòu)，或在 B/S 內(nèi)含其它結(jié)構(gòu)。整體來(lái)說(shuō)，教務(wù)管理系統(tǒng)正在經(jīng)歷著從 C/S 向 B/S 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的重大變革。 第二章 相關(guān)技術(shù)綜述 6 C/S 模式 C/S 結(jié)構(gòu)是一種客戶端 /服務(wù)器方式，基本工作方式是客戶程序向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器發(fā)送SQL 請(qǐng)求 ，服務(wù)器返回?cái)?shù)據(jù)和結(jié)果。這種結(jié)構(gòu)在近些年不但得到了廣泛應(yīng)用，而且相當(dāng)成功，現(xiàn)在仍然有著大量的管理系統(tǒng)采用 C/S 結(jié)構(gòu)如酒店管理系統(tǒng)，醫(yī)藥管理系統(tǒng)等，而且部分應(yīng)用采用 C/S 方式完全滿足使用需要。 C/S 結(jié)構(gòu)如圖 所示 ： 圖 形 用 戶 界 面業(yè) 務(wù) 邏 輯 接 口業(yè) 務(wù) 邏 輯 實(shí) 現(xiàn)D B M S數(shù) 據(jù) 訪 問(wèn) 接 口客 戶 端服 務(wù) 器 圖 C/S 結(jié)構(gòu) 在基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理中， C/S 二層計(jì)算模式具有里程碑意義。這種模式在 20 世紀(jì) 80 年代后期開(kāi)始引入業(yè)界。它為多用戶系統(tǒng)提供了前所未有的雙向交流感和靈活性，革命性的改變了傳統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計(jì)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式，很快便在各種類 型的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)中獲得了廣泛應(yīng)用，到 20 世紀(jì) 90 年代初期，這種計(jì)算模式已成為業(yè)界的主流技術(shù)。C/S 二層計(jì)算模式的基本結(jié)構(gòu)如圖 所示 。 客戶端提供用戶界面、運(yùn)行邏輯處理應(yīng)用，數(shù)據(jù)服務(wù)器接受客戶端 SQL 語(yǔ)句并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢，然后返回查詢結(jié)果。用一個(gè)形象的比喻來(lái)描述就是：服務(wù)器端像一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，主要功能是存儲(chǔ)原材料和成品，但并不進(jìn)行加工，而客戶端就 像 最后的加工車間，完成從原料到成品的整個(gè)制造過(guò)程，然后將成品存儲(chǔ)到倉(cāng)庫(kù)。由于業(yè)務(wù)的處理邏輯主要在客戶機(jī)端執(zhí)行，因此這種結(jié)構(gòu)也被成為胖客戶 (Fat client)結(jié) 構(gòu) 。 該結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)和運(yùn)行的環(huán)境簡(jiǎn)單。 但也正是這種結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生了問(wèn)題： （ 1） 效率低下，由于客戶端和服務(wù)器直接連接，服務(wù)器將消耗部分系統(tǒng)資源用于長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 7 處理與客戶端的連接工作。當(dāng)同時(shí) 有 大量客戶端 發(fā)送 數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器有限的資源將被用于頻繁的與客戶端的連接，從而無(wú)法及時(shí) 響應(yīng) 數(shù)據(jù)請(qǐng)求 。 客戶端數(shù)據(jù)請(qǐng)求堆積的直接后果將導(dǎo)致系統(tǒng)整體運(yùn)行效率大幅度降低，甚至崩潰。 （ 2） 可靠性差。 C/S 結(jié)構(gòu)中，客戶端用于程序直接與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器打交道，因此客戶端擁有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的足夠權(quán)限，這就存在極大的隱患，如果數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器因某種 原因停機(jī)，那么整個(gè)系統(tǒng)將趨于癱瘓。 （ 3） 維護(hù)困難，所開(kāi)發(fā)的程序移植性差。由于應(yīng)用邏輯被封裝在客戶端程序里，因而不能對(duì)其進(jìn)行集中控制和管理，一旦需要更新或修改，就必須更新所有客戶端。 當(dāng)然， C/S 的缺點(diǎn)是隨著技術(shù)的發(fā)展而凸現(xiàn)出來(lái)的，這些問(wèn)題是兩層結(jié)構(gòu)本身的原生性問(wèn)題，僅僅依靠對(duì)二層結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)枝末節(jié)的修補(bǔ)和開(kāi)發(fā)，無(wú)法很好解決。要真正解決這些問(wèn)題，必須從根本上改變這種二層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 B/S 模式 B/S 結(jié)構(gòu)是一種瀏覽器 /服務(wù)器方式， B/S 三層體系結(jié)構(gòu)下，表示層 (Presentatioon)、功能層 (Business Logic)、數(shù)據(jù)層（ Data Service）被割成三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單元： B/S 結(jié)構(gòu)如圖 所示 ： 圖 形 用 戶 界 面用 戶 界 面 服 務(wù) 用 戶 界 面 服 務(wù)瀏 覽 器D B M S數(shù) 據(jù) 服 務(wù)數(shù) 據(jù) 服 務(wù)業(yè) 務(wù) 應(yīng) 用 服 務(wù)C I C S數(shù) 據(jù) 服 務(wù)W e b 服 務(wù)客 戶 端中 間 層數(shù) 據(jù) 層多 層 架 構(gòu)W i n d o w s 客 戶 端多 層 架 構(gòu)瀏 覽 器 客 戶 端 圖 B/S 結(jié)構(gòu) 第二章 相關(guān)技術(shù)綜述 8 第一層 表示層： Web 瀏覽器 在表示層中包含系統(tǒng)的顯示邏輯，位于客戶端。它的任務(wù)是由 Web 瀏覽器向網(wǎng)絡(luò)上的某一 Web 服務(wù)器提出服務(wù)請(qǐng)求， Web 服務(wù)器對(duì)用戶身份進(jìn)行驗(yàn)證后用 HTTP 協(xié)議把所需的主頁(yè)傳送給客戶端，客戶機(jī)接受傳來(lái)的主頁(yè)文件，并把它顯示在 Web 瀏覽器上。 第二層 功能層：也被稱為中間層，具有應(yīng)用 程序擴(kuò)展功能的應(yīng)用服務(wù)器和 Web 服務(wù)器。 在功能層中包含系統(tǒng)的事務(wù)處理邏輯，位于 Web 服務(wù)器端。它的任務(wù)是接受用戶的請(qǐng)求，首先需要執(zhí)行相應(yīng)的擴(kuò)展應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行連接，通過(guò) SQL 等方式向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器提出數(shù)據(jù)處理申請(qǐng)， 然后 等數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器將數(shù)據(jù)處理的結(jié)果提交給 Web 服務(wù)器，再由 Web 服務(wù)器傳送回客戶端。 第三層 數(shù)據(jù)層：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器 在數(shù)據(jù)層中包含系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理邏輯，位于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器端。它的任務(wù)是接受 Web服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操縱的請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、修改、更新等功能，把運(yùn)行結(jié)果提交給 Web 服務(wù)器。 三層 B/S 結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： 具有靈活的硬件系統(tǒng)構(gòu)成及更好的支持分布式環(huán)境。 面向?qū)ο蟮哪K化組件設(shè)計(jì)可以提高開(kāi)發(fā)速度，同時(shí)擁有較高的性能。 采用瘦客戶端模式，客戶端都是標(biāo)準(zhǔn)的瀏覽器，使用方便簡(jiǎn)單。業(yè)務(wù)邏輯集中使系統(tǒng)管理簡(jiǎn)單，維護(hù)、升級(jí)方便，有很高的可用性。 系統(tǒng)負(fù)載分布在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 、 應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)量可以根據(jù)訪問(wèn)量來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展配置，當(dāng)用戶數(shù)量增多時(shí)，性能不會(huì)明顯下降。 系統(tǒng)的擴(kuò)展性大大增強(qiáng)。由于系統(tǒng)模塊化，使得系統(tǒng)很容易在縱向和水平兩個(gè)方向拓展：一方面可以將系統(tǒng)升級(jí)為更大、更有力的平 臺(tái)，同時(shí)也可以適當(dāng)增加規(guī)模來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 [56]。 仔細(xì)分析不難看出，三層的 B/S 體系結(jié)構(gòu)是把二層 C/S 結(jié)構(gòu)的事務(wù)處理邏輯模塊從客戶機(jī)的任務(wù)中分離出來(lái)，由單獨(dú)組成的一層來(lái)負(fù)擔(dān)其任務(wù)，這樣客戶機(jī)的壓力大大減輕了，把負(fù)荷均衡地分配給了應(yīng)用服務(wù)器，于是由原來(lái)的兩層的 C/S 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成三層的B/S 結(jié)構(gòu)。 長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 9 C/S 和 B/S 比較 （ 1） 開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn) 。 C/S 所采用的標(biāo)準(zhǔn)只要在內(nèi)部統(tǒng)一就可，它的應(yīng)用往往是專用的。 B/S 所采用的標(biāo)準(zhǔn)都是開(kāi)放的、非專用的，是經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化組織所確定的而非單一廠商所制定，保證了其應(yīng)用 的通用性和跨平臺(tái)性。 （ 2） 較低的開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本 。 C/S 的應(yīng)用必須開(kāi)發(fā)出專用的客戶端軟件，無(wú)論是安裝、配置還是升級(jí)都需要在所有的客戶機(jī)上實(shí)施，極大地浪費(fèi)了人力和物力。 B/S 的應(yīng)用只需在客戶端裝有通用的瀏覽器即可，維護(hù)和升級(jí)工作都在服務(wù)器端進(jìn)行，不需對(duì)客戶端進(jìn)行任何改變，故而大大降低了開(kāi)發(fā)和維護(hù)的成本。 （ 3） 使用簡(jiǎn)單，界面友好 。 C/S 用戶的界面是由客戶端軟件所決定的，其使用的方法和界面各不相同，每推廣一個(gè) C/S 系統(tǒng)都要求用戶從頭學(xué)起，難以使用。 B/S 用戶的界面都統(tǒng)一在瀏覽器上，瀏覽器易于使用、界面友好， 不須再學(xué)習(xí)使用其它的軟件，一勞永逸的解決了用戶的使用問(wèn)題。 （ 4） 客戶端消腫 。 C/S 的客戶端具有顯示與處理數(shù)據(jù)的功能，對(duì)客戶端的要求很高，是一個(gè) 胖 客戶機(jī)。 B/S 的客戶端不再負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的存取和復(fù)雜數(shù)據(jù)計(jì)算的等任務(wù)，只需要其進(jìn)行顯示，充分發(fā)揮了服務(wù)器的強(qiáng)大作用，這樣就大大的降低了對(duì)客戶端的要求，客戶端變得非常瘦 。 （ 5） 系統(tǒng)靈活 。 C/S 系統(tǒng)的三部分模塊中有一部分需改變就要關(guān)聯(lián)到其它模塊的變動(dòng)，使系統(tǒng)極難升級(jí)。 B/S 系統(tǒng)的三部分模塊各自相對(duì)獨(dú)立，其中一部分模塊改變時(shí)其它模塊不受影響，系統(tǒng)改進(jìn)變得非常 容易，且可以用不同廠家的產(chǎn)品來(lái)組成性能更佳的系統(tǒng)。 （ 6） 保障系統(tǒng)的安全性 。 在 C/S 系統(tǒng)中由于客戶機(jī)直接與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行連接，用戶可以很輕易的改變服務(wù)器上的數(shù)據(jù)，無(wú)法保證系統(tǒng)的安全性。 B/S 系統(tǒng)在客戶機(jī)與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間增加了一層 Web 服務(wù)器，使兩者不再直接相連，客戶機(jī)無(wú)法直接對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)操縱，