学生成长档案系统详细设计
学生管理系统
详细设计
方正国际软件（北京）有限公司
2014年10月
目录
1 引言 (3)
1.1编写目的（Purpose） (3)
1.2读者对象（Reader） (3)
1.3项目背景(Background of Project) (3)
1.4编写目标(Goal) (4)
1.5编写原则（Rule） (4)
1.6定义(Definitions) (4)
1.7参考资料（Reference） (4)
1.8变更历史(Change History) (5)
2 需求说明 (6)
2.1 总体描述 (6)
2.1.1 概述 (6)
2.1.2 系统目标 (6)
2.1.3 系统结构设计要求 (7)
2.1.4 假设和约束。 (8)
2.2 功能需求概述 (9)
2.2.1 成长目标设置 (9)
2.2.2 成长档案信息采集 (9)
2.2.3 阶段性成长报告 (10)
2.2.4 成长档案查询统计 (11)
2.3 安全要求概述 (11)
2.4 接口要求概述 (11)
2.5 性能要求概述 (11)
2.6 其他需求概述 (12)
2.6.1 应用软件业务设计方案需要符合以下特点： (12)
2.6.2 应用软件技术设计方案需要符合以下特点： (14)
2.6.3 用户使用建议 (14)
3 系统处理流程设计 (14)
3.1 业务流程设计 (15)
3.2 数据流程设计 (16)
4 技术方案设计 (17)
4.1 系统体系结构设计 (17)
4.2 系统功能结构设计 (18)
5 数据库设计 (18)
5.1 结构设计 (18)
5.2 安全性设计 (20)
5.2.1 总体要求 (20)
5.2.2 详细要求 (21)
6 应用系统设计 (21)
6.1 功能模块设计 (21)
6.1.1 成长目标主题 (24)
6.1.2 成长档案信息采集 (28)
6.1.3 阶段性成长报告 (45)
6.1.4 成长档案查询统计 (48)
6.2 公用构件设计 (50)
6.2.1 人员选择控件模块 (50)
6.2.2 成绩提取控件模块 (50)
6.2.3 数据同步调度模块 (50)
7 接口设计 (51)
7.1 内部接口设计 (51)
7.2 外部接口设计 (51)
7.2.1 教务系统数据接口 (51)
7.2.2 学生成绩获取接口 (52)
7.2.3 公共数据同步接口 (52)
8 系统维护设计 (53)
8.1 日常维护设计 (53)
8.2 容错设计 (54)
8.2.1 同步异常的数据 (54)
8.2.2 程序代码错误 (54)
8.2.3 备份策略 (54)
1 引言
1.1 编写目的（Purpose）
本文档的主要任务是根据概要设计得到的系统软件结构和数据结构，设计每个模块的实现算法、所需的局部数据结构。设计软件结构的具体任务是：将一个复杂系统按功能进行模块划分、建立模块的层次结构及调用关系、确定模块间的接口及人机界面等。数据结构设计包括数据特征的描述、确定数据的结构特性、以及数据库的设计。
1.2 读者对象（Reader）
?项目开发人员，特别是编码人员；
?软件维护人员；
?技术管理人员；
?执行软件质量保证计划的专门人员；
?参与本项目开发进程各阶段验证、确认以及负责为最后项目验收、鉴定提供相应报告的有关人员。
?合作各方有关部门的负责人；项目组负责人和全体参加人员。
1.3 项目背景(Background of Project)
项目名称：蚌埠市禹会区智慧教育
委托单位：中国通号
监理单位：中国惠普
开发单位：方正国际软件有限公司
其他：2014年蚌埠市禹会区确立启动智慧城市建设，其中包括智慧政务、智慧社区、智慧教育三大方向的信息化建设，其中针对智慧教育，确立以蚌埠市朝阳路第一小学、蚌埠市第七中学、蚌埠市第十中学、为试点单位进行校园信息化建设。
1.4 编写目标(Goal)
?为详细设计人员、编码人员提供依据；
?为修改、维护提供条件
?项目负责人将按计划书的要求布置和控制开发工作全过程
?项目质量保证组将按此计划书做阶段性和总结性的质量验证和确认。
1.5 编写原则（Rule）
列表方式给出新的系统进行概要设计时需要遵循的原则。
1)统一规划、统一设计思想、统一信息交换标准，统一技术规范。
2)采用开放式系统、最大限度地保护原有资源、并立足长远发展。
3)应用系统工程的方法，根据实际业务需要，最优化地重组业务处理
流程。
4)应用成熟的先进技术实施系统。
5)统一组织，分层建设，注重实效。
1.6 定义(Definitions)
1.7 参考资料（Reference）
?《蚌埠市禹会区智慧教育需求分析说明书》
?《蚌埠市禹会区智慧教育建设方案》
?《概要设计模板》
?《教育管理信息系统互操作规范》CELTS-40 WD1.0
?《教育资源建设技术规范》CELTS-41.1 CD1.0
?《全国基础教育统计系统应用手册》
?《中小学学生学籍信息化管理基本信息规范》
?《安徽省中长期教育改革和发展规划纲要（2010 - 2020年）》?《安徽省基础教育信息化建设工程实施方案》
?《安徽省“十二五”教育发展规划》
?《蚌埠市“十二五”教育发展规划》
?《2013-2017年蚌埠市智慧城市建设规划》
?《蚌埠市国民经济和社会信息化“十二五”发展规划》
?《蚌埠市社区信息建设实施方案》
1.8 变更历史(Change History)
2 需求说明
2.1 总体描述
2.1.1 概述
目前教育主管部门和学校通过管理信息系统的建设，为业务的发展和推动起了积极有效的作用，各类数据已有充分的积累。然而，如何记录学生成长过程中的点点滴滴，并进行数据的统计分析应用？如何满足家长的迫切需求，充分了解孩子的学业水平、在校表现、心理发展等信息？如何帮助教育管理者及时了解学生的综合素质，查看全校整体学生的基本信息分析？本系统正是为了达成以上目的，建立完善的学生成长档案，从而有利于学生的成长。
2.1.2 系统目标
1)促进学生的全面发展
通过阐述性评价、发展性评价以及自我评价等方式，可以全面了解学
生的学习、生活动态，激励学生的学习热情，发挥学生多方面潜能，
促进学生全面地发展
2)促进学生的自主发展
给每个学生提供创造、表现、欣赏成功的机会。它立足于面向全体，
因材施教，每个学生都可以通过观察、审视自己的成果，促使学生自
身发展，张扬个性
3)促进学生的持续发展
允许学生对自己的学习进行反思和评价，帮助学生对自己的发展负责，
特别是感受自己的不断成长与进步，培养自信心，促进学生在原有水
平上持续发展。
2.1.3 系统结构设计要求
1)组件原则
基于当前流行的组件技术，将具有同类功能的JAR包，以组件的方式提供业务系统使用，实现了系统的易维护性和可扩展性。
2)通用性原则
采用全新的通用设计理念，在不修改程序代码的前提下，系统从空间图形数据库到属性数据库以及系统的业务逻辑均可以进行扩充，从而保证业务需求即使发生了变化，系统都可以进行自由扩展。
3)扩展性原则
遵循组件管理原则，充分考虑其可扩充性，采用面向对象的软件工程技术，将应用管理平台抽象化、参数化，尽可能地应付各种业务变化，有利于系统升级、功能的扩展与延伸。
4)安全性原则
遵循严格的安全管理机制和权限控制机制，采用统一的单点登录方式对用户身份进行验证；此外由于采用组件与业务系统分离的方案，导致系统具有安全隐患，因此通过口令验证与服务绑定的方式解决这一问题。
5)开放性原则
遵循标准的接口规范，实现信息数据的充分共享与灵活集成；系统设计保持开放性，严格遵循相关的工业标准，以充分保障系统与其他应用系统间的无缝集成。
6)实用性原则
依据用户的实际需要，设计上力求结构优化、数据库管理完善、界面简单友好、使用方便、工作流程科学合理。
2.1.4 假设和约束。
2.1.4.1硬件要求
系统运行最小配置：应用服务器1台、数据服务器1台。服务器的配置要求如下：
APP服务器：内存16G，硬盘250G，至强E5
DB服务器：内存32G，硬盘500G，至强E5
2.1.4.2基础软件要求
软件系统平台设计，包括系统软件、数据库软件、中间件产品以及其他支撑软件的选型、配置。
系统采用Java语言进行开发，不使用任何封闭的专用开发工具，避免由此引起的系统不兼容等问题。
2.1.4.3网络环境要求
系统运行需要禹会区教育网、互联网的网络环境，以及连接移动、联通、电信短信网关专线。具体要求如下：
1)网络能够提供足够的带宽，满足用户对应用和带宽的基本需要，并保留一定
的余量供扩展使用，降低网络传输的延迟；网络应提供丰富的接口形式，以满足各个分、系统及外部其他系统的接入。
2)无线网络采用3G无线宽带网络，要求保证手机终端能够通过APN等方式连
通中心机房。
3)由于系统中运行的数据包括涉密数据，应建立网络管理制度和网络运行保障
支持体系。
2.1.4.4技术条件与限制
必须采取J2EE技术，符合J2EE规范；必须采用Oracle数据库。
2.2 功能需求概述
2.2.1 成长目标设置
对学生的成长目标进行管理和审核：
1.成长目标主题管理
对学生不同阶段进行成长目标的设置与管理，确定一定时间内的成长目
标。
2.成长目标主题审核
对学生设定的成长目标进行审核，看是否符合此阶段学生的成长。
2.2.2 成长档案信息采集
对学生的成长档案信息进行采集，可以利用成长档案系统随时发布各类信息，让老师、家长全方位、直接地了解学生成长中的点点滴滴，以便于老师、家长对学生进行科学、客观的过程性管理，促使学生更加全面、健康地成长。
学生成长档案包含以下信息：
1)个人基本信息
包含学生个人资料、家庭资料、班级资料、兴趣爱好、特长技能、自我
评语等
2)学习管理信息
公告通知：公告信息、班级公告
作业信息：管理作业、作业信息
考勤管理：考勤记录、课程信息
成绩信息：成绩信息、学科诊断
课堂表现：查看课堂表现、管理课堂表现
学习总结：学习总结管理、发布学习总结
学习资料：上传学习资料、管理学习资料
3)评奖评优信息
在校内外获奖、获得好评的信息，包括学习荣誉、竞赛获奖、文艺活动、科学技术、社会荣誉等
4)实践活动信息
社团活动、社会调查、义工服务、其他实践
5)综合素质信息
素质教育：文体活动、课外学习、创作发明、研究型学习
体质健康：身体基本数据、学生体检信息、营养健康信息、将康诊断报表
家庭教育：家务劳动、家庭活动、父母教育
6)成长健康信息
记录学生的身体健康信息，是否有病史，以及定期体检信息。
7)生活日记信息
学生记录平时学习和生活的日记，包括学习心得、人生感悟等
8)家庭信息
记录学生的家庭信息，家长姓名联系方式。方便与学生家庭快速沟通。
9)校外活动信息
2.2.3 阶段性成长报告
1)成长目标分析
根据设置的成长目标，进行分析，看是否达成目标，达成结果如何，或者为什么没有达成目标。
2)个性化辅导，学生成长指导
经过成长目标分析后，对学生进行个性化的辅导和成长指导，更有针对性，让学生更好地成长。
2.2.4 成长档案查询统计
从不同角度对学生档案进行查询和统计，了解学生的点点滴滴，并建立完善的评价体系，对学生进行评价：
1)评价体系
通过阐述性评价、发展性评价以及自我评价等方式，可以全面了解学生
的学习、生活动态，激励学生的学习热情，发挥学生多方面潜能，促进
学生全面地发展。
2)成长档案查询与统计
为了更方便领导了解全校学生成长概况，系统提供多种数据查询统计手
段，领导可通过自定义查询工具多维度、灵活组合的方式查询统计学生
成长档案信息，如：按年级、按性别、按成长目标主题等。
支持查询统计数据的导出、打印，如：Word、PDF、Excel等方式。
2.3 安全要求概述
1)对整个系统，需要完整的权限控制，防止某些人恶意的攻击系统，修改
原始记录。
2)同时对于数据库中的数据需要进行定时备份，防止系统数据丢失。
3)用户在登录时需要身份验证。
2.4 接口要求概述
考虑在进行用户身份验证时，与学生管理系统和教师管理系统之间的数据接口。
2.5 性能要求概述
1)数据精确度
查询时应保证查全率，所有在相应域中包含查询关键字的记录都应能查到，
同时保证查准率。
2)时间特性
一般操作的响应时间应在1－2秒内。
3)适应性
满足运行环境在允许操作系统之间的安全转换和与其它应用软件的独立运行要求。
2.6 其他需求概述
2.6.1 应用软件业务设计方案需要符合以下特点：
树立“以用户为中心，以信息展现及服务为宗旨，突出蚌埠市禹会区特色”的建设原则。围绕“为师生、公众服务”这一中心，按照用户使用习惯提供人性化、个性化、专业化的服务。根据这样的总体设计原则，我们提出如下建议：?安全性设计
整个智慧教育项目设计严格遵循安全性原则，以保证系统的整体安全性，提供了从SSL传输协议、用户认证到IP限制、抵御DDOS攻击，SQL注入等多层次的安全保证，尽最大程度防止黑客入侵，确保系统和用户资料的安全性。系统在运行稳定的同时，应有严格的安全管理措施，具有简明安全机制。
?稳定性设计
系统的稳定性是必须达到的重要目标。它要求系统具有7*24小时不间断的运行能力。
?实用性设计
符合禹会区智慧教育的现实需求，操作简单，使用方便，易学易用。
?先进性设计
在平台的选用、方法设计方面均采用当前的先进技术，以保证系统功能的可靠发挥，其整体水平达到国内同行业领先水平。需要有自主研发的产品内核(FIP 集成开发平台)，以确保其对智慧教育系统的良好支撑。
?可扩展性设计
采用Java技术，跨平台的软件设计，支持多种操作系统、多种数据库，保证系统的平滑迁移，能够充分保护禹会区现有软硬件投资。避免由于系统在建设初期没有充分的考虑系统的可扩展性而当系统的规模增长到一定程度之后，性能出现严重下降，由于缺乏扩展性而再次付出巨额的二次开发费用。
目前我们智慧教育做到一级单位禹会区教育局，二级单位三个试点学校（蚌埠市朝阳路第一小学、蚌埠市第七中学、蚌埠市第十中学）。以后很有可能会有更多的区，更多的学校会使用此系统，所以我们需要适应和支持这些扩展。
?标准性设计
由于智慧教育项目需要向全国推广，整个智慧教育项目均采用开放式结构，符合中华人民共和国教育部制定的教育标准规范，以适应业务的发展和扩充。系统整体能够融合新技术，且便于维护，具有灵活扩展能力。
标准规范参考文档如下：
?教育管理信息教育管理基础代码《JY/T 1001—2012》
?教育管理信息教育管理基础信息《JY/T 1002—2012》
?教育管理信息教育行政管理信息《JY/T 1003—2012》
?教育管理信息教育统计信息《JY/T 1007—2012》
?教育管理信息普通中小学校管理信息《JY/T 1004—2012》
?教育管理信息中职学校管理信息《JY/T 1005—2012》
?教育管理信息高等学校管理信息《JY/T 1006—2012》
2.6.2 应用软件技术设计方案需要符合以下特点：
2.6.3 用户使用建议
系统的开发不仅要提供用户所需要的功能，而且要让用户操作方便，符合用户的业务习惯，满足用户方便、高效、安全的使用要求，具体主要体现在用户操作界面以人为本的设计等方面。在使用要求方面，至少应包括：
?系统稳定、可靠和实用；
?人机界面友好、操作方便灵活，使用风格接近终端操作系统视窗，符合office软件用户习惯；
?具有简单明确易于理解的操作提示；
?功能菜单简明清晰，具有可设定的快捷键和右键菜单；
?业务流程简单明了，流程设计可因需而变。
3 系统处理流程设计
首先为学生设定成长目标，目标是可达到，可完成的。切需要经过审核，以确保目标的准确性，科学性。同时录入学生的全部成长档案信息，包括个人基本信息，学习管理信息，评奖评优信息，实践活动信息，综合素质信息，成长健康信息，生活日记信息，家庭信息，校外活动信息等。在学生在校学习的过程中不断的去完善这些信息，保证信息的有效性。每个学习阶段，结合成长目标为学生制定个性化成长指导，真正做到因材施教，因人而异，确保每个学生的健康成长。学生成长档案可以生成报表，可以进行科学性统计分析。
同时从其他系统接口录入数据，或直接在本系统录入厂长档案信息数据，包括个人基本信息，学习管理信息，评奖评优信息，实践活动信息，综合素质信息，成长健康信息，生活日记信息，家庭信息，校外活动信息等。在成长目标的完成时间，结合成长目标和成长档案，给出学生的阶段性成长报告，并为学生提供个性化辅导意见。成长档案可形成报表，可以提供报表查询和导出打印。
4 技术方案设计
4.1 系统体系结构设计
教务管理系统学生成绩系统学生管理系统
学生管理系统是数字化校园体系中的重要组成部分。网络层分成两块：教育网和互联网（由系统的最终用户所使用的网络所决定）。系统中的数据，主要分为三块：学生学习信息(来源于教务系统)、学生成绩数据（来源于学生成绩管理系统）、各类成长档案信息（个人基本信息，评奖评优信息，成长健康信息等）。在硬件、网络、数据资源的基础上由中间件及平台组件的支撑，辅以业务规则，实现对学生成长全过程的信息收集管理，提供针对性的指导意见，全方位关怀学生的学习与生活。
4.2 系统功能结构设计
学生管理系统
账户管理
成
长
档
案
阶
段
成
长
报
告
查
询
统
计成
长
目
标
部门管理
角
色
管
理
字
典
管
理
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目
标
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息
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主
题
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优
信
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实
践
活
动
信
息
综
合
素
质
信
息
成
长
健
康
信
息
生
活
日
记
信
息
家
庭
信
息
校
外
活
动
信
息
成
长
目
标
分
析
个
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化
辅
导
成
长
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案
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评
价
体
系
成
长
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统
计
5 数据库设计5.1 结构设计
5.1.1 表结构说明