基于TTS技术的课堂自动点名系统--成绩模块的设计与实现

1、目录摘要 3Abstract 3第一章 前言 11.1 选题背景 11.2 解决方案选择 2 设计工具和技术的概述 2 系统开发环境 3第二章 系统分析 42.1 需求分析 4 4 5 52.2 系统性能分析 62.3 可行性分析 6 6 6 7第三章 系统详细设计 83.1 数据库设计 8 数据库需求分析 8 概念结构设计 83.2 系统功能模块设计 11 模块框架图 12 功能模块介绍 12第四章 主要功能模块设计及实现 144.1成绩类型表与学生信息表的导入 144.2修改成绩类型表信息 154.3增加成绩 174.4成绩修改 194.5成绩查询 204.6导出Excel表 22第五章

2、总结与展望 265.1 系统总结 265.2 系统展望 26参考文献 28致谢 29摘要本文讨论了在Windows系统平台下以VisualStudio2010，SQL Server 2008数据库为工具设计并实现一个高校教师基于TTS技术的课堂自动点名系统。该系统的功能主要有课程管理模块、学生管理模块、系统维护模块、成绩模块等系统功能。本文主要给出了对学生成绩进行管理，主要包括成绩类型及比例的再次更改、各种类型成绩的录入、成绩的保存、所有成绩的汇总计算的方法与设计，这些模块包括窗体的创建与设计、数据库链接模块的内部操作、DataGridView和Excel表的互相导入导出。系统运行结果证明，本

3、文所设计的课程管理模块的设计与实现基本满足用户的需求。 关键词:学生成绩管理系统 、SQLServer2008、 ASP.NET、数据库AbstractThis article discusses the Windows platform with Visual Studio 2010, SQL Server 2008 database as a tool to design and implement a college classroom teachers TTS technology-based automatic naming system. The main function of

4、the system management module curriculum, student management module, system maintenance module, performance module system functions. This article gives the management of student achievement, including scores again to change the type and proportion of various types of achievements entry, save the resu

5、lts, summary calculation methods and design of all achievements, including the creation and form of these modules import and export each design, the internal operation of the database link module, DataGridView and Excel tables. The results prove that the system is running, the design and implementat

6、ion of programs designed herein management module basically meet user needs.Keywords: Grade management system、 SQL Server2008、ASP.NET、Database朗读显示对应的拉丁字符的拼音字典第一章 前言信息时代的来临，提高各单位的工作效率已经成为当前一种生存的必要手段，不管是提高工作效率，还是适应社会需求，计算机技术的使用始终是个热门的话题。因此在学校这样的一个机构下，计算机技术的应用显得更为重要。在教师教学管理方面，虽然有很多教务系统开发了很多学生管理的系统，但是针对

7、老师个人开发的教师教学助手的软件市场几乎没有，针对这个空缺，为了减少老师教学管理的压力，使老师能够空出更多的时间用于教学与学术研究，开发了一套教师辅助教学系统。本文总共分为六章：第一章、前言，主要阐述本论文的选题背景和主要完成的任务，其次为使用到的计算机技术方面的概述。第二章、系统分析，主要分析了整个系统需要完成的具体功能，可行性分析，以及功能模块的分配和框架图的绘制。第三章、系统的详细设计，主要介绍了整个系统的具体实现，包括数据库的设计和实现。第四章、主要功能模块的设计及实现，这章主要阐述了整个系统操作的步骤以及关键功能的具体实现过程。第五章、系统测试。第六章、总结与展望，这章主要对整篇文章

8、进行总结，以及提出本课题需改进的地方。1.1 选题背景人类有几千年的悠久历史，计算机从产生发展到现在只不过50多年而已，而网络的迅速发展也不过10年左右。但是，计算机和网络对社会的影响已经迅速扩大，甚至在改变人们的生活。特别是90年代以来，多媒体和网络技术的飞速发展正在以惊人的速度改变着人们的不仅仅是工作方式、交往方式，更加改变了我们的生活方式。正像著名的未来学家尼葛洛庞帝（1997）所说的：“数字不再只和计算有关，它决定我们的生存。”科学技术是第一生产力，是最先进的生产力。现在,已经没有人怀疑信息技术的发展将会引起人类社会全面和深刻的变革，使人类社会由工业社会迈向信息社会。目前，在社会各个方

9、面都呈现出了与工业社会显著不同的特点。ERP系统、MRP系统、OA系统、CRM系统、财务系统、学校的教务系统等各种系统一直服务于企业与校园，使得各个组织的管理工作得以高校科学的进行，使人们感受到技术发展的优势和信息时代前进的步伐。随着高校的规模日益扩大，学生数量持续安急剧增加的现象，有关学生的各种信息量也大量增长。面对庞大的信息量需要有学生管理系统来提高学生管理工作的效率。通过这样的系统可以做到信息的规范管理、科学统计和快速查询、修改、增加、删除等，从而减少管理方面的工作量。然而市场上很少见有针对于教师本人开发的学生管理系统，这样的系统可以去帮助教师进行课程安排，学生平时各种成绩考勤的统计整理

10、，从而减少教师在管理方面的负担，全心全意投入教学研究工作。由于我校校区多，学生分布地理位置范围较广，因此一个老师经常面临着给不同的学院，不同专业的学生上课。由于学习性质的差别，成绩考勤的管理也应该有所差别因此拟开发一套适用于教师个人的教师辅助教学软件。因此，综合以上一些方面，本课题中软件的开发，减少教师对学生的管理负担，使教师可以更加方便的对学生进行考勤与成绩的管理。提高了学生成绩的真实性，考勤的严格性，促进学生对上课、学习的积极性。本系统基于微软公司的ASP.NET平台，实现为教师个人平时上课课表的安排及学生考勤成绩的管理的有效实施。1.2 解决方案选择1. SQL ServerSQL Se

11、rver是一个关系数据库管理系统。他最初是由Microsoft Sybase和Ashton-Tate 三家公司共同开发的，与1988年推出了第一个OS/2版本。在Windows NT 推出后，Microsoft 与Sybase在SQL Server的开发上就分道扬镳了，Microsoft将SQL Server移植到Windows NT系统上，专注于开发推广SQL Server的Windows NT版本。Sybase则较专注于SQL Server在UNIX操作系统上的应用。SQL Server 2008是一个重大的产品版本，他推出了许多新的特性和关键的改进，使得他成为至今为止的最强大和最全面的S

12、QL Server版本。SQL Server 2008提供了公司可依靠的技术和能力来接受不断发展的对于管理数据和给用户发送全面的洞察的挑战。具有在关键领域方面的显著优势，SQL Server 2008是一个可信任的、高效的、智能的数据平台1。2. ASP.NETASP 是一项微软公司的技术，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。 指 Active Server Pages（动态服务器页面） ，运行于 IIS 之中的程序 。ASP.NET一般分为两种开发语言，VB.NET和C#，C#相对比较常用，因为是.NET独有的语言，VB.NET则为以前VB程序设计，适合于以前VB

13、程序员2。ASP.NET框架可以将应用程序的逻辑与表示代码清楚分开，现在JSP是用Javabean来封装逻辑代码，虽然可以反编译，但毕竟技术向这个方向迈出了一步，Microsoft.NET则用DLL封装逻辑代码，使代码安全性更高。开发人员可以用自己编写的自定义组件扩展或替换ASP.NET运行库的任何子组件3。3. C# C#是微软公司设计的一种汇编语言，是从C和C+派生出来的一种简单、现代、面向对象和类型安全的编程语言，并且能够与.NET框架完美结合。C#具有以下突出特点：（1） 语法简洁。不允许直接操作内存，去掉了指针操作。（2） 彻底的面向对象设计。C#具有面向对象语言所应有的一切特征：封

14、装、继承和多态。（3） 与Web紧密结合。C#支持绝大多数的Web标准，如HTML、XML、SOAP等。（4） 强大的安全机制。可以消除软件开发中常见的错误（如语法错误），.NET提供的垃圾回收器能够帮助开发者有效的管理内存资源。（5） 兼容性。因为C#遵循.NET的公共语言规范（CLS），从而能够保证与其他语言开发的组建兼容。（6） 灵活的版本处理技术。因为C#语言本身内置了版本控制功能，因此使开发人员更加容易的开发和维护。（7） 完善的错误、异常处理机制。C#提供了完善的错误和异常处理机制，使程序在交付使用时能够更加健壮。4 数据库系统：Microsoft SQL Server 2008

15、后台开发工具：Microsoft Visual Studio 2008 开发语言：C# 运行环境：Windows 7第二章 系统分析本章根据系统软件工程开发过程，首先对学生成绩管理系统进行需求分析，然后对其主要功能模块进行设计，并在此基础上详细讨论了系统的详细设计。2.1 需求分析成绩管理成为学校教学管理中十分重要又相当复杂的管理工作之一,目前各大高校都已经开发了自己的教务系统来对学生进行管理。而教师自己还是单纯的采用传统的手工处理这种做法，已经不符合教育和管理要求，所以必须把计算机运算速度快和处理能力强等特点同样的应用到教师个人的学生管理中。因此为了保证教师个人信息流畅，工作高效，有必要设计

16、一个教师个人的学生成绩管理系统。这不但能使教师从复杂的学生管理活动中解脱出来利用更多的时间去做学术研究与授课，而且对于推动教学的发展和学生的学习积极性也起到非常重要的作用。教师个人的学生成绩管理工作一般都是采用传统的手工管理，这个传统人工的管理方式存在着很多缺点，如：效率低，保密性差，易丢失等，导致教师对学生成绩情况不了解，同时教师对成绩管理工作倍感头痛，由于高校的扩招，现在大学生越来越多，加上新校区的建设在不断增加，学生的管理工作也越来越复杂，而且时间一长，将产生大量的文件和数据，这对于查找，更新和维护等工作都带来了不少的困难，不仅耗费大量劳动力，还难于避免错误的产生。选择ASP.NET来开

17、发学生成绩管理系统，从而实现学生成绩信息管理工作流程的规范化、系统化和自动化, 帮助广大教师提高工作效率，所以运用ASP.NET的技术来开发学生成绩管理系统。需求的收集及分析：教师辅助教学系统应该完成以下的内容：教师自己日常课表的安排管理、学生成绩的管理，每个内容均需要提供增删改的基础功能。教师辅助教学系统在开发过程中收集到的客户需求文档记录的关键部分可有以下几个部分：1.系统的使用用户：教师；2.学生学习性质的不同：现在教师经常会碰到这种情况，交的一门课有两个甚至三个班的人在听，不同专业的人同一门课的学习要求不一样，因此根据其不一样的学习要求，对不同专业的学生成绩的管理应该实行差别对待，如C

18、语言课程，很多文科的专业也需要学，因此对于这些专业的同学只要求了解大概的概念，会开发一点简单程序，计算机专业的学生应该要求能迅速熟悉的去开发，因此不同专业的学生所选择的成绩类型与成绩比例应该有所差别。3. 要有系统备份功能，系统出故障时，因该有相应的应急措施或者系统恢复功能学生成绩管理系统需要实现的功能主要包括以下几个方面：1.设计教师的登入账户和密码，防止其他人更改成绩；2.教师可以修改、添加和查询学生的记录，同时可以修改、添加和查询学生的成绩记录；3.教师可以查询所授课程的学生信息，对学识的成绩进行审查，生成学生的学生成绩报表，并可以录入并查询所授课程的成绩；4.用户界面的直观性和成绩查询

19、结果的可视化。5.在查询结果的可视化方面。这是现代软件开发的必要性所决定的，面向对象的开发必须要做到可视化，让用户可以便捷的操作，更加有助于数据的统计分析。满足上述要求的系统需要包括以下几个模块：基本业务功能；数据库管理功能；基本数据维护功能。通过调查，可总结出用户对数据的需求如下：1.学生信息包括：学号、姓名、性别、年级、专业。2.课程信息包括：课程编号、课程名称、所属专业。3.成绩类型包括：点名、期中成绩、期末成绩、实验成绩、作业成绩、小测验等。 4.打分类型包括:百分制、合格制、ABCDE打分制、优良差打分制、出勤制等。出错处理的任务是及时有效的避免或纠正错误：1. 接受到从另一个系统发

20、过来的违反协议格式的消息时要及时拒绝。2. 当发现系统自己出现错误时要立刻提出出错处理需求。2.2 系统性能分析通过分析，系统性能需求如下：1. 系统的稳定性、安全性、高速性。2. 系统人机界面友好，易学易用。3. 系统的体系结构能够方便去添加功能模块，适应业务和办公的发展。4. 系统维护成本较低。2.3 可行性分析学生成绩管理是方便老师平时对学生的成绩进行管理的系统，该系统的主要目的是利用数据库软件编制一个管理软件，用于实现教师日查成绩收入的管理。该系统是基于集中统一规划的数据库数据管理模式。在对学生出勤，实验成绩平时成绩等各种不同类型的成绩管理管，本系统的建成无疑会为老师对系统提供极大的帮

21、助。本系统的设计主要从以下几方面做起：系统业务流程分析、系统的功能设计、系统的数据库结构设计等。做这些工作需要对数据库知识有足够的认识，并且能深入了解Visual Studio 2010 ASP.NET的使用和管理系统的相关知识。本系统的硬件要求并不高，目前市场上常见的计算机硬件资源能够满足系统的开发需求。软件上要求开发者采用ASP.NET技术来进行基于Windows的学生成绩管理系统的研究与实现。选用Windows 7作为操作系统平台，使用.NET进行开发，数据库软件选用Microsoft Visual Studio 2008。本系统基于ASP.NET开发，经济要求比较低，设备上一台普通的个

22、人计算机就能满足本系统的运行要求，并且开发过程并无特别复杂的模块，开发费用并不高。用户只需要拥有一台计算机即可，同样无需增加额外成本。系统基于Windows的操作界面，只需要安装在电脑上就可以使用，整个软件不大，可以存在U盘或者网盘里，在需要时拷贝到电脑里，在不同的电脑上运行时，只要对数据库进行统一就行了。并且用户不需要经过特别的训练就可以对整个系统进行管理。第三章 系统详细设计3.1 数据库设计本系统使用的数据库管理系统为SQL Server 2010，下面介绍教师辅助教学系统学生成绩管理模块数据库的详细设计。根据整个过程中对数据库要求的分析可以得到一系列的实体。这些实体在下一节中详细介绍。

23、在整个数据库的设计过程中必须要保证这些实体数据输入的有效性。数据的输入是否准确是对数据进行正确处理的前提，错误的数据会导致系统错误的输出。因此要保证系统具有良好的容错性。其次，要保证数据的一致性和完整性。由于该系统中涉及到的数据量比较大比较复杂，在对系统中是的数据进行读取和修改时要对数据设定一些约束来保证数据的一致性。对于不符合完整性约束的数据拒绝录入。1. 学生表，用于存储学生个人的详细数据，老师对各个表节点的查询、修改和增加都是对这张表进行操作。其模式如表3.1所示。表3.1学生表字段名数据类型备注Stu_IDNvarchar(10学生学号，主键Snamenvarchar（10）学生名称S

24、sexnvarchar（10）学生性别Specialitynvarchar（10）学生专业Sgradenvarchar（10）学生年级2. 成绩表用于储存各种类型的成绩，其模式如表3.2所示。表3.2 成绩表字段名数据类型备注GTIDint用来进行关联TeachingIDint教学编号，外键Stu_IDnvarchar（50）学生学号，主键Snamenvarchar（50）学生姓名Sortint表明同一成绩类型的成绩输入的次数Gradenvarchar（50）用于存储不同类型成绩的分数3. 成绩类型表，用于提供不同的成绩类型供教师选择。表3.3 成绩类型表 字段名数据类型备注GTIDint用来

25、进行关联TeachingIDint教学编号GradeTypeNamenvarchar（50）成绩类型名称，主键Rationvarchar（50）一类成绩占总成绩的比重ScoreTypenvarchar（50）打分的方式IsSelectnavarchar(50用0、1表示，1表示已经选择的成绩类型，0表示没有选择的成绩类型4. 教学表，用于生成教学编号，其模式如表3.4所示。表3.4 教学表字段名数据类型备注Teaching IDint教学编号，自动增加，主键CourseNamenvarchar（50）教授的课程Termnvarchar（50）学年ClassNamenvarchar（50）教授班

26、级名称数据库概念结构设计是建立在需求分析的基础上，定义并设计出能够满足用户需求的各种实体，以及它们之间的对应关系，为后面逻辑结构的设计打下基础。本系统通过对学生成绩系统需求进行综合、归纳与抽象，形成独立于具体数据库管理系统的概念模型，可以用E-R图（Entity-Relation,实体-关系图）表示出来，如图3-1所示。总系统的E-R图：图3-1学生成绩管理E-R图3.2 系统功能模块设计基于TTS技术的自动点名系统需要实现的功能主要有以下几个部分：“主界面校历呈现”、“课程管理”、“学生管理”、“系统维护”、“学生成绩管理”、“点名”等模块。根据对系统的分析，得出如图2-1的系统模块图。成绩

27、的录入和管理图2-1 基于TTS技术的自动点名系统模块图对于该系统的几个模块，由于我们是六个人一组来完成这个项目，其中我主要负责“学生成绩管理”这个模块，以下主要介绍该模块的具体实现的主要功能。“学生成绩管理”模块：本系统通过前面4个模块功能的实现，传来一个教学编号TeachingID，通过TeachingID对数据库进行select操作，导出对应的TeachingID所对应的班级信息及成绩类型信息，成绩类型与班级学生名单分别呈现在两个datagridview表中。开始进入成绩管理系统的界面时，首先出现的是成绩类型及班级学生信息。老师可以根据需求进行一系列的增删改操作，当然在更改时会有一些比较

28、危险的操作，所以要对这些操作做出判断。老师进入GradeEntry界面后可以进行以下操作：（1） 根据实际需求对之前选择的成绩类型继续进行增删改的操作，知道选择出自己想要的成绩类型，当然在操作过程中会有两个冲突需要注意。（2） 通过界面中的Button可以进行提供的操作，在学生信息表中添加对应的类型的成绩的录入，并保存。（3） 可以通过查看Button直接进入GradeCheck界面，查看之前已经保存的成绩和总成绩，当然在这个界面当中，所有的成绩类型是不可更改的。（4） 可以通过导出的按钮导出Excel成绩表。这部分的具体操作步骤和界面将在第四章中具体介绍。第四章 主要功能模块设计及实现在整个

29、系统中，我主要学生成绩管理这个模块，下面介绍下这个功能的具体实现过程和主要界面。4.1成绩类型表与学生信息表的导入在用户点击进入学生成绩管理界面之后，首先显示通过TeachingID取出对应的成绩类型表和对应的班级的学生信息表显示在界面上。同时在界面上方显示学期、班级、专业和课程名。 具体实现代码如下：这段代码主要是使用select语句，通过一个数据库调用的封装类来具体实现数据源的绑定。GradeEntry界面如图4-1所示：图4-14.2修改成绩类型表信息在GradeEntry的主界面中，对于可以修改的表信息，老师可以直接修改。当老师修改了某一项后，界面会自动提示该项被修改。在对成绩类型表的

30、修改中，老师如果想要修改成绩类型的比例可以直接在显示的表中直接修改，修改完后点击保存修改，系统会先做出判断，如果修改后比例和不为1，则显示“当前可用的比例总和必须为100%,无法修改！”，如果和为1，则显示“操作成功”。成绩类型的修改，如果老师觉得这一门课不需要这种成绩类型，可以删除或者改成另一种成绩类型，这时系统就会做出判定，如果成绩表里面已经保存过这类成绩类型的成绩，则会显示“当前就在学生成绩表中粗存在记录，无法删除！”，如果还没有用到，则会成功删除，再调整好合适的比例，点击保存修改，则成功保存。实现代码如下：通过对dgvGradeType第二列所有比例的相加，得到的和是否为1来判断比例是

31、否正确。当删除某种成绩的类型是，首先要查询Grade表当中是否存在此类成绩的数据，若不存在，则成功删除，若存在，则禁止删除此类成绩类型。老师修改成绩类型表信息的界面如图4-2所示。比例修改成绩类型的删除保存修改图4-24.3增加成绩GradeEntry最主要的功能当然是录入成绩，当成绩类型表的一行被选中时，再点击开始录入成绩Button，界面就会转向成绩录入的界面，界面中选择对应的成绩，则学生表中添加一列，当然由于打分类型的不一样，所添加的列也不一样，百分制类型的打分方式则直接添加一行TextBox列，直接向单元格里输入分数即可，而其他的一些如点名、实验、作业等成绩类型添加成绩时，datagr

32、idview会添加一列ComboBox列，下拉框中有对应的成绩，可以通过下来框进行成绩的选择，从而节约打字的时间，提高工作的效率。当成功输入成绩后点击保存，则将输入的成绩保存到成绩表中。由于点名、实验、作业等类型的成绩不止一次，随意要区分开来，因此在学生表中引入了sort这一列，第一次输入成绩sort为1，第二次录入成绩sort自动加1，来区分不同时间的成绩的输入。选择不同输入框代码实现的主要界面如图4-3所示.图4-34.4成绩修改当老师将成绩输入完成后，点击修改成绩Button进入查询界面，查询界面与输入成绩修改界面，结构比较相似，显示成绩类型表和学生成绩表，可以通过双击成绩类型选择想要改

33、的程序，再通过sort的检索，找出想要修改的成绩表。修改后点击保存来保存。系统实现的主要界面如图4-4、4-5所示.图4-4图4-5 4.5成绩查询通过点击查看成绩并导出Button进入成绩查询的界面，在查询界面里可以看到总成绩表，和各种类型的成绩表，总成绩表中的所有的成绩都是通过一个比较复杂的计算产生的。计算的具体代码如下：取出对应的分数 同类型的所有成绩相加求平均值得到一个类型的成绩，再乘以比例得到在总成绩中的成绩。具体实现界面：4.6导出Excel表这是一个比较使用的功能，可以方便老师统计完成后将成绩导出Excel表格中，方便老师提交和打印。导出实现的主要代码如下：通过一个调用Excel

34、生成的封装类DataToExcel，来生成总成绩和单个类型成绩的Excel表格。Excel生成封装类代码：namespace Maticsoft.Common/ / 操作EXCEL导出数据报表的类/ Copyright (C Maticsoft/ public class DataToExcelpublic DataToExcel( excel.CreateFile(FilePath;excel.PrintGridLines = false;double height = 1.5;excel.SetMargin(ref mt1, ref height;excel.SetMargin(ref m

35、t2, ref height;excel.SetMargin(ref mt3, ref height;excel.SetMargin(ref mt4, ref height;string font = 宋体;short fontsize = 9;excel.SetFont(ref font, ref fontsize, ref ff;byte b1 = 1,b2 = 12;short s3 = 12;excel.SetColumnWidth(ref b1, ref b2, ref s3;string header = 页眉;string footer = 页脚;excel.SetHeader(

36、ref header;excel.SetFooter(ref footer;/ 报表标题int cellformat = 1;int rowIndex = 1;/起始行int colIndex = 0;/取得列标题 foreach (DataColumn colhead in dt.ColumnscolIndex+;object namestr = (objectname;IDictionaryEnumerator Enum = nameList.GetEnumerator(;while (Enum.MoveNext(namestr = Enum.Value;excel.WriteValue(

37、ref vt, ref cf, ref ca, ref chl, ref rowIndex, ref colIndex, ref namestr, ref cellformat;/取得表格中的数据 foreach (DataRow row in dt.RowsrowIndex+;colIndex = 0;foreach (DataColumn col in dt.ColumnscolIndex+;object str = (object(Convert.ToDateTime(rowcol.ColumnName.ToString(.ToString(yyyy-MM-dd; ;excel.Writ

38、eValue(ref vt, ref cf, ref ca, ref chl, ref rowIndex, ref colIndex, ref str, ref cellformat;elseobject str = (objectrowcol.ColumnName.ToString(;xcel.WriteValue(ref vt, ref cf, ref ca, ref chl, ref rowIndex, ref colIndex, ref str, ref cellformat;int ret = excel.CloseFile(;return ;系统实现的主要界面如图4-6所示。图4-6第五章 总结与展望5.1 系统总结为期一学期的课程设计结束了，在老师和同学的帮助下，我基本完成系统的设计。我按照系统工程软件设计的要求，从需求分析，概念设计，总体设计，详细设计，系统测试等各个步骤，分步完成系统的各项任务，实现了系统中的学生成绩的录入，学生成绩类型的修改，学生成绩的查询功能，导出Excel表模块的功能。在这一学期的学习与开发时间里，我收获如下：1、巩固和加深了对C#的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。2、培养了我选用参