学校编码：10384 分类号 密级 学号：X2013230434 UDC
工 程 硕 士 学 位 论 文
基于 Bootstrap 框架的在线选课管理系统的
设计与实现
Design and Implementation of Online Course Selection System
Based on Bootstrap Framework
刘若理
指 导 教 师 ：
佘莹莹助理教授
专 业 名 称 ：
软
件
工
程
论文提交日期：
2 0 1 5 年 7 月
论文答辩日期：
2 0 1 5 年 7 月
学位授予日期： 年
月
指 导 教 师：
答辩委员会主席：
2015 年 7 月
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厦门大学学位论文原创性声明
本人呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立完成的研究成
果。本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果，均
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术活动规范（试行）
》。
另外，该学位论文为（ ）课题（组）
的研究成果，获得（ ）课题（组）经费或实验室的
资助，在（ ）实验室完成。
（请在以上括号内填写课
题或课题组负责人或实验室名称，未有此项声明内容的，可以不作特
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年 月 日
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本学位论文属于：
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于 年 月 日解密，解密后适用上述授权。
（ √ ）2.不保密，适用上述授权。
（请在以上相应括号内打“√”或填上相应内容。保密学位论文
应是已经厦门大学保密委员会审定过的学位论文，未经厦门大学保密
委员会审定的学位论文均为公开学位论文。此声明栏不填写的，默认
为公开学位论文，均适用上述授权。）
声明人（签名）
：
年 月 日
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摘 要 I
摘 要
近年来，我国教育的发展越来越迅速，采用传统的学生选课，教师排课的 管理方法不可避免的浪费大量的人力、物力、财力，不能满足当前高等教育发展 的需求，由于现在高校的学生人数越来越多，高校扩建起来也比较迅速，学生的 课程管理的任务也比较繁重，给高校学生选课带来了很大的不便。在线选课系统 的目的是为了解决上述问题而建立，它利用高校现有的网络资源可以使得学生可 以在线登陆该系统轻松的实现选课功能，使得老师可以方便的查询各课程的选课 情况。 本文采用 bootstrap 框架，基于 jQuery 技术来设计与分析的在线选系统， 较为成功的解决了学生、教师以及管理员管理信息的综合利用、分散采集、统一 管理、资源共享等问题。采用 MySQL 和 CSS 以及 JavaScript 等技术与工具，使 用 B/S 模式以及 UML 建模语言来进行系统的开发设计。在系统的需求分析中，首 先对在线选课系统进行总体目标定位，对功能性和非功能性提出系统要求，再用 UML 进行需求分析建模和数据库概念结构设计。在系统的开发与实现阶段，根 据实际需求进行关系模型、数据库详细设计和具体功能程序代码设计。最后，对 本系统进行用例测试和系统改进提出了下一步工作的展望。最终在线选课系统 中，分为管理员管理、教师管理和学生管理三大功能模块，实现了学生选课，教 师发布课程，管理员管理系统等功能。各大院校可以使用本系统研究成果，可以 让高校学生可以在选课时充分享受到选课系统所带来更多的便利，增强学生学习 的主动性；另一方面也可以减轻学校在选课期间人力资源的大量投入，改善学校 教务管理负担重的现状。 关键词：在线选课系统；bootstrap 框架；高校厦门大学博硕士论文摘要库
Abstract
II
Abstract
In recent years, education development is more and more rapid in China. However traditional student selection of course and management of course are inevitable waste of manpower, material and financial resources, it can not meet the needs of the current development of higher education, Now colleges and universities have more and more students, the university expansion is also rapid. student course management task is relatively heavy. It brought course selection a lot of inconvenience. Online enrollment system is designed to solve this problem, which uses the existing network resources of University. It allows students to easily achieve online course selection functions of the system, and it is able to make teachers easily check the situation of courses selection.
In this paper, bootstrap framework, based on JQuery design and analysis techniques, a more successful solution to the student, teacher and administrator management information collection, utilization, unified management, resource sharing and other issues.We adopted MySQL and CSS and JavaScript and other technologies and tools, the use of B / S mode and UML modal lauguage to implement system development. In the demand analysis of the system, the first, made the general goal orientation for the system, put forward to functional and non-functional system requirements, then use UML to implement the demand analysis modeling and the design of database concept structure. In system development and implementation, according to the actual needs, completed the design of relation model, database in details and specific function code. Finally, choosed use cases to test for the system and put forward the further prospect. In the end, in the online courses system of higher vocational colleges which we realized, divided into management three function module: administrator, teacher and student management. To achieve a student course selection , teachers publish course, administrator manage the system. Using the research results based on the system in university, on one hand, college students can fully bring more convenience through the elective course system when choosing courses and enhance learning initiation, on the other hand, school can reduce a large
Abstract
III
investment in human resources during selecting the course, and improve the present situation of the heavy burden in the school educational administration management system
Key Words: Online Course Selection System；Bootstrap Framework；University
目 录 IV
目 录
第一章 绪论 ... 1
1.1 课题研究背景及意义 ... 1 1.2 国内外研究现状分析 ... 2 1.3 主要研究内容 ... 3 1.4 论文的组织结构 ... 4第二章 系统相关技术介绍 ... 5
2.1 Bootstrap 架构 ... 5 2.2 JQuery 技术 ... 6 2.3 CSS 技术 ... 7 2.4 MySQL 数据库 ... 8 2.4.1 MySQL 简介 ... 8 2.4.2 MySQL 特点 ... 9 2.5 MVC 架构模式 ... 9 2.6 JavaScript 技术 ... 10 2.7 本章小结 ... 11第三章 系统的需求分析 ... 12
3.1 系统业务流程分析 ... 12 3.2 系统功能性需求 ... 13 3.2.1 学生管理模块... 14 3.2.2 教师管理模块... 15 3.2.3 管理员管理模块... 15 3.3 系统非功能性需求 ... 16 3.4 本章小结 ... 17第四章 系统设计 ... 18
4.1 系统总体架构设计 ... 18厦门大学博硕士论文摘要库
目 录 V 4.1.1 架构设计的原则... 18 4.1.2 系统软件架构设计... 19 4.1.3 系统物理架构设计... 20 4.2 系统总体功能模块结构设计 ... 21 4.3 系统详细设计 ... 22 4.3.1 学生管理模块详细设计... 22 4.3.2 教师管理模块详细设计... 24 4.3.3 管理员管理模块详细设计... 26 4.4 数据库设计 ... 28 4.4.1 数据库设计原则... 28 4.4.2 系统 E-R 图 ... 30 4.4.3 数据库逻辑表结构... 34 4.5 本章小结 ... 38
第五章 系统实现 ... 39
5.1 系统的开发环境与运行环境 ... 39 5.1.1 系统的开发环境... 39 5.1.2 系统的运行环境... 39 5.2 系统具体功能实现 ... 40 5.2.1 系统登录功能实现... 40 5.2.2 学生管理模块功能实现... 42 5.2.3 教师管理模块功能实现... 45 5.2.4 管理员管理模块功能实现... 48 5.3 本章小结 ... 51第六章 系统测试 ... 52
6.1 测试概述 ... 52 6.2 系统功能测试 ... 53 6.2.1 测试用例... 53 6.2.2 功能测试结果分析... 54 6.3 系统性能测试 ... 55厦门大学博硕士论文摘要库
目 录 VI 6.3.1 测试分析... 55 6.3.2 测试结果... 55 6.4 本章小结 ... 55
第七章 总结与展望 ... 57
7.1 总结 ... 57 7.2 展望 ... 57参考文献 ... 59
致 谢 ... 61
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Contents
VII
Contents
Chapter 1 Introduction ... 1
1.1 Backround and Significance of Research ... 1
1.2 Research Status of Home and Abroad... 2
1.3 Research Content and Goal ... 3
1.4 Structure of Dissertation ... 4
Chapter 2 Introduction of Key Technologies ... 5
2.1 Bootstrap Framework ... 5
2.2 JQuery Technology ... 6
2.3 CSS Technology ... 7
2.4 MySQLDatabase ... 8
2.4.1 Brief introduction of MySQL ... 8
2.4.2 Feature of MySQL ... 9
2.5 MVC Architecture Model ... 9
2.6 JavaScript Technology ... 10
2.7 Summary ... 11
Chapter 3 System Requirement analysis ... 12
3.1 Business Flow Analysis of System ... 12
3.2 Functional Requirement Analysis of System ... 13
3.2.1 Student Management Module ... 14
3.2.2 Teacher Management module ... 15
3.2.3 Administrator Management Module ... 15
3.3 Non-functional Requirement analysis ... 16
3.4 Summary ... 17
Chapter 4 System Design ... 18
4.1 Overall Architecture Design ... 18
4.1.1 Principle of Architecture Design ... 18
Contents
VIII
4.1.2 Software Architecture Design ... 19
4.1.3 Physical Architecture ... 20
4.2 Function Module Design... 21
4.3 Detailed Design of System ... 22
4.3.1 Detailed Design of Student Management Module ... 22
4.3.2 Detailed Design of Teacher Management Module ... 24
4.3.3 Detailed Design of Administrator Management Module ... 26
4.4 Database Design ... 28
4.4.1 Flow of Database Design ... 28
4.4.2 E-R Diagram of System ... 30
4.4.3 Logical Structure of Database ... 34
4.5 Summary ... 38
Chapter 5 System Implementation ... 39
5.1 Development and Runtime Environment of System ... 39
5.1.1 Development Environment of System ... 39
5.1.2 Runtime Environment of System ... 39
5.2 Implementation of Specific Functions ... 40
5.2.1 Implementation of System Login ... 40
5.2.2 Implementation of Student Management Module ... 42
5.2.3 Implementation of Teacher Management Module ... 45
5.2.4 Implementation of Administrator Management Module ... 48
5.3 Summary ... 50
Chapter 6 System Test ... 52
6.1 Introduction to System Test ... 52
6.2 System Function Test ... 53
6.2.1 Testing Use Cases ... 53
6.2.2 Function Analysis of Test Results ... 54
6.3 System Performance Test ... 55
6.3.1 Test Analysis ... 55
Contents
IX
6.3.2 Test Results ... 55
6.4 Summary ... 55
Chapter 7 Conclusions and Prospects ... 57
7.1 Conclusions ... 57
7.2 Prospects ... 57
References ... 59
Acknowlegement ... 61
第一章 绪论 1
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
随着网络技术的不断发展，使得我们的教育更加现代化，由于现代的信息管 理是现在教育系统中的一个热点问题。为了方便学生和老师能够快速的了解学校 公布的信息情况，例如排课情况、学习成绩查询情况、学校组织的各类活动、学 生选课操作等。由于学校在信息更新方面不能适应现在老师和学生的需求，学生 和老师沟通交流不方便；现在的高校管理层面上基本是以领导为中心，通过领导 来发布学校的活动和学校的情况包括学生成绩、课程安排情况、教师授课情况、 课程表安排等[1] 。但是对于这些课程安排和授课的老师的评价并没有建立反馈机 制，也不了解学生真正喜欢哪一门课程，哪个老师最受欢迎等等问题，真正无法 满足学生和老师的需求。现在国家也非常重视高校信息化建设，通过信息化的建 设解决一些学生和老师的沟通交流的问题，在改革教育体制和创新的阶段上，需 要充分发挥国内办学经验，同时吸收国外的优秀的教学理念和模式，积极探索出 走一条适合中国特色的教学模式的道路，教育部也向各大高校实行全面的学分制 改革。所以，高校信息化系统充分利用现代网络技术，实现高校信息的集中化管 理、课程信息的共享，使得高校的课程管理系统向信息化、无纸化、综合化、数 字化、智能化方向发展，为以后学生和教师能够通过该高校信息化的系统无障碍 的交流和沟通，方便查询学校的课程信息，高效的选择课程打下坚实的基础。在 线选课系统是高校信息化改革的重要组成部分，以学生和教师的真正需求的角度 出发，解决他们的选课和教师的排课的难点问题是本系统的关键，需要充分利用 现代计算机技术，通过计算机技术来实现高校课程信息管理，这样可以让管理这 些系统的工作人员以及教师从繁琐的人工操作之中解脱出来，提高整个高校的信 息化办公，实现高校信息管理的现代化、规范化、无纸化[2] 。 由于网络具有非常大的影响，传递信息速度快，交互性非常完善，能够传递 的信息也非常大等很多的优点。随着高校的大学生数量的不断增加，高校的学生 管理系统的访问量也急聚增加，学校网站服务器受到巨大的压力。通过建立在线厦门大学博硕士论文摘要库
基于 Bootstrap 框架在线选课系统设计与实现 2 选课系统，给学生管理系统分流，而且更能解决学生选课的问题，提高学生选课 效率[3] 。在线选课系统实现了全校课程的发布以及学生选课功能，使得教师和学 生快速了解课程安排情况，为学生以后的学习制定学习计划，方便老师制定教学 计划。高校的主要工作之一是学生选课，学生选课的过程涉及到了诸多方面包括 学校、院系、教师、学生等因素，例如学生人数众多以及安排学生课程的工作量 比较大，随着高校教学体制的不断改革，必须克服这些困难，但是这些课程安排 需要在学校开课前安排完成，时间短任务重。因此，运用计算机技术来方便学生 选课，学生可以通过该系统实时的查询课程情况，教师信息等，选择自己喜欢的 课程，非常方便的选出课程，可以避免人工处理的时候产生的错误，可以最大程 度的做到可维护性、可扩展性和安全性等原则。 随着社会的现代化发展，“无纸化办公”成为了一种潮流，也逐渐成为了大 家所采用和应用。在线选课系统是一种互动平台，该平台是为了方便学生和教师 沟通交流、选课、留言等。在线选课比一般的选课更加高效和便捷，使得学生可 以通过该系统选择自己想要的课程包括选修课和必修课。系统管理员在该系统中 发课程安排，教师可以添加详细描述的课程信息，让学生更加容易的了解课程的 内容，是否符合自己的兴趣的课程，提高学生选课的积极性，所以大大提高了高 校选课的效率，降低了人工操作的错误率。 在线选课系统不仅提高高校学生的选课效率，还能减少教师的工作量。通过 在线选课系统可以在网上发布课程信息，学生进行自由的选课、留言，教师可以 浏览这些课程信息，自己的课程情况，创造可良好的选课环境。
1.2 国内外研究现状分析
1.国外研究现状 在美、澳大利亚等发达国家和地区的高校信息化的发展浪潮中出现了很多的 瓶颈，采用传统模式的情况下维护成本高、效率低下、成效达不到预期，由于集 成度过高，系统升级也是件非常困难的事情。随着国外高校信息化技术的发展， 单独依靠人工排课来满足课程管理的需要是不可能实现的，如果是人工作业的话 不利于学生查看教师时常更改教学计划和内容，另一方面也不利于教师更新课程 内容，更新课程的内容会非常低下。为了解决上述的问题，国外高校试图开发一厦门大学博硕士论文摘要库
第一章 绪论 3 套课程管理的信息化系统，为方便学生选课、教师添加课程信息的一个工具，大 大提高选课效率[4] 。 2.国内研究现状 在国内高校中，课程管理系统主要用于网上课程教学，大部分都是自己购买 到的整套的信息化系统，但是这些系统并不一定适合本高校的信息化发展需求， 可能也不会提供个性化的服务，为了改变这些状况，本国高校必须自行开发适合 本高校的在线选课系统，可以提供个性化的服务，提供整体选课、排课的效率。 随着高校信息化的高速发展，在线选课系统在国内高校很快也流行起来了，通过 计算机的方式进行课程的管理可以大大提高办公效率，使得学校的课程管理更加 科学化、正规化、高效化[5] 。 信息技术的发展对高等教育改革的冲击是巨大的，使得学校的观念、管理、 教学模式发生了根本的改变，因此社会也对信息化的人才提出浪客更高的要求和 标准。中国的高校信息化过程中也犯了很多的错误，信息不对称、信息不共享、 应用程序集成化不高、界面友好性太差等问题[6] 。 互联网的普及使得各个高校的管理朝着信息化方向发展，因此信息化管理系 统成为了现在高校信息化改革的重要组成部分，当今通过互联网技术使得学生、 教师、学校之间的信息交换能够高效的完成，但是网络技术给人便利的时候也给 人们带来了信息安全的隐患。传统的选课方式中信息共享太差、效率太低的缺点， 由于这些缺点不能满足学生和教师的需求。着眼于本国的国情，我国的高校信息 化改革还处于初级阶段，我们主要是借鉴国外的先进的高校信息化的成果和模 式，要逐渐探索出符合中国的高校信息化管理方式，实行高校学分制管理，课程 管理系统要从高校的实际出发，充分发现高校的管理漏洞，针对上述情况，及时 提出相对有建设性的解决方案，通过网络技术实现在线选课系统可以大大提高学 生的选课效率，使得教师添加课程信息更加便捷，最终实现高校信息化的发展进 入一个新的台阶[7] 。
1.3 主要研究内容
本项目研究目的是为了满足高校信息化的基本需求，我们按照高校的办公思 想和管理理念，采用面向对象的思想来设计高校在线选课系统。并采用Bootstrap厦门大学博硕士论文摘要库
基于 Bootstrap 框架在线选课系统设计与实现 4 框架，应用MVC架构模式来构建通用的在线选课系统。本系统主要实现功能： 1. 学生管理。主要实现学生的个人信息管理、选课管理、成绩查询、留言 板管理等功能。 2．教师管理。主要实现了查看课程、查看课表、个人信息设置、添加课程 信息等功能。 3．管理员管理。实现管理员的查看留言、修改信息、课程管理、成绩录入、 课程分配、学生信息管理等功能。
1.4 论文的组织结构
本文共分为7个章节，各章节安排如下： 第一章，绪论。首先介绍了课题的研究背景及选题的意义，国内外高校信息 化系统的研究与应用现状及其所存在的问题等，最后简述了本文的研究内容。 第二章，介绍相关技术。介绍在线选课系统开发过程中运用的Bootstrap框 架、JQuery技术、XML技术、MySQL数据库、MVC架构模块、Apache和JavaScript 结束等应用服务器等的相关技术。 第三章，介绍系统需求分析。首先分析系统的业务流程，并勾绘系统业务流 程分析图，然后从系统的功能需求和非功能需求两个方面进行详细阐述。 第四章，介绍在线选课系统的系统设计。首先分析系统总体架构设计，包括 系统软件架构设计和系统硬件架构设计，然后是系统总体功能模块结构设计和系 统的详细设计，包括三个功能模块。最后是数据库的详细设计。 第五章，介绍系统实现过程。主要介绍系统的开发环境、运行环境和主要功 能模块的代码实现。 第六章，系统测试。通过对系统进行功能测试和性能测试操作，得出测试结 果。分析结果，若有缺陷则不断改进，最终完善系统。 第七章是对本论文的一个总结和展望，对其研究内容和研究结果进行阐述， 同时分析该系统存在的不足并对今后的工作进行部署安排。厦门大学博硕士论文摘要库
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