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关键词:数据库设计;概念模型;逻辑模型;物理结构
中图分类号:G717 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0244-02
数据库结构的设计,重则会决定软件系统的成败,轻则也会直接影响系统运行速度及系统的使用率。在设计数据库时,不但要考虑存取速度,还要考虑数据的冗余和一致性等问题。可以肯定的说:数据库设计的好坏,对将来程序的设计和系统的最终功能实现都起着非常重要的作用。数据库设计的第一步就是需求分析,即确定存储哪些数据,建立哪些应用,常用的操作及对象有哪些。根据对系统的初步需求分析与调研,对学生管理系统的总体功能进行如下设计:信息管理模块、考勤管理模块、宿舍管理模块、岗前实习管理模块、有处分学生学习班管理模块和系统管理模块。
一、数据库概念模型设计
根据前面对系统功能的细化分析,设计系统的数据流图,最后得到系统全局实体—关系模型。全局实体—关系模型必须满足所有的系统需要,还要恰当地展示一个一致的数据库模型。
二、数据库逻辑结构设计
实体—关系模型是对用户需求的一种抽象的表达形式,它不能为任何一个具体的数据库管理系统所支持,它是独立于任何一种具体的数据模型的。为了能够建立起最终的物理系统,接下来的任务是:将概念结构通过转化规则转化为本系统设计的数据结构,然后根据数据库管理系统的特点,选定的数据库管理系统支持下的数据模型,最后通过优化算法得到优化的数据模型。这些模式在功能性、完整性和一致性约束及数据库的可扩充性等方面应满足用户的各种要求。设计数据库逻辑结构有下面三个步骤:首先,将通过概念设计所得的实体—关系图转换为关系模型;就需要将实体、属性和联系转换为相应的关系模型;其次,将转换来的关系模型向特定DBMS支持下的数据模型转换;最后,优化处理得到的关系模型。
(一)实体模型转换为关系模型
鉴别数据库中的数据元素、关系,以及定义所需的数据库表和各个数据库表中的项目这些初始工作之后,所做的细化的过程就是范化。任何数据库的设计都需要满足特殊的约定,这会使数据库既简洁又结构明晰,反之数据库结果会非常混乱,所造成的直接后果是给数据的更新带来麻烦,给数据库带来大量冗余信息,给编程人员带来不便并造成不可避免的错误。
(二)实体—关系图模式向关系模式的转换
数据库表中的每一个属性都是不可以再分解的,这些属性(字段)由基本类型构成,包括数字类型、日期时间类型和字符串类型。数据库表部分设计如下:
①学生信息(学生编号,密码,曾用名,籍贯,户籍性质,照片,家庭住址,邮政编码,家庭座机,学生手机,父亲姓名,父亲手机,母亲姓名,母亲手机)
②专业信息(班级名称,校区,二级学院,所属系,专业,入学日期,学制)
③班级信息(班级名称,学生编号,班主任,学生姓名,性别,民族,身份证号,出生日期,政治面貌,类别,入学分数,是否住宿,辅导员,实习单位,处分标志,在校情况)
④考勤处分极限(处分名称,处分级别,违纪数量)
⑤考勤信息(教师编号,学生编号,学年,学期,日期,节次,违纪内容,违纪数量)
……
另外还有课程管理库表、教职工登录库表、岗前实习处分信息库表、岗前实习处分极限库表、岗前实习小结信息库表、宿舍处分极限库表、宿舍管理分配库表、学生住宿分配库表、宿舍违纪分值库表、宿舍处分信息库表、学生处分信息库表、有处分学生学习班信息库表,这里不再一一列举。
(三)对关系模型进行优化处理
在以上的设计中,由于学生信息实体的信息量较大,而实际系统运行时,不是所有信息都需要,如果都调入内存会占用系统资源,而且安全性也会遭到威胁。通过以上分析,特把“学生信息”数据库表分为两个数据库表,即“学生登录”数据库表和“学生信息”数据库表,“学生登录”数据库表具体设计如下:
学生登录(学生编号,密码)
原“学生信息”表对应减少密码项,避免发生数据冗余和数据的不一致性。
三、数据库物理结构设计
由于数据库的物理结构是与开发环境和选定的数据库管理系统软件产品有关的,因此数据库的物理设计依赖具体的数据库管理系统产品。数据库物理设计步骤如下图,后面会给出详细的解释。不论是对数据库的物理结构的确定,还是对物理结构进行评价,必须满足原始设计要求(需求分析),如果不满足就需要退回重新设计或修改,直到设计出符合要求的具体数据库。
(一)数据库的物理结构设计
1.确定数据的存储结构。在物理结构中,存储记录是数据的基本存取单位,存储记录结构包括记录的组成、数据项的类型和长度以及逻辑记录到存储记录的映射。下面举两个例子来简要说明存取时间、空间和维护代价是决定存储结构的主要因素:(1)假设现在需要查询计算机技术系的所有学生名单,如果将同一个系的学生集中存放,则会显著地减少访问磁盘的次数。聚簇后不必重复存储的聚簇码值,可以减少部分存储空间。(2)任课教师要按课程更新学生上课考勤信息,操作涉及学生和教师关系的连接操作,为提高效率,可把具有教师关系和学生关系在物理上聚簇在一起。根据以上设计思想,做如下部分设计:(1)学生基本信息、考勤处分极限、宿舍处分极限、岗前实习处分极限、教职工登录、班级、课程管理、宿舍清单、宿舍的分配:在一定时间内变动不大,更新速度相对较慢,考虑到查找的方便性,进行聚簇存储。(2)考勤信息、宿舍处分信息、岗前实习处分信息、学生处分信息:最经常的操作是查找、插入、删除,为提高效率,考虑建立“B+树”索引,则平均查找次数为“B+树”的层数,故对数据库设计到有索引的物理存储。
2.存取路径的设计。为了提高系统的性能,根据应用情况,如数据的异变部分和稳定部分、存取效率较高和较低等进行划分,可以进行如下设计:(1)各种文件的存放位置设计;(2)为保证读写速度,考虑表和索引的存放;(3)设计大表存放形式,用以加快存取速度;(4)将不同学院的学生放在不同磁盘上,如果教师集中录入考勤时,速度不会影响太大。
3.数据存放位置的设计。通过数据存放位置的规划来提高系统的性能,为保证读写速度考虑表和索引的存放。如考勤信息、宿舍处分信息、学生处分信息表的索引。
4.系统配置的设计。数据库管理系统的每个参数都有默认值,我们一般很少对默认初始值进行设置。但是根据不同系统的特点,这些默认参考值不一定都很恰当,需要我们根据最初的需求分析和实际的数据库表设计,适当调整参数的初始值,让我们设计的系统占用空间最小,系统运行速度最快。通常情况下,这些配置变量包括:同时打开的数据库对象数量,使用的缓冲区长度、个数、时间片大小、数据库的大小、装填因子、锁的数目,等等。
我们对这些参数值重新设置后,就能最大限度的保证系统运行效率。经过初步设计后,在系统真正投入运行或运行一段时间后,根据系统实际运行情况再做出调整,通过这种不断地调整,使学生管理软件系统的性能达到最优状态。(1)登录系统的极限数值设计。新生入学时,要求他们输入自己的个人信息,设计要求最多可以有120人同时打开学生基本信息库进行操作(通常打开3个机房共学生使用);平时同时使用的数据库还有考勤库、处分库等,考虑到老师们中午或下午课程结束后,可能会统一进行考勤录入,估算最多有200人同时打开学生考勤库进行操作;有50人同时打开学生处分库进行操作;对于其他数据库,由于同时操作的可能性不会太大,设计成最多可以有100人同时打开相应数据库进行操作;参考学院教职工和学生数。综上所述,设置max_connecionts为300。(2)同时打开数据库表个数的最初参数非常重要,如锁的数目等。本文设计的学生管理系统目前共涉及数据库表的个数为17,设计初期可以使用系统默认的数值。
(二)评价数据库的物理结构
系统运行的效率、占用的空间、维护系统所花费的代价,都是我们在设计系统的初期需要考虑的事情。
四、结束语
一个数据库应用系统的设计需要反复几次,才能达到比较理想的状态,这个反复的时间可能比最初设计系统的时间还要长,花费还要多,这也正是软件系统设计的规律。所以,在最初的调研阶段,要真正做好需求分析,不同阶段做好不同的文档设计,最后才可能得到性能高的数据库。
参考文献:
[1]伯乐.数据库系统教程[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]罗宇.操作系统[M].北京:机械工业出版社,2005:319-352.
[3]萨师煊,王珊.数据库系统概论[M].北京:高等教育出版社,2009.
1 概述
1.1研究背景
在21世纪这个信息时代,这个大数据时代,需要我们接触和处理各种数据,对数据的管理和组织显得尤为重要。通过信息管理系统,处理好各项数据,可以方便对业务的管理,提高工作效率和准确度,节省人力物力。信息管理系统的出现和发展,为人类处理和各项数据提供了方便。在未来的日子里,面对庞大的纷繁的数据信息,信息管理系统将发挥更大的作用,为人类提供更广阔而便捷的服务。
1.2研究目的与意义
通过开发图书馆勤工俭学学生管理系统,可以让我们更好地了解信息管理系统,掌握处理、分析和管理数据的技能。从现实的角度看,方便了图书馆老师们对勤工俭学学生的管理,提高了工作效率和数据的准确性。从长远的角度看,各类信息管理系统将在各行各行发挥更加重要的作用,将更加方便各类人员对数据的处理、分析和管理,从而高效地完成各项业务。
1.3开发工具与环境
开发环境:win10;开发平台:.NET FrameWork 4.5;开发工具:Microsoft Visual Studio 2013;数据库:SQL Server 2008;服务器:IIS。
1.4 C/S和B/S架构的简介
C/S架构是客户端/服务器架构。通过它可以充分利用两端硬件环境的优势,将任务合理分配到Client端和Server端来实现,降低了系统的通讯开销。C/S结构的优点是能充分发挥客户端PC的处理能力,很多工作可以在客户端处理后再提交给服务器。对应的优点就是客户端响应速度快。随着互联网的飞速发展,移动办公和分布式办公越来越普及,使用C/S架构,对系统的扩展性的处理,需要更高的技术支持。同时,客户端也需要安装专用的客户端软件,对客户端的操作系统也会有一些限制。此外,采用C/S架构需要高昂的投资维护成本。
1.5 ASP.NET和WebForm简介
ASP.NET是.NET FrameWork的一部分,是一项微软的技术,是一种使嵌入网页中的脚本可由因特网服务器执行的服务器端脚本技术,它可以在通过HTTP请求文档时再在Web服务器上动态创建它们。 指 Active Server Pages(动态服务器页面) ,运行于 IIS(Internet Information Server 服务,是Windows开发的Web服务器)之中的程序 。同时,也可以运行于Apache服务器之中。ASP.NET是一种动态网页技术,在服务器端运行.NET代码,动态生成HTML。
ASP.NET支持三种开发模式。WebPages(单页面模型)、MVC(模型视图控制器)、WebForm(事件驱动模型)。本系统采用的是WebForm(事件驱动模型)这种开发模式。WebForm诞生于2002,是微软开发的一款产品,它将用户的请求和响应都封装为控件,让开发者认为自己是在操作一个windows界面,极大地提高了开发效率。WebForm分为两个文件,aspx和aspx.cs。aspx是页面模板,是页面描述文件,就是html的内容,控件都定义在aspx中,服务端的C#代码是定义在aspx.cs中。这种“前aspx后cs”的方式被称为CodeBehind.。
1.6模块化和事件驱动
将系统要实现的各个功能划分为若干个功能模块,各个模块相对独立。采用模块化设计的方法,可以降低系统设计的复杂度,让系统的层次更为清晰,有利于提高开发的效率。ASP.NET中WebForm这种开发模式是采用事件驱动,通过响应控件的事件来构建网站或系统的。前台页面是.aspx文件,由html、css、JavaScript和服务端控件组成。后台是.aspx.cs文件,由响应不同控件的事件的C#代码组成。这种“前aspx后cs”的方式被称为CodeBehind。
2 需实现的功能
本系统需要实现的最主要的功能是对勤工俭学学生的考勤信息的管理。具体需要实现的的功能有:
1)登录功能。在系统未登录之前,默认的页面是首页。在未登录的情况下,学生和管理员都可以在首页中查看馆内公告和相关动态信息。首页中的登录框可以实现学生和管理员两类成员的登录。如果是学生的登录,则跳转到学生浏览的页面,如果是管理员登录,则跳转到管理员浏览的页面。为了提高安全性,学生或者管理员登录错误次数大于3次,将被禁止登录,要过半小时后才能再次尝试登录。
2)学生查看工作情况的功能。学生登录后,点击查看工作情况,可以根据页面中提供的下拉列表,选择一个合理的时间段,检索自己的工作信息,展示在页面上。
3)问题和建议功能。学生登录后,点击问题和建议,可以根据页面中提供的标题文本框,内容文本框,填写问题或建议的标题和内容,如果点击提交,则会把信息提交给系统,如果点击重置,系统会提醒是否需要重置,点击确定则会清空标题和内容文本框的所有内容,点击取消后系统将不作任何处理。
4)学生修改登录密码功能。学生登录后,点击修改登录密码,可以根据页面中提供的旧密码框、新密码框和再次输入新密码框,填写好密码。点击修改,若修改成功,系统会提示修改成功。旧密码不正确、在旧密码正确的情况下,新密码和再次输入的新密码不一致的情况下,系统都会有相应的提示。点击重置,则会情况旧密码框、新密码框和再次输入新密码框中的内容。
5)退出系统功能。学生或管理员登录后在页面中点击退出系统。页面会立即跳转到首页,并且点击浏览器中的前进或后退按钮将无法再次访问先前访问过的页面。提示用户没有权限访问,必须登录后才能重新访问。
6)学生考勤管理功能。管理员登录后,点击学生考勤管理,页面会显示一张包含学生的学号、姓名、班级、上班时间、下班时间这些信息的表。另外,为管理员提供了删除、编辑、签到和下班四个功能的按钮。管理员可以删除和编辑相应的记录。当管理员点击删除时,系统会提示是否真的要删除记录,点击确定,则记录会被删除,点击取消,系统将不作任何的处理。点击编辑可以更改对应记录中的字段信息。当学生来图书馆上班时,应该由管理员在对应学生的记录后面点击签到按钮,如果签到成功,系统会提示“某某某上班打卡成功”,同时把当前系统时间作为上班时间提交给系统后台数据库存储,否则会提示“某某某上班打卡失败”。当管理员点击签到,提示对应学生签到成功后,对应的签到按钮将变为不可用,即学生不能再次点击签到按钮,这样可以防止学生重复签到。当学生要下班时,管理员以同样的方式点击学生对应的下班按钮,如果下班成功,系统会提示“某某某下班打卡成功”,同时会当前系统时间作为下班时间提交给系统后台数据库存储,同时还会计算今天的工作时间,即下班时间和上班时间的时间差,然后将这一条记录存储到系统后台的数据库。
7)学生基本信息管理功能。管理员登录后,点击学生基本信息管理,页面中会显示一张包含学生学号、姓名和班级信息的表。管理员可以删除和编辑对应学生的信息。同时也可以添加学生的信息。
8)学生考勤明细管理功能。管理员登录后,点击学生考勤明细管理,会在页面中以分页的形式显示所有学生的考勤信息。管理员可以通过页面中的下拉列表,选定一个时间段,点击检索,检索这一时间段学生的考勤明细记录,也可以点击删除这一时间段的学生考勤明细记录,点击删除,系统会提示是否真的要删除这段时间的记录,点击确定则会删除这一选定时间段的数据,点击取消系统将不作任何的处理。
9)个人考勤明细管理功能。管理员登录后,点击个人考勤明细管理,根据页面中提供的下拉列表,选择相应的学号和时间段,点击检索,则可以检索学号对应的学生在这一段时间内的所有考勤明细信息。同时也会在页面上的总工时文本框中显示出这一段时间里,对应学生参与图书馆工作的时间。点击删除,也会根据下拉列表选择的学号和时间段删除对应学生的考勤明细记录。在删除时,也会提示管理员是否确定要删除。点击确定,则删除对应学生的考勤明细记录,点击取消系统将不作任何的处理。
10)学生登录信息管理功能。管理员登录后,点击学生登录信息管理,会在页面中显示一张包含登录学生账号和密码的表。管理员可以删除和编辑对应学生的账号密码。也可以添加新的学生的账号和密码。同样,点击删除的时候,系统也会提示管理员是否删除对应信息,点击确定则删除,点击取消则系统将不作任何的处理。
11)管理员登录信息管理功能。管理员登录后,点击管理员登录信息管理,会在页面中显示一种包含管理员登录账号和密码的表。管理员可以对相应的登录信息进行删除和编辑,也可以添加新的账号和密码。同样,点击删除的时候,系统也会提示管理员是否删除对应信息,点击确定则删除,点击取消则系统将不作任何的处理。
12)馆内公告和相关动态管理的功能。管理员登录后,点击馆内公告和相关动态管理,会在页面中显示包含标题、日期的一张表。管理员可以删除、编辑、查看和新增新闻。
13)管理员修改登录密码功能。管理员登录后,点击修改登录密码,点击修改登录密码,可以根据页面中提供的旧密码框、新密码框和再次输入新密码框,填写好密码。点击修改,若修改成功,系统会提示修改成功。旧密码不正确、在旧密码正确的情况下,新密码和再次输入的新密码不一致的情况下,系统都会有相应的提示。点击重置,则会情况旧密码框、新密码框和再次输入新密码框中的内容。
3 系统功能模块结构图
该系统的模块结构如图1所示。
4 数据库设计
4.1 概念设计
学生登录信息表的E-R图如图2所示。
4.2关系模式
用户类型表关系模式如下:
T_User(User_Id,UserType)
学生登录信息表关系模式如下:
T_Stu_Login(Id,Account,Password,ErrorTimes,LastErrorTime)
管理员登录信息表关系模式如下:
T_Tea_Login(Id,Account,Password,ErrorTimes,LastErrorTime)
学生考勤信息表关系模式如下:
T_Attend(id,Account,Name,Grade,SigninTime,LeaveTime,TotalTime,SigninStatus,LeaveStatus)
学生考勤明细表关系模式如下:
T_AttendHistory(Id,Account,Name,Grade,SigninTime,LeaveTime,TotalTime)
馆内公告和相关动态信息表关系模式如下:
T_News(Id,Title,Message,CreateDate)
问题和建议信息表关系模式如下:
T_Advice(Id,Title,Advice,CreateDate)
4.3物理实现
用户类型表的创建:
CREATE TABLE [dbo].[T_User] (
[User_Id] INT IDENTITY (1, 1) NOT NULL,
[UserType] NVARCHAR (50) NULL,
PRIMARY KEY CLUSTERED ([User_Id] ASC)
);
学生登录信息表的创建:
CREATE TABLE [dbo].[T_Stu_Login] (
[Id] INT IDENTITY (1, 1) NOT NULL,
[Account] BIGINT NOT NULL,
[Password] NVARCHAR (50) NOT NULL,
[ErrorTimes] INT NULL,
[LastErrorTime] DATETIME NULL,
PRIMARY KEY CLUSTERED ([Id] ASC)
);
管理员登录信息表的创建:
CREATE TABLE [dbo].[T_Tea_Login] (
[Id] INT IDENTITY (1, 1) NOT NULL,
[Account] BIGINT NOT NULL,
[Password] NVARCHAR (50) NOT NULL,
[ErrorTimes] INT NULL,
[LastErrorTime] DATETIME NULL,
PRIMARY KEY CLUSTERED ([Id] ASC)
);
关键词:数据挖掘;智能决策;学生成绩;管理
一、引言
近几年来,随着信息技术的飞速发展,"智慧"理念引导下的高校已建成或正在建设“智慧校园”――信息技术高度融合、信息化应用深度整合、信息终端广泛感知的信息化校园。数据挖掘技术作为一种新型数据分析技术,是应用数据挖掘方法对数据实施深度挖掘并形成智能决策依据,从而为教育者、学习者、管理者、教育软件开发者和教育研究者等提供服务。数据挖掘技术的技术特性和潜在价值使其成为学生管理系统中“智慧”精髓部分,是“智慧校园”不可或缺的一部分。
目前,国内许多高校学生管理系统平台建设已逐步趋于成熟,随着应用的不断深入,产生和收集数据的能力大为提高,各个业务平台中积累了大量详实的教育信息数据。面对浩如烟海的数据,数据的利用仅停留在监控、查询、统计等简单应用,信息资源未真正发挥其价值,数据背后隐藏的许多重要信息未能被挖掘利用,而这些信息正是教育管理部门和学校的宝贵财富。所以需要对其进行更高层次的数据分析,提取出有用的规则和知识,为教育教学提供系统、科学化的决策指导,能满足这一需求的强有力的技术就是数据挖掘技术。
二、数据挖掘技术的研究现状
从1989年首届人工智能国际学术研讨会议召开至今,经过多年的发展,由人工智能延伸出来的数据挖掘技术己经积累了丰富的研究成果,越来越多的基础理论、技术、工具、应用领域的最新研巧成果源源不断的出现。目前,国外研究数据挖掘方面的机构有很多,包括很多的教育机构比如有麻省理工、斯坦福大学等,还有ACM、KDNET等研究组织。在国内,一般高等教育机构或者研究所都会有大量的数据挖掘研究人员,研究涉及到数据挖掘算法理论及应用实际。如著名学府上海交通大学、南京大学等高等院校对包括增量及关联在内的数据挖掘算法的改进研究。数据挖掘算法的应用研究不再局限于初始的商业领域,各种教学评价、金融、交通管理、搜索引擎、生物科技等众多社会层面的信息化领域都和数据挖掘息息相关。
三、数据挖掘技术在学生管理系统中的应用
1.学生成绩分析
利用现有学生成绩数据库和学生基础信息数据库,应用数据挖掘算法进行情况分类、关联分析,得出了科目的关联拓扑图。从中科学地分析出影响科目成绩高低的潜在因素(如户籍、高考分数、性别等看似无关的因素),有利于教师因材施教,促进课堂改革;找出科目与科目之间的关联,指导合理排课和及时调整教学内容,从根本上提高课堂教学效果;预测分析不及格学生特征,提前预警,有针对性完善现有的教务管理,帮扶并监控预警学生群体认真学习,降低高校不及格率。
2.学生自主学习。
随着信息化建设的不断推进,学生自主学习不再局限于书本知识。通过互联网、手机新媒体等多种渠道,学生可以自主选择喜欢的学习方式和内容,如教学视频、论坛讨论、在线实时交流、电子课件下载、收发邮件等,学习内容和途径的选择广而杂,而且学习效果无法考量。学生的个性差异与自主学习过程数据难以量化和统计,无疑造成教师对学生自主学习获得的知识多少、掌握的具体情况以及获得的有益知识等等无法评价,导致学习过程中缺乏有效地指导与监控。利用数据挖掘技术收集、分析学生在网络学习过程中的动态和静态信息,使学生个性特征的收集和分析工作由人工转向自动,对学生自主学习进行系统的客观的评价,真实地反映学生对知识的理解和掌握情况,从而帮助教师及时调整教学计划和方案,对不同的学生提供不同的教学资源,为学生自主学习的开展与改进方面提供有效的指导。
3.教学效果评价
将选课信息数据库、教学测评数据库与学生成绩数据库进行信息的处理和整合,利用决策树分类和关联分析可以分析教师的个人素质与教学水平之间的关系,专业素养与教学成果之间的关系,以科学的方法实现教学评价结果的公正、公平。同时为进行科学合理的教学管理提供决策指导,从正确的方向对教师进行改造,提高教师的素养和涵养,促进教育事业的蓬勃发展。
4.学生日常管理
随着生源素质的下降,所有学校都存在学生管理难的问题。学生从入学到毕业的信息都记录在学校的数据库中,如学生档案、新生入学教育、军训、学生违纪事件处理、评优、学生的奖学金、贷学金、勤工俭学、困难补助、费用减免、特殊事故的处理与学生平安保险、班主任评语等等。利用数据挖掘技术,可以分析出品学兼优的学生有什么样的特点,而违反纪律,不听管教的学生又有什么样的特点。利用挖掘结果就可以分析出学生的行为规律,便于学校制定对学生日常管理的规章制度。
5.毕业生就业整体分析
通过对学生全面信息的分析以及就业后的跟踪调查,利用数据挖掘可以分析出何种专业的学生在哪类地区就业率高,具备何种素质的学生受到用人单位青睐,以便合理引导本校的教育资源;同时根据学生在校的基本情况数据,关联分析出哪些素质对学生将来成才影响最大,以便在以后的教育中有针对性地培养学生,从而提高毕业生的就业竞争力。
四、结语
数据挖掘技术在学生管理系统领域大有可为,不仅对教育的管理更加科学化,而且也增加了数字化的建设,解决了教学部门的诸多问题,如人才的预测培养、学科不及格预警监管、学风考勤的建设、教学测评等。利用数据技术挖掘日益丰富的教育教学数据,将之转换为宝贵的知识信息财富,从而指导教育管理部门出台正确合理的政策,帮助学校充分利用教学资源、提高教学质量,增强学校的竞争力。教育管理部门和学校应积极寻求该技术在学生管理系统中应用的结合点,更好地促进数据挖掘技术在“智慧校园”中发挥作用。
参考文献:
1.当前高校学生管理过程中存在的风险类型
对于大学生而言,风险应定义为在大学学习生活期间客观存在的影响学生包括学习、人生安全、就业等一系列既定目标簇群实现的各种不确定性事件。本文按照风险的损害对象,把大学生可能面对的风险列为以下几类:
1.1 人身风险。人身风险是大学生生活中最普遍存在的风险表现形式。当前大学生对自身行为的控制能力存在局限性,对风险的预测与防范能力明显不足。
1.2 心理风险。大学生心理健康状况随着生活环境、学习方式、人际环境的转变而不断变化,从而引发各种程度的心理风险,这种心理风险一旦夸大则很有可能进一步诱发人身风险的产生。
1.3 思想风险。大学生作为接受新事物最迅速、最全面、最彻底的一个群体,受到各种社会思潮与不良风气的冲击也是最广泛最深远的。在这些不良社会思潮的作用下,大学生群体可能出现思想政治立场不坚定,言语激进、功利心重、集体意识淡薄等不良表现。
1.4 学业风险。学业风险是大学生群体特有的风险表现形式。每所院校每年都有个别学生因考试未通过、在校期间受到纪律处分等原因无法按时毕业。由此产生的学业风险对大学生身心发展与求职就业造成巨大的压力。
2.高校学生管理风险的主要特点
2.1风险具有客观性。风险是一种不以人的意志为转移,独立于人的意识之外的客观存在。高校学生管理风险无法消除,只能通过科学的风险管理方法降低其出现的概率与造成的损失。
2.2风险具有不确定性。风险的不确定是风险自身的基本属性。由于信息不对称等因素,高校学生管理风险往往是难以预期甚至是无法预期的。
2.3风险具有可积累性。风险能够以路径依赖的形式自身强化,这种强化在绝大多数情况是正强化,将加剧风险系数与损失。
2.4风险具有相对性。即风险的性质与后果因时间、空间和作用对象等因素的变化而变化。同类风险在不同时间不同地点可能有不同的发生概率与损失。
3.当前高校风险管理工作存在的主要问题
3.1大学生的风险察觉与防范意识普遍不高。当代大学生危机觉察程度普遍不高,在思想上对潜在的危险或情况的变化缺乏敏锐的嗅觉,甚至当身处危机之中时仍浑然不觉。大学生较关注人身风险、就业风险等短期可预见的风险,但对心理风险、诚信风险、学业风险等潜在风险缺乏必要的防范准备。
3.2高校风险管理的系统设置有待完善。近些年,许多高校都制定了针对各类学生群体可能出现的突发事件的应急预案,成立了应急组织,制定了相关的管理办法。然而,此类应急措施与管理办法多是针对校园秩序造成严重危害的显性风险,但对学生就业风险、学业风险等潜在风险的管理方式较为单一,没有形成管理此类风险的长效机制。
3.3大学生各类风险识别与控制存在一定难度。风险就其本质而言,是一种不确定的事件组合。因此,不论学生个人还是校方在识别风险方面都或多或少存在一定难度。通常我们用风险系数来衡量一个风险的发生概率。学生工作的主体与客体对于风险系数相对较高的风险较容易识别。
4.进一步完善高校学生工作风险管理系统的对策
风险管理,是个人、家庭、企业或其他组织在处理他们所面临的纯粹风险时,所采用的一种科学方法。高校应当充分认识学生管理风险的客观性、普遍性、不确定性,全面依托风险管理的理论体系,对高校学生管理中可能存在的风险进行科学系统的识别、监测、评估与处置。提升学校与学生的风险防范与应对能力,尽可能降低因风险而引发的损失与不良影响。图1:高校学生工作风险管理体系
4.1确定风险管理目标。建构高校学生工作风险管理系统,首先应当科学的确定大学生风险管理的目标。要充分考虑目标是否符合所在高校的发展使命,是否能确保目标是可行的,以及达到的目标所需要的软硬件资源是否成熟等方面的因素。
4.2风险监测与识别。对大学生管理可能存在的风险进行监测与识别是对高校进行风险管理的基础。一是要确定统一的风险评估指标。建立科学评估机制,发现学生的行为潜在风险,为之后的科学干预做好准备。二是建立参与面更广、覆盖面更大的监控主体。要广泛发挥高校中监测部门的主体作用,形成网络化、制度化的监测体系。三是要构建大学生行为风险信息平台。尽最大可能收集大学生异常行为信息,建立科学的行为评估方法,对潜在风险与风险积累进行评估。
4.3风险评估。风险评估是学校管理部门进行风险干预的重要依据。学校在制定风险评估体系的过程中,应考虑定量分析与定性分析相结合的方法,既要通过具体的基层工作掌握信息、了解情况,并通过工作经验对可能产生的后果进行估量,又必须借助数理模型通过科学技术手段进行定性定量的评估。
1. 引言 ................................................................. 1
1.1编写目的 ........................................................ 1 1.2项目背景 ........................................................ 1 1.3定义 ............................................................ 2 1.4参考资料 ........................................................ 2 2.任务概述 ............................................................ 2
2.1目标 ............................................................ 2 2.2运行环境 ........................................................ 3 2.3条件与限制 ...................................................... 3 3.数据描述 ............................................................ 3
3.1静态数据 ........................................................ 3 3.2动态数据 ........................................................ 4 3.3数据库介绍 ...................................................... 5 3.4数据词典 ........................................................ 6 3.5数据采集 ........................................................ 7 4.功能需求 ............................................................ 8
4.1功能划分 ........................................................ 8 4.2功能描述 ....................................................... 21 5.性能需求 ........................................................... 22
5.1数据精确度 ..................................................... 22 5.2时间特性 ....................................................... 22 5.3适应性 ......................................................... 22 6.运行需求 ........................................................... 23
6.1用户界面 ....................................................... 23 6.2硬件接口 ....................................................... 28 6.3软件接口 ....................................................... 28 6.4故障处理 ....................................................... 28 7.其它需求 ........................................................... 29 8. 附录 .............................................................. 29
1. 引言
1.1编写目的
随着计算机技术的发展,人类生活速度的加快,单一的人工售票方式已经不能满足人们出行的要求。每逢出行高峰都会造成火车站售票的拥挤,因此售票自动化应运而生。车站售票管理系统就是这样的一个产物。经过我开发小组的调研与讨论研究,基本上明确了该系统的需求,并在此基础上完成软件需求规格说明书。该文档旨在对该系统的需求做出综合的分析,对各个模块的功能做出具体的说明。
《车站售票管理系统需求规格说明书》的目的是明确《车站售票管理系统》中各项功能和非功能需求,确定系统功能模块,同时为概要设计和详细设计人员提供设计依据,也可供本项目的其他开发人员参阅。本需求分析报告的目的是规范化本软件的编写,旨在于提高软件开发过程中的能见度,便于对软件开发过程中的控制与管理,同时提出了本火车售票系统的软件开发过程,便于程序员与客户之间的交流、协作,并作为工作成果的原始依据,同时也表明了本软件的共性,以期能够获得更大范围的应用。。
本文档需要交于论证人员进行论证修改,无误后供软件开发人员进行后期的软件设计
1.2项目背景
委托单位:呼和浩特火车站 开发单位:内蒙古工业大学软件工程 主管部门:内蒙古工业大学计算机系 项目开发者: 周伟,马星,张玲燕,苗欣宇 用户:呼和浩特火车站 产品的所有权:呼和浩特火车站
项目背景:火车票出售管理系统是典型的信息管理系统(MIS),其开发主要包括后
台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。本项目适用于Windows 操作系统,使用SQL Server 2005数据库,利用C++,JAVA
开发平台开发系统。
1.3定义
静态数据:主要是由表和视图组成,应该注意的是,数据字典中的表是不能直接
被访问的,但是可以访问数据字典中的视图。
动态数据:SQL 包含了一些潜在的由系统管理员如SYS 维护的表和视图,由于当
数据库运行的时候它们会不断进行更新,所以称它们为动态数据字典(或者是动态性能视图)。这些视图提供了关于内存和磁盘的运行情况,所以我们只能对其进行只读访问而不能修改它们。
数据字典:数据字典是SQL 存放有关数据库信息的地方,其用途是用来描述数据
的。比如一个表的创建者信息,创建时间信息,所属表空间信息,用户访问权限信息等。当用户在对数据库中的数据进行操作时遇到困难就可以访问数据字典来查看详细的信息。
需求:用户解决问题或达到目标所需的条件或功能;系统或系统部件要满足合同、
标准,规范或其它正式规定文档所需具有的条件或权能。
需求分析:包括提炼,分析和仔细审查已收集到的需求,以确保所有的风险承担
者都明其含义并找出其中的错误,遗憾或其它不足的地方。
1.4参考资料
[1] 刘利民、田宝军 .软件工程综合设计指导书,2011
[2] 张海藩. 软件工程导论(第五版). 北京清华大学出版社,2003 [3] 黄国兴、周勇著 .软件需求工程. 清华大学出版社,2008-05 [4] 车站售票管理系统——项目开发计划书 [5] 车站售票管理系统——可行性分析报告
2.任务概述
2.1目标
利用信息化手段缓解火车站售票压力,满足广大人民群众的购票需求,使管理人员能够方便进行售票管理工作,包括修改、维护、统计等,使广大人民用户能够利用该系统进行信息的查询,购票,退票等。
用自然语言或者形式化语言与图形等完整、准确、具体地描述系统的数据需求、功能需求、性能需求、可靠性需求和可用性需求、接口需求、约束、逆向需求以及将来可能提出的要求。
(1) 完善目前火车售票系统,使之能跟上时代的发展。同时通过实践来提高自
己的动手能
(2)应用范围:理论上能够实现于铁路部门的售票系统,其目的在于在原有的
系统基础使得火车售票便捷化,以期实现完善日常生活中火车售票的各种缺陷。
(3)可实现旅客对于火车票的查询与购买功能,售票员则可实现查询、添加和
删除等功能;对于所查询的车次结果提供列表显示输出;有一定的安全机制,普通旅客不能对车次信息随意删改,只有系统管理员可通过密码识别进行维护。
2.2运行环境
操作系统:Microsoft Windows 2007或Microsoft Windows XP 支持环境:IIS 5.0
数 据 库:Microsoft SQL Server 2005
2.3条件与限制
应具备的设备:计算机4台,打印机1台 应具备的人员:软件专业学生4人
其他条件:保证相关开发人员全部到位,不缺勤;资金全部到位
3.数据描述
3.1静态数据
列车信息:列车车号 (int SerialNumber) 列车始发时间 (struct time SetOut) 列车始发站(char DeparturePoint) 列车终点站(char TerminalPoint) 额定载量(int FixNumber )
票务:列车车号 (int SerialNumber) 发车时间 票价 发出车站
售票员:用户名 (char name) 密码(char password)
3.2动态数据
输入数据:(根据界面提示,键盘输入操作) 输出数据:
输出信息:查询车次确定的数据库记录的子集;
3.3数据库介绍
名称:Microsoft SQL Server 2005
介绍:微软SQL Server 2005 SP1加入数据库镜像功能,为SQL Server 2005
Express Edition提供新管理工具,并且加强了SAP NetWeaver智能商务系统的报告反馈支持功能。
管理:SQL Server Management Studio 集成了对 SQL Server 2005 所有组件的
管理。Business Intelligence 从业者都将得益于 Microsoft 服务器“能力”扩展这一用户盼望已久的功能增强,即从关系引擎(伸缩性、可靠性、可用性、可编程性,等等)扩展为全套的 BI 平台组件。 支持的操作系统: Windows 2000 Service Pack 4;
Windows Server 2003 Service Pack 1; Windows XP Service Pack 2
硬件要求:具有 Intel Pentium III 600 MHz(或同等性能的兼容处理器)或速
度更快处理器(建议使用 1 GHz 或速度更快的处理器。)的计算机 最低 192 MB 的 RAM(建议使用 512 MB 或更高的 RAM。) 100 MB 的可用硬盘空间
注意事项:安装此包之前,必须从系统中删除 SQL Server Management Studio
Express 的任何 Beta 版本或 Community Technology Preview (CTP) 版本。如果不执行此操作,则将导致此包安装 失败。
安装条件:您必须在计算机上具有管理权限才能安装SQL Server 2005。
3.4数据词典
3.5数据采集
(1) 车票信息由数据库设计人员加入录入数据库中
(2) 用户账户及密码由登陆人员自行设计有数据库设计人员设计的系统方
式录入数据库中。
(3) 其他数据如票务信息由系统自动生成
4.功能需求
4.1功能划分
图 3.1 系统管理用例图
表3-1 登录系统用例规约
表3-6 维护数据管理规约
图 3.2 售票用例
表3-7登录系统用例规约
表3-8 退票规约
表3-9 统计信息用例规约
表3-10 售票规约
表3-11查询信息规约
表3-12 购票规约
4.2功能描述
售票:根据旅客的需求如发车日期、发车时间、车厢类型、车票类型(学生票、
军人票„)、旅客终点站等选择用户所需要的车次,然后结算并打印车票给旅客。
订票:由售票点授权或是有一定信誉的售票商替代旅客进行预订车票,售票
商通过电话或是亲自到售票点预订的方式进行预订车票。
退票:处理用户由于某种情况需要退回车票的情况,旅客要在车站指定的时间内
进行退票,此外车站售票点还要扣除一定的手续费。如若改签则由售票员改签到旅客所要的车次、时间、地点。
查询:查询分为车次查询、站点查询、时刻表查询、票价查询、剩余票数查询。
车次查询提供了所有车次浏览、按车次查询、和站站查询,用户可以通过查询来了解列车所经车站以及发车时间等信息。时刻表查询可以查询每一车次在每一站的发车时间和到站时间。票价查询可以让用户按自己的需求来查询所有车次的车票价格;余票查询可以查询到所有车次的剩余车票的
情况;
统计:售票统计分别可以按日期统计、按车次统计、按客流方向统计等统计方式,
通过察看车票的流向可以得知旅客的大致流向,列车管理人员可以根据客流的流向随时调整列车运行车次,达到列车的合理调度,使列车最大限度的投入使用中,实现资源的合理利用。
信息修改:包括车次修改、票价修改、站点修改。车次修改包括增加车次,减少
车次,车次的临时调度和由于自然灾害造成的临时路线更改。票价修改为节假日、春运等特殊时段或某些特殊地域需要适量增加或减少票价,具体数字有铁路管理定。站点修改可是某些车次增加或减少一些站点。 系统管理:管理员通过系统添加用户或者删除用户,并且授予权限,同时维护数
据库,保证系统正确运行。
5.性能需求
5.1数据精确度
由于采用数据库技术并且用户的应用领域对数据精确度的要求不是太高,所以这点在系统中表现得比较少,但是用户数据的安全性与正确性是完全保证的,所以对用户的使用没有多大的障碍。输入数据精度要求不高,但用户输入不精确时有提示。
5.2时间特性
对于用户的输入应该在较短的时间里给出回应。若出错,应有出错报告。由于该系统要求36台机器能够同时运行,要求较高的并发处理功能。当增加多台机器后,要求系统的响应时间不会有过大的延时。
5.3适应性
该软件只能在Windows 系统下运行,所以兼容性不高,但应用户特殊需求在维护阶段会保持一个与其它类软件接口,随时满足客户的使用需求。
6.运行需求
6.1用户界面
图3.3 系统登录界面
图 3.4 旅客及售票员查询界面
图 3.5 管理员功能界面
图 3.6 列车信息
图 3.7售票员功能
图 3.8 退票界面
图 3.9 人员管理
图 3.10 权限管理
图 3.11 售票管理
图 3.12 列车管理
图 3.12 维护后台
6.2硬件接口
(1)硬件接口:支持x86系列PC 机
(2)网络硬件接口要求:现实中要求具有高速以太网组网一实现联网销售,但是在理论实验验证软件本身的目的来看,无需网络通讯接口。
软件除较小硬盘和显示器,鼠标外,服务器,基本没有与外界硬件的联系,不过考虑到数据库大量数据的备份等要求可以保持与磁带机和光盘刻录机的接口。
6.3软件接口
在这里主要考虑软件与操作系统的接口,考虑到文档处理的需要有可能需要与常用的办公软件的接口。例如Microsoft 的office 系列。另外查询模块需要与互联网相连,以实现乘客的网上查询。运行于Windows2000及更高版本并装有JAVA 虚拟机的操作系统之上。
6.4故障处理
鉴于火车售票系统涉及的数据对于火车站日常管理的重要性,必须建立数据库严格有效的恢复机制:数据必须每天进行一次备份,由于本信息涉及信息量巨大,应以天为周期进行增量转储,一般半个季度为周期进行删除。
正常使用时不用出错,对于用户的输入错误应及时给出适当的改正信息提
示,若运行遇到不可恢复的系统错误,也必须保证数据库完好无损。
7.其它需求
本系统中对系统各个模块功能,以分级菜单的形式给出;所有的提交,确认,删除等操作以按钮的形式给出,且名称一律取为“提交”、“确认”、“删除”等易于理解的形式;根据用户统计信息计算,统计在正常情况下应该支持一定人数的并行操作能力,春运高峰期间人们要集中买票和查询,应支持更多人数的并行操作能力;高峰期间服务器应支持几十万以上的日访问量。 (1)可用性:该软件也可以通过单步跟踪的操作进行检查处理。
(2)安全性:由于软件运行数据放在数据库中,所以参数不容易被错改、破坏,万一参数受到破坏也不会影响源程序。
(3)可维护性:该软件利用数据库进行编程,系统结构由程序基本确定,大量的参数及文本内容全部放于数据库中。修改、更新数据只要在数据库进行修改添加,而不需要对系统结构进行修改,这样系统维护性、升级都十分方便。 (4)兼容性:由于尚未测试,故无法对兼容性进行评析。
8. 附录
1. 车辆类型