【導(dǎo)讀】而且作為計算機(jī)應(yīng)用的一部分，使用計算機(jī)對學(xué)校的各類信息進(jìn)行管理，具有手工。些好處都可以極大的提高學(xué)校教務(wù)管理的效率。行之有效的教務(wù)管理系統(tǒng)的方案。文章介紹了該教務(wù)管理系統(tǒng)的需求分析部分，系統(tǒng)數(shù)。據(jù)庫設(shè)計部分以及系統(tǒng)功能設(shè)計部分等。此外，本系統(tǒng)本著以人為本的方針，界面友好，操作簡單，比較實用。

　　

【正文】 4 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計 開發(fā)環(huán)境及過程簡介 軟件開發(fā)流程即軟件設(shè)計思路和方法的一般過程，包括設(shè)計軟件的功能和實現(xiàn)的算武漢理工大學(xué) 武漢理工大學(xué) 法和方法、軟件的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和模塊設(shè)計、編程和調(diào)試、程序聯(lián)調(diào)和測試以及編寫、提交程序。 本教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計是基于 windows 平臺的，將使用 Qt 開發(fā)工具并且結(jié)合 slqite 數(shù)據(jù)庫來完成系統(tǒng)的全部功能，編程語言將使用 C++，利用其面向?qū)ο笈c 面向過程相結(jié)合的特點，開發(fā)出一個界面良好，操作簡單的系統(tǒng)。 詳細(xì)設(shè)計的主要任務(wù)是設(shè)計每個模塊的實現(xiàn)算法、所需的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。詳細(xì)設(shè)計的目標(biāo)有兩個：實現(xiàn)模塊功能的算法要邏輯上正確和算法描述要簡明易懂。 詳細(xì)設(shè)計的主要任務(wù)有： 1．為每個模塊確定采用的算法，選擇某種適當(dāng)?shù)墓ぞ弑磉_(dá)算法的過程，寫出模塊的詳細(xì)過程性描述。 2．確定每一模塊使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 3．確定模塊接口的細(xì)節(jié)，包括對系統(tǒng)外部的接口和用戶界面，對系統(tǒng)內(nèi)部模塊的接口，以及模塊輸入數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)及局部數(shù)據(jù)的全部細(xì)節(jié)。在詳細(xì)設(shè)計結(jié)束時，應(yīng)該把上述結(jié)果寫入 詳細(xì)設(shè)計說明書，并且通過復(fù)審形成正式文檔。交付給下一階段（編碼階段）的工作依據(jù)。 4．要為每一個模塊設(shè)計出一組測試用例，以便在編碼階段對模塊代碼（即程序）進(jìn)行預(yù)定的測試，模塊的測試用例是軟件測試計劃的重要組成部分，通常應(yīng)包括輸入數(shù)據(jù)，期望輸出等內(nèi)容。 概要設(shè)計是詳細(xì)設(shè)計的基礎(chǔ)，必須在詳細(xì)設(shè)計之前完成，概要設(shè)計經(jīng)復(fù)查確認(rèn)后才可以開始詳細(xì)設(shè)計。概要設(shè)計，必須完成概要設(shè)計文檔，包括系統(tǒng)的總體設(shè)計文檔、以及各個模塊的概要設(shè)計文檔。每個模塊的設(shè)計文檔都應(yīng)該獨(dú)立成冊。 詳細(xì)設(shè)計必須遵循概要設(shè)計來進(jìn)行。詳細(xì)設(shè)計方案的更 改，不得影響到概要設(shè)計方案；如果需要更改概要設(shè)計，必須經(jīng)過項目經(jīng)理的同意。詳細(xì)設(shè)計，應(yīng)該完成詳細(xì)設(shè)計文檔，主要是模塊的詳細(xì)設(shè)計方案說明。和概要設(shè)計一樣，每個模塊的詳細(xì)設(shè)計文檔都應(yīng)該獨(dú)立成冊。 概要設(shè)計里面的數(shù)據(jù)庫設(shè)計應(yīng)該重點在描述數(shù)據(jù)關(guān)系上，說明數(shù)據(jù)的來龍去脈，在這里應(yīng)該結(jié)合我們的一下結(jié)果數(shù)據(jù)，說明這些結(jié)果數(shù)據(jù)的源點，我們這樣設(shè)計的目 的和原因。詳細(xì)設(shè)計里的數(shù)據(jù)庫設(shè)計就應(yīng)該是一份完善的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文檔，就是一個包括類型、命名、精度、字段說明、表說明等內(nèi)容的數(shù)據(jù)字典。 概要設(shè)計里的功能應(yīng)該是重點在功能描述，對 需求的解釋和整合，整體劃分功能模塊，并對各功能模塊進(jìn)行詳細(xì)的圖文描述，應(yīng)該讓讀者大致了解系統(tǒng)做完后大體的 結(jié)構(gòu)和操作模式。詳細(xì)設(shè)計則是重點在描述系統(tǒng)的實現(xiàn)方式，各模塊詳細(xì)說明實現(xiàn)功能所需的類及具體的方法函數(shù)，包括涉及到的 sql 語句等。 軟件開發(fā)的最后需要交付使用，在使用之前需要進(jìn)行各種測試， 測試編寫好的系統(tǒng) ，交給用戶使用，用戶使用后一個一個的確認(rèn)每個功能 ，只有所有功能全部可以正確使用后 整體項目才算告一段落，當(dāng)然日后少不了 維護(hù) 等工作， 還需要 不停的跟蹤軟件的運(yùn)營狀況并持續(xù) 維護(hù) 升級，直到這個軟件被徹底淘汰為止。 主要功能模塊設(shè)計 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖使用結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法，采用類似于結(jié)構(gòu)化分析的“由大到小”、“自頂向下，逐層分解”的基本思想描述系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法，首先以數(shù)據(jù)流圖為基礎(chǔ)導(dǎo)出系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖。在導(dǎo)出系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖的過程中，以獨(dú)立性、低耦合性、高內(nèi)聚性、公共模塊作為模塊劃分的原則。先將系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖中的加工轉(zhuǎn)換成模塊，再將各大模塊繼續(xù)劃分為較小的模塊，直到每一模塊都是功能單一的模塊。 武漢理工大學(xué) 武漢理工大學(xué) 教 務(wù) 管 理 系 統(tǒng)管 理 員 管 理學(xué) 生 信 息 管 理通 用 功 能 模 塊教 師 信 息 管 理查看學(xué)籍信息查看成績信息查看班級信息教師信息操作賞罰管理學(xué)生信息操作添加用戶教師相關(guān)信息查詢班級信息查詢學(xué)生相關(guān)信息查詢學(xué)生成績信息操作查看幫助信息修改當(dāng)前用戶密碼學(xué)生信息查詢學(xué)生信息修改學(xué)生信息刪除學(xué)生信息增加教師信息查詢教師信息修改教師信息刪除教師信息增加學(xué)生成績信息查詢學(xué)生成績信息修改學(xué)生成績信息刪除學(xué)生成績信息增加 圖 41 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 圖 41 的功能圖基本將系統(tǒng)中的全部功 能模塊全部囊括進(jìn)去，在原有的四個主要大模塊下再進(jìn)行擴(kuò)展，將各自模塊的功能再次細(xì)分，然后將可以繼續(xù)分開的模塊繼續(xù)進(jìn)行功能劃分，這樣就形成了以上的整體功能圖。通過以上的功能圖不難發(fā)現(xiàn)，有些功能是類似的，所以在開發(fā)工程中可以將某些類似的模塊集中開發(fā)。 武漢理工大學(xué) 武漢理工大學(xué) 系統(tǒng)的整體流程圖 開 始登 陸判 斷 用 戶否是學(xué) 生 界 面 教 師 界 面 管 理 員 界 面是 否 合 理保 存 到 數(shù) 據(jù) 庫學(xué) 生 操 作 教 師 操 作 管 理 員 操 作是 否 合 理是 否 合 理保 存 到 數(shù) 據(jù) 庫 保 存 到 數(shù) 據(jù) 庫是 是 是否否否 圖 42 系統(tǒng)流程圖 如圖 42 所示，對于這個教務(wù)管理系統(tǒng)設(shè)計是：首先系統(tǒng)啟動的時候會有登錄界面，給不同的用戶提供不同的操作界面是為了安全方面的考慮，防止一些越權(quán)操作出現(xiàn)。只有 在用戶登錄界面中將用戶類型與用戶名、密碼全部輸入并且通過了與系統(tǒng)中管理員提前預(yù)設(shè)的登錄信息相符合才可以登錄到系統(tǒng)，否則無法登錄，并且系統(tǒng)會給出一點的提示信息。 不同的用戶登錄到系統(tǒng)中后都會有一些操作，但是這些操作有的是符合要求的，有些是不合理的，對于這些數(shù)據(jù)是否寫入數(shù)據(jù)庫要進(jìn)行一定的判斷，對于這些都需要在后期的開發(fā)過程中設(shè)立專有的類來封裝這些操作，對于不合理的數(shù)據(jù)系統(tǒng)無法存入數(shù)據(jù)庫，相反，對于一些合理的則可以存入數(shù)據(jù)庫，但前提是沒有越權(quán)操作。 武漢理工大學(xué) 武漢理工大學(xué) 用戶注冊模塊設(shè)計 如圖 43 所示是系統(tǒng)管理員注冊用 戶的流程圖。用戶第一次使用系統(tǒng)時無法登錄系統(tǒng)，需要先進(jìn)行注冊。程序不提供注冊功能，否則會給系統(tǒng)帶來一定的安全隱患，用戶需要先讓管理員在登錄系統(tǒng)后繼續(xù)注冊，這樣教師或者學(xué)生才可以登錄到系統(tǒng)中，這樣的設(shè)計在實際開發(fā)過程中可以提高系統(tǒng)的安全性，可以提前在數(shù)據(jù)庫中存入可以登錄系統(tǒng)的用戶名與密碼以及與他們身份想匹配的信息，這樣就可以實現(xiàn)他們的數(shù)據(jù)交互。 圖 43 管理員注冊用戶流程圖 管理員在提交注冊信息的時候，系統(tǒng)會將注冊信息進(jìn)行判斷然后選擇是否存入數(shù)據(jù)庫，包括倆次輸入的密碼是否相同，用戶名與用戶類型是否為空 等信息。如果用戶信息輸入有誤，系統(tǒng)可以給用戶以提示，幫助用戶修改信息，從而完成注冊。若信息完整無誤，注冊按鈕點擊后系統(tǒng)會將用戶注冊的信息寫入數(shù)據(jù)庫中，管理員可以返回主界面去繼續(xù)管理系統(tǒng)，登錄系統(tǒng)會根據(jù)用戶類型來判斷用戶具有的權(quán)限，從而提供給用戶不同的界面。 在實際情況下，有時會發(fā)生用戶忘記密碼的情況。在這種情況下，用戶將一直無法登錄到系統(tǒng)直到用戶聯(lián)系到管理員，管理員可以查看用戶的密碼或者幫助用戶修改密碼，只有這樣，用戶才可以再次登錄到系統(tǒng)中。 注冊用戶模塊設(shè)計 用戶在登錄的時候需要與后臺的數(shù)據(jù) 庫相交互，所以設(shè)計一個完整的數(shù)據(jù)庫交互很有必要。下面的圖從多個層次說明了數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的交互與登錄界面之間的聯(lián)系，只有嚴(yán)格的數(shù)據(jù)交互設(shè)計才可以保證數(shù)據(jù)庫的安全性與系統(tǒng)的安全性。 武漢理工大學(xué) 武漢理工大學(xué) 圖 44 登錄模塊的業(yè)務(wù)流程圖 在圖 44 中用業(yè)務(wù)流程圖的形式來體現(xiàn)用戶在登錄過程中數(shù)據(jù)的具體流程走向，在用戶登錄界面中的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)交給設(shè)計好的用戶登錄類來處理，用戶登錄類調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫操作類，數(shù)據(jù)庫操作類使用相關(guān)的數(shù)據(jù)庫函數(shù)來獲得數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并且返回操作結(jié)果，當(dāng)操作結(jié)果返回到用戶登錄類后，登錄類會對 結(jié)果做出判斷，從而返回給對應(yīng)的用戶登錄界面，這樣就可以根據(jù)返回的結(jié)果來決定用戶點擊登錄按鈕后具體出現(xiàn)的是什么界面，例如學(xué)生界面、教師界面或者管理員界面。 在系統(tǒng)中有用戶與界面的交互，需要規(guī)范數(shù)據(jù)的輸入，對此本系統(tǒng)中計劃使用正則表達(dá)式 .正則表達(dá)式是對字符串操作的一種邏輯公式，就是用事先定義好的一些特定字符、及這些特定字符的組合，組成一個 “規(guī)則字符串 ”，這個 “規(guī)則字符串 ”用來表達(dá)對字符串的一種過濾邏輯。 給定一個正則表達(dá)式和另一個字符串，我們可以達(dá)到如下的目的： 1. 給定的字符串是否符合正則表達(dá)式的過濾邏輯（ 稱作 “匹配 ”） 。 2. 可以通過正則表達(dá)式，從字符串中獲取我們想要的特定部分。 此外，在登錄界面中，用戶要在用戶名文本框中進(jìn)行字符的輸入，但是考慮到實際情況，在教務(wù)管理系統(tǒng)中，用戶名一般都是以數(shù)字為主，所以在這個系統(tǒng)中，設(shè)計出的文本框中需要限制用戶的輸入，用戶沒法輸入字母或者其它特殊字符，只能輸入數(shù)字，并且規(guī)定為十位，對于這些規(guī)定除了在數(shù)據(jù)庫中對列值進(jìn)行限定外還可以使用正則 表達(dá)式來規(guī)范輸入。 如圖 45 所示為系統(tǒng)的登陸流程圖。在登錄模塊中設(shè)計有用戶類型選擇，為了系統(tǒng)的安全性考慮，系統(tǒng)登錄需要用戶密碼、用戶 名、與用戶類型全部匹配才可以登錄系統(tǒng)。在用戶輸入個人信息的時候登錄的時候，系統(tǒng)會判斷輸入的信息是否有誤：要求用戶登錄時輸入的密碼不能為空、用戶名不能為空、類型不能為空。當(dāng)信息完全正確時，系統(tǒng)會提供給相應(yīng)用戶相應(yīng)的操作界面，這樣可以滿足不同用戶的不同需求。 武漢理工大學(xué) 武漢理工大學(xué) 圖 45 登錄流程圖 管理員管理模塊 教務(wù)管理人員有權(quán)利對系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，包括老師信息、學(xué)生信息、學(xué)生成績信息、用戶登錄信息等等信息，他有最大的權(quán)限但同時對系統(tǒng)也有最大的威脅性，一旦管理員的操作不當(dāng)會給系統(tǒng)帶來災(zāi)難性的破壞， 所以在管理員操作數(shù)據(jù)的時候要特別的設(shè)計提示信息，讓管理員對操作確認(rèn)后再進(jìn)行。 當(dāng)然，管理員也可以查看各類信息，對于沒有必要登錄到系統(tǒng)中的人員，管理員可以進(jìn)行刪除操作，或者是修改他的登錄密碼，這樣對于不想讓登錄到系統(tǒng)的人員就沒法登錄到系統(tǒng)，有很好的安全性的考慮。 除此之外，管理員用戶還負(fù)責(zé)對學(xué)生的獎懲信息進(jìn)行管理。學(xué)生在校期間獲得的一系列的榮譽(yù)或者學(xué)校對學(xué)生的一些懲罰都將被管理員寫入教務(wù)管理系統(tǒng)中，當(dāng)然管理員也可以將寫入的獎懲信息刪除或者修改，這些都是管理員的任務(wù)。 如圖 46 所示為管理員數(shù)據(jù)流程圖，在 這個系統(tǒng)中管理員的權(quán)限最大，但是管理員也是最危險的一個用戶，他能對系統(tǒng)中的所有信息進(jìn)行管理、操作，所以在實際應(yīng)用中，對管理員用戶而言要時刻小心信息的泄漏，那樣的話會對系統(tǒng)造成災(zāi)難性的破壞。如果管理員用戶忘記密碼并且系統(tǒng)只有一個管理員，那么系統(tǒng)需要編程人員對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查看后修改密碼或者告知管理員。 武漢理工大學(xué) 武漢理工大學(xué) 教 務(wù) 管理 人 員添 加 、 修 改 、 刪除 學(xué) 生 信 息學(xué) 生 基 本 數(shù) 據(jù)添 加 、 修 改 、 刪除 學(xué) 生 成 績添 加 、 修 改 、 刪除 教 師 信 息添 加 、 修 改 、 刪除 班 級 信 息添 加 注 冊 信 息修 改 登 陸 信 息學(xué) 生 成 績 數(shù) 據(jù)教 師 基 本 數(shù) 據(jù)班 級 基 本 數(shù) 據(jù)用 戶 數(shù) 據(jù)登 錄 信 息各 類 查 詢 與 瀏 覽獎 懲 信 息 管 理 圖 46 管理員數(shù)據(jù)流程圖 學(xué)生管理模塊 如圖 47 所示為學(xué)生管理數(shù)據(jù)流程圖。 學(xué) 生查 看 學(xué) 生 信 息查 詢 班 級 信 息修 改 登 陸 信 息登 錄 信 息查 詢 成 績 信 息查 詢 成 績 信 息 圖 47 學(xué)生管理數(shù)據(jù)流程圖 武漢理工大學(xué) 武漢理工大學(xué) 在圖 47 所示的學(xué)生管理數(shù)據(jù)流程圖中可知學(xué)生在此教務(wù)管理系統(tǒng)中的權(quán)限最小，只有對信息的查看權(quán)限與對自己的登錄密碼的修改權(quán)限，這樣的設(shè)計是為了給學(xué)生提供非常直觀的操作，對于一些學(xué)生不需要的操作，系統(tǒng)做到了屏蔽，只有這樣才可以將系統(tǒng)的使用權(quán)限控制到安全范圍。 學(xué)生在修改密碼的時候要進(jìn)行密碼的判斷，對于錯誤的密碼信息將無法寫入到數(shù)據(jù)庫中，這樣可以防止有人惡意登錄系統(tǒng)中修改某人的登錄密碼，學(xué)生沒有注冊功能，所以學(xué)生要登錄到系統(tǒng)需要先讓管理員注冊，只有這樣才可以登錄。 教師管理模塊 教 師查 看 學(xué) 生 信 息添 加 、 修 改 、 刪除 學(xué) 生 成 績查 詢 教 師 信 息查 詢 班 級 信 息修 改 登 陸 信 息學(xué) 生 成 績 數(shù) 據(jù)登 錄 信 息 圖 48 教師管理數(shù)據(jù)流程圖 如圖 48 所示為教師管理數(shù)據(jù)流程圖，在這個教務(wù)管理系統(tǒng)中老師與學(xué)生的最大的區(qū)別在于老師管理著學(xué)生的成績，老師對學(xué)生的成績可以執(zhí)行任何操作，包括增加、修改、刪除、與查看，當(dāng)然，這些操作管理員也可以，但這些主要是為了讓老師對