華科-軟件工程-學生成績信息管理系統(tǒng)實驗報告

1、軟件工程課程設計學生成績管理系統(tǒng)院系計算科學與技術_專業(yè)班級 _ _姓 名 _學 號 _20152015 年 1111 月 2020目錄摘要 .I.1問題定義及可行性分析 . 1系統(tǒng)的問題定義 .1系統(tǒng)環(huán)境 .2系統(tǒng)的可行性分析 .22需求分析 .43概要設計與詳細設計 .74測試報告 .115項目管理 .145 體會與建議 .17參考文獻 .11 問題定義及可行性分析系統(tǒng)的問題定義通過設計一個有效的學生成績管理系統(tǒng)，不僅可以節(jié)省大量的人力物力， 減少投資和在填寫， 登記過程中可能出現(xiàn)的錯誤， 而且極大的提高了查詢效率和 更新效率，并且是成績管理變得系統(tǒng)化和自動化。隨著學校規(guī)模的不斷擴大，專業(yè)

2、、班級、學生的數(shù)量急劇增加，有關學生各 門課程的成績的各種信息量也成倍增長， 由于傳統(tǒng)學生成績管理模式仍停留在復 雜的人工操作上，重復工作較多，工作量大，效率低，因此，迫切需要開發(fā)基于 互聯(lián)網(wǎng)的課程信息管理系統(tǒng)來提高管理工作的效率。 學生成績管理系統(tǒng)， 在學生 成績的規(guī)范管理、 科學統(tǒng)計和快速查詢方面具有較大的實用意義。 它提高了信息 的開放性，大大地改善了學生、教師對其最新信息查詢的準確性。本學生成績管理系統(tǒng)模塊是為了實現(xiàn)學校人力資源的優(yōu)化和學生成績管理 的科學管理而設計的，通過本系統(tǒng)， 可以有效的管理學生成績信息， 能針對不同 的用戶分別設置了不同的功能， 其中包括學生的基本信息， 成績信

3、息并且具有信 息的增加，查詢，修改等功能，而且能快速統(tǒng)計學生成績的相關數(shù)據(jù)。手工學生成績管理是一種原始的工作方法， 由于手工操作出現(xiàn)錯誤的概率比 較大，其工作量大，工作程序復雜，消耗大量的人力、物力、財力和時間。而且 隨著 時間的推移，由于人員的增加，科目的增多以及調整的頻繁，在這種情況 下單靠人工來處理學生的成績不但顯得力不從心，而且極容易出錯。手工條件下，學生的成績分為以下一些工作： （ 1）建立學生相關檔案，包括 學生的基本信息和所學課程的信息。 （ 2）根據(jù)學生基本信息中的班級和學號及課 程，統(tǒng)計并編寫出每一個課程的學生。 （3）根據(jù)學生的課程學習情況和課程成績 創(chuàng)建原始的學生課程成績

4、檔案。 （4）根據(jù)學生的加權分數(shù)，統(tǒng)計學生的排名信息 并編寫統(tǒng)計檔案。能針對不同的用戶分別設置了不同的功能：1.管理員能夠方便的對信息進行添加 .修改 .刪除.查詢.匯總.統(tǒng)計等操作。2.課程教師可以在所教課程內對學生信息進行添加 .修改.刪除.查詢 .匯總.統(tǒng) 計等操作。3.學生可以在自己的權限內對信息進行訪問，即時查詢相關信息。系統(tǒng)環(huán)境本系統(tǒng)是基于64位windowslO專業(yè)版，硬件基于 cpu i5-3230m,內存4GB, 硬盤750GB顯卡nvdia 720M。程序將基于，數(shù)據(jù)庫基于，運用 python完成整 體開發(fā)，數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)結構基于數(shù)據(jù)庫語言 sql 進行開發(fā)。系統(tǒng)的可行性分析學

5、生成績管理系統(tǒng)需要有軟件工程， 數(shù)據(jù)庫技術，相應軟硬件支持，經(jīng)濟支 持，人才要求等。軟件工程是指導計算機軟件開發(fā)和維護的一門工程科學， 用當前最好的管理 解釋和方法， 經(jīng)濟的開發(fā)出高質量的軟件并能夠有效的維護它。 他從六十年代末 開始發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)有半個世紀的歷史，研究范圍廣泛，包括各種新技術方法、 工具和管理各方面， 是一個異?；钴S的研究領域。 到現(xiàn)在已經(jīng)形成了一套系統(tǒng)規(guī) 范的知識體系， 嚴格遵循軟件工程方法可以大大提高軟件開發(fā)成功的幾率， 顯著 減少軟件開發(fā)維護的問題，為系統(tǒng)的開發(fā)和維護提供指導。數(shù)據(jù)庫技術 從誕生到現(xiàn)在，在不到半個世紀的時間里，形成了堅實的理論 基礎、成熟的商業(yè)產品和廣泛

6、的應用領域， 吸引越來越多的研究者加入。 數(shù)據(jù)庫 的誕生和發(fā)展給計算機信息管理帶來了一場巨大的革命。隨著應用的擴展與深 入，數(shù)據(jù)庫的數(shù)量和規(guī)模越來越大， 數(shù)據(jù)庫的研究領域也已經(jīng)大大地拓廣和深化 了。數(shù)據(jù)庫是一個充滿活力和創(chuàng)新精神的領域。 現(xiàn)在的數(shù)據(jù)庫技術既能進行數(shù)據(jù) 的集中和共享， 又能有效的保持數(shù)據(jù)的獨立性和抽象性， 非常適合進行數(shù)據(jù)的管 理。而且隨著面向對象數(shù)據(jù)庫的出現(xiàn)， 是數(shù)據(jù)庫的設計更加人性化， 能更好的符 合用戶的要求，為系統(tǒng)設計提供了基礎。本系統(tǒng)的構建運用 python， Python 是純粹的自由軟件， 源代碼和解釋器 CPython 遵循 GPL（GNU Ge neral Pu

7、blic Lice nS協(xié)）議。Pytho n 語法簡潔清晰，具有 豐富和強大的庫。 它常被昵稱為膠水語言， 能夠把用其他語言制作的各種模塊 （尤 其是C/C+很輕松地聯(lián)結在一起。常見的一種應用情形是，使用Python快速生 成程序的原型（有時甚至是程序的最終界面） ，然后對其中有特別要求的部分， 用更合適的語言改寫，需要注意的是在您使用擴展類庫時可能需要考慮平臺問 題，某些可能不提供跨平臺的實現(xiàn)。所以由 python 構建的學生成績管理系統(tǒng)， 能有高效的處理效率，而且小巧易行，開發(fā)容易。學生成績管理系統(tǒng)的人員要求：系統(tǒng)分析人員，開發(fā)人員，數(shù)據(jù)庫管理 人員，系統(tǒng)測試人員。采用 python 實

8、現(xiàn)，依靠強大的數(shù)據(jù)庫控件和數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng)和其他語言相結合， 兩個月內開發(fā)出系統(tǒng)。 現(xiàn)在有很多專門的機構用來培養(yǎng) 計算機人才，各大高校也設置了很多的相應課程，現(xiàn)在的社會優(yōu)秀的 IT 人才層 出不窮，為系統(tǒng)的開發(fā)提供了強有力的智力支持。2.需求分析學生成績管理系統(tǒng)主要涉及到學生的基本信息、 成績信息和學校的課程信息 的管理。主要功能實現(xiàn)對學生的成績進行收集和修改。具體包括學生成績錄入、 修改、增加、刪除、查詢。成績錄入需要分班級、分年級以及某個時間考試的各 門功課的成績。修改要與成績錄入相對應。增加、刪除是對基本表的操作。查詢 條件設置應該齊全， 可以班級查詢，年級查詢，也可以姓名查詢， 學號查

9、詢等等。學生成績管理系統(tǒng)應區(qū)分查詢的用戶，教師可以查詢其所任課程的所有信 息，包括課程的學生相關信息，可以對課程內學生的成績信息進行修改，添加， 錄入，可以查詢課程能學生成績排名。 學生用戶可以查詢本人的所有信息， 可以 查詢其所學課程的成績。管理員用戶擁有修改，添加，錄入所有學生基本信息， 可以查詢任何學生的基本信息， 可以根據(jù)課程或班級查詢學生信息和排名， 可以 修改，添加，錄入所有課程信息，但不能對學生的成績信息進行修改。系統(tǒng)的各個用戶的與數(shù)據(jù)的關系為一對多，詳細E-R關系見圖2-5。學生成績管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理的基本結構為： 根據(jù)用戶的種類和其對學生管 理系統(tǒng)的請求，查詢學生信息庫， 根

10、據(jù)返回的信息對用戶輸出結果， 數(shù)據(jù)流圖見 2-1，根據(jù)用戶種類分為三個部分，每個部分的結構分別為：學生查詢、教師管 理和管理員管理，其中學生查詢的結構，見圖2-2，為根據(jù)學生用戶的登錄和學生查詢信息的查詢學生基本信息數(shù)據(jù)和學生成績信息數(shù)據(jù)， 然后系統(tǒng)處理查詢后 的數(shù)據(jù)，并將其返回給學生用戶；而教師用戶管理的結構，見圖2-2，為根據(jù)教師用戶的登錄和課程查詢信息， 查詢教師課程信息數(shù)據(jù)， 或者學生成績信息數(shù)據(jù)， 系統(tǒng)可根據(jù)課程數(shù)據(jù)信息查詢返回查詢學生相關的數(shù)據(jù)， 將學生數(shù)據(jù)處理并返回 教師用戶， 也可直接查詢學生成績信息數(shù)據(jù)并返回教師用戶； 管理員用戶管理的 結構，見圖 2-2，為根據(jù)管理員登錄信

11、息和管理員處理信息，或者以課程信息對 課程信息數(shù)據(jù)進行管理， 或者以學生信息對學生基本信息數(shù)據(jù)進行管理， 或者以 學生成績信息對學生成績信息數(shù)據(jù)進行管理，最后將相關信息返回管理員用戶。1 IVsu.su.飛旺耳1 ft*P*| WIFH對于學生基本信息的存放數(shù)據(jù)，以圖 2-3的數(shù)據(jù)字典表示其中保存的數(shù)據(jù): 學生姓名、學生編號、學生性別、學生年齡；對于學生成績信息的存放數(shù)據(jù)，以 圖2-4的數(shù)據(jù)字典保存，其中的數(shù)據(jù)為：學生姓名、學生編號、學生所修課程、 學生所修課程成績、學生所修課程學分、學生的總學分、學生加權成績；對于課 程信息的存放數(shù)據(jù)，以圖2-5的數(shù)據(jù)字典表示：任課教師姓名、課程名、課程學

12、分、修課學生姓名、修課學生編號、修課學生成績。圖2-1系統(tǒng)0級數(shù)據(jù)流圖圖2-2系統(tǒng)1級詳細數(shù)據(jù)流圖MAiMAi nt.nt. i-fmta.i-fmta.畏氏I I于片二.壬若工*牌-KiKi 芍主*T-ES*T-ES4*.占 ” *TiieTTiienn打：rwrw L好stst右般E.E.筆中!|事喊專轄尢數(shù)壞罕丹導 占亡=ta j*4|d?rj*4|d?rT.T.4T.4T. h生鋤HiHi =*-=*- flifli串墮時；瞄S-ES1S-ES1 暨|拿生葺*：亡電圖2-3學生基本信息字典r a*難字濟誑號 J.$SdtiiEaSdtiiEaiOiO i i氣整“a?I=45 teB：

13、幅H-占Hl flFiTU 骷I qS = r f 葩：?4WJ SttRj 走鱗rtSLtBP 吐FPMA7i Tt伽 110 刖和評軒帶 齬I學生閉桎叫河- 歸：S-04ft t!i：宅生噸弐之.片更朗卅更；0ti註耐需II的斑 ftlti勵蜀-笛他 包尋MP淸盟t*l 外“丹焰；*)ffli璉伽?TH程曲S?拾丈：I-4M.喙竝M-U9吃庵幗總v、岀=鵬；Wb1flii須諂曲肖堺11嘆 計+追廳加粗的！W0少 ffiiti 斥即L-1科林卄圖2-4學生成績信息字典577：田啊川剛匚ms：啊曲 攔述i卿韓殖師剜容- =式：沖串.超孚卻.尢幽謖彌杜陽-JLG .褲匸賂倔韋，：； - cJ-梅

14、式：斗鏘弗.壬魏=苻 七埠韓札走上除AiAi TlSSTlSS MtMt吾刁呷疔學廿-網(wǎng)茗：用漳牛拒述一 1甲臨倍!葉ttztlr浮直孤令詢?1毎LS.LS. iJPlSSt.flSiJPlSSt.flS名罕：飾弼:熾苗 劑吉：寺牛哺&毎述z醫(yī)津懈學生冊名” 胡爲彌札充魏羽H H 吒耳味彌.疋上-5S1工曲*f訂君室：Wf寶和別撫爭弓荀港：nwrEfpf-i-褂式I卒梅字母加齡.6芯范1；：mm liS： Tf；5?lt*.爭野博孵別芒；蘭斥或細軸迷I宇生軒徐程甘囲 轄式；津點擻，帶_貶才數(shù)+ 盤甌；期雷事伯朋圖2-5教師課程信息字典芒 #-射禹餌fit： 刪T*1熾曲環(huán) 裕Hi宇再車罕f=W

15、FT. i 唇 JQI W13HWVtifi：圖2-6系統(tǒng)E-R圖呈幣如芋字岡1E取鬼 |早呂3概要設計與詳細設計系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要為字符串數(shù)據(jù)， 而且對于不同數(shù)據(jù)在同一數(shù)據(jù)信息結構中存 在對應的關系，如： 每一個學生編號唯一對應一位學生及其相關信息， 學生編號 也唯一對應學生的成績等。所以，可以用鍵值對來保存數(shù)據(jù)，而 python 自有的 數(shù)據(jù)結構 -字典，字典的鍵可以是數(shù)字， 字符串或者元組， 而鍵可以是字符串，數(shù)字，元組，列表或者字典，而唯一的鍵對應唯一的值，所以利用字典建立學生 基本信息數(shù)據(jù)結構、學生成績信息數(shù)據(jù)結構、課程信息數(shù)據(jù)結構。對于學生基本信息數(shù)據(jù)結構的字典命名為 stubifo

16、可以表述為：以每一學生 的學生編號構建構建一個鍵， 對應一個值為以該學號為學生的學生個人信息的字 典，該字典有 5 各鍵值對：鍵為學生姓名 name 對應值為該學生姓名信息，鍵為 學生性別 sex 對應值為該學生性別信息，鍵為學生班級class 對應值為該學生班級信息，鍵為學生年齡 old 對應值為該學生年齡信息， 鍵 snumber 為該學生登錄 的密碼信息。對于學生成績信息數(shù)據(jù)結構的字典命名為 stugifo 可以表述為：以每一學生 的學生編號構建一個鍵，對應一個值為以該學號為學生的學生成績信息的字典， 該字典有 3 個鍵值對，該字典中鍵為 total_credit 對應值為該學生總學分信

17、息， 鍵 weighted_score 加權成績對應值為該學生加權成績信息， 鍵 course 課程成績對 應值為該學生所修所有課程和其成績一一對應的字典， 該值字典中該學生每一所 修課程名為一個鍵對應一個字典， 該字典有2個鍵一個為greed課程成績的鍵對 應值為學生該課程的成績信息， 另一個為 credit 課程學分的鍵對應值為該課程的 學分信息。對于課程信息數(shù)據(jù)結構的字典命名為 tchcifo 可以表述為：以每一教師的教 師編號為一個健， 對應一個值為以該教師課程信息數(shù)據(jù)的字典， 該字典有 2個鍵 值對，一個健為name教師姓名對應值為該教師姓名信息，另一個健為course教 師任課課程

18、對應值為教師所任課程信息的字典， 該值字典以每一教師所任課程名 為鍵對應一個所修學生信息的字典， 該值字典以每一所修該課程學生的編號為鍵 對應值為該學生該課程的成績信息， 該值字典存在鍵為 course_credit 課程學分的 健對應值為該課程學分信息。由上述數(shù)據(jù)結構的分析可知，學生編號以 8 位字符串組成其中第一位為 U， 其它位為數(shù)字字符串，學生姓名以任意位字符串表示，學生性別以數(shù)字表示 0 代表男性， 1 代表女性，學生班級為任意字符串，學生年齡為任意二位數(shù)字，學 生登錄的密碼為任意位數(shù)字字符串，學生總學分為數(shù)字，學生加權成績?yōu)閿?shù)字， 課程成績?yōu)閿?shù)字， 課程學分為數(shù)字， 教師編號以 8

19、 位字符串組成其中第一位為 T， 其它位為數(shù)字字符串，教師姓名為任意字符串，教師任課課程名為任意字符串，系統(tǒng)的基本模塊分為用戶登錄模塊， 學生查詢模塊，教師課程管理模塊，管 理員管理模塊，見圖 3-1。用戶登錄模塊， 由用戶選擇用戶登錄模式，再通過用戶登錄確認用戶，根據(jù) 用戶類型和登錄類型產生用戶功能選擇界面。學生查詢模塊，根據(jù)學生用戶登錄和選擇的查詢方式和內容查詢學生基本信 息或者學生成績信息，并通過界面返回查詢信息與學生用戶并等待事件。教師查詢模塊，根據(jù)教師用戶登錄選擇的查詢方式或者管理方式對教師課程 信息進行查詢，并通過界面返回查詢信息與教師用戶并等待事件。見圖3-2。管理員管理模塊，

20、根據(jù)管理員用戶登錄選擇對學生基本信息的添加、 刪除和 修改，教師課程信息的添加、刪除和修改，學生成績信息的添加、刪除和修改， 并通過界面返回查詢信息與教師用戶并等待事件。見圖 3-3。系統(tǒng)的用戶登錄模塊流程圖見圖 3-4。 系統(tǒng)各個基本功能模塊大致流程為： 先根據(jù)用戶類型和選擇的功能， 獲取用 戶的處理條件輸入， 判斷輸入合法后， 然后用輸入的相關關鍵字查詢需要處理的 字典信息，如查詢失敗， 再換用其他輸入關鍵字遍歷查詢該字典信息， 然后根據(jù) 查找結果和功能選擇，對字典中的數(shù)據(jù)進行處理，然后將處理后的信息保存。 然 后根據(jù)用戶選擇進行下一步工作以模塊更新修改教師課程信息為例，其流程圖見圖 3-

21、5，其他信息的修改、添加、刪除相似。圖3-1系統(tǒng)的基本模塊圖3-2教師查詢模塊軒巡口巻理M涯衲蘋牛威讓爆加訣衍用E:stjn學牛用白卞圖3-3管理員管理模塊圖3-4用戶登錄模塊流程圖圖3-5修改教師課程信息模塊流程圖在蘭潔昊.3.3. s s i i r r 渣昱子帚祓緯鍛r.=r.= *J*J ? ? JM5T2CJI111BJM5T2CJI111B : :L L英臭.-fr-fr r r = = E E . .匸子具=*-=HE勺鯉.4-tte.W4-tte.W 理芋具啟二啖崔旦?“三註吏=7二空英卩矢査冼與負展 宅罪珂藝霍墮寸.號事皂蟲” S-* = E-.匚嗽弓乞，査鯊U U 尸弋咚?

22、 =A A rXK.rrXK.r3 3 . .三興證17上號.4測試報告黑盒測試也稱功能測試，它是通過測試來檢測每個功能是否都能正常使用。 在測試中， 把程序看作一個不能打開的黑盒子， 在完全不考慮程序內部結構和內 部特性的情況下， 在程序接口進行測試， 它只檢查程序功能是否按照需求規(guī)格說 明書的規(guī)定正常使用，程序是否能適當?shù)亟邮蛰斎霐?shù)據(jù)而產生正確的輸出信息。 黑盒測試著眼于程序外部結構， 不考慮內部邏輯結構， 主要針對軟件界面和軟件 功能進行測試。黑盒測試主要發(fā)現(xiàn)以下類型錯誤 :(1)功能不對或遺漏 ,(2)接口錯誤 ,(3)數(shù)據(jù)結 構或外部數(shù)據(jù)庫訪問錯誤 ,(4)性能錯誤 ,(5)初始化盒

23、終止錯誤。在此次實驗中我采用黑盒測試的方式， 來實現(xiàn)對系統(tǒng)功能的測試， 由于篇幅 有限，我僅僅列舉重要功能的測試截圖。根據(jù)等價劃分方法， 將該測試的幾個模塊單獨測試， 及運用集成測試的測試 策略進行測試。在用戶登錄模塊的測試中有效輸入的等價類有： 1.在學生登錄模式下用戶 名為8位字符串組成其中第一位為U,其它位為數(shù)字字符串，密碼為任意位字符 串；在教師登錄模式下用戶名為 8位字符串組成第一位為T,其它位為數(shù)字字符 串，密碼為任意位字符串； 管理員用戶登錄模式下用戶為任意字符串， 密碼為任 意位字符串有效輸出為 1.如果輸入的用戶名在相關信息字典中為健且對應值 字典中健 snumber 的值字

24、符串與輸入的密碼字符串相等則登錄界面銷毀， 進入用 戶功能界面 2.否則登錄界面彈出對話框， 繼續(xù)進入消息循環(huán)。 所以根據(jù) 如上敘述，設置如下測試數(shù)據(jù)：學生登錄模式，用戶名U222222,密碼123456學生用戶查詢模塊的測試中， 有效輸入的等價類有單擊主菜單下拉菜單的 查詢功能按鍵有效輸出為：彈出選擇功能信息的對應的消息界面。教師課程查詢管理模塊的測試中有效輸入的等價類有： 單擊主菜單下拉菜 單的查詢與管理功能按鍵，有效輸出為：彈出選擇功能信息的對應的消息界面管理員管理模塊的測試中有效輸入的等價類有：單擊主菜單下拉菜單的各 數(shù)據(jù)的添加、修改、刪除按鍵，有效輸出為：彈出選擇功能信息的對應的消息

25、 界面。主要對管理員管理模塊學生數(shù)據(jù)添加模塊進行測試，對于學生基本信息數(shù)據(jù) 的添加有效輸入的等價類有：學生編號為8位字符串組成其中第一位為 U，其 它位為數(shù)字字符串，密碼為任意位字符串，其他為任意字符串，有效輸出為： 顯示添加成功對話框。所以選擇對用戶登錄模塊進行測試， 測試用例為：選擇學生用戶登錄，輸 入U2222222,密碼輸入123456,輸入U444,密碼輸入123456,選擇教師用 戶登錄輸入 U2222222,密碼輸入123456,輸入U444,密碼輸入123456,測試 預期為僅：學生用戶登錄，輸入 U2222222密碼輸入123456成功登入，其它失 敗。測試結果見圖4-1,

26、4-2, 4-3, 4-4，可以看出只有4-1為系統(tǒng)進入功能界面， 圖4-2, 4-3, 4-4,彈出提示對話框，表示進入失敗。由測試結果和測試預期相符，表示該功能模塊達到預期設計。其他測試結果與預期一一相符。單學知沁理葩注“ 一 口 X 勺罰H話關亍冒L222222L222222M M7 7J：rmrmm m年.#巴皆-r-1-r-1 9 9 3 34 4圖4-1測試結果1圖4-2測試結果2圖4-3測試結果3圖4-4測試結果45項目管理 本程序采用功能點技術估算軟件規(guī)模及工作量， 根據(jù)系統(tǒng)的設計： 輸入的項 數(shù)為 26，其中簡單級為 5 項，平均級為 10 項，復雜級為 11 項；輸出項數(shù)為 53， 其中簡單級為 10，平均級為 30，復雜級為 13 項；查詢項數(shù)為 49 項，其中簡單 級為 13 項，平均級為 21 項，復雜級為 15 項；主文件項數(shù)為 4 項，其中簡單級 為 2 項，平均級為 2 項，復雜級為 0 項；外部接口數(shù)為 4 項簡單級為 4 項，平均 級為0項，復雜級為0項。根據(jù)功能點UFP計算公式，計算出本程序的UFP=669。根據(jù)對系統(tǒng)技術因素的分析，數(shù)據(jù)通信 F仁2分布式數(shù)據(jù)處理F2=0,性能 標準F3=3,高負荷的硬件F4=0,高處理率F5=2聯(lián)機數(shù)據(jù)