【基于物联网的学生信息管理系统设计与实现6300字（论文）】

摘要：近几年来，国内外许多高校都对学生信息管理系统进行不懈探索，许多高校还开始建设数字化、智能化校园，建立学生信息管理平台。而当前我国高校多数数字化平台仍限于数字图书馆、后勤服务保障、校园信息通告信息、学生成绩管理信息等，或者各部门各自为政，形成了事实上的高校管理“信息孤岛”，没有将相关功能系统和应用整合在一起，导致使用无序，操作烦琐，功能不健全等多种缺陷。本文通过对我国高校学生发展现状及存在不足进行专题研究后发现：传统的学生信息管理已经难以满足学生管理的刚性需求；因此，体系构建一个优质便捷的高校学生综合管理系统显得尤为重要。有鉴于此，学生信息管理系统有必要从解决存在的问题出发，分析问题并设计功能实现。关键词:学生信息管理系统；设计；开发1前言学生信息管理系统中数据数量巨大，且传统数据库中记录数据方式为人工，工作量很大，误差比较大，使得数据存在很多误差，给学生信息管理带来很大困扰，会造成很多时间浪费和信息不准。所以开发一个简便快捷的学生信息管理系统尤为重要。在此框架基础上，本课题研究以学生信息管理系统为定性研究，结构实现学生信息管理系统。学生信息管理系统的主要作用是统筹管理学生资料信息，为学生提供了方便快捷，快速展开信息化管理平台，为学生和教师提供数据维护，逐步深化系统与用户的空间距离，使管理的学生数据采集自动化，规范化以便使学生信息的统计能精确高效，进而能够提高学生信息管理系统平台工作效率。经分析发现用户第一眼通常会看到软件的样子，美观简洁的界面会吸引到用户。一眼就能看出来很不错的软件界面，它能吸引使用者的注意力，让使用者更好地对软件进行探究，同样地，没有好的界面也不会让用户感到愉快。所以一个软件程序界面设计在市场上是很重要，同时良好的接口能够吸引用户来体验，让整个软件程序不断完善你能够持续使用用户体验并且频繁地开启使用软件。2需求分析技术可行性与经济可行性对软件研制与使用过程至关重要。目前可以采用的技术有：可以研制，并使系统变得简单。经济可行性主要反映了系统从研究和维护期间的成本和可以节省的成本。技术可行性主要表现在系统关键技术，操作便捷等方面。本系统设计是建立在功能需求分析与效率分析基础上，以用户需求为导向，并对系统设计原理进行阐述。2.1功能需求分析由于Python学生信息管理系统是基于三类用户需求趋势而结构实现的，.教师用户群及管理员用户群管理系统分为两个部分：一是教师用户群；二是管理员用户群。每一类用户权限不等，如下所示：2.1.1教师用户（1）基本信息：显示名称和其他信息。（2）学生管理：展示学生基础信息。（3）学生成绩管理：数据录入学生的成绩和对成绩的审核查询。（4）班级管理：对班级进行增加或不变。2.1.2学生用户（1）基础信息：主要显示学生的基础信息；（2）成绩信息：主要对学生的成绩显示。2.1.3管理员用户（1）管理员：增删管理员权限功能。（2）类管理：进行增加，修改，删除有关系统的特征属性的操作模式。（3）成绩管理：对系统中运行指令进行增加，修改，删除等操作模式。（4）学生管理：对软件系统进行增删学生资料信息的操作模式。（5）教师管理：对软件系统中与教师各类信息进行增，改，删的操作模式。（6）奖惩管理：展示登记并查看奖惩相关资料。（7）认证和授权：严格的权限控制。2.2可行性分析2.2.1经济可行性每个软件在系统开发过程中及随后使用时都要考虑费用，即，在开发阶段，系统成本及后续运行成本都会影响软件效率，软件的经济效益也是必须考虑的。学生信息系统的开发和设计无需购买额外的软件或者端口，用于市场调查，然后再由学校制定学生信息管理系统和其他学生信息系统，在学校进行，管理员都是教师，因此成本相对较低，所以针对学生研发这类信息管理系统单从经济层面上讲具有一定的实用性，而且费用支出比较少。2.2.2技术可行性利用Python对系统进行了设计与开发，利用Pycharm集成工具对系统进行了开发，并以MySQL为数据库管理系统进行了内部可自行构建的开发环境及系统设置。PyCharm,PythonIDE开发工具Python具有很高的开发效率和方便的调试，它由语法高亮，项目管理，代码跳转，代码提示，模块测试和版本控制组成，为开发人员带来极大便利。本文介绍了如何利用IDE和Django平台进行Web开发。与其它Web框架相比，具有更加灵活、轻便、安全、使用方便等特点。MySQL数据库具有体积小，占用空间少，利用率高等特点,MySQL目前还没有发展起来，它可以让用户进行数据处理,MySQL语言及结构比较简单，因其快速、可靠、灵活，而且功能强大，储存信息多，所以得到了人们的广泛应用。上述技术便携安全且使用方便，该系统需根据所用技术加以改进并做相应的数据处理，随着系统功能的需求使得软件更稳定更安全，且随着软件技术的发展，科技不断完善，系统安全得到提高，所用硬件能够满足需求，该系统运行时无需很复杂的过程，且越易实现，越易实现。2.2.3进度可行性该系统实施全过程严格按照软件工程要求进行，保证各阶段工作均能按设定目标进行。系统总体开发周期约半年，经过1~2年时间的建设，已经基本实现了预期的功能，并已成功应用到实际的8个城市进行了上线运行。由于该系统是一个基于B/S模式的管理信息系统，所以采用J2EE架构来设计与实现，使用SSH框架体系作为开发语言。针对用户需求做出相应调整。为能在项目开发期间更好地进行沟通与协调，委托学校主管人员和技术团队负责人牵头组成的协调组，协调组将全面统筹双方资源、积极推进各环节工作、对各环节结果进行严格把关，对于系统开发过程中存在的问题，及时进行了协调和交流，保证工作进展严格执行。2.3系统设计原则2.3.1关于学生信息管理系统的基本要求功能要求：管理员可管理学生，教师以及管理员三大类人的资料，管理员也可确认并审批授权，管理员也可管理班级，年级以及宿舍资料。性能：可下载任意浏览器并执行浏览器内用户可用的多种功能的操作。安全与保密要求：你必须经过身份验证和系统管理员能够改变用户可使用权限才可登陆该系统。（4）环境要求：支持包括Windows操作系统在内的各类平台。2.3.2经济效益设计该系统的目的在于更好地对学生信息进行管理，但在系统开发与操作过程中尽可能地节省开支，因此应考虑到系统开发所需要的成本，越低越好。3系统详细设计在系统设计方面，完成了以平台为主体的模块层次结构，经过系统的分析，对于系统结构、系统的功能单元、系统工作流程的设计和系统数据库的建立等等，详细阐述系统的开发过程及功能流程。3.1系统基本架构设计系统设计以Python语言为核心，利用Pycharm集成工具编写。本系统摒弃传统C/S架构模式，利用目前广泛应用的B/S架构进行程序开发。本文主要介绍了以J2EE技术为背景，建立了学生管理信息系统以及国内外相关领域的发展现状；分析了系统所需的关键技术及实现方法；详细阐述了系统功能模块划分。这种开发架构具有很多优点。如今B/S架构体系结构已经突破C/S架构体系而被大量应用于软件设计与开发。同时对数据进行统计不可能都是在网络上进行，而且在网络上，数据信息能够随时更新，因此采用B/S架构，见下图一。图1系统架构图3.2平台功能模块设计该系统基本功能为管理员，学生，教师3个权限单元。对于管理单元来说，它的主要职能有首页、个人中心、班级管理等，楼号信息管理、年级管理、学生管理等，教师管理和学生信息管理。学生单元主要有首页、个人中心、信息管理、学生信息管理等。教师模块通常包括首页、个人中心、学生管理、信息管理、学生信息管理等。系统功能模块的详细结构图，如图2所示。图2功能模块图3.3工作流程的划分与设计系统工作流程可以分为用户与管理员两部分，其中用户环节由教师和学生两个环节组成。学生用户部分：学生用户以账户登录进系统，查询自己的相关信息，查看自己的成绩和奖惩情况。教师用户部分：教师用户以账户登录进系统，对自己的信息进行查询以及更改，查看学生相关信息和班级信息，对学生部分信息进行修正。管理员工作程序：管理员可通过站点网站后台登陆按钮进行登陆。用户登陆时，需要先输入用户名、密码和帐号等信息，然后在系统中选择所需操作。进入系统菜单后，点击“设置”，即可完成对各种功能的设定。登录之后，可以添加学生、教师、管理人员、班级等各种材料，还可以编辑和删除信息，增加与删除人员的权限。理员功能图如下图3所示：图3管理员功能图各用户的工作流程示意图如下：系统登陆流图，如图4所示：图4用户登录数据流图该系统的使用者主要分为教师，学生和管理人员3类。系统具体登陆流程图，如图5所示：图5用户登录功能流程图系统登录流程图，如图6所示：图6登录流程图添加信息流程图，如图7所示：图7添加信息流程图删除信息流程图，如图8所示：图8删除信息流程图3.4数据库设计3.4.1概念设计系统分析表明，平台系统内有管理，学生和教师多个实体：3.4.2逻辑设计该系统数据库的名称是资料，它由5个表格组成，即：（1）班级表格；（2）学生成绩表格；（3）班级资料表格；（4）教师资料表格；（5）楼号资料表格，每个表格如表格1～表格5：表1班级表表2学生成绩表表3班级信息表表4教师信息表表5楼号信息表（alien）4系统功能的实现这一章主要用于展示平台系统功能实现，并对前端及最终用户操作进行了详细描述。4.1前台用户功能模块4.1.1学生页面登录学生登录的方法是将自己的账户和密码录入学生管理系统的主页。程序的运行情况见下图九：图4-4登录功能的主要代码当用户登录网页后，将用户填入的数据通过表单方式传送至后端，然后通过后端与数据库内数据的比较来进行比较和判断，从而实现登录功能，其代码主要有以下几种：图9学生登录界面图4.1.2学生个人信息查询页面对于学生的个人信息，通过个人信息进行调取。程序效果图见下图十：图10个人信息界面图学生成绩网页可以系统查询学生的成绩信息。效果图见下图11：图11成绩信息管理界面图4.1.3教师登录页面老师访问学生管理系统的主页，登陆他们的账户和密码。使用者可查阅学生学习记录，课程安排和课程表及其他资料，程序成效如下图十二所示：图12教师登录界面效果图4.1.4教师信息查询页面教师可在教师信息页面上查询本人资料并进行修改。程序效果图见下图13：图13教师管理界面图4.1.5学生信息查询页面学生信息显示在信息页面上，并且可以对信息页面进行查询。程序效果图如下图十四所示：图14学生信息界面图4.1.6学生成绩信息页面查询学生的成绩信息，可以在学生成绩信息页面查看。程序效果图如下图十五所示：图15学生成绩信息界面图当同学们登陆网页后，使用者所填写数据就是这个以表格方式移向后台，再由后台对比数据库内的数据并做出评价，成绩功能实现的关键代码见下图：4.1.7班级信息页面班级信息可通过班级信息查询和学生信息页面展示。程序效果图见下图十六：图16班级信息界面效果图4.2后台管理员功能模块4.2.1系统管理员登录页面管理员登录系统时，将用户名及密码输入到学生管理系统后台登录页面中，并统计到学生信息管理系统中，如图17。图17管理员登录界面图4.2.2管理员功能页面管理员可以登录学生信息管理系统对其实施管理，管理员操作页面展示学生管理情况，学生成绩管理等，班级管理与教师管理相结合，奖惩管理及身份/来源，如图18。图18管理员功能界面图4.2.3班级管理页面就班级管理而言。在班主任的日常事务中，这是一个十分重要的环节。在班级管理页面中查看具体班级情况，并按照学校班级需求整理班级信息及修改，删除信息，如图19。图19班级管理界面图4.2.4宿舍信息管理页面可以在宿舍信息管理页面中检索信息楼号等资料住宿信息，并且可以修改这些资料，如图20所示。图20宿舍信息管理界面图4.2.5年级信息管理页面在年级管理页面可以对年级进行管理，查看年级的信息是否符合学校的安排，然后对详细信息进行修改和删除等操作，如图21所示。图21年级信息管理界面图4.2.6学生信息管理页面在学生成绩管理与学生信息管理的网页上，可对学生的姓名，分数等多种学生信息进行整理，再依据特定的信息对学生数据进行编辑或者删除。见图22。图22学生管理界面图4.2.7教师信息管理页面教师管理是运行于教师管理页面上的管理，管理老师所有信息，针对学校这一边的具体情况，操作老师的资料进行老师资料管理，比如效果图23所示。图23教师管理界面图4.2.8认证和授管理认证和授权管理，如图24所示。图24认证和授权管理界面图5系统功能测试该章为所设计系统的检验，其主旨在于检验系统功能是否具有操作性，由于某一系统的可操作性至关重要，同时也检验了某些输入规则的建立。由于程序员在编程经验，软件管理和运行状态方面对软件质量有影响，因此，需要对系统的功能进行测试。5.1测试的方法与目的试验方法采用黑盒试验与白盒试验相结合。白盒测试就是在了解软件系统工作原理的基础上，对系统是否能正常工作加以验证，以判断编码时系统是否出了故障，再及时个纠正。并且黑盒测试通过分析软件自身来发现其缺点与不足，再针对缺陷提出改进意见或者建议等措施。这样做的目的就是为了提高软件系统的质量。我们应该尽可能地避免系统出现误差。系统内部一旦发生差错，便会漏洞百出，很可能造成一系列的差错，这些差错将使我们蒙受重大损失，得不偿失。在学生信息管理系统（HIS）中，用户的某些信息十分隐私，因此一旦系统存在漏洞，带来的将不仅仅是经济问题，因此系统安全稳定运行至关重要。尽管要花费很多时间，但要降低问题发生率就必须对系统进行功能检测。经过系统功能检测后软件系统从安全性和稳定性上都会有保证，提高产品质量。5.2测试用例主要针对学生管理系统的功测试，看实际结果和预期结果是否符合表6系统测试情况可利用以上测试规则对学生信息系统进行各项功能测试，以验证该系统在运行过程中是否出现问题。5.3测试结果通过以上系列功能测试并对测试结果分析可知，所研发学生信息管理系统功能无误差，符合用户需求，且操作简单、界面美观、可推广宣传。6总结6.1系统设计中完成的工作与总结系统开发时采用B/S三级结构技术和本人日常研究所用到的部分技术，这些技术的实现显着地改善了系统整体性能。受时间与技术条件的限制，系统设计