本设计主要实现集人性化、高效率、便捷等优点于一身的班级管理系统，完成用户管理、班级事务、学生上传、班级相册等功能模块。系统通过浏览器与服务器进行通信，实现数据的交互与变更。本系统通过科学的管理方式、便捷的服务提高了工作效率，减少了数据存储上的错误和遗漏。班级管理系统使用Python语言，采用基于 MVVM模式的Django技术进行开发，数据方面主要采用的是微软的mysql关系型数据库来作为数据存储媒介，配合前台html+CSS 技术完成系统的开发。

关键词：python技术；MYSQL；班级管理系统

Abstract

The rapid development of scientific and technological progress has caused great changes in people's daily life. The rapid development of electronic information technology has popularized and applied the application level of electronic information technology in various fields. The advent of the information age has become an irresistible fashion trend, and the history of human development is entering a new era. In practical application, according to the working rules and development steps of the application software, python technology is used to build the class management system.

This design mainly realizes the class management system with the advantages of humanization, high efficiency and convenience, and completes the functional modules such as user management, class affairs, student upload, class photo album and so on. The system communicates with the server through the browser to realize the interaction and change of data. Through scientific management and convenient service, the system improves work efficiency and reduces errors and omissions in data storage. The class management system uses Python language and Django technology based on MVVM mode for development. In terms of data, Microsoft's MySQL relational database is mainly used as the data storage medium, and the system development is completed with the foreground HTML + CSS technology.

Keywords:Python technology; MYSQL； Class management system

1 绪论

1.1研究背景

班级管理系统用计算机管理班级信息的一种计算机应用技术的创新,在计算机还未普及之前班级管理都是由教师以及班干部来承担的方式来操作的现在一般的学校都采用了信息化管理的方式即采用计算机作为工具的实用的计算机班级信息管理程序来帮助班主任进行更有效的班级管理。班级信息管理系统是典型的信息管理系统(MIS)，其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强、数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备,易使用等特点。

1.2 研究的目的与意义

随着高校扩招计划的进一步实施，大学规模越来越大，班级越来越多，事务管理越来越复杂，这就需要一个班级管理系统，我们可以随时得到班级的一些相关信息，比如:班级集体情况查询分析(班级事务)。另外，该系统设有管理员，管理员对班级总体情况进行统一管理，可以对班级同学进行授权(即普通用户)、收回权限以及增删改等相关信息。

最后，我们还要考虑到对数据库的综合管理和维护，主要包括对数据库的备份、恢复数据库、数据安全性和查看数据库日志的操作。班级管理系统是为了方便班委管理学生成绩而开发的一种软件系统。该软件使学习成绩管理工作进入一种计算机处理时代。为的是方便学生查询自己的信息，提高工作效率，及时有效地更新学生的最新情况，提供可靠的数据存档。老师要求的作业，巩固提高学生的软件工程方面的知识。

我们的生活应该是信息化的时代，应该是电子化的时代，学生自己创建一个管理系统的文档，可以方便学生更多的了解现代社会最应该开发和应用的管理系统是什么，更好的锻炼我们自己成为一个好的管理者。

每个学期完成了以后，学生不再因查询自己的学期成绩而发愁，只需要进入自己的班级管理系统，登录自己的学号，就可以轻松查询自己的期末成绩,了解自己的日常学习状况，更好的完善、规范自己。本文的班级管理系统课题产生的背景是当今教育信息化的趋势及我国高校教育信息化系统的建设，目的是充分利用学校现有的计算机软、硬件资源和网络资源实现无纸化管理以避免传统手工管理的不足。与传统管理模式相比，网上管理渗入了更多的技术环节，对实现安全性的途径、方法也提出了更高的技术要求。通过Internet/ Intranet来实现网上管理，是现代教育技术的一个具体实现，具有很重要的现实意义。

目前，面向Web应用系统开发的技术发展迅速，新技术不断涌现。如何设计班级管理系统，采用何种技术来实现班级管理系统，提高系统的处理能力，成为一个值得深思的问题。在服务器端，当前正在广泛被使用的技术有CGI、ASP、 php、 JSP、 Python Servlet等; 而在客户端，则包括VBScript、 PythonScript、 Python Applet等。这些技术为Web应用系统的开发提供了坚实的基础。从总体上来说，这些技术在开发效率、运行速度、分布式事务处理以及可扩展能力等方面，具有各自的优势，这就要求开发人员在开发过程中依据具体要求灵活选用。在一般情况下，一个实际的Web应用系统是由多个开发入员，依据各自的任务，采用不同的技术进行协同开发而成。但是，在目前的许多实际项目的开发过程中，由于缺乏一个规范的编程开发模式，各部分开发人员之间缺乏充分的交流而导致出现互相影响、互相制约的局面，造成系统开发、集成与维护的成本的上升。因此，为Web应用系统的开发引入一套规范、合理、有效的开发模式就显得尤为重要了。而MVC(Model View Control ler)模式凭借其具有的模型和显示分离、由控制器进行流程控制等优势，符合了当前Web应用系统开发的基本要求，己逐渐成为开发Web应用系统的主流模式。

针对上述问题，集软件复用、分布式对象计算、企业级应用开发等技术为一体的“基于构件的软件开发”应运而生，这种技术以软件框架为组装蓝图，以可复用软件构件为组装模块，支持组装式软件的复用，大大提高了软件生产效率和软件质量。国内外对于这一技术的研究正在不断深入，大型的软件公司(例如Sun，Microsoft) 及软件组织机构(OMG)都推出了支持分布式计算的平台规范。同时，人们越来越认识到设计模式可重用的设计思想，软件设计过程中的重要作用。各种分布式计算平台不仅本身大量使用了设计模式，还催生了许多基于特定平台构建应用系统的设计模式。

在Web应用发展的早期，由于可选开发技术的相对缺乏，人们更多的是从方法学和软件工程的角度构建相应的Web应用模型。在随后的发展中，进一步提出了Web应用中的抽象和复用机制。所有这些在Web应用研究方面都做出了很大贡献，为Web应用开发提供了抽象的概念模型，然而，随着网络技术的发展和新技术的不断出现，需要有一套有效的设计开发模型指导Web应用的开发，同时能够满足业务需求不断变化的企业应用的需要，使企业Web应用系统具备良好地可伸缩性、可扩展性和安全性等。

1.3系统开发技术的特色

（1）基于Python班级管理系统中的web后台管理中的后端不再使用古老的flask+javabean+servlet技术，而是使用当前主流的打击Django框架，它减少java配置代码，简化编程代码，目前Django框架也是很多企业选择的框架之一。

（2）基于Python班级管理系统中的web后台管理中的前端使用的是javascript框架，它配合ajax[8]和jquery[9]可以美化页面设计。

（3）基于Python班级管理系统中数据库用的mysql5.7，它执行效率高。

1.4论文结构与章节安排

论文将分层次经行编排，除去论文摘要致谢文献参考部分，正文部分还会对网站需求做出分析，以及阐述大体的设计和实现的功能，最后罗列部分调测记录，论文主要架构如下：

第一章：引言。第一章主要介绍了课题研究的背景，系统开发的现状和本文的研究的目的与意义与主要工作。

第二章：系统需求分析。第二章主要从系统的用户、功能等方面进行需求分析。

第三章：系统设计。第三章主要对系统框架、系统功能模块、数据库进行功能设计。

第四章：系统实现。第四章主要介绍了系统框架搭建、系统界面的实现。

第五章：系统测试。第五章主要对系统的部分界面进行测试并对主要功能进行测试

第六章：总结。

2 基于Python班级管理系统分析

系统分析是开发一个项目的先决条件，通过系统分析可以很好的了解系统的主体用户的基本需求情况，同时这也是项目的开发的原因。进而对系统开发进行可行性分析，通常包括技术可行性、经济可行性等，可行性分析同时也是从项目整体角度进行的分析。然后就是对项目的具体需求进行分析，分析的手段一般都是通过用户的用例图来实现。下面是详细的介绍。

2.1 可行性分析

（1）经济可行性：

在项目上使用的工具大部分都是是当下流行开源免费的，所以在开发前期，开发时用于项目的经费将会大大降低，不会让开发该软件在项目启动期受到经费的影响，所以经济上还是可行的。尽量用最少的花费去满足用户的需求。省下经费用于人工费，以及设备费用。将在无纸化，高效率的道路上越走越远。

所以经济可行性没有问题。

（2）操作可行性：

此次项目设计参考了几个该模式下网站的开发案例，对他们的操作界面分析，将众多案例结合在一起，突出以人为本简化操作，所以具有基本计算机知识的人都会操作本项目。

因此操作可行性也没有问题。

（3）技术可行性：

技术可行性指的是对于搭建框架的可行性，以及有更优秀的技术出现时系统的技术更新换代的纳新性如何，开发时间成本费用比如何。

现有的python技术能够迎合所有电子商务系统的搭建。开发这个基于Python班级管理系统的时候我采用了python+MYSQL用以运行整体程序。

综上所述技术可行性也没有问题。

（4）法律可行性：

从开发者角度来看，python和MYSQL是网上开源且免费的，在知识产权方面不会产生任何法律纠纷。

从用户使用角度来看，只要不再系统上贩卖违禁品，对系统做出条约协议，杜绝非法支付即可。

综上所述法律可行性也没有问题。

2.2系统流程分析

业务流程是用一些特定的符合和线条来进行演示用户在使用系统时的过程，在进行系统分析的时候，业务流程可以帮助开发人员更好的理解业务，发现错误，完善系统。

2.2.1 数据增加流程

用户成功登入系统后就能够实现增加数据的操作，增加数据的编号是特定的，系统生成，用户不能随意填写，除了编号以外，其他增加信息用户自己填写，填写后的信息经过系统验证，验证合法通过就显示增加数据成功了，相反的话，就没有增加成功，图2-1显示的就是在增加数据时的流程。

图2-1 数据增加流程图

2.2.2 数据修改流程

数据修改时的流程和上面介绍的数据增加时的流程差不多，如图2-2所示。

图2-2 数据修改流程图

2.2.3 数据删除流程

如果系统里面存在一些没有用的数据的话，相关的管理人员还可以对这些数据进行删除，图2-3就是数据删除时的流程图。

图2-3 数据删除流程图

2.3 系统功能分析

2.3.1 功能性分析

按照基于Python班级管理系统的角色，我划分为了班级成员管理模块和管理员管理模块这两大部分。

班级成员管理模块：

（1）用户注册登录：用户注册为用户并登录基于Python班级管理系统；用户对个人信息的增删改查，比如个人资料，密码修改。

（2）查看基于Python班级管理系统的首页信息：基于Python班级管理系统的首页信息包含了首页、公告消息、班级资讯、班级事务、班级相册、我的收藏、我的账户、个人中心等。

（3）公告栏：在首页导航栏上我们会看到“网站论坛”这一菜单，我们点击进入进去以后，会看到所有管理员在后台发布的公告信息；

（4）我的收藏：在“我的”下可以查看管理“我的收藏”信息，可以查看收藏，也可以对不喜欢的信息进行删除收藏；

（5）我的账户：当用户点击右上角“我的”这个按钮，会出现子菜单，点击“我的账户”可以对个人的资料以及登录系统的密码进行设置；

（6）个人中心：当用户点击右上角“我的”这个按钮，就会进入到对应的后台进行信息的管理了；

（7）班级资讯：用户进行班级资讯的阅览，查看管理者发布的班级资讯信息。

管理员管理模块：

（1）登录：管理员的账号是在数据表表中直接设置生成的，不需要进行注册；

（2）站点内容管理：当点击“站点内容管理”这一菜单的时候，会出现轮播图+公告栏两个子菜单，可以对这两个模块进行增删改查操作；

（3）用户管理：当点击“用户管理”这一菜单的时候，会出现管理员+班级成员两个子菜单，可以对这两个模块进行增删改查操作；

（4）内容管理：当点击“内容管理”这一菜单的时候，会出现交流论坛+论坛分类+班级资讯+资讯分类这四个子菜单，能够对用户在前台提交的交流论坛进行管理；

（5）更多管理：当点击“更多管理”这一菜单的时候，会出现班级事务+学生上传+班级相册这三个子菜单，能够对这三个模块进行增删改查操作；

2.3.2 非功能性分析

基于Python班级管理系统的非功能性需求比如基于Python班级管理系统的安全性怎么样，可靠性怎么样，性能怎么样，可拓展性怎么样等。具体可以表示在如下3-1表格中：

表3-1基于Python班级管理系统非功能需求表

安全性	主要指基于Python班级管理系统数据库的安装，数据库的使用和密码的设定必须合乎规范。
可靠性	可靠性是指基于Python班级管理系统能够安装用户的指示进行操作，经过测试，可靠性90%以上。
性能	性能是影响基于Python班级管理系统占据市场的必要条件，所以性能最好要佳才好。
可扩展性	比如数据库预留多个属性，比如接口的使用等确保了系统的非功能性需求。
易用性	用户只要跟着基于Python班级管理系统的页面展示内容进行操作，就可以了。
可维护性	基于Python班级管理系统开发的可维护性是非常重要的，经过测试，可维护性没有问题

2.4 系统用例分析

通过2.3功能的分析，得出了本基于Python班级管理系统的用例图：

班级成员角色用例如图2-3所示。

图2-3 基于Python班级管理系统班级成员角色用例图

web后台管理上的管理员是维护整个基于Python班级管理系统中所有数据信息的。管理员角色用例如图2-4所示。

图2-4 基于Python班级管理系统管理员角色用例图

2.5本章小结

本章主要通过对基于Python班级管理系统的可行性分析、流程分析、功能需求分析、系统用例分析，确定整个基于Python班级管理系统要实现的功能。同时也为基于Python班级管理系统的代码实现和测试提供了标准。

3 基于Python班级管理系统总体设计

本章主要讨论的内容包括基于Python班级管理系统的功能模块设计、数据库系统设计。

3.1 系统架构设计

本基于Python班级管理系统从架构上分为三层：表现层（UI）、业务逻辑层（BLL）以及数据层（DL）。

图3-1基于Python班级管理系统系统架构设计图

表现层（UI）：又称UI层，主要完成本基于Python班级管理系统的UI交互功能，一个良好的UI可以打打提高用户的用户体验，增强用户使用本基于Python班级管理系统时的舒适度。UI的界面设计也要适应不同版本的基于Python班级管理系统以及不同尺寸的分辨率，以做到良好的兼容性。UI交互功能要求合理，用户进行交互操作时必须要得到与之相符的交互结果，这就要求表现层要与业务逻辑层进行良好的对接。

业务逻辑层（BLL）：主要完成本基于Python班级管理系统的数据处理功能。用户从表现层传输过来的数据经过业务逻辑层进行处理交付给数据层，系统从数据层读取的数据经过业务逻辑层进行处理交付给表现层。

数据层（DL）：由于本基于Python班级管理系统的数据是放在服务端的mysql数据库中，因此本属于服务层的部分可以直接整合在业务逻辑层中，所以数据层中只有数据库，其主要完成本基于Python班级管理系统的数据存储和管理功能。

3.2 系统功能模块设计

3.2.1整体功能模块设计

在上一章节中主要对系统的功能性需求和非功能性需求进行分析，并且根据需求分析了本基于Python班级管理系统中的用例。那么接下来就要开始对本基于Python班级管理系统的架构、主要功能和数据库开始进行设计。基于Python班级管理系统根据前面章节的需求分析得出，其总体设计模块图如图3-2所示。

图3-2 基于Python班级管理系统功能模块图

3.2.2用户模块设计

后台管理者能够实现对前台注册的用户增删改查操作，用户模块结构图如下图：

图3-3用户用户模块结构图

3.2.3评论管理模块设计

基于Python班级管理系统是一个交流性质的公开平台，用户用户和管理人员用户可以对平台上信息进行评论，增加用户之间的互动性。但是同时也为了更好的规范评论的内容，给予管理员删除不合适的言论的功能，所以需要专门设计一个评论管理模块，具体的结构图如下：

图3-4评论模块结构图

3.3 数据库设计

数据库设计一般包括需求分析、概念模型设计、数据库表建立三大过程，其中需求分析前面章节已经阐述，概念模型设计有概念模型和逻辑结构设计两部分。

3.3.1 数据库概念结构设计

下面是整个基于Python班级管理系统中主要的数据库表总E-R实体关系图。

图3-6 基于Python班级管理系统总E-R关系图

下面根据基于Python班级管理系统的数据库总E-R关系图可以得出基于Python班级管理系统需要很多E-R图，在此罗列出来一些主要的数据库E-R模型图。

图3-7班级事务E-R关系图

图3-8 学生上传E-R关系图

图3-9班级成员E-R关系图

图3-10评论E-R关系图

3.3.2 数据库逻辑结构设计

通过上一小节中基于Python班级管理系统中总E-R关系图上得出一共需要创建很多个数据表。在此我主要罗列几个主要的数据库表结构设计。

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