线上线下教学模式下成绩分析系统的设计与实现

摘 要

大数据时代下，数据呈爆炸式地增长。为了迎合信息化时代的潮流和信息化安全的要求，利用互联网服务于其他行业，促进生产，已经是成为一种势不可挡的趋势。在学校学生成绩分析的要求下，开发一款整体式结构的线上线下教学模式下成绩分析系统，将复杂的系统进行拆分，能够实现对需求的变化快速响应、系统稳定性的保障，能保证平台可持续、规模化发展的要求。

本系统的前端界面涉及的技术主要有Java， HTML，JQUERY等等，通过这些技术可以实现前端页面的美观和动态效果使之符合广大群众的审美观，后台主要使用的技术主要有Java编程语言，Mysql数据库，Java和AJAX异步交互，根据AJAX异步模式的线上线下教学模式下成绩分析系统解决了传统管理方式所带来的人力、物力和时间上的虚耗和交流深度的限定，这让交流的过程更快捷、准确、便利，同时完成线上线下教学模式下成绩分析系统的基本功能：系统首页、人员管理（管理员、学生用户、教师用户）模块管理（课程信息、平时成绩、最终成绩、综合成绩、班级成绩、成绩分析）。

关键词：学生成绩分析；整体式结构；Java编程语言；Mysql数据库

Design and Implementation of Performance Analysis System in Online and Offline Teaching Mode

Abstract

In the era of big data, data is growing explosively. In order to meet the trend of the information age and the requirements of information security, using the Internet to serve other industries and promote production has become an irresistible trend. In response to the requirements of school student performance analysis, develop a holistic structure of online and offline teaching mode performance analysis system, which can split complex systems, achieve rapid response to changes in demand, ensure system stability, and ensure the requirements of sustainable and standardized development of the platform.

The front-end interface of this system mainly involves technologies such as Java, HTML, and JQUERY. Through these technologies, the beauty and dynamic effects of the front-end page can be achieved to meet the aesthetic views of the general public. The main technologies used in the background include Java programming language, MySQL database, Java and AJAX asynchronous interaction. According to the AJAX asynchronous mode of online and offline teaching, the performance analysis system solves the human resources The depletion of material resources and time, as well as the limitation of the depth of communication, make the communication process faster, more accurate, and more convenient. At the same time, it completes the basic functions of the performance analysis system under the online and offline teaching mode: the system homepage, personnel management (administrator, student user, teacher user) module management (course information, daily performance, final performance, comprehensive performance, class performance, and performance analysis).

Key words: student performance analysis; Integral structure; Java programming language; MySQL database

目  录

第1章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 开发现状

1.3 论文组成结构

第2章 开发工具及相关技术介绍

2.1 开发技术说明

2.2 Mysql描述

2.3 Tomcat描述

2.4 Java描述

第3章 系统分析

3.1 可行性分析

3.1.1 技术可行性

3.1.2 经济可行性

3.1.3 操作可行性

3.2 需求分析

3.3 系统业务流程分析

3.4 系统数据流程分析

第4章 系统设计

4.1 系统架构设计

4.2 系统功能结构

4.3 功能模块设计

4.4 数据库设计

4.4.1 概念模型设计

4.4.2 逻辑结构设计

4.4.3 数据库连接设计

第5章 系统实现

5.1 登录模块的实现

5.2 学校子系统模块的实现

5.2.1 用户首页模块

5.2.2 学生管理模块

5.2.3 学生成绩管理模块

5.3 管理员子系统模块的实现

5.3.1 系统用户管理模块

5.3.2 成绩汇总管理模块

5.3.3 成绩汇总分析模块

第6章 系统测试

6.1 测试目的

6.2 测试用例

6.2.1 登录测试 

6.2.2 课程信息管理测试 

6.2.3 学生管理测试 

6.2.4 学生成绩测试 

6.3 测试结果

第7章 总结与展望

参考文献

致谢

1. 绪论
   1. 研究背景与意义

随着现代计算机科学的迅速发展，信息和通讯技术的应用与推广，各校教学管理模式正在发生着巨大的变革。学校教学管理工作信息化、数字化的教育与实践也越来越受到重视。学生的选课工作与学生的学业和老师的教学工作息息相关，也是高校信息管理的重要组成部分。全校性选修课的目的在于扩大学生知识面，加强学生素质教育，培养复合型高级人才，具有不可替代的重要性。

当今社会对教育水平和教学管理软硬件的要求日益提高,这对一个学校能够具有一整套完善的教学管理软件提出了更多的要求。而要实现这一功能，就要求学校管理者配备一套高效的教育管理网络系统，以便在学校内实施良好的一整套完善的管理且以最快地速度响应教师和学生的需求，及时为他们提供服务，为他们提供一个高效、便捷的环境。线上线下教学模式下成绩分析系统是校园网络中一个重要的应用系统，它大大改善了学校教学、科研与管理的基础环境，在一定程度上反映出学校管理现代化的水平。

1. 1. 开发现状

在我国，各个学校的线上线下教学模式下成绩分析系统并非是一个新的课题，但是有好多地方还是没有先进的设备去开发这种系统，例如贫困的山区，他们现在的教育模式还是停留在手工的这种状态，要想把教育行业发展的更精、好、优先，必须使用先进的技术，这样才能减少成本，所以机器替代人类是必然的，只有科学的使用现代技术，相应的人工和费用才会有所降低。在国外这些技术已经相当成熟时，我国的网络技术才刚刚开始，这使得我国的技术落后了一步，现在越来越多的人开始开发一些系统，使我国的技术能够有所突破。因此 可见，随着我国教育的迅速发展，信息技术在其上的应用会更加地广泛和深入，但是同发达国家相比，我国的教育行业的信息技术的应用程度还很低，只有在大城市中发展较早、规模较大的院校中才使用计算机进行大规模操作。

1. 1. 论文组成结构

根据市场调研得到的信息数据，结合国内外前沿研究，利用相关系统开发和设计方法，最终设计出线上线下教学模式下成绩分析系统。

本文共有七章，如下所示。

第一章概述了线上线下教学模式下成绩分析系统的研究目的和意义；精炼地总结了国内外在仓储领域的研究情况和未来的研究趋势，最后给出了论文的组成结构。

第二章简要概述了本文所用的开发技术和工具。

第三章简要对系统各业务流程进行需求分析、可行性分析。

第四章对线上线下教学模式下成绩分析系统进行设计。

第五章对线上线下教学模式下成绩分析系统进行实现，并贴出相关页面截图，语言描述出具体功能实现的操作方法。

第六章对线上线下教学模式下成绩分析系统采用测试用例的方式来对一些主要功能模块测试，最后得出测试结果。

第七章总结全文并对未来的研究做出展望。

1. 开发工具及相关技术介绍
   1. 开发技术说明

本系统前端部分基于MVVM模式进行开发，采用B/S模式，后端部分基于Java的springboot框架进行开发。

前端部分：前端框架采用了比较流行的渐进式JavaScript框架Vue.js。使用Vue-Router和Vuex实现动态路由和全局状态管理,Ajax实现前后端通信，Element UI组件库使页面快速成型，项目前端通过栅格布局实现响应式，可适应PC端、平板端、手机端等不同屏幕大小尺寸的完美布局展示。

后端部分：采用springboot作为开发框架，同时集成MyBatis、Redis等相关技术。

1. 1. Mysql描述

现在Mysql数据库在网络上它可以支撑许多个用户，而且也可以适应客服机和服务器的部署或者配置等，我们这里的服务器和客户机其实就是一种软件上的概念，并且我们使用的计算机硬件也与他们不存在一一对应的关系。

Mysql是一款非常流行的关系型数据库管理系统，它的出现一直都是佼佼者，它不仅功能非常强大，而且使用起来非常方便，并且Mysql的跨平台能力也很好，软件开发人员非常喜欢它的这些强大的优点。不同于其他关系型数据库，对于数据库的管理它有着自己的一套方案，通过对用户设定相应的权限和角色来达到对数据库的管理。由此可见，Mysql是一个能够适用于吞吐量高，可靠性高，效率高的一款数据库管理软件。

优点一：Mysql中对于不同身份的用户都设定其不同的权限来完成不同的业务逻辑，这使得Mysql在安全和完整性远远超出了其他关系型数据库。

优点二：对于那些动画、图形和声音的数据类型Mysql也可以支持，这说明多数据类型Mysql也是可以支持的。

优点三：Mysql还可以做到多个平台的开发，软件开发的多种编程语言都可以实现对Mysql数据库的操作。

1. 1. Tomcat描述

Tomcat是一个不收费的服务器。使用场景比较适合访问量比较少的情况下。意思就是，将Tomcat安装到电脑上的时候，前端HTML页面的访问请求可以通过它进行解析。实际上，Tomcat是对Apache的扩展，但它相对于Apache却是相对独立作业的，由此可以看作它与Apache 是相对独立进程运行的。

Tomcat最开始是sun公司的戴维森进行开发应用的，经过他的努力，不断地将其变为开源的服务器。还由sun公司将其交给了Apache软件基金会。不断发展的tomcat服务器在最近的一个版本中进行了大量的重构和梳理，使其使用起来更加的方便。基于Tomcat负载均衡算法是一种开源的软件，实现方式。不需要增加额外的硬件投入，实现起来也很方便，特别适用于一般的小企业网站服务器在现在和将来一段时间的扩展。从目前的实践来看，可作为需要进行类似应用的一个参考借鉴。

1. 1. Java描述

Java是一种平台性计算机语言技术，主要包括两部分：JAVA虚拟机（Java Virtual Machine，JVM）和JAVA API(Application Program Interface，应用接口编程) 。

个人对两种语言深入理解：C语言更多的是创造工具，而Java更多的是使用工具。我们知道Java很多的底层实现其实是通过C语言来实现的，所以更能看出这一点。在使用Java的过程中，我们需要会使用API文档，可以将其看做是Java的使用说明。Java面向对象的特性，使其有很多封装好的对象，在使用时，我们只要知道对象的行为（也是对象封装的方法），在这里要注意方法是静态方法还是常规方法，因为调用时，差距很大。未来肯定会有比Java更加人性化，更加容易开发的编程语言，但是肯定不可能完全迥异于Java语言，俗话说“他山之石，可以攻玉”，学好Java也可以方便我们更好的学习其它语言。

1. 系统分析
   1. 可行性分析

在软件开发的过程中系统的可行性分析是必不可少的，可行性的研究就是评估问题是否能得到解决并且是要以最少的时间和最少的代价来解决。为实现上面的目标还要必须考虑到解决这些问题的方法的优点和缺点，还要考虑到实现了这些系统规模的开发带来的经济效益。这里可以用技术的可行性，操作的可行性，经济的可行性对我们的系统进行可行性的研究。线上线下教学模式下成绩分析系统的可行性分析如下所示：

1. 1. 1. 技术可行性

线上线下教学模式下成绩分析系统采用的是Java编程语言并于Java和SERVLET的模式，数据库部分采用的是当前流行的Mysql数据库，线上线下教学模式下成绩分析系统中的所有数据资源都存储在Mysql数据库中，本系统多处采用了AJAX的异步操作，AJAX技术可以对用户指定部分的数据进行局部刷新，不仅减少了服务器对页面的解析而且极大增加了用户的体验度。本系统的环境配置也较为简单，因为用的是Myeclipse编辑器，而Myeclipse里面有自带的Tomcat服务器和JDK环境，因此不需要我们在重新配置。

本系统采用Java、Mysql来支持事务和数据逻辑用H5来做前台页面的显示。

HTML网页中的不同组成成分是采用标签的形式来进行标识的。以下是HTML的基本的组成布局：

图3-1 HTML基本构成图

1. 1. 1. 经济可行性

线上线下教学模式下成绩分析系统是在Java和Mysql的环境中运行的，而系统的成本也只是主要分布在软件的开发和维护上。但如果系统上线投入使用之后，不仅可以方便人们，还节省了用户的时间和精力，而且还极大限度的方便了运营者，减少了运营者的工作强度。线上线下教学模式下成绩分析系统其实也不太复杂，在开发的时候经济支出也不大，在开发系统时时间用的也不多，从时间的优势和对经济利益方面产生的好处远超过维护和管理的成本，所以开发此系统是可行合适的。

1. 1. 1. 操作可行性

本系统是基于浏览器和服务器的线上线下教学模式下成绩分析系统，系统开发完成之后用户只需要在浏览器中输入正确的URL地址即可进行访问。本系统的前台页面简单明了，在没有操作指导的情况下也可以进行操作，无论是系统管理员还是学校用户在页面中所有的操作都是在浏览器中完成的，因此只要电脑在有网络的情况下，打开浏览器都能操作。而且在使用之前也不用进行相关的环境配置，因此本系统方便、简单、易于使用，所以该系统是容易并且可操作的。

1. 1. 需求分析

根据用户对系统的需求，要求系统简单操作，能够准确，完整的对信息进行管理。线上线下教学模式下成绩分析系统在对需求做解析后，整个系统主要分为两个部分：管理员和用户、教师，每个模块下的分支功能不一样。对功能做出如下说明：

管理员模块：首页、人员管理（管理员、学生用户、教师用户）模块管理（课程信息、平时成绩、最终成绩、综合成绩、班级成绩、成绩分析）。

学生用户模块：：首页、模块管理（课程信息、平时成绩、最终成绩、综合成绩、成绩分析）。

教师模块：首页、人员管理（学生用户）模块管理（课程信息、平时成绩、最终成绩、综合成绩、班级成绩、成绩分析）。

系统用例图如下所示。

图3-1系统用例图

根据用例图，对一些重要的用例进行描述。

登录用例描述如下表所示。

表3-1 登录用例描述

用例名称	登录
参与者	用户
描述	用户填写用户名和密码登录系统
前置条件	用户已存在
后置条件	用户名和密码正确
事件流	（1）用户在登录页面输入用户名和密码 （2）系统检测用户输入的用户名和密码 （3）显示登录成功并返回主页面
补充说明	（a）系统检查除密码不正确，返回登录页面

个人信息管理用例描述如下表所示。

表3-1 个人信息管理用例描述

用例名称	管理个人信息
参与者	用户
描述	用户查看、修改个人信息
前置条件	用户已登录
后置条件	无
事件流	（1）用户查看个人信息 （2）用户修改个人信息
补充说明	（a）用户可修改密码 （b）用户可修改联系方式

学生成绩录入用例描述如下表所示。

表3-1 学生成绩录入用例描述

用例名称	学生成绩录入
参与者	学校
描述	学校执行学生成绩录入操作
前置条件	学校已登录
后置条件	该学生存在，并且能被录入成绩
事件流	（1）在学生页点击要录入成绩的学生 （2）填写学生成绩
补充说明	（a）学生成绩录入表单数据不能为空

成绩汇总分析用例描述如下表所示。

表3-1 成绩汇总分析用例描述

用例名称	成绩汇总分析
参与者	管理员
描述	管理员执行成绩汇总分析操作
前置条件	管理员已登录
后置条件	该成绩汇总存在，并且能被分析
事件流	（1）在成绩汇总页点击要分析的成绩汇总 （2）填写成绩汇总分析数据
补充说明	（a）成绩汇总分析表单数据不能为空

学生用例描述如下表所示。

表3-1 学生用例描述

用例名称	学生管理
参与者	用户
描述	用户提供新增、修改、删除、查阅等功能
前置条件	用户成功登录系统 用户只能对已存在的学生进行修改和删除
后置条件	无
事件流	(1)用户查看修改学生 (2)用户添加学生 (3)用户删除学生
补充说明	(a)新添加的学生不符合要求时会添加失败 (b)修改的学生不符合要求时会修改失败

成绩汇总用例描述如下表所示。

表3-1 成绩汇总用例描述

用例名称	成绩汇总管理
参与者	管理员
描述	管理员提供新增、修改、删除、查阅等功能
前置条件	管理员成功登录系统 管理员只能对已存在的成绩汇总进行修改和删除
后置条件	无
事件流	(1)管理员查看修改成绩汇总 (2)管理员添加成绩汇总 (3)管理员删除成绩汇总
补充说明	(a)新添加的成绩汇总不符合要求时会添加失败 (b)修改的成绩汇总不符合要求时会修改失败

1. 1. 系统业务流程分析

线上线下教学模式下成绩分析系统的业务流程如下图所示。

图3-3 系统业务流程图

管理员拥有最高权限，在对各项信息进行增加、删除、修改后会更新后台数据库的内容，用户在登录进行首页、人员管理（管理员、学生用户、教师用户）模块管理（课程信息、平时成绩、最终成绩、综合成绩、班级成绩、成绩分析）等指令动作同样会更新后台数据。

1. 1. 系统数据流程分析

与强调控制逻辑的程序流程图不同，它更关心的是整个系统中数据的具体流动以及数据的加工处理的整个客观过程，是对数据规格的说明。也正因如此，系统数据流图作为系统结构化分析方法中极为重要的一种描述工具备受青睐。

线上线下教学模式下成绩分析系统的顶层数据流如下图所示。

图3-4系统顶层数据流图

系统顶层数据流：外部实体为用户，第一个流程为登录验证，用户信息表返回密码验证，是否正确，正确则登录系统，错误则反馈信息，登录系统后，根据不同用户的功能选择，来读写数据库。

系统底层数据流如下图所示。

图3-5系统底层数据流图

系统底层数据流：外部实体为管理员和学生用户、教师用户，数据流分别有管理员和学生用户、教师用户流向系统数据流程，数据表提供数据支持，来完成逻辑操作。

1. 系统设计
   1. 系统架构设计

由于本系统在逻辑事务处理方面对数据库的操作比较频繁所以系统在底层连接数据库时并没有使用原生的JDBC，而是把JDBC进行了封装，封装之后相当于一个连接数据库的工具DBUTIL，这样使用起来会更加方便而且这样进行封装还可以降低系统中代码的冗余，当我们需要连接和使用数据库时只需要调用这个工具里面的一个方法就可以了。而且通过封装可以把对数据库的操作独立起来，当需要连接不同种类的数据库时只需要加以修改就可以达到目的。

DAO层本来并无这个类，它只是java中MVC构造里的一个model概念，主要就是里面的一些方法，而这些方法就是用来访问数据库的方法。我们在软件开发时DAO层我们一般都放接口和接口的实现类，用于来规范实现类的我们叫它接口，实现类重点用于对数据库的操纵。

MVC是一种系统研发的关键模型，M是Model模型，它是系统内部关键程序运行的核心，主要进行对数据库的各种操作。视图View是V也叫做视图，主要的作用是对一些数据进行显示。控制器Controller 是C执行从View的视图层来读取数据，然后控制用户的输入。

系统架构如下图所示。

图4-1系统架构图

1. 1. 系统功能结构

进入系统后首先要进行登录，验证你的身份，赋予你不同的权限。当你成功登录后，页面会有多个板块，分别是首页、人员管理（管理员、学生用户、教师用户）模块管理（课程信息、平时成绩、最终成绩、综合成绩、班级成绩、成绩分析）。里面界面简单易懂，根据标示可以直接进行方便快捷的操作。

系统功能结构图如下所示。

图4-2系统功能结构图

1. 1. 功能模块设计

管理员账户的基本信息管理。主要提供管理员账户的基本信息录入、删除、维护和查询等功能，包括：

管理员录入管理员账户基本信息；

管理员更新、增加及删除管理员账户基本信息；

用户根据管理员账户 ID 查询基本信息；

系统管理员更改个人密码；

学生成绩的基本信息管理。主要是提供学生成绩的基本信息录入、维护和查询功能，包括：

教师录入学生成绩基本信息；

教师更新、增加及删除学生成绩基本信息；

教师根据学生成绩 ID 查询学生成绩基本信息；

成绩汇总分析的基本信息管理。主要是提供成绩汇总分析的基本信息录入、维护和查询功能，包括：

管理员录入成绩汇总分析基本信息；

管理员更新、增加及删除成绩汇总分析基本信息；

管理员根据成绩汇总分析 ID 查询成绩汇总分析基本信息；

学生的基本信息管理。主要提供学生的基本信息录入、删除、维护和查询功能， 包括：

教师录入学生信息；

教师更新、增加学生基本信息；

教师根据学生 ID 查询学生基本信息；

成绩汇总的基本信息管理。主要提供成绩汇总的基本信息录入、删除、维护和查询功能， 包括：

管理员录入成绩汇总信息；

管理员更新、增加成绩汇总基本信息；

管理员根据成绩汇总ID 查询成绩汇总基本信息；

1. 1. 数据库设计

一个好的系统它的后台数据库一定要考虑的全面，这和我们建造房子一个概念，房子不是随心所欲建起来的，一切都是在合理设计的基础是实现的，地基打牢固了房子才能建的更高。数据库如果设计的很合理，而且每个方面都能考虑到了那么这个系统才能不会出现大的问题。

1. 1. 1. 概念模型设计

本系统在数据库中存放了多张表，分别是管理员表、学校表、学生表、成绩表、成绩汇总表、成绩分析表。

系统的主要实体间关系E-R图如下图所示。

图4-7系统E-R图

1. 1. 1. 逻辑结构设计

此环节把概念转变成数据。由于整个数据库所处理的信息过多，就只展示几个表。

表access_token (登陆访问时长)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	token_id	int	10	0	N	Y		临时访问牌ID
2	token	varchar	64	0	Y	N		临时访问牌
3	info	text	65535	0	Y	N
4	maxage	int	10	0	N	N	2	最大寿命：默认2小时
5	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
6	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：
7	user_id	int	10	0	N	N	0	用户编号:

表auth (用户权限管理)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	auth_id	int	10	0	N	Y		授权ID：
2	user_group	varchar	64	0	Y	N		用户组：
3	mod_name	varchar	64	0	Y	N		模块名：
4	table_name	varchar	64	0	Y	N		表名：
5	page_title	varchar	255	0	Y	N		页面标题：
6	path	varchar	255	0	Y	N		路由路径：
7	position	varchar	32	0	Y	N		位置：
8	mode	varchar	32	0	N	N	_blank	跳转方式：
9	add	tinyint	3	0	N	N	1	是否可增加：
10	del	tinyint	3	0	N	N	1	是否可删除：
11	set	tinyint	3	0	N	N	1	是否可修改：
12	get	tinyint	3	0	N	N	1	是否可查看：
13	field_add	text	65535	0	Y	N		添加字段：
14	field_set	text	65535	0	Y	N		修改字段：
15	field_get	text	65535	0	Y	N		查询字段：
16	table_nav_name	varchar	500	0	Y	N		跨表导航名称：
17	table_nav	varchar	500	0	Y	N		跨表导航：
18	option	text	65535	0	Y	N		配置：
19	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
20	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：

表average_score_of_exam_class (考试课平时成绩)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	average_score_of_exam_class_id	int	10	0	N	Y		考试课平时成绩ID
2	teacher	int	10	0	Y	N	0	任课教师
3	academic_year_semester	varchar	64	0	Y	N		学年学期
4	course_name	varchar	64	0	Y	N		课程名称
5	course_category	varchar	64	0	Y	N		课程类别
6	credit	varchar	64	0	Y	N		学分
7	class_name	varchar	64	0	Y	N		班级名称
8	serial_number	varchar	64	0	N	N		序号
9	student	int	10	0	Y	N	0	学生
10	student_no	varchar	64	0	Y	N		学生学号
11	student_name	varchar	64	0	Y	N		学生姓名
12	peacetime_performance	varchar	64	0	Y	N		平时成绩
13	proportion_in_peacetime	varchar	64	0	Y	N		平时占比
14	report_results	varchar	64	0	Y	N		汇报成绩
15	reporting_percentage	varchar	64	0	Y	N		汇报占比
16	design_score	varchar	64	0	Y	N		设计成绩
17	design_proportion	varchar	64	0	Y	N		设计占比
18	periodic_achievements	varchar	64	0	Y	N		阶段性成绩
19	periodic_proportion	varchar	64	0	Y	N		阶段性占比
20	final_peacetime_performance	varchar	64	0	Y	N		最终平时成绩
21	recommend	int	10	0	N	N	0	智能推荐
22	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
23	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表class_grade (班级成绩)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	class_grade_id	int	10	0	N	Y		班级成绩ID
2	teacher	int	10	0	Y	N	0	任课教师
3	course_name	varchar	64	0	Y	N		课程名称
4	class_name	varchar	64	0	Y	N		班级名称
5	total_class_size	varchar	64	0	Y	N		班级总人数
6	grade_segmentation	varchar	64	0	Y	N		成绩分段
7	number_of_segments	int	10	0	Y	N	0	分段人数
8	recommend	int	10	0	N	N	0	智能推荐
9	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
10	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表course_information (课程信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	course_information_id	int	10	0	N	Y		课程信息ID
2	course_no	varchar	64	0	Y	N		课程编号
3	course_name	varchar	64	0	Y	N		课程名称
4	cover	varchar	255	0	Y	N		封面
5	teacher	int	10	0	Y	N	0	任课教师
6	student	int	10	0	Y	N	0	学生
7	student_name	varchar	64	0	Y	N		学生姓名
8	class_time	varchar	64	0	Y	N		上课时间
9	course_location	varchar	64	0	Y	N		上课地点
10	course_content	text	65535	0	Y	N		课程内容
11	course_requirements	text	65535	0	Y	N		课程要求
12	course_tasks	text	65535	0	Y	N		课程任务
13	recommend	int	10	0	N	N	0	智能推荐
14	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
15	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表final_score_of_examination_class (考查课最终成绩)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	final_score_of_examination_class_id	int	10	0	N	Y		考查课最终成绩ID
2	teacher	int	10	0	Y	N	0	任课教师
3	academic_year_semester	varchar	64	0	Y	N		学年学期
4	course_name	varchar	64	0	Y	N		课程名称
5	course_category	varchar	64	0	Y	N		课程类别
6	credit	varchar	64	0	Y	N		学分
7	class_name	varchar	64	0	Y	N		班级名称
8	student	int	10	0	Y	N	0	学生
9	student_id	varchar	64	0	Y	N		学生学号
10	student_name	varchar	64	0	Y	N		学生姓名
11	attendance_score	varchar	64	0	Y	N		考勤成绩
12	attendance_ratio	varchar	64	0	Y	N		考勤占比
13	design_score	varchar	64	0	Y	N		设计成绩
14	design_proportion	varchar	64	0	Y	N		设计占比
15	report_results	varchar	64	0	Y	N		汇报成绩
16	reporting_percentage	varchar	64	0	Y	N		汇报占比
17	discussion_results	varchar	64	0	Y	N		讨论成绩
18	proportion_of_discussion	varchar	64	0	Y	N		讨论占比
19	assignments	varchar	64	0	Y	N		作业成绩
20	job_proportion	varchar	64	0	Y	N		作业占比
21	periodic_achievements	varchar	64	0	Y	N		阶段性成绩
22	periodic_proportion	varchar	64	0	Y	N		阶段性占比
23	final_score	varchar	64	0	Y	N		最终成绩
24	recommend	int	10	0	N	N	0	智能推荐
25	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
26	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表final_score_of_exam_class (考试课最终成绩)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	final_score_of_exam_class_id	int	10	0	N	Y		考试课最终成绩ID
2	teacher	int	10	0	Y	N	0	任课教师
3	academic_year_semester	varchar	64	0	Y	N		学年学期
4	course_name	varchar	64	0	Y	N		课程名称
5	course_category	varchar	64	0	Y	N		课程类别
6	credit	varchar	64	0	Y	N		学分
7	class_name	varchar	64	0	Y	N		班级名称
8	student	int	10	0	Y	N	0	学生
9	student_no	varchar	64	0	Y	N		学生学号
10	student_name	varchar	64	0	Y	N		学生姓名
11	peacetime_performance	varchar	64	0	Y	N		平时成绩
12	proportion_in_peacetime	varchar	64	0	Y	N		平时占比
13	final_exam	varchar	64	0	Y	N		期末成绩
14	percentage_at_the_end_of_the_period	varchar	64	0	Y	N		期末占比
15	comprehensive_score	varchar	64	0	Y	N		综合成绩
16	recommend	int	10	0	N	N	0	智能推荐
17	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
18	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表hits (用户点击)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	hits_id	int	10	0	N	Y		点赞ID：
2	user_id	int	10	0	N	N	0	点赞人：
3	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
4	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：
5	source_table	varchar	255	0	Y	N		来源表：
6	source_field	varchar	255	0	Y	N		来源字段：
7	source_id	int	10	0	N	N	0	来源ID：

表performance_analysis (成绩分析)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	performance_analysis_id	int	10	0	N	Y		成绩分析ID
2	teacher	int	10	0	Y	N	0	任课教师
3	assessment_items	varchar	64	0	Y	N		考核项目
4	result_of_examination	varchar	64	0	Y	N		考核成绩
5	student_no	int	10	0	Y	N	0	学生学号
6	student_name	varchar	64	0	Y	N		学生姓名
7	class_ranking	varchar	64	0	Y	N		班级排名
8	performance_analysis	text	65535	0	Y	N		成绩分析
9	recommend	int	10	0	N	N	0	智能推荐
10	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
11	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表student_users (学生用户)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	student_users_id	int	10	0	N	Y		学生用户ID
2	student_no	varchar	64	0	N	N		学生学号
3	student_name	varchar	64	0	Y	N		学生姓名
4	examine_state	varchar	16	0	N	N	已通过	审核状态
5	recommend	int	10	0	N	N	0	智能推荐
6	user_id	int	10	0	N	N	0	用户ID
7	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
8	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表teacher_user (教师用户)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	teacher_user_id	int	10	0	N	Y		教师用户ID
2	teacher_no	varchar	64	0	N	N		教师工号
3	teacher_name	varchar	64	0	Y	N		教师姓名
4	examine_state	varchar	16	0	N	N	已通过	审核状态
5	recommend	int	10	0	N	N	0	智能推荐
6	user_id	int	10	0	N	N	0	用户ID
7	create_time	datetime	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间
8	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间

表upload (文件上传)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	upload_id	int	10	0	N	Y		上传ID
2	name	varchar	64	0	Y	N		文件名
3	path	varchar	255	0	Y	N		访问路径
4	file	varchar	255	0	Y	N		文件路径
5	display	varchar	255	0	Y	N		显示顺序
6	father_id	int	10	0	Y	N	0	父级ID
7	dir	varchar	255	0	Y	N		文件夹
8	type	varchar	32	0	Y	N		文件类型

表user (用户账户：用于保存用户登录信息)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	user_id	mediumint	8	0	N	Y		用户ID：[0,8388607]用户获取其他与用户相关的数据
2	state	smallint	5	0	N	N	1	账户状态：[0,10](1可用|2异常|3已冻结|4已注销)
3	user_group	varchar	32	0	Y	N		所在用户组：[0,32767]决定用户身份和权限
4	login_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	上次登录时间：
5	phone	varchar	11	0	Y	N		手机号码：[0,11]用户的手机号码，用于找回密码时或登录时
6	phone_state	smallint	5	0	N	N	0	手机认证：[0,1](0未认证|1审核中|2已认证)
7	username	varchar	16	0	N	N		用户名：[0,16]用户登录时所用的账户名称
8	nickname	varchar	16	0	Y	N		昵称：[0,16]
9	password	varchar	64	0	N	N		密码：[0,32]用户登录所需的密码，由6-16位数字或英文组成
10	email	varchar	64	0	Y	N		邮箱：[0,64]用户的邮箱，用于找回密码时或登录时
11	email_state	smallint	5	0	N	N	0	邮箱认证：[0,1](0未认证|1审核中|2已认证)
12	avatar	varchar	255	0	Y	N		头像地址：[0,255]
13	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：

表user_group (用户组：用于用户前端身份和鉴权)

编号	名称	数据类型	长度	小数位	允许空值	主键	默认值	说明
1	group_id	mediumint	8	0	N	Y		用户组ID：[0,8388607]
2	display	smallint	5	0	N	N	100	显示顺序：[0,1000]
3	name	varchar	16	0	N	N		名称：[0,16]
4	description	varchar	255	0	Y	N		描述：[0,255]描述该用户组的特点或权限范围
5	source_table	varchar	255	0	Y	N		来源表：
6	source_field	varchar	255	0	Y	N		来源字段：
7	source_id	int	10	0	N	N	0	来源ID：
8	register	smallint	5	0	Y	N	0	注册位置:
9	create_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	创建时间：
10	update_time	timestamp	19	0	N	N	CURRENT_TIMESTAMP	更新时间：

1. 1. 1. 数据库连接设计

该系统的数据库连接方法采用的是C3P0数据连接池的方法，C3P0是开源的JDBC连接池，jdbcURL是所创建的数据库，driverClass连接数据库驱动，user为用户名，password为用户密码，acquireIncrement当连接池中的连接耗尽的时候C3P0一次同时获取的连接数，initialPoolSize初始化连接池中的连接数，minPoolSize和maxPoolSize分别是连接池中保留的最小和最大的连接数。C3P0的特点在于有自动回收空闲连接的功能。

数据库连接池配置代码如下所示。

server:

  port: 5000

  servlet:

    context-path: /api

spring:

  datasource:

    url: jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/CS725260_20211101091736?serverTimezone=GMT%2B8&useSSL=false&characterEncoding=utf-8

    username: root

    password: root

    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver

  jackson:

    property-naming-strategy: CAMEL_CASE_TO_LOWER_CASE_WITH_UNDERSCORES

    default-property-inclusion: ALWAYS

    time-zone: GMT+8

    date-format: yyyy-MM-dd HH:mm:ss

  servlet:

    multipart:

      max-file-size: 100MB

      max-request-size: 100MB

1. 系统实现
   1. 登录模块的实现

该登录模块利用js进行设计，JavaScript函数CheckSubmit()对输入框是否为空进行验证，使用js的技术结合Mysql 2012数据库的查询语句进行登录信息的验证。首先从文本框中分别获得账号user_name和密码user_pw，使用Sql语句“select * from t_user where user_name=‘”+user_name+“’ and user_pw=‘”+user_pw+“’”将查询结果赋给rs结果集，若rs.next()返回值为空，表示数据库找不到该用户数据，若rs.next()返回值不为空，则显示登录成功，进入主界面。

用户登录流程图如下所示。

图5-1用户登录流程

用户登录流程：用户只有输入正确的用户名和密码才会成功进入系统，用户输入用户名密码后点击登录按钮，系统会进行校验该用户名是否存在，如果用户名与密码不匹配或者用户名不存在，则返回主界面。

系统登录界面如下图所示。

图5-2系统登录界面

登录功能的逻辑代码如下所示。

/**

     * 登录

     * @param data

     * @param httpServletRequest

     * @return

     */

    @PostMapping("login")

    public Map<String, Object> login(@RequestBody Map<String, String> data, HttpServletRequest httpServletRequest) {

        log.info("[执行登录接口]");

        String username = data.get("username");

        String email = data.get("email");

        String phone = data.get("phone");

        String password = data.get("password");

        List resultList = null;

        Map<String, String> map = new HashMap<>();

        if(username != null && "".equals(username) == false){

            map.put("username", username);

            resultList = service.select(map, new HashMap<>()).getResultList();

        }

        else if(email != null && "".equals(email) == false){

            map.put("email", email);

            resultList = service.select(map, new HashMap<>()).getResultList();

        }

        else if(phone != null && "".equals(phone) == false){

            map.put("phone", phone);

            resultList = service.select(map, new HashMap<>()).getResultList();

        }else{

            return error(30000, "账号或密码不能为空");

        }

        if (resultList == null || password == null) {

            return error(30000, "账号或密码不能为空");

        }

        //判断是否有这个用户

        if (resultList.size()<=0){

            return error(30000,"用户不存在");

        }

        User byUsername = (User) resultList.get(0);

        Map<String, String> groupMap = new HashMap<>();

        groupMap.put("name",byUsername.getUserGroup());

        List groupList = userGroupService.select(groupMap, new HashMap<>()).getResultList();

        if (groupList.size()<1){

            return error(30000,"用户组不存在");

        }

        UserGroup userGroup = (UserGroup) groupList.get(0);

        //查询用户审核状态

        if (!StringUtils.isEmpty(userGroup.getSourceTable())){

            String sql = "select examine_state from "+ userGroup.getSourceTable() +" WHERE user_id = " + byUsername.getUserId();

            String res = String.valueOf(service.runCountSql(sql).getSingleResult());

            if (res==null){

                return error(30000,"用户不存在");

            }

            if (!res.equals("已通过")){

                return error(30000,"该用户审核未通过");

            }

        }

1. 1. 学校子系统模块的实现
      1. 用户首页模块

在浏览器的地址栏里输入http://localhost:8080/index.Java 地址，就可以跳转到线上线下教学模式下成绩分析系统的首页，首页是由4个页面组成的，包括top、left、down和center等页面，这里也是浏览者访问系统的入口，通过@ include引入。

首页载入流程图如下所示。

图5-3首页载入流程

首页载入流程：系统先连接数据库，显示界面参数初始化，读取数据库的数据表，读取html显示模板，对数据按添加时间排序，按照模板设计位置显示数据，刷新显示界面，断开数据库连接。

首页如下图所示。

图5-4首页界面

其中载入首页的主要代码如下。

 @RequestMapping(value = {"/sum_group", "/sum"})

    public Map<String, Object> sum(HttpServletRequest request) {

        Query count = service.sum(service.readQuery(request), service.readConfig(request));

        return success(count.getResultList());

}

1. 1. 1. 学生管理模块

学校提交学生后后台会自动生成学生列表。从session中取出该用户信息，前台发起请求，将对应的学校信息、xueshengpId参数信息从前台传递XueshengController类里，匹配到create()方法，create()方法调用XueshengServiceImpl类的createXuesheng()方法获取数据，调用本类的getCartXueshengItem()方法得到学生列表。

学生录入界面如下所示。

图5-5学生录入界面

1. 1. 1. 学生成绩管理模块

学校录入学生后，学生在系统前台显示，学校浏览学生信息，包括学号、学生姓名、性别、身份证、电话、年级、照片、学校编号、学校名称、城市，选择相应的学生录入成绩，通过id传参，找到该学生，在add.Java提交成绩表单，生成成绩记录。

学生成绩录入流程如下图所示。

图5-6学生成绩录入流程

学生成绩录入界面如下图所示。

图5-7学生成绩录入界面

学生成绩的主要逻辑代码:

 @RequestMapping(value = {"/count_group", "/count"})

    public Map<String, Object> count(HttpServletRequest request) {

        Query count = service.count(service.readQuery(request), service.readConfig(request));

        return success(count.getResultList());

}

1. 1. 管理员子系统模块的实现
      1. 系统用户管理模块

管理员对系统用户的管理，在yhzhgl.Java实现管理员用户的管理，包括录入、删除、修改，修改密码通过SESSION获取用户名，然后输入新密码，提交到mod.Java中，使用sql命令更新密码。

管理员用户管理的界面如下图所示。

图5-8管理员用户管理界面

登录密码修改界面如下图所示。

图5-9登录密码修改界面

登录密码修改的逻辑代码如下。

   /**

     * 修改密码

     * @param data

     * @param request

     * @return

     */

    @PostMapping("change_password")

    public Map<String, Object> change_password(@RequestBody Map<String, String> data, HttpServletRequest request){

        // 根据Token获取UserId

        String token = request.getHeader("x-auth-token");

        Integer userId = tokenGetUserId(token);

        // 根据UserId和旧密码获取用户

        Map<String, String> query = new HashMap<>();

        String o_password = data.get("o_password");

        query.put("user_id" ,String.valueOf(userId));

        query.put("password" ,service.encryption(o_password));

        Query ret = service.count(query, service.readConfig(request));

        List list = ret.getResultList();

        Object s = list.get(0);

        int count = Integer.parseInt(list.get(0).toString());

        if(count > 0){

            // 修改密码

            Map<String,Object> form = new HashMap<>();

            form.put("password",service.encryption(data.get("password")));

            service.update(query,service.readConfig(request),form);

            return success(1);

        }

        return error(10000,"密码修改失败！");

    }

1. 1. 1. 成绩汇总管理模块

成绩汇总管理包括新增成绩汇总、删除成绩汇总、修改成绩汇总、查询成绩汇总等，以成绩汇总新增为例，在视图层请求成绩汇总信息新增，反馈后，调用业务逻辑层，通过业务逻辑层的接口调用底层的数据逻辑层完成数据库联动操作。

成绩汇总管理的流程如所示。

图5-10成绩汇总管理流程

成绩汇总添加的界面如所示。

图5-11成绩汇总添加界面

成绩汇总管理的界面如所示。

图5-12成绩汇总管理界面

成绩汇总信息添加的逻辑代码如下。

 @RequestMapping("/get_list")

    public Map<String, Object> getList(HttpServletRequest request) {

        Map<String, Object> map = service.selectToPage(service.readQuery(request), service.readConfig(request));

        return success(map);

}

1. 1. 1. 成绩汇总分析模块

管理员发布成绩汇总后，成绩汇总在系统前台显示，浏览成绩汇总信息，包括活动类型、城市、年级、平均分，选择相应的成绩汇总分析，通过id传参，找到该成绩汇总，在chengjihuizongfenxi_add.Java提交分析表单，生成分析记录。

成绩汇总分析流程如下图所示。

图5-13成绩汇总分析流程

成绩汇总分析界面如下图所示。

图5-14成绩汇总分析界面

成绩汇总分析的主要逻辑代码:

  @RequestMapping(value = {"/count_group", "/count"})

    public Map<String, Object> count(HttpServletRequest request) {

        Query count = service.count(service.readQuery(request), service.readConfig(request));

        return success(count.getResultList());

}

1. 系统测试
   1. 测试目的

在这个产品被投入使用前，首先需要进行试用，这是重要的环节。考虑到某个部分的开发没有缺陷情况下，把各种模块拼接，也有一定概率就存在矛盾。这就好比每个人都很独特，但聚在一起就显得杂乱无章，需要保证有默契的配合。对于测试，要看它的各项内容是否契合的原则。若与最初定下的标准有一定程度上的出入，那么就需要做出一些调整，让最终的大方向朝着目标前进。

1. 1. 测试用例
      1. 登录测试 

登录测试用例如下表所示。

表6-1登录测试用例

输入		输出
用户名	密码
空	空	用户名和密码不能为空
Kkk	aaa	用户名长度不允许，请重新输入！
2109402315	123456	用户名出错，请重新输入！
sssss	123456	用户名出错，请重新输入！

1. 1. 1. 课程信息管理测试 

课程信息测试用例如下表所示。

表6-4添加课程信息测试用例

输入				输出
标题	类别	内容	备注
空	空	空	空	添加失败
课程信息1	A	1		添加成功
空	A	1		添加失败，标题不能为空
课程信息2	空	1		添加失败，请选择类别

1. 1. 1. 学生管理测试 

学生测试用例如下表所示。

表6-4添加学生测试用例

输入				输出
学号	姓名	性别	学校
空	空	空	空	添加失败
Js12345	学生1	男	清华小学	添加成功
空	学生1	男	清华小学	添加失败，学号不能为空
Js12345	学生1	男	空	添加失败，学校不能为空

1. 1. 1. 学生成绩测试 

学生成绩测试用例如下表所示。

表6-5学生成绩测试用例

输入				输出
学号	学校	城市	成绩
空	空	空	空	添加失败
Js12345	清华小学	上海	80	添加成功
Js12345	清华小学	空	80	添加失败，城市不能为空
Js12345	清华小学	空	空	添加失败，成绩不能为空

1. 1. 测试结果

经过测试，得到测试结果如下表所示。

表6-6测试结果

序号	测试项目	内容和目的	测试结果
	用户登录	输入正确用户名与密码	可以登录
		输入错误用户名与密码	提示错误的信息
	学生管理 （添加，修改，删除）	输入正确信息	成功完成
		输入错误信息	操作失败
	修改登录密码	修改新的密码	成功完成
	学校管理 （添加，修改，删除）	输入正确信息	成功完成
		输入错误信息	操作失败
	成绩管理 （添加，修改，删除）	输入正确信息	成功完成
		输入错误信息	操作失败
	成绩汇总管理 （添加，修改，删除）	输入正确信息	成功完成
		输入错误信息	操作失败
	成绩分析管理 （添加，修改，删除）	输入正确信息	成功完成
		输入错误信息	操作失败

1. 总结与展望

本次毕业论文的主要是利用Javaweb+Mysql开发一个安全可靠，操作简易，同时具备业务可扩展的线上线下教学模式下成绩分析系统。本文详细的论述了线上线下教学模式下成绩分析系统的设计和开发，本系统的所有事务逻辑都是按照系统的需求分析进行设计的，系统有学校用户和系统管理员两种角色，本系统多处采用了AJAX的异步交互技术，同时它也叫异步交互技术，利用它我们可以让网页的局部进行数据刷新操作，AJAX和传统的数据更新技术大大增加了客户的体验程度，由于是对局部进行操作那么就减少了一些繁琐而又不必要的操作，减轻了服务器对页面解析的负担。

与其他系统相比，本系统有自身的优点，

例如：

（1）创新性强；

（2）业务逻辑性强，安全性高，在一些重要的功能模块需要通过审查之后才可使用；

（3）移植性高，在所有window平台都可使用。

当然也还有很多需要进一步改进的地方：

（1）系统大多数页面都是全局刷新，缺乏局部刷新，这将增加服务器的压力，如果有大量用户在同一时间段操作同一个功能模块，可能会导致查询缓慢；

（2）页面没有经过专业的UI设计，美观程度不及其他市场其他网站系统，有待改善。

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