【文章內(nèi)容簡介】 理信息化工作是一項全新的事業(yè)，發(fā)展速度很快，對技術(shù)的依賴程度高。 國外研究現(xiàn)狀 在信息化浪潮席卷全球、日益滲透到社會生活各個領(lǐng)域的今天，數(shù)字化校園建設(shè)如火如荼。特別是，歐美、日本等發(fā)達(dá)國家高度重視信息化建設(shè)，早在 20 世紀(jì) 90 年代初幾乎所有的 高校便建成了比較完善的校園網(wǎng)，各個職能部門都基本實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、信息化管理。目前國外在教務(wù)管理軟件的設(shè)計和開發(fā)方面處于領(lǐng)先地位，不論是在開發(fā)的方法上還是在軟件的使用率上都很成功。 2 關(guān)鍵技術(shù) Qt Creator Qt Creator 是跨平臺的 Qt IDE， Qt Creator 是 Qt 被 Nokia 收購后推出的一款新的輕量級 集成開發(fā)環(huán)境 （ IDE）。此 IDE 能夠跨平臺運行，支持的系統(tǒng)包括 Linux（ 32 位及 64 位）、 Mac OS X 以及 Windows。根據(jù)官方描述， Qt Creator 的設(shè)計目標(biāo)是使開發(fā)人員能夠利用 Qt 這個 應(yīng)用程序 框架更加快速及輕易的完成開發(fā)任務(wù)。QtCreator 主要是為了幫助新 Qt 用戶更快速入門并運行項目，還可提高有經(jīng)驗的 Qt 開發(fā)人員的工作效率。 使用強(qiáng)大的 C++ 代碼編輯器 可快速編寫代碼 。 語法標(biāo)識和代碼完成功能輸入時進(jìn)行靜態(tài)代碼檢驗以及提示樣式上下文相關(guān)的幫助代碼折疊括號匹配和括號選擇模式高級編輯功能 。 采用 C++語言設(shè)計，編碼規(guī)范清晰，關(guān)鍵算法或處理須加注釋說明。 Qt Creator 是一款跨平臺的集成開發(fā)環(huán)境，特別針對 Qt 開發(fā)者，是 Qt SDK 組成的一部分，可運行于 Windows, Linux/X11 及 Mac OS X 等桌面操作系統(tǒng)，允許開發(fā)者為多桌面環(huán)境及 移動設(shè)備平臺創(chuàng)建應(yīng)用程序。它包括一個可視化調(diào)試工具和集成的 GUI 版面和外形設(shè)計師。這個編輯器的功能包括 語法高亮度顯示 和 自動完成 。 Qt Creator 在 Linux 上，使用 GCC 的 C++ 編譯器。在 Windows，默認(rèn)安裝它可以使 用MinGW 或 MSVC。從源代碼編譯時，也可以使用 cdb。 QT Creator 是一個跨平臺的 C++ GUI 應(yīng)用構(gòu)架，它提供了豐富的 窗口控件，具有面向?qū)ο?、易于擴(kuò)展、組件編程等特點，最為引人注目的是目前在 Linux 上最為流行的 KDE 的桌面環(huán)境，它就是建立在 QT 庫的基礎(chǔ)之上。 QT 支持多種平臺，隨著 KDE 的快速發(fā)展普及， QT 很有可能成為 Linux 系統(tǒng)窗口平臺上進(jìn)行軟件開發(fā)的 GUI 首選工具。 信號和槽是 QT 的核心機(jī)制，要學(xué)會 QT 編程那么就必須對信號和槽機(jī)制有所了解。信號和槽機(jī)制是一種接口，應(yīng)用在對象之間的通信，是 QT 的核心特性，同時也是 QT 區(qū)別于其它種類工具包的重要地方。信號和槽機(jī)制是 QT 自行定 義的一種通信機(jī)制，它獨立于標(biāo)準(zhǔn)的 C/C++ 語言，所以必須要正確的處理好信號和槽機(jī)制，這里借助 moc（ Meta Object Compiler）工具，該 moc 工具是一個 C++的預(yù)處理工具，為事件處理自動生成所需要的附加處理代碼。 在我們所熟知的多種 GUI 工具包中，窗口小控件 (widget) 都有一個回調(diào)函數(shù)用來響應(yīng)它們能觸發(fā)的動作，這個回調(diào)函數(shù)通常是一個指針，它指向某個函數(shù)。但是，在 QT 中信號和槽機(jī)制取代了這些函數(shù)指針，使得人們在編寫這些通信程序時更為簡潔明了。 信號和槽機(jī)制能使用任意數(shù)量、任 意類型的參數(shù)。在這里我設(shè)計的主窗口命名為：mainwindow。 所有從 QObject 或其子類 ( 例如 Qwidget) 派生的類都可以包含信號和槽機(jī)制。當(dāng)對象改變狀態(tài)時，信號就由該對象發(fā)射出去，這就是對象所要做的事情，但它不知道另一端是誰在接收這個信號，這就是所謂的信息封裝，它保證對象被當(dāng)作一個真正的組件來使用。槽被用來接收信號，它們是對象成員函數(shù)，稱為槽函數(shù)。但槽函數(shù)并不知道是否有信號和自己相連。而且，對象也不了解具體的通信機(jī)制。 在編程時可以將多個信號與單個槽函數(shù)進(jìn)行連接，也可以將單個信號與多個 槽函數(shù)進(jìn)行連接，甚至也可以將一個信號和另外一個信號相連，這時無論第一個信號在何時發(fā) 射，那么都將立刻發(fā)射第二個信號?？傊盘柵c槽機(jī)制構(gòu)成了一個很強(qiáng)大的控件編程機(jī)制。 UML 統(tǒng)一建模語言（ UML， 英語 ： Unified Modeling Language）是非專利的第三代 建模和 規(guī)約語言 。 UML 是一種開放的方法，用于說明、可視化、構(gòu)建和編寫一個正在開發(fā)的、面向?qū)ο蟮摹④浖芗到y(tǒng) 的制品的開放方法。 UML 展現(xiàn)了一系列最佳工程實踐，這些最佳實踐在對大規(guī)模，復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行建模方面，特別是在 軟件架構(gòu) 層次已經(jīng)被驗證有效。 UML 集成了 Booch， OMT 和 面向?qū)ο筌浖こ?的概念，將這些方法融合為單一的，通用的，并且可以廣泛使用的建模語言。 UML 打算成為可以對并發(fā)和分布式系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)建模語言。 UML 并不是一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但在 Object Management Group 的主持和資助下， UML正在逐漸成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 OMG 之前曾經(jīng)呼吁業(yè)界向其提供有關(guān) 對象導(dǎo)向 的理論及實現(xiàn)的方法，以便制作一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)能浖ＵZ言（ Software Modeling Language）。有很多業(yè)界的領(lǐng)袖亦真誠地回應(yīng) OMG，幫助她建立 一個業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。 許多人通過 UML 認(rèn)識了用例， UML 定義為 展現(xiàn)用例的圖形符號 。 UML 并沒有為描述用例定義書寫格式的標(biāo)準(zhǔn)，因此許多人誤認(rèn)為這些圖形符號就是用例本身；然而，圖形符號只能給出最簡單的一個或一組用例的概要。 UML 是用例圖形符號最流行的標(biāo)準(zhǔn)。但是，還有一些其它的可選擇的標(biāo)準(zhǔn)。 用例（ 英語 ： use case），或譯使用案例、用況，是 軟件工程 或 系統(tǒng)工程 中對系統(tǒng)如何反應(yīng)外界請求的描述，是一種通過用戶的使用場景來獲取需求的技術(shù)。每個用例提供了一個或多個場景，該場景說明了系統(tǒng)是如何和最終用戶或其它系統(tǒng)互動，也就是誰可以用系統(tǒng)做什么，從而獲得一個明確的業(yè)務(wù)目標(biāo)。編寫用例時要避免使用技術(shù)術(shù)語，而應(yīng)該用最終用戶或者領(lǐng)域?qū)＜业恼Z言。用例一般是由軟件開發(fā)者和最終用戶共同創(chuàng)作的。 在 1986 年， Ivar Jacobson， UML 和 瑞理統(tǒng)一過程 的重要貢獻(xiàn)者，提出了用例的概念。 Jacobson 的思想很有影響力，也很有發(fā)展力。之后在這個科目上又有很多貢獻(xiàn)，在定義用例是什么和怎么有效的書寫用例方面最重要，最有影響力也最全面的，是Alistair Cockburn，他寫的書籍是《編寫有效用例》。 用例迅速成為獲取功能需求最常用的手段。用例最初是和面向?qū)ο笠煌岢龅?。但是它不止局限于面向?qū)ο笙到y(tǒng)，因為用例實質(zhì)上不是面向?qū)ο蟆? 用例圖包含一組用例。每一用例用橢圓表示，放置在矩形框中；矩形框表示整個系統(tǒng)。矩形框外畫如圖所示的小人，表示參與者。參與者不一定是人，可以是其他軟件、硬件等等。某一參與者與某一用例用線連起來，表示該參與者和該用例有交互。 3 可行性分析及總體設(shè)計 系統(tǒng)業(yè)務(wù)價值 系統(tǒng)設(shè)計工作應(yīng)該自頂向下地進(jìn)行。首先設(shè)計總體結(jié)構(gòu)，然后再逐層深入，直至進(jìn)行每一個模塊的設(shè)計。總體設(shè)計主要是指在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，對整個系統(tǒng)的劃分（子系統(tǒng)）、機(jī)器設(shè)備（包括軟、硬設(shè)備）的配置、數(shù)據(jù)的存貯規(guī)律以及整個系統(tǒng)實現(xiàn)規(guī)劃等方面進(jìn)行合理的安排。 系統(tǒng)設(shè)計又稱為物理設(shè)計，是開發(fā)管理信息系統(tǒng)的第二階段，系統(tǒng)設(shè)計通?？煞譃閮蓚€階段進(jìn)行，首先是總體設(shè)計，其任務(wù)是設(shè)計系統(tǒng)的框架和概貌，并向用戶單位和領(lǐng)導(dǎo)部門作詳細(xì)報告并認(rèn)可，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行第二階段 ― ― 詳細(xì)設(shè)計，這兩部分工作是互相聯(lián)系的，需要交叉進(jìn)行，本章將這兩個部分內(nèi)容結(jié)合起來進(jìn)行介紹。 系統(tǒng)設(shè)計是開發(fā)人員進(jìn)行的工作，他們將系統(tǒng)設(shè)計階段得到的目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型轉(zhuǎn)換為目標(biāo)系統(tǒng)的物理模型，該階段得到工作成果 ―― 系統(tǒng)設(shè)計說明書是下一個階段系統(tǒng)實施的工作依據(jù)。 現(xiàn)如今高等院校的招生人數(shù)越來越多，必然就會有大量的學(xué)生信息、教師信息及課程信息需要處理。如果只靠人力來完成，這將會變成一項非常繁瑣、復(fù)雜的工作，而且還有可能出現(xiàn)很多意想不到的錯誤，給管理這些數(shù)據(jù)帶來了極大的不便，越來越不適合高校的發(fā)展需要。因此，為了提 高教務(wù)管理工作的效率，減少錯誤的出現(xiàn)，節(jié)約大量的人力資源，教務(wù)管理也已經(jīng)從手工操作轉(zhuǎn)到計算機(jī)自動化信息處理階段，所有高校都迫切需要計算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行教務(wù)信息的輔助管理。 本文采用結(jié)構(gòu)化分析的方法，詳細(xì)闡述了一個功能比較強(qiáng)大的教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計流程、操作流程于涉及的一些關(guān)鍵技術(shù)。首先進(jìn)行了可行性分析，然后是系統(tǒng)分析，通過實際的業(yè)務(wù)流程調(diào)研，分析業(yè)務(wù)流程和系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)，完成了數(shù)據(jù)流分析和數(shù)據(jù)字典；然后是系統(tǒng)設(shè)計階段主要完成了功能模塊的劃分、闡述了系統(tǒng)設(shè)計的思想、數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計的工具及技術(shù)。該階段對本系統(tǒng) 各個模塊的功能進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計，形成了本系統(tǒng)的功能模塊圖；數(shù)據(jù)庫設(shè)計時先進(jìn)行了概念結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后進(jìn)行了邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計。最后完成了數(shù)據(jù)表的設(shè)計。 可行性分析 可行性分析也稱為可行性研究，是在調(diào)查的基礎(chǔ)上，針對新系統(tǒng)的開發(fā)是否具備必要性和可能性，對新系統(tǒng)的開發(fā)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會等方面進(jìn)行分析和研究，以避免投資失誤，保證新系統(tǒng)的開發(fā)成功。下面將分別從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會三個方面對高校學(xué)生學(xué)籍管理系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行分析和研究。 （ 1）技術(shù)可行性： 通過 衡量 是否 具備 完成 該系統(tǒng)所需 要 的 技術(shù) ， 通常可以按照 硬 、軟件的性能 規(guī)格 要 求、 運行 環(huán)境條件、 工作 人員 能力 水平和數(shù)量等 要素 去 分析 和 考慮 。 為了 使 該 系統(tǒng) 的 實施 能夠 更加順利， 我們 選擇現(xiàn)在比較熟悉的 QT 工具進(jìn)行 開發(fā) 平臺的 搭建 和設(shè)計， 同時選擇 SQLite 數(shù)據(jù)庫 進(jìn)行 數(shù)據(jù) 存儲 。 對于 硬件 來說 ，選擇 的 空間 還是 比較大 的 ， 因為 硬件配置越高 的 話， 網(wǎng)站 的運行 才可以 更 加 流暢。 由于現(xiàn) 如今的家用或 著商用 電腦 的 硬件配置水平 ，所以在 硬件方面， 系統(tǒng) 也 是可行的。 在軟件方面，由于 QT 和 SQLite 是兩個非常成熟的開發(fā)工具，無論在安全性、可用性、可靠性方面都毫無置疑，因此軟件方面是可行的。 （ 2）經(jīng)濟(jì)可行性： 經(jīng)濟(jì)可行性 指 我們所開發(fā) 的軟件能 夠為我們 帶來的經(jīng)濟(jì)效益 和 設(shè)計 開發(fā) 該軟件所 進(jìn)行 的投 入 相比是否相宜， 并且 還 得關(guān)注該 軟件 是 否 可以 真正 為 用戶帶來 一定 的經(jīng)濟(jì)效益 。此次所 開發(fā)的系統(tǒng) 就 是為 使用教務(wù)系統(tǒng)的人員節(jié)約 工作時間 ， 提 升工作效率， 保證 工作質(zhì)量，方便 管理和 操作而 設(shè)計 完成 的 。 經(jīng)過 論證， 在 經(jīng)濟(jì)可行性上來說， 開發(fā)該 系統(tǒng)是完全可行的。 該 軟件 的 開發(fā)工作不需要 花費 大量 的 財力和人力， 并且 是 由 個人獨立 地完成 設(shè)計， 不僅 可以節(jié)省許多費用，同時也可提高個人的實際動手能力。 （ 3）本系統(tǒng)是根據(jù)高校教務(wù)管理的實際工作情況開發(fā)研制的，是通過查閱大量的資料 的出的。本系統(tǒng)對用戶的要求，除了需要具備在 Microsoft Windows 平臺上使用個人電腦的知識外，并不需要特別的技術(shù)能力。 總體設(shè)計的基本原則 考慮到本系統(tǒng)的設(shè)計、實現(xiàn)和后期維護(hù)的方便，以及系統(tǒng)用戶使用的便利，所以必須采取一定的設(shè)計原則。其主要設(shè)計原則有： （ 1）簡易性：在實現(xiàn)系統(tǒng)的功能的同時，盡量讓系統(tǒng)操作簡單易懂，符合大多數(shù)操作員習(xí)慣的用戶界面這對于一個系統(tǒng)來說是非常重要的。 （ 2）針對性：本系統(tǒng)設(shè)計是針對高校教務(wù)管理的需求定向開發(fā)設(shè)計，所以具有專業(yè)突出和很強(qiáng)的針對性。 （ 3）實用性 ：要求本系統(tǒng)能夠滿足高?；镜慕虅?wù)管理的管理人員、學(xué)生的需要、老師的需要，因此具有良好的實用性。 （ 4）一致性：頁面整體設(shè)計風(fēng)格以及命名規(guī)則的一致性：整體頁面布局和用圖用色風(fēng)格及變量、類名和其他元素的命名規(guī)則保持一致。 （ 5）先進(jìn)性：作為新型的教務(wù)管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用 Qt 開發(fā)技術(shù)、 Sqlite 等被廣泛采用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫，因此本設(shè)計具有良好的先進(jìn)性，具體表現(xiàn)在其具有良好的可擴(kuò)展性，可開發(fā)性。 系統(tǒng)需求分析 所謂 需求分析 ，是指對要解決的問題進(jìn)行詳細(xì)的分析，弄清楚問題的要求，包括需要輸入什么 數(shù)據(jù)，要得到什么結(jié)果，最后應(yīng)輸出什么?？梢哉f，在軟件工程當(dāng)中的 “需求分析 ”就是確定要計算機(jī) “做什么 ”，要達(dá)到什么樣的效果?？梢哉f需求分析是做系統(tǒng)之前必做的。 功能需求主要是為了明確所開發(fā)的軟件必須具備的功能。教務(wù)管理系統(tǒng)是來自學(xué)生，教師和系統(tǒng)管理人員三個方面的要求。 學(xué)生的需求是查詢所有跟自己相關(guān)的信息，包括自己的個人信息、老師的一些基本信息，還有班級信息與自己的學(xué)籍信息。除此之外，學(xué)生可以修改自己的登錄系統(tǒng)的密碼。對于自己在校期間的一些獎罰也可以通過這個系統(tǒng)來查看。 教師的需求是在學(xué)生需求的基礎(chǔ)上，添加了對 學(xué)生成績信息的管理，包括對成績的增加、修改、刪除等操作。這些操作對管理員來說也是可以操作的，但這些操作同樣也是區(qū)別與學(xué)生權(quán)限的一些操作。教師也可以修改自己的登錄密碼，不過對于教師與學(xué)生來說如果忘記密碼，那么他們將無法登錄到系統(tǒng)中，只能找管理員去查看用戶在系統(tǒng)中輸入的密碼或者修改用戶的密碼。