摘要：隨著在校學(xué)生數(shù)量的不斷增多，學(xué)生成績管理需要一個高效且能夠隨需應(yīng)變的學(xué)生成績管理平臺。如何能有效的實現(xiàn)信息化管理學(xué)生成績信息，建立一套適合該校學(xué)生成績管理系統(tǒng)，已經(jīng)是各學(xué)校數(shù)字信息建設(shè)所需解決的重要問題。該文基于SSH2 技術(shù)框架，構(gòu)建了學(xué)生成績管理系統(tǒng)，系統(tǒng)可以實現(xiàn)了對學(xué)生信息、成績的分析、統(tǒng)計、審核等的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化管理，不受時間和空間限制。

關(guān)鍵詞：Struts2；Spring；Hibernate；成績管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP315 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）21-4955-04

由于目前對學(xué)校信息化管理的要求，早期的學(xué)生成績管理系統(tǒng)已不能適應(yīng)需求，在這樣的背景下，為了加快校園的信息化建設(shè)，實現(xiàn)學(xué)校辦公自動化也就顯得越來越重要了。開發(fā)基于SSH2學(xué)生成績管理系統(tǒng)，學(xué)生成績信息化管理可以提高學(xué)校辦學(xué)整體效率，所以要充分依托校園網(wǎng)，利用學(xué)生成績管理系統(tǒng)實現(xiàn)學(xué)生成績信息向數(shù)字化、無紙化、智能化、綜合化的方向發(fā)展。

1 需求分析

隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用普及，在信息時代，對信息處理的要求高效、快速，人工管理模式已不能滿足需要，因此要改變學(xué)生成績?nèi)斯す芾矸绞?，實現(xiàn)用計算機來高效、快速地處理信息。本系統(tǒng)設(shè)計功能主要實現(xiàn)學(xué)生管理、教師管理和管理員模塊。實現(xiàn)不同的用戶角色登錄，具有不同的權(quán)限和功能。其中，系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)置等由管理員負(fù)責(zé)，教師和學(xué)生由管理員管理，同時教師也管理學(xué)生，而學(xué)生只能查看成績和選課。

2 系統(tǒng)設(shè)計

本系統(tǒng)設(shè)計基于SSH2（Struts2 + Spring + Hibernate）技術(shù)，表現(xiàn)層使用了Struts2框架實現(xiàn)了視圖控制分離。業(yè)務(wù)層使用了Spring框架能夠很好地黏合表示層與持久層。Service層實現(xiàn)了業(yè)務(wù)代碼的高效分離，主要處理業(yè)務(wù)邏輯和交叉業(yè)務(wù)邏輯、處理事務(wù)、日志、安全等。Hibernate框架是一個獨立的對象持久層框架。Hibernate高效的權(quán)衡了運行效率、內(nèi)存消耗和、開發(fā)效率，并自動封裝了事務(wù)控制和安全性代碼等重要功能。

2.1 關(guān)鍵技術(shù)

在本系統(tǒng)中使用的技術(shù)主要有：JSP負(fù)責(zé)系統(tǒng)頁面的展示；Log4j負(fù)責(zé)日志指定位置的輸出；DataTables負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的排序、分頁及查找；DWR負(fù)責(zé)三級下拉菜單聯(lián)動以及用戶ID的即時檢測；Hibernate負(fù)責(zé)和數(shù)據(jù)庫進行交互；HTML5使用其新提供的標(biāo)簽屬性required進行表單數(shù)據(jù)的驗證；Spring負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)中所有類的Bean；JFreeChart負(fù)責(zé)以圖形的方式直觀的顯示數(shù)據(jù)；JQuery負(fù)責(zé)頁面腳本的編寫，使編寫JavaScript寫的更少，做的更多；JQuery UI負(fù)責(zé)以更友好美觀的方式顯示網(wǎng)頁上的可視控件；Struts2負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的Action導(dǎo)航；JUnit負(fù)責(zé)進行Java代碼的快速調(diào)試；網(wǎng)頁文本編輯器CKEditor；基于JQuery的表單驗證插件FormValidator和EasyValidator；配合使用XDoclet和Ant就可以直接在Java文件中寫出注解，然后運行Ant腳本，最后自動生成Hibernate和該Java對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫映射配置文件。

本系統(tǒng)采用了Flash以及jQuery UI為用戶提供最大的交互性，同時交替使用FormValidator和EasyValidator為用戶的數(shù)據(jù)輸入提供最直觀可視化的驗證，為了防止一些惡意用戶禁用JavaScript，同時使用Struts2的服務(wù)器端數(shù)據(jù)驗證。使用DataTables實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地分頁、排序與即時數(shù)據(jù)查詢。

2.2 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計

1） 數(shù)據(jù)庫需求分析

學(xué)校下有多個專業(yè)，每個專業(yè)有多個班級，因此這些機構(gòu)就可以全部放在一張表里，以父id的方式實現(xiàn)自身一對多連接。教師和班級是多對一的關(guān)系。授課與教師的關(guān)系是多對一，且授課與課程的關(guān)系也是多對一，以授課表為連接，這樣就實現(xiàn)了教師與課程的關(guān)系是多對多。同時教師還要為所教授的課程上傳實驗要求，這樣每個授課就要對應(yīng)多個實驗要求，所以授課和教師上傳文件的關(guān)系是一對多。每個班級有一定數(shù)量的學(xué)生，同時一個學(xué)生只能屬于一個班級，所以學(xué)生和班級的關(guān)系是多對一。成績和學(xué)生的關(guān)系是多對一，且成績與課程的關(guān)系也是多對一，以成績?yōu)檫B接，這樣就實現(xiàn)了學(xué)生與課程的多對多關(guān)系。同時學(xué)生還得為所選的課程的成績上傳上機作業(yè)，以便日后生成上機成績，這樣成績就要對應(yīng)多個學(xué)生上機作業(yè)，所以成績和學(xué)生上傳文件的關(guān)系是一對多，在Sybase PowerDesigner 15.1的關(guān)系如圖1所示。

2） 數(shù)據(jù)庫的連接設(shè)計

本系統(tǒng)采用SSH2三大Java Web框架，使用Apache的DBCP數(shù)據(jù)連接池[12]連接MySQL數(shù)據(jù)庫，并設(shè)置連接池啟動時的初始值、最大值、最大空閑值、最小空閑值，以防止訪問者過多導(dǎo)致服務(wù)器的崩潰。

3） 數(shù)據(jù)庫表的設(shè)計

管理員表：記錄管理員用戶名和密碼，用于管理員的登錄。

課程表：記錄課程的一些屬性：如課程名和課程類型等。

授課表：教師的授課列表，主要有學(xué)期和學(xué)年，最重要的就是平時成績比率、考試成績比率以及上機成績比率，為日后成績的統(tǒng)計提供重要依據(jù)。

Log4j日志表：記錄任何一個用戶對系統(tǒng)所做的任何操作。

機構(gòu)表：列出了三種機構(gòu)分別是院系、系別、班級，且它們的關(guān)系是前一個是后一個的父機構(gòu)，而后一個是前一個的子機構(gòu)，它們的關(guān)系是通過pid父id進行關(guān)聯(lián)的。

班級-教師關(guān)聯(lián)表：記錄教師和班級多對多的關(guān)系，僅僅作為一個連接表。

成績表：這是本系統(tǒng)的核心表，大部分的數(shù)據(jù)操作都是基于此表的，將學(xué)生平時成績、考試成績、上機成績通過教師授課所設(shè)定的比率進行計算，最終將結(jié)果存入score字段中。

學(xué)生表：主要記錄學(xué)生的個人信息和照片名，以及學(xué)號和密碼用于學(xué)生的登錄。

學(xué)生上傳文件表：記錄學(xué)生上傳上機作業(yè)的文件名和次數(shù)，以及上傳至服務(wù)器的文件名，用于學(xué)生對文件的上傳和下載，其中point字段還記錄著每次學(xué)生電子實驗的成績，方便最后的上機成績匯總。

教師表：主要記錄教師的個人信息和照片名，以及教工號和密碼用于教師的登錄。

教師上傳文件表：記錄著教師上傳實驗要求的文件名和次數(shù)，以及上傳至服務(wù)器的文件名，用于教師對文件的上傳和下載。

2.3 系統(tǒng)設(shè)計

本系統(tǒng)設(shè)計主要有學(xué)生模塊、教師模塊、管理員模塊三個部分。如圖2所示。

管理員管理模塊主要有：

學(xué)生管理：實現(xiàn)管理員可以查看全部的學(xué)生，并對選定的學(xué)生可以進行視圖、詳情、更新、刪除等操作。管理員還可以實現(xiàn)按選課查看學(xué)生、按院系查看學(xué)生、按班級查看學(xué)生、快速按班級查看學(xué)生、按教師查看學(xué)生等以不同的方式查看學(xué)生。然后可以將全部的學(xué)生以Excel文件下載，也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。最后管理員還可以添加學(xué)生。

教師管理：實現(xiàn)管理員可以查看全部的教師，并對選定的教師可以進行視圖、詳情、更新、刪除等操作。管理員還可以實現(xiàn)按授課查看教師、按系別查看教師等以不同的方式查看教師。然后可以將全部的教師以Excel文件下載，也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。最后管理員還可以添加教師。

機構(gòu)管理：實現(xiàn)管理員可以按照級別查看全部的院系、系別和班級。當(dāng)管理員進入不同級別的機構(gòu)時，就可以在對應(yīng)級別的機構(gòu)創(chuàng)建、修改相應(yīng)的機構(gòu)。管理員只能刪除再無子機構(gòu)的機構(gòu)，然后才能刪除父機構(gòu)。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。最后管理員還可以添加頂級機構(gòu)也即是院系。

課程管理：實現(xiàn)管理員可以查看全部的課程，并對選定的課程可以進行更新、刪除等操作。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。最后管理員還可以添加課程。

成績管理：實現(xiàn)學(xué)生成績的查看、刪除、打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面等操作。由于學(xué)生成績涉及到的關(guān)系復(fù)雜想要更細粒度的成績管理可通過相應(yīng)的教師或?qū)W生視圖進行操作。

授課管理：實現(xiàn)管理員可以查看全部的教師的授課，并對選定的教師授課可以進行查看、更新、刪除等操作。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。由于教師授課涉及到的關(guān)系復(fù)雜想要更細粒度的授課管理可以進入相應(yīng)的教師視圖進行操作。

網(wǎng)絡(luò)搜索：實現(xiàn)管理員想要快速的進行網(wǎng)絡(luò)信息上的檢索，可以快速的使用該功能進行百度或Google搜索，同時搜索的頁面會在新的窗口打開而對本系統(tǒng)沒有任何影響。

小工具：實現(xiàn)管理員可以使用鐘表、日歷、科學(xué)計算器等以Flash形式彈出的小工具。為操作人員提供更友好的界面和實用的功能。

查看日志：實現(xiàn)管理員可以查看所有使用過該系統(tǒng)人員在使用系統(tǒng)的任何痕跡，方便管理員的日后系統(tǒng)維護工作。

修改密碼：實現(xiàn)管理員可以修改自己的密碼。

修改用戶名：實現(xiàn)管理員可以修改自己的用戶名。

注銷：實現(xiàn)管理員登錄系統(tǒng)后可以進行注銷。

教師管理模塊主要：

學(xué)生信息：實現(xiàn)教師可以查看所教授班級的全部學(xué)生，并對選定的學(xué)生可以進行視圖、詳情、更新、刪除等操作。教師可以實現(xiàn)按班級查詢學(xué)生、按課程查看學(xué)生。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。最后教師還可以添加學(xué)生。

授課：實現(xiàn)教師可以查看所教授全部課程，并對選定的課程可以進行修改、刪除等操作。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。最后教師還可以添加授課。

電子實驗：實現(xiàn)教師可以通過學(xué)生電子作業(yè)，以班級和課程為條件來查看學(xué)生上傳的電子作業(yè)情況并打分。也可以通過按次數(shù)查看學(xué)生電子作業(yè)，加之以作業(yè)次數(shù)查看學(xué)生上傳的電子作業(yè)。同時教師還可以管理自己每次電子作業(yè)的實驗要求。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。

學(xué)生成績：實現(xiàn)教師可以查看所教授課程的全部學(xué)生的成績信息，并對選定的成績可以進行平時成績和考試成績的修改、評語的添加等操作。教師可以實現(xiàn)按班級查詢成績、按課程查看成績、不及格成績、優(yōu)秀成績。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。

班級：實現(xiàn)教師可以查看所教授全部班級，并對選定的班級可以進行刪除等操作。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。最后教師還可以添加班級。

學(xué)生信息統(tǒng)計：實現(xiàn)教師可以通過查看學(xué)生平均分以班級和課程為條件來查看學(xué)生的平均分，同時也可以以Excel文件形式將當(dāng)前的數(shù)據(jù)下載下來。教師還可以通過查看不及格總?cè)藬?shù)、查看學(xué)生總?cè)藬?shù)、查看男女生總?cè)藬?shù)來查看學(xué)生的其他統(tǒng)計信息。 也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。

信息統(tǒng)計圖表：實現(xiàn)教師可以通過使用成績區(qū)間柱狀圖功能以班級和課程為條件來生成成績區(qū)間人數(shù)分布圖，給教師最直觀的數(shù)據(jù)展示。教師還可以通過使用成績區(qū)間餅狀圖，男女生比例餅狀圖來直觀的觀看統(tǒng)計信息。也可以打印當(dāng)前的圖表頁面。

學(xué)生管理模塊主要有：

成績：實現(xiàn)學(xué)生可以通過全部成績查看自己選擇的課程成績，還可以查看教師對自己的評語。還可以通過不及格成績、平均成績、總成績以不同的角度來查看自己的成績。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。

課程：實現(xiàn)學(xué)生可以查看所選擇的全部課程，并對選定的且暫時沒有給定成績的課程進行刪除操作。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。最后學(xué)生還可以添加課程。

老師：實現(xiàn)學(xué)生可以查看所教授自己的全部教師。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。

電子作業(yè)：實現(xiàn)學(xué)生可以以課程為條件來查詢教師發(fā)布的上機實驗要求并下載。學(xué)生可以通過電子作業(yè)管理，來管理自己上傳的文件。也可以打印當(dāng)前的數(shù)據(jù)頁面。

成績圖表：實現(xiàn)學(xué)生可以通過單擊全部成績柱狀圖和全部成績餅狀圖，以最直觀的方式來查看自己的成績，以此來分析自己在哪方面的不足。

3 系統(tǒng)安全設(shè)計

學(xué)生成績管理系統(tǒng)的安全主要從數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)加密傳遞和用戶權(quán)限的分配三個方面進行設(shè)置。

1） 數(shù)據(jù)加密

數(shù)據(jù)的加密通過MD5實現(xiàn)，將學(xué)生登陸密碼加密經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由客戶端傳到服務(wù)器端，這樣做的目的就是防止不法分子通過抓包工具抓取用戶密碼明文，即使被抓取到了也只是加密后的密文，從而確保了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)陌踩?。接著將被客戶端第一次加密的密碼傳輸?shù)椒?wù)器端后，通過MD5加密方式，進一步在服務(wù)器端加密，這樣做的目的是增加一些MD5破解軟件破解的困難度，此時密碼已經(jīng)進行了雙重的MD5加密。客戶端傳過來的學(xué)生姓名在服務(wù)器端將通過密鑰進行DES加密，數(shù)據(jù)庫中實現(xiàn)雙重MD5密碼加密和一次DES姓名加密，數(shù)據(jù)庫中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)以密文的形式體現(xiàn)，保證數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的安全，為系統(tǒng)的安全提供最后一層防線如圖3所示。

圖3 MD5和DES加密流程

2） 系統(tǒng)中用戶權(quán)限分配

用戶輸入用戶ID、密碼和驗證碼后，選擇相應(yīng)的角色進行登錄。在此管理員可以管理教師和學(xué)生，教師可以管理學(xué)生，而學(xué)生只能查看自己的成績?nèi)鐖D4所示。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)高效自動化的信息管理。學(xué)生成績管理主要是對本校學(xué)生的成績信息以及學(xué)生的個人信息進行存檔備案，對每個學(xué)生的信息進行信息化的管理，不同的用戶實施自己的管理功能，授課成績比率的設(shè)定、學(xué)生成績的錄入、學(xué)生上傳作業(yè)的管理等由老師的來完成，學(xué)生可以進行課程的選擇、查詢成績、上傳作業(yè)等多種功能。學(xué)生成績的管理完全可以通過本系統(tǒng)來實現(xiàn)。

參考文獻：

[1] 周平等.Java EE大學(xué)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012：49-53.

[2] 姜承堯.MySQL技術(shù)內(nèi)幕：SQL編程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012：103-109.

[3] 陳萍.網(wǎng)格模式下的高校教學(xué)平臺研究與設(shè)計[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用，2006（7）：41-43

[4] 陸舟.Struts2技術(shù)內(nèi)幕：深入解析Struts架構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)原理[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012：15-18.