（计算机应用技术专业论文）基于dcom的多层分布式教务管理系统的研究与实现.pdf

江苏大学硕士研究生毕业论文 摘要 近年来，随着各高校不断地扩招，各高校的办学规模也不断扩大，教学资源 日益紧张。特别是随着高校校园网络的发展和学分制的推出，各高校都存在一定 数量的选修课程，基于传统架构下设计的教务管理系统已经不能满足现代教务管 理的新需求。所以，我们必须研究新的架构和使用新的技术来实现新需求下的高 校教务管理系统。 本文通过对各高校现代教务管理系统新需求的分析，在比较现有教务管理系 统所采用的架构及设计方法的基础之上，通过使用多层分布式架构和d c o m 组 件技术，提出了基于d c o m 的c s 结构和b s 结构相结合的多层分布式混合架 构的信息系统模型( m d i s e m ) ，给出了提高m d i s e m 系统运行效率的若干关键技 术。并基于该架构设计实现了m d i s e m 原型系统。本文的工作主要包括： ( 1 ) 提出了基于d c o m 的c s 结构和b s 结构相结合的多层分布式混合架 构的信息系统模型( m d i s e m ) 。该模型将最常用的业务逻辑和企业对象封装在应 用服务器和w e b 服务器中，实现了界面和逻辑的分离，以及业务逻辑和企业对 象的重用，使对象服务不再局限于局域网内部，基于该模型下的系统具有良好的 可伸缩性、可扩展性、可维护性和更高的安全性。 f 2 ) 设计了适用于m d i s e m 的多线程应用服务器。通过对d c o m 所提供的 线程模式和执行实例的分析，使用i n p r i s e 提供的t t h r e a d 类别来建立支持多线 程的应用服务器，使每个客户端的应用程序都可以共享应用服务器所提供的服 务，应用服务器用独立的线程为每一个客户端提供服务，大大提高了多客户端情 况下系统的执行速度。 ( 3 ) 设计了基于t s i m p l e o b j e c t b r o k e r 的容错机制和负载平衡机制。通过在 客户端中引入t s i m p l e o b j e c t b r o k e r 组件来维护一组应用服务器，使客户端可以 自动地选择一个执行正常且负载最低的应用服务器提供服务，从而增加了 m d i s e m 系统的鲁棒性，并提高了m d i s e m 系统的执行效率。 ( 4 ) 选择了基于d i s p a t c hb i n d i n g 的远程调用方式来提高m d i s e m 客户端 程序的执行效率。分析和实验比较表明，在m d i s e m 中采用该远程调用方式， 比传统的l a t eb i n d i n g 调用方式具有更快的调用速度，从而提高了整个系统的 效率。 江苏大学硕士研究生毕业论文 ( 5 ) 设计和实现了m d i s e m 原型系统。详细分析了教务管理系统的业务流 程，并以d e l p h i 为开发工具，使用基于d c o m 的m i d a s 技术实现了m d i s e m 原型系统。 关键词：多层分布式；教务管理系统；m i d a s ：d c o m 江苏大学硕士研究生毕业论文 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，t h et e a c h i n gr e s o u r c e sa r eb e c o m i n gs c a r c e rt h a nt h e yw e r ei n h i g h e rl e a r n i n gi n s t i t u t i o n s ( c o l l e g e so ru n i v e r s i t i e s ) w i t ht h es c h o o l - r u n n i n gs c a l e e x p a n d e dc o n t i n u a l l y s i n c ee v e r yc o l l e g eo ru n i v e r s i t ys e t su pac e r t a i nn u m b e ro f e l e c t i v ec o u r s e s ，w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc a m p u sn e ta n dw i t ht h ea d o p t i o no f c r e d i t s ，t h eo r i g i n a le d u c a t i o n a lm a n a g e m e n ts y s t e md e s i g n e do nt h eb a s i s o f t r a d i t i o n a lf r a m e w o r kh a sn o ts a t i s f i e dt h en e e d so fm a n a g e m e n t so ft e a c h i n ga f f a i r s i nh i g h e rl e a r n i n gi n s t i t u t i o n s t h e r e f o r e ，i ti si n d i s p e n s a b l ef o ru st ou t i l i z en e w t e c h n o l o g ya n dt oe x p l o r ean e wf r a m e w o r ks oa st oa c c o m p l i s ht h ed e s i g no ft h i s n e we d u c a t i o n a lm a n a g e m e n ts y s t e mw h i c hi st om e e tn e wn e e d s o nt h eb a s i so fc o m p a r i n gt h ef r a m e w o r ka n dd e s i g n i n gm e t h o d sa d o p t e d c u r r e n t l yb ye d u c a t i o n a lm a n a g e m e n ts y s t e m ，b ym e a n so fa n a l y s i s o ft h en e w d e m a n d so fi m p r o v i n gt h ep r e s e n te d u c a t i o n a lm a n a g e m e n ts y s t e ma n db ym e a n so f u t i l i z i n gt h e m u l t i t i e rd i s t r i b u t e df r a m e w o r ka n dt h et e c h n i q u e so fd c o m g r o u p w a r e ，t h i sd i s s e r t a t i o np r e s e n t s an e wm o d e lo fm u l t i - t i e rd i s t r i b u t e d i n f o r m a t i o ns y s t e mf o re d u c a t i o n a lm a n a g e m e n t ( m d i s e m ) ，w h i c hi sam i x e d f r a m e w o r kc o m b i n e dc sw i t hb s ，t h et w of r a m e w o r k sa r eb a s e do nd c o m t h e t h e s i sa l s oa m p l yd e m o n s t r a t e st h ek e yt e c h n i q u e so fi m p r o v i n gt h eo p e r a t i n g e f f i c i e n c yo ft h em d i s e m m o r e o v e r ，b a s e d o nt h en e wm i x e df r a m e w o r ko f m d i s e m ，t h ed i s s e r t a t i o ns u c c e e d si nd e s i g n i n gt h ep r o t o t y p es y s t e mo fm d i s e m t h ed i s s e r t a t i o nm a i n l yc o n c e r n st h ef o l l o w i n gf i v ea s p e c t s ： 1 t h i sd i s s e r t a t i o np r e s e n t san e wm o d e lo fm u l t i - t i e rd i s t r i b u t e di n f o r m a t i o n s y s t e mf o re d u c a t i o n a lm a n a g e m e n t ( m d i s e m ) ，w h i c hi s am i x e df r a m e w o r k c o m b i n e dc sw i t hb s t 1 1 ef r a m e w o r k so fc sa n db sa r ee x p l o r e do i lt h eb a s i so f d c o m b yw a yo fp l a c i n gt h eb u s i n e s sl o g i ca n dt h ec o r p o r a t i o no b j e c t st h a ta r e u s u a l l yu s e di n t ot h ea p p l i c a t i o ns e r v e ra n dw e bs e r v e r , t h en e w m o d e ls u c c e e d si n s e p a r a t i n gt h ei n t e r f a c ef r o ml o g i c i na d d i t i o n ，b ym e a n so fp u t t i n gt h eb u s i n e s s l o g i ca n dc o r p o r a t i o no b j e c t si nav e r yi m p o r t a n tp o s i t i o n ，t h en e w m o d e lm a k e si t s s e r v i c eo b j e c t sn o tb ec o n f i n e dt ol a n t h em - d i s e mh a sag o o df e a t u r eo f i i 江苏大学硕士研究生毕业论文 c o n d e n s a b i l i t y , e x p e n d a b i l i t y , m a i n t a i n a b i l i t ya n dh i g h e rs e c u r i t y 2 t h i st h e s i sd e s i g n sm u l t i t h r e a d i n ga p p l i c a t i o n ss e r v e rw h i c hi sa p p l i c a b l et o m - d i s e m t h em u l t i t h r e a d i n ga p p l i c a t i o n ss e r v e r , d e s i g n e db yw a yo fa n a l y z i n g t h r e a d i n gm o d e a n de x e c u t i v ec a s e so f f e r e db yd c o ma n db ym e a n so f u t i l i z i n gt h e c l a s so ft t h r e a da f f o r d e db yl n p r i s e ，c a nh a v ei t ss e r v i c es h a r e db yt h ee v e r yc l i e n t a p p l i c a t i o n s i n c et h i sk i n do fa p p l i c a t i o ns e r v e rs e r v e se v e r yc l i e n tt h r o u g ht h e s e p a r a t et h r e a d ，t h eo p e r a t i n gs p e e do ft h es y s t e mc a nb em a d ef a s t e rt h a ni tw a so n t h eo c c a s i o nt h a ti ti su t i l i z e db ym o r ec l i e n t ss i m u l t a n e o u s l y 3 t h et h e s i sd e s i g n st h eh o l d e r r o r sm e c h a n i s ma n dl o a d - b a l a n c em e c h a n i s m b a s e do nt - s i m p l e - o b j e c tb r o k e r b ym e a n so fi n s t a l l i n gt h e g r o u p w a r eo f t - s i m p l e o b j e c tb r o k e r ，t h eh o l d - e r r o r sd e s i g na n dt h el o a d - b a l a n c ed e s i g nc a n b e u s e dt om a i n t a i nas e to fa p p l i c a t i o ns e r v e r s t h e nt h e yc a nm a k ec l i e n t sc h o o s e a u t o m a t i c a l l ya na p p l i c a t i o ns e r v e r , w h i c ho p e r a t e sn o r m a l l ya n dl o a d sl i t t l e ，t om a k e t h ef u n c t i o no ft h es y s t e mo fm d i s e mi m p r o v e da n dt ob e t t e rt h eo p e r a t i n g e f f i c i e n c yo f t h es y s t e mo f m d i s e m 4 t h en e ws y s t e mo fm d i s e mm a k e st h em o s to fr e m o t ec a l l e rm o d eb a s e d o nd i s p a t c hb i n d i n gt ob e t t e rt h eo p e r a t i n ge f f i c i e n c yo ft h ec l i e n t s a p p l i c a t i o n s t h ed a t ao b t a i n e d b ya n a l y s e sa n de x p e r i m e n t sm a k es u r et h a tt h eu t i l i z a t i o no f r e m o t ec a l l e rm o d ei nm d i s e mm a k e st h er e m o t ec a l l e rs p e e dm o r ef a s t e rt h a nt h e s p e e do fl a t eb i n d i n gc a l l e r 5 t h ed i s s e r t a t i o na c c o m p l i s h e st h ed e s i g no ft h ep r o t o t y p es y s t e mo fm - d i s e m b ym e a n so fd e t a i l e d l ya n a l y z i n gt h eo p e r a t i o nf l o wo fe d u c a t i o n a lm a n a g e m e n t s y s t e m ，t h et h e s i sa d o p t sd e l p h ia sas o f t w a r e d e v e l o p i n gt o o la n du t i l i z e st h e t e c h n i q u e so fm i d a sb a s e do nd c o m t od e s i g na n de s t a b l i s ht h ep r o t o t y p es y s t e m 0 fm d i s e m k e yw o r d s ：m u l t i t i e rd i s t r i b u t e d ；e d u c a t i o n a lm a n a g e m e n ts y s t e m ；m i d a s d c o m 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部 内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 保密口，在年解密后适用本授权书。 不保密 学位论文作者签名：茬c 良 伊睁6 月8 日 指导教师签名：琵碘乃 弼年月磐日 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究 做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意 识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：莲书 日期：伊g 年6 月孑日 江苏大学硕士研究生毕业论文 第一章绪论 1 1 课题研究的背景及意义 1 1 1 背景 随着教育体制的改革，提高全民素质，高校招生名额每年以3 0 的速度递增， 各高校的招生人数按不同程度的比例增加，在短短的几年中，各高校的在校学生 人数己是原来学生人数的2 4 倍，教学资源日益紧张，各个高校在原有的硬件、 软件条件下，很难适应当前的办校规模，有的高校为了扩大招生规模，采用两地 办学的方法，给教务管理带来巨大的不便，也为教务管理提出了更高的要求【l 】。 面对如此庞大的信息量，如何充分利用紧缺的教学资源，提高资源的使用率，做 到信息的规范管理、科学统计和快速查询，已成为教务管理乃至整个学校管理的 焦点。特别是随着高校校园网络的发展和学分制的推出，各高校都存在一定数量 的选修课程，基于传统架构下设计的教务管理系统已经不能满足现代教务管理的 新需求。为了保证教学质量，最大程度地发挥软硬件作用，就必须提供一个开放 和高效的高校教务管理系统。所以，我们必须研究新的架构和使用新的技术来实 现新需求下的高校教务管理系统。 1 1 2 目前现状 最早的教务管理系统是基于单机版的，该类系统一般运行在p c 机上，采用 d b a s e ，f o x p r o ，v i s u a lf o x p r o 等小型的d b m s ，而这种教务管理系统也主要是 对学生的成绩进行管理，用来打印学生的成绩。因此该类系统设计比较简单，而 且系统相当封闭，仅仅供教务人员使用。目前仍有少数高校采用这种管理模式。 随着网络硬件的发展，特别是校园网的发展，在1 9 9 8 年左右，基于校园网 的教务管理系统成为开发的重点，在此阶段，以c s 开发模型占主导地位，一般 都采用集中的数据库管理系统，各个院系的教务秘书和教务处的工作人员通过校 园网络连接到数据库服务器上存取数据，在这种管理模式下，对于教务秘书和教 务处而言，数据得到了共享，提高了教学管理的效率和水平。但是没有办法将信 息通过互联网发布出去。 纵观现有的教务管理，管理效率低，许多管理工作还处在半人工处理阶段， 江苏大学硕士研究生毕业论文 虽然有大批的教务管理系统软件的介入，但这些软件都存在不同程度的缺陷，主 要有： ( 1 ) 缺乏通用性 由于各高校的教务管理模式存在差异( 如学年制和学分制) ，大多数高校 不能完全使用，甚至不能使用，也不能满足各高校实际教务管理的要求。 ( 2 ) 缺乏系统性 多数高校都根据自身的实际情况购买或开发了一些局部软件f 如学籍管 理系统等) ，造成各类资源的共享性很差，如果各局部软件的开发采用不同的 技术实现，软件之间不能相互兼容，数据接口、数据格式不统一，通常只能 采用报表的形式人工参考，数据的冗余度大，数据的安全性、一致性得不到 保障，再加上大量的重复性建设，浪费大量了人力、物力、财力。 ( 3 】系统缺乏开放性 大多数教务软件采用的基于i n t r a n e t 的c s 模型，不能把教务管理信息 有效发布到i n t e r n e t 上，提高教务管理的应用范围，如学生网上选课，网上 成绩查询，家长通过网络了解子女的在校表现，用人单位验证文凭的真伪等。 ( 4 1 缺乏智能性 大多数教务管理软件只提供一般的查询和统计，不能为教学质量的评定， 学科的建设，专业的设置等方面提供辅助决策功能。 ( 5 ) 系统升级困难 由于采用的开发架构的不合理，当教务管理系统的业务逻辑发生改变， 就必须要更新所有的客户端程序，这就造成系统升级特别困难。 ( 6 1 缺乏可重用性 由于没有采用分布式面向对象的开发思想，所以在目前的教务管理系统 中对于相同操作的处理一般都是重复编写代码，这样做既费力，又使系统的 运行不稳定，执行效率下降，并且对以后的升级存在很大的困难。 1 1 3 意义 教务管理是教学管理的一个重要而不可缺少的环节，它涉及到教学的各个方 面，它为教学的顺利进行提供保障，也是各教学管理部门的纽带 2 1 。教务管理的 主要功能如下： 江苏大学硕士研究生毕业论文 ( 1 ) 硬件资源管理 如：教室，实验室、机房等，怎样合理和充分她利用各类硬件资源。 ( 2 ) 软件资源管理 如：教学模式，师资等，以及怎样改进教学模式和师资建设。 ( 3 ) 教学任务的实施 通过该系统进行正常教学任务的实施，如教学计划的制定、排课、选课和成 绩管理等。 ( 4 ) 教学质量的监督 专业设置管理，怎样评估教学质量和专业设置。为社会提供更多、更好的人 才，满足社会对不同人才的需求。 因为以上所实现的功能涉及学校各个部门，所以为了完成上述功能，就需要 一个更完善的教务管理系统，充分的利用现有的软、硬件资源，在保证教学质量 的同时，更好的进行专业设置，满足社会的需求，实现学校整体资源的共享。此 外教务管理的好坏直接影响教学质量的好坏，是培养高素质、高水平人才的基本 条件，更好地为社会服务，它关系到一个学校的存亡。 随着招生规模的不断扩大和教育体制改革的不断深入，教务管理日趋重要， 它面临更高的挑战，同时也为教务管理赋予新的含义，信息的共享，管理的科学 性。让我们必须重新理解教务管理的重要性。它不仅仅是教学环节的日常管理， 而且是一个学校战略目标制定的基本依据，也是学校和社会信息交流的主要平台 2 】。而现在教务管理系统已经不能满足高校的教务需求，或多或少的存在上面提 到的缺陷，因此我们必须采用一种新的开发技术来开发一个可靠的、稳定的、易 扩展的而且执行高效的新型教务管理系统。 1 2 本文的主要工作 本文通过对各高校现代教务管理系统新需求的分析，在比较现有教务管理系 统所采用的架构及设计方法的基础之上，通过使用多层分布式架构和d c o m 组 件技术，提出了基于d c o m 的c s 结构和b s 结构相结合的多层分布式混合架 构的信息系统模型( m d i s e m ) ，详细阐述了提高m d i s e m 系统运行效率的若干关 键技术。并基于该架构设计实现了m d i s e m 原型系统。 江苏大学项士研究生毕业论文 本文的工作主要包括： ( 1 ) 提出了基于d c o m 的c s 结构和b s 结构相结合的多层分布式混合架 构的信息系统模型( m d i s e m ) ，并对基于上述混合架构的教务管理系统进行了逻 辑层次结构设计和物理层次结构设计。 ( 2 ) 设计了适用于m d i s e m 的多线程应用服务器。 ( 3 ) 设计了基于t s i m p l e o b j e c t b r o k e r 的容错机制和负载平衡机制，增加了 m d i s e m 系统的鲁棒性，并提高了m d i s e m 系统的执行效率。 ( 4 ) 通过对三种远程调用方式特点的分析和相关实验效率的比较，选择了基 于d i s p a t c hb i n d i n g 的远程调用方式来提高m d i s e m 客户端程序的执行效率。 ( 5 ) 以d e l p h i 为开发工具，使用基于d c o m 的m i d a s 技术实现了m d i s e m 原型系统。 最后，对全文的内容进行了总结，分析了系统现有的不足，并提出了进一步 完善的目标和基本方法。 1 3 本文的组织结构 本文主要分为七章，其主要内容概要如下： 第一章主要介绍系统的开发背景，概述了目前教务管理系统的发展现状及开 发意义，并阐述了本文的主要研究工作。 第二章对教务管理系统进行了需求分析，详细分析了现代教务管理系统的业 务流程，特别是一些新的需求，并进行了功能模块划分。 第三章比较了现有教务管理系统所采用的架构及设计方法，剖析了它们使用 的设计架构的缺点，总结出基于传统架构下的现有教务管理系统已经不能满足现 代教务管理功能需求的原因。 第四章详细叙述了基于d c o m 的b s 结构和c s 结构相结合的多层分布式 混合架构的信息系统模型( m - d i s e m ) ，并阐述了这种架构的优点，提出了使用这 种架构可以解决目前现有的教务管理系统中存在的些问题。对m ，d i s e m 系统 进行了逻辑结构设计和物理结构设计。 第五章详细阐述了在上述的混合架构模型下提高系统运行效率的若干关键 技术。主要包括多线程设计、容错设计和负载平衡设计以及最优远程调用方式的 江苏大学硕士研究生毕业论文 选择。 第六章以d e l p h i 为开发工具，通过m i d a s 技术实现了基于上述架构模型的 m d i s e m 系统的各层设计，并列出相关功能的关键性d e l p h i 代码。 第七章对全文所做工作进行总结，并对系统下一步工作进行展望。 江苏大学硕士研究生毕业论文 第二章教务管理系统的需求分析 南京财经大学实行跨地区三校合并，校区地理位置分散，并且各校区又分为 校、院、系三级结构，学院和直属系并存，教务管理错综复杂。由于教务管理所 涉及的信息量大、类型繁多，需要大量的统计输出，各项工作极其繁重，尤其是 近年来学校规模的不断扩大和招生人数的逐年递增，传统的手工操作已无法满足 现代化管理的需要。即使按照每生每学期5 门课程计算，单单成绩一项数据每学 年就有2 0 多万条记录，加上开课计划管理、排课管理、考试管理等一系列工作， 使工作人员不堪重负。 而教务处现有的管理软件规模小、功能单一且各自独立，数据不能共享，已 经远远满足不了现代教务管理的需要，又随着学校院系的重组和教学体制的不断 改革，尤其是学分制、选课制的展开和深入，学校又提供一定数量的全校性公共 选修课程供学生选择，选课成为教务管理中非常迫切的要求，而传统的基于c s 的模式很难满足大量的学生同时进行选课，因此b s 结构下的网上选课成为必然 的趋势。再加上近年来学校校园网的不断完善，已经形成了良好的网络硬件环境。 为此，我们研制了南京财经大学教务管理系统，该系统基于计算机网络技术、中 间件技术和数据库技术，从南京财经大学现行的学籍管理制度出发，注重实用性、 科学性和可操作性并重的原则。开发基于c s 和b s 分布式多层应用的教务管理 系统，既可将教务工作的手工管理转化为计算机网络化管理，从根本上减轻工作 人员的工作强度和压力，也更好地利用了现有的校园网资源和环境，有助于学校 管理工作的信息化、规范化，使各项工作更加准确、方便、快速和安全。 2 1 教务管理系统的用户群 教务管理系统是高校信息化建设中的重中之重，教务管理系统也是被师生广 泛使用的系统。图2 1 给出了教务管理系统的使用人群，从图中可以看出：教务 管理系统几乎被高校的所有重要部门所使用。教师和学生以及其他的一些辅助部 门主要是通过教务信息网使用教务管理系统的w e b 服务来查询一些相关信息；院 系通过院系客户端来打印本院教师课表以及输入本院学生成绩；教务处各部门通 过教务客户端来对教学工作进行统一管理，具体工作在后面的具体业务流程中有 6 江苏大学硕士研究生毕业论文 说明。 图2 1 教务管理系统的用户群 2 2 教务管理系统的业务流程 本教务管理系统是面向全校师生和校内各部门服务的，系统的总体业务流程 如图2 2 所示。 ， ， 学生 、j 图2 2 教务管理系统业务流程图 该系统图同时也体现了各子系统之间的数据流向。由于教务管理系统非常复 杂，所以只给出了总体的系统结构。很多教务管理系统开发后没有达到预期的效 7 江苏大学硕士研究生毕业论文 果，原因主要是对系统问的数据流程和工作流程不熟悉，忽视了各个子系统间的 数据联系。 从图中可以看出学生从入学到毕业的教学全过程都在此系统的管理之下。具 体系统流程如下： ( 1 ) 教务管理人员进行基本的数据维护，比如课程信息、教师信息、教室信 息、专业信息等等。 ( 2 ) 教务人员制定针对某个入学时间的教学计划。 ( 3 ) 教务人员从招生计划中导入新生的学籍信息，设定相关的信息，如专业、 班级等。 ( 4 ) 教务管理人员对学生的学籍、异动、奖惩等进行管理和监控。 ( 5 ) 在每学期期中，系统根据教学计划生成下个学期的教学任务，教务人员 根据教学任务为下个学期进行排课。 ( 6 ) 排课结束后，系统根据不同的专业、行政班级等信息生成学生可选课程， 即某个学生在下学期可以选择的课程。确保学生的选修课程不与必修课程冲突。 ( 7 ) 学生在指定的时问内登录教务信息网，进行选课。 ( 8 ) 教务管理人员对学生选课结果进行筛选，公布结果，进行补选和退选。 ( 9 ) 在每学期期末，学生登录教务信息网对本学期各门课程的任课教师进行 评教。评教的结果将影响下学期的排课，对于评教不及格的教师将不能参加下学 年的授课。 ( 1 0 ) 考试结束后，各院系教学秘书根据任课教师所送成绩单登录成绩管理系 统录入该院各班级各门课程的学生成绩。 ( 1 1 ) 学生毕业时，教务人员通过毕业审查程序决定该学生是否能毕业以及是 否能获得学位。 ( 1 2 ) 教师和学生根据不同的权限可以随时登录教务信息网来查看各种教学 信息，如课表和学生成绩等。 2 3 教务管理系统的主要功能模块 根据以上对教务管理系统的业务分析和软件工程的思想郾1 ，将整个教务管 理系统划分成以下几个模块，如图2 3 所示。 江苏大学硕士研究生毕业论文 图2 3 教务管理系统的功能模块 各主要模块功能如下： ( 1 ) 教学计划管理系统 教学计划是教学开展的核心。学分制条件下，教学计划制定和学年制的教学 计划的制定没有很大的差别。主要是考虑到多数学生还是按照一定的教学规律在 校学习。但是教学计划中只是制定了针对某入学年份某专业的必修课程、专业选 修课程的开课学期，但是是否真f 开出该课程，则是由具体的选课情况决定，学 生完全可以不按照该教学计划而自由选课。因此，目前的教学计划主要是指导性 的。 ( 2 ) 学籍管理系统 学籍管理主要包括学生的学籍异动、专业异动、奖惩等等。通过学籍管理， 管理人员可以从各个方面了解学生的学籍情况。 ( 3 ) 排课系统 在教学计划制定后，在每个学期都要安排课程。由系统自动从教学计划中选 出本学期应该开设的课程。由于目前各个高校教学资源的限制，无法做到有多少 学生选课，就对应开设多少个班级。因此，通过排课，教务人员安排必修课和本 专业选修课程的教师、教室、上课时间，并可以人工干预。 ( 4 ) 选课系统 在学分制条件下，学生选课是核心，学分制教务管理系统采用开放选课，学 生可以选择任何专业、任何年级开设的课程。 江苏大学硕士研究生毕业论文 ( 5 ) 成绩管理系统 在学分制条件下，由于学生所开的课程即有必修课程，又有选修课程。所以 我们采用两种成绩录入方法，即必修课程由各院教学秘书基于行政班级来录入成 绩，而选修课程则由教务人员从选修课程录入模块来录入。 ( 6 ) 学生成绩查询系统 学生可以登录教务信息网查询指定学期的各门课程的成绩。 ( 7 ) 教师评教系统 在每年的学期末，学生登录教务信息网来为本学期所开课程的任课教师进行 评教，我们从十个方面来对每位任课教师考评，每个方面都设有五个等级来供学 生选择，最后根据每项所占的比例以及选择项的权重最后得出每位教师的得分。 ( 8 ) 毕业审查系统 该模块根据学生获取的学分、奖惩等方面来审查学生的毕业资格。 1 0 江苏大学硕士研究生毕业论文 第三章现有教务管理系统的研究分析 教务管理系统从上世纪8 0 年代出现至今，从设计结构上来看大致经历了以 下几个发展阶段 1 叫： 3 1 基于单层结构的教务管理系统 早期的软件产品大都是单机软件系统，通常设计人员和开发人员对系统结构 并不很重视。教务管理系统也不例外，这个时期的教务管理系统是以单层结构和 独立的业务系统为主体的，也就是单机版的教务管理系统。这一阶段的i t 发展 特征是，计算机硬件的价格开始降低，为其在国内普及应用提供了条件。正是在 这一时期，计算机走入了教育行业。但这时的教务管理信息系统几乎都处于功能 间的相互独立状态，大量的数据是以独享方式存在的，没有实现信息的整合。从 整体上看，软件没有层次概念，通常一个应用程序包括了所有的用户界面、业务 规则以及数据处理，应用程序的数据有可能存放在远程机器上，但访问数据的逻 辑包含在应用程序中。 单层应用软件由于包含了所有的应用逻辑( 从后台最基本的数据处理，到前 台对用户的响应以及处理结构的显示) ，所以应用软件往往比较庞大。即使应用 软件有多个程序模块用来处理不同的应用功能，但从软件整体结构来讲，它仍然 是个单层应用软件。 由于单层应用软件比较庞大，所以该时期的教务管理系统的缺点主要表现在 以下几个方面： ( 1 ) 在设计阶段，要求设计人员必须面面俱到，从复杂的逻辑结构中整理出 程序设计文档； ( 2 ) 在开发阶段，软件开发人员之间的协作也比较困难； ( 3 ) 在测试和维护阶段，对软件的局部改动可能会影响到整体： ( 4 ) 在软件发布之后，为适应新的需求，在开发新版本软件时，往往要全面 调整程序结构甚至废弃原来大量的代码，所以单层软件的版本更新往往比较慢； ( 5 ) 数据无法共享，只能每台机器上的教务管理系统都是完全独立的，数据 在每个客户端间也没有任何的关联。 江苏大学硕士研究生毕业论文 当然，该时期的教务管理系统也有一些优点。因为使用的是单层结构，所有 的处理在一个程序中全部完成了，实现功能时没有经过中间层次，所以程序运行 的效率往往比较快。 3 2 基于c s 两层结构的教务管理系统 随着软件编程技术及工具的不断推陈出新和计算机网络技术的发展，出现了 网络应用，基于单层结构的教务管理系统已不能满足要求，于是很自然地出现了 基于i n t r a n e t 的c s 两层结构的教务管理系统。该时期的教务管理系统是以局域 网和数据库为基础的，并把整个教务管理系统分成两部分：客户端部分和服务器 端部分，从而形成了两层结构，有时候也称为客户一服务器结构。这一阶段的 i t 发展特征是，网络的迅速崛起及网络数据库的普遍应用。这时的教务管理系 统的建设以先进的教育思想为指导，以计算机及网络技术、现代教育技术及信息 技术为支撑，以共享式为原则，建设一个传输快速、资源共享的教务管理环境。 教务管理系统的设计开始注重数据共享，即开始考虑不同部门之间的数据交换问 题。这使学校整体教务管理的效率得到了很大程度上的提高，重复工作也得以避 免。 在两层结构的教务管理系统中，通常又采用两种架构方式 9 _ 10 1 ： 一种是用户界面和业务规则在应用的客户端，数据操作和数据维护在服务器 端实现，通常由另一个数据库管理系统( d b m s ) 来管理和维护，常用的数据库 管理系统有s q ls e r v e r 、o r a c l e 等等。在这种方式下，所有的应用负担都 由客户端来承担，从而造成了“胖客户”，不利于系统的维护与升级。 与之相对应的另一种两层结构是客户层仅处理用户界面，把业务逻辑部分放 在服务器端，通常直接把业务逻辑放在数据库管理系统的存储过程( s t o r e d p r o c e d u r e ) 中。但是这样的结构有更大的问题，因为如此一来不但应用系统都绑 死在特定的数据库上，此外许多应用逻辑的程序代码并不适合在数据库之中执 行，因为使用大量计算的程序代码会严重的拖累数据库的执行效率。基于c s 两 层结构的教务管理系统的结构如图3 1 所示。 江苏大学硕士研究生毕业论文 客户层 服务器层 客户层 ( 用户界面和业务逻辑) 服务器层 ( 数据维护) 客户层 ( 用户界面) 服务器层 ( 数据维护和业务逻辑) 图3 1 基于c s 两层结构的教务管理系统结构图 这种c s 两层结构最大的优点在于结构简单，开发和运行的环境简单，而且 具有强大的数据操作和事务处理能力，模型思想简单，易于人们理解和接受。但 随着学校规模的日益扩大，软件的复杂程度不断提高，基于这种体系结构的教务 管理系统逐渐暴露了以下缺点： ( 1 ) 开发成本较高 c s 体系结构对客户端软硬件配置要求较高，增加了整个系统的成本； ( 2 ) 客户端程序设计复杂 由于采用了c s 体系结构进行教务管理系统软件的开发，大部分工作量放 在客户端的程序设计上，所以客户端就显得十分庞大，也就是我们平时说的“胖 客户”： ( 3 ) 软件移植困难 采用不同开发工具或平台开发的软件，一般互不兼容，不能或很难移植到其 它平台上运行； ( 4 ) 软件维护和升级困难 同样是因为采用c s 体系结构的软件要升级，开发人员必须到现场为客户 机升级，每个客户机上的软件都需维护。对软件的一个小小改动( 例如只改动一 个变量) ，每个客户端都必须更新； f 5 ) 系统的安全性问题 在c s 结构下，大量代码化的企业业务流程驻留在客户机上，给系统安全性 带来了极大的考验。而且每台客机都可以对服务器上的数据进行直接操作，势必 江苏大学硕士研究生毕业论文 产生漏洞； ( 6 ) 当客户端数目激增时，服务器端的性能会因为负载过重而大大衰减； f 7 ) 大量的数据传输增加了网络的负载； f 8 ) 不能满足基于学分制的选课的需求。 3 3 基于b s 结构的教务管理系统 随着i n t e m e t 的发展，特别是各高校学分制的推出，以选课系统为代表的基 于b s 结构的教务管理系统脱颖而出，它是采用i n t e m e t 的浏览器作为客户端的 界面。所有的操作都是通过浏览器进行的，这样在用户的机器上无需安装多余的 程序就可以运行客户端。 虽然b s 结构可以实现“瘦”客户。我们在客户端只需要砸就可以登录w e b 服务器来执行企业逻辑，不再需要安装其它任何的支持程序，这是它的最大的优 点。但是b s 结构主要是通过网页实现的，而目前用w e b 页面来实现类似 w i n d o w s 窗体那样的界面通常很难，而且在教务管理系统中大部分操作用户都是 在校园网内部进行的，没有必要所有的操作都使用w e b 服务器来实现，另外使 用b s 结构对于数据的处理也不是太方便，数据安全方面也会受到严重地威胁。 3 4 小结 本章主要对现有的教务管理系统所采用的设计架构和能实现的功能进行分 析，给出了现有的教务管理系统虽然能解决一些基本的教务管理工作，但是由于 采用的架构不合理，再加上最近几年高校教学的改革，这些教务管理系统都存在 不同程度的缺陷，已经远远不能满足现代教务管理的需求。所以必须采用一种新 的开发技术，选择合理的系统架构方式来设计一个可靠的、稳定的、易扩展的而 且执行高效的教务管理系统。 1 4 江苏大学硕士研究生毕业论文 第四章基于d c o m 的m d js e m 系统模型 根据对现有教务管理系统层次体系结构和现代教务管理的需求分析，可以看 出现有的教务管理系统已经远远不能满足现代教务管理的功能需求，所以必须提 出种新的系统开发模型来设计高校现代教务管理系统。 本章将对分布式结构工业标准d c o m 组件技术的工作原理、特点进行介绍， 并结合现代教务管理的具体特点进行分析，提出了基于d c o m 的b s 结构与c s 结构辐结合的多层分布式混合架构模型( m d i s e m ) ，并对这种架构模型进行剖析 和讨论，突出说明了m d i s e m 的特点和优点。 4 1 分布式系统与d c o m 技术 分布式系统是相对于传统的集中式系统而言。在过去，集中式应用系统可以 很好的满足企业对业务计算处理的需求，但随着i n t e m e t 和i n e t 的兴起和发 展，企业运作方式产生了很