基于Python+MySQL实现（Web）学生成绩管理系统【100010288】

项目介绍

• 本项目是本人在大学期间的数据库课程设计，为学生成绩管理系统
• 由于当时时间紧张，只有一周多点的时间，实现的功能较为简单
• 整体架构
  • 后端采用 python+flask+mysql 的方式，未做服务器部署，可以在单机上测试运行
  • 前端则借鉴了网上找到的前端页面模板，在此基础上修改，主要技术是 html+css+js
  • 前后端分离开发，见 http 接口设计.docx，使用 postman 等工具进行接口测试

目录结构

app/ 项目源代码
|--- models/ 后端模型层，用于读写数据库
|--- validate/ 后端验证层，用于验证http请求的参数合法性
|--- web/ 后端控制器层，用于处理http请求
|--- __init__.py 入口函数
|--- static/ 前端静态文件目录
    |--- js/ 前端javascript文件
    |--- *.html 前端html页面文件
sql/ 建库脚本及说明、测试数据脚本
http接口设计.docx
前端页面模板/ 

项目环境配置

• 下载安装 MySQL 8
  • 执行 sql/建库脚本-无注释.sql
  • 执行 sql/系统测试数据.sql
• 下载安装 python 3.7.3
• IDE: pycharm community
• 依赖第三方库（使用 pipenv 等工具安装）
  • flask
  • wtforms
  • pymysql
  • flask-login

核心要求

总体要求

• 基于 Web 的数据库应用系统
• E-R 图设计概念模式、导出逻辑模式
• 设计应用系统的系统结构图，确定系统功能
• 创建数据库和表，输入初始数据，要求每个表的记录数不得少于 18 条
• 不需要连接远程数据库，直接在一个机器上即可
• 分工可以按照学生模块、教师模块、管理员模块、前台界面、数据库设计
• 学院的网站上找老师的信息
• 学生信息输自己班的就行
• 数据库表可以在 PPT 的基础上扩展
• 可以在 PPT 的基础上增加功能，功能越完善，分数越高
• 界面做漂亮一些

角色需求描述

• 系统交互
  • 登录
    • 无需注册功能
    • 管理员以 admin 作为用户名，密码为固定值，不可修改
    • 教师以教师编号为用户名，密码默认为教师编号，可修改
    • 学生以学生编号为用户名，密码默认为学生编号，可修改
  • 修改密码
• 学生
  • 查询
    • 学生基本信息
    • 该学生所选的各门课的成绩
• 教师
  • 查询
    • 教师基本信息
    • 所授课程基本信息
    • 学生选课信息
    • 所授课程所有学生的成绩
    • 所授课程所有学生的成绩的统计结果
    • 统计各分数段学生的成绩分布， 画出直方图和饼图。
  • 录入
    • 学生所选课程成绩
  • 修改
    • 学生所选课程成绩
  • 删除
    • 学生所选课程成绩
• 管理员
  • 查询
    • 学生基本信息
    • 教师基本信息
    • 课程基本信息
  • 录入
    • 学生基本信息
    • 教师基本信息
    • 课程基本信息
    • 专业选课信息
  • 修改
    • 学生基本信息
    • 教师基本信息
    • 课程基本信息
  • 删除
    • 学生基本信息
    • 教师基本信息
    • 课程基本信息
    • 专业选课信息

部分需求详述

• 学生基本信息
  • 包括学号、姓名、性别、出生年份、籍贯、已修学分、已选课程数量、加权平均学分等；其中已修学分为所有通过的课程的学分和，60 分及以上即为通过；加权平均学分根据每门课的学分进行加权。
• 教师基本信息
  • 包括教师编号、姓名、性别、出生年份、所授课程数量等。
• 课程基本信息
  • 包括课程编号、课程名称、开设年份、开设学期、授课教师编号、学分、选课学生数量、平均成绩等；其中平均成绩是所有学生的成绩的算术平均值。
• 专业基本信息
  • 包括专业编号、专业名称等。
• 专业选课功能说明
  • 本系统为学生成绩管理系统，核心功能为学生成绩的管理，但是同时该系统依托于学生选课系统。
  • 我们由此添加了简单的选课功能，遵循小次数大批量的原则，以专业为单位进行选课，若添加了一条专业选课的记录，则该专业的所有学生都将选修该门课程。

编号规则

• 学院编号：2 位
• 专业编号：
  • 学院编号：2 位
  • 学院内专业编号：2 位
  • 共：4 位
• 班级编号：
  • 入学年份：4 位
  • 专业编号：4 位
  • 专业内班级编号：2 位
  • 共：10 位
• 学生编号：
  • 班级编号：10 位
  • 班级内序号：2 位
  • 共：12 位
• 教师编号：
  • 学院编号：2 位
  • 学院内编号：3 位
  • 共：5 位
• 课程编号：5 位
• 所有数据库表的 id 都是用 char 存的，有一些 id 设置为了已有的最大值 +1，所以在插入数据时，需要查出数据库表中已有的 id，转化为整数，取最大值 +1，转化为字符串，作为新的 id

数据库说明

数据库为: MySQL

• 数据库用户名为: root，可在__init__.py 中修改
• 数据库密码为: asdfg13579，可在__init__.py 中修改

其它配置说明

• 端口: 6060，可在__init__.py 中修改
• 访问地址为 http://localhost:6060
  • 不能用 127.0.0.1，因为前端页面里面的超链接是固定的 localhost，否则会引起跨域问题
• 管理员用户名为 admin，密码为 asdfg13579
• 学生和教师的初始密码均为其编号

数据流图

ER 图-关系模式

关系模式见 sql/建库脚本

完整性约束分析

实体完整性约束

• 所有的主键均不能为空，所有定义为 not null 的属性也不能为空。

参照完整性约束

• 学生表：学生表的 major_id 参照专业表的 major_id；
  若删除某个专业，则级联删除对应学生；
  插入学生前，其所属专业必须已被创建；
  这样的约束应由外键实现；
• 课程表：课程表的 teacher_id 参照教师表的 teacher_id；
  若删除某个教师，则级联删除对应课程；
  插入课程前，其授课教师必须已被创建；
  这样的约束应由外键实现；
• 专业选课表专业选课表的 major_id 参照专业表的 major_id，专业选课表的 course_id 参照课程表的 course_id；
  若删除某个专业，则级联删除对应的专业选课信息；
  若删除某个课程，则级联删除对应的专业选课信息；
  插入专业选课信息之前，其对应的专业和课程必须已被创建；
  这样的约束应由外键实现；

自定义完整性约束

字段	约束
major_id	3 位数字，新添加的专业编号自动生成为已有专业编号最大值 +1
student_id	10 位数字，自动生成，新添加的学生编号由 4 位入学年份、3 位专业编号和 3 位当年专业内已有学生编号最大值 +1 组成
course_id	5 位数字，新添加的课程编号自动生成为已有课程编号最大值 +1
teacher_id	5 位数字，新添加的教师编号自动生成为已有教师编号最大值 +1
major_name	unique，不同专业的名称不能相同
sex	取值为“男”或“女”
semester	取值为“春”或“秋”
所有的年份	4 位数字
姓名、名称等	不超过 20 位的字符串
province	不超过 20 位的字符串
grade	0~100 之间的整数
credit	1~10 之间的整数

学生选课表与触发器

学生选课信息其实可以通过学生表、专业选课表查询得到，但由于需要存储成绩，所以新增了一张学生选课成绩表；

当专业选课表中新增一条记录时，则该专业的学生都要生成对应的选课记录；当专业选课表中删除一条记录时，则该专业的学生都要删除对应的选课记录；能直接操作该表的，只有教师修改成绩的操作；这样的约束，应由触发器实现，触发器定义见建库脚本。

当学生表增加一条记录时，则根据该学生的专业，自动添加学生选课记录；当学生表删除一条记录时，则根据该学生的专业，自动删除学生选课记录；这样的约束也应由触发器实现，触发器语句见建库脚本。

由于定义了触发器，学生选课表也就不再需要设置任何的外键了。

效果展示

登录界面

• 

学生界面

• 个人信息
  • 
• 成绩
  • 
• 修改密码
  • 

教师界面

• 个人信息
  • 
• 课程列表
  • 
• 课程详情（学生名单及成绩）
  • 
• 课程成绩统计
  • 
• 修改密码：同学生

管理员界面

• 学生信息
  • 列表
    • 
  • 详情/修改
    • 
  • 添加
    • 
• 教师信息
  • 列表
    • 
  • 详情/修改
    • 
  • 添加：略
• 课程信息
  • 列表
    • 
  • 详情/修改
    • 
  • 添加：略
• 专业信息
  • 列表
    • 
  • 详情/修改
    • 
  • 添加：略
• 专业选课信息
  • 列表
    • 
  • 详情
    • 
  • 添加
    • 

附录

http接口设计：

一、总体规定

• HTML 文件均保存在如下目录中

，例如

• get 和 post 方法均需要在路径后拼上查询参数
• 查询参数例如?student_id=< 学生编号 >&course_id=< 课程编号 >
• get 和 post 方法的回复均以 JSON 的方式给出信息
• 所有的路径前均加上 6060
• http 请求的返回状态码不是 200ok 时，会有 error 字段，里面包含错误信息，客户端在适当位置显示
• 所有修改数据库的接口，用的是 post 请求，成功的情况下回复内容为空，状态码 200，失败的情况下回复包含 error 字段，状态码 404

二、学生

API	方法	路径	发送参数	接收参数
查看基本信息	get	/student/information	student_id	student_id；student_name；sex；birth_year；province；major_id；major_name；credits，已修学分；number_of_courses，已选课程数量；average_grade，加权平均学分
查看已选课程	get	/student/courses_selected	student_id	courses: 列表（； course_id； course_name； year； semester； teacher_name； credit； grade；）

三、教师

API	方法	路径	发送参数	接收参数
查看基本信息	get	/teacher/information	teacher_id	teacher_id；teacher_name；sex；birth_year；number_of_courses，所授课程数量
查看授课列表	get	/teacher/courses_taught	teacher_id	courses: 列表(； course_id； course_name； year； semester，秋|春； credit；)
查看某门课程学生列表	get	/teacher/course_information	course_id	students: 列表(； student_id； student_name； sex； major_name； grade；)
修改某门课程某个学生成绩	post	/teacher/course_information	course_id；student_id；grade
查看某门课程统计信息	get	/teacher/course_statistic	course_id	0-59：人数；60-69：人数；70-79：人数；80-89：人数；90-100：人数

四、管理员/学生信息

API	方法	路径	发送参数	接收参数
查看学生	get	/admin/student/select		students：列表( ；student_id student_name；sex；birth_year；province；enter_year；major_name；major_id；credits；number_of_courses；average_grade；)
修改学生前的请求	get	/admin/student/update	student_id	student_id：不可修改；student_name；sex；birth_year；province；enter_year；major_id；major_name；majors：列表
修改学生后的请求	post	/admin/student/update	student_id；student_name；sex；birth_year；province；enter_year；major_id
添加学生前的请求	get	/admin/student/insert		majors：列表(； major_id； major_name；)
添加学生后的请求	post	/admin/student/insert	student_name；sex；birth_year；province；major_name
删除学生的请求	post	/admin/student/delete	student_id

五、管理员/教师信息

API	方法	路径	发送参数	接收参数
查看教师	get	/admin/teacher/select		teachers：列表(； teacher_id；teacher_name； sex； birth_year；number_of_courses；)
修改教师前的请求	get	/admin/teacher/update	teacher_id	teacher_id：不可修改；teacher_name；sex；birth_year
修改教师后的请求	post	/admin/teacher/update	teacher_id；teacher_name；sex；birth_year
添加教师的请求	post	/admin/teacher/insert	teacher_name；sex；birth_year
删除教师的请求	post	/admin/teacher/delete	teacher_id

六、管理员/课程信息

API	方法	路径	发送参数	接收参数
查看课程	get	/admin/course/select		courses: 列表(； course_id； course_name； year； semester； teacher_id； teacher_name； credit；number_of_students；average_grade；)
修改课程前的请求	get	/admin/course/update	course_id	course_id：不可修改；course_name；year；semester；teacher_id；teacher_name；credit；teachers 列表(； teacher_id； teacher_name；)
修改课程后的请求	post	/admin/course/update	course_id；course_name；year；semester；teacher_id；credit
添加课程前的请求	get	/admin/course/insert		teachers 列表(； teacher_id； teacher_name；)
添加课程后的请求	post	/admin/course/insert	course_name；year；semester；teacher_id；credit
删除课程的请求	post	/admin/course/delete	course_id

七、管理员/专业信息

API	方法	路径	发送参数	接收参数
查看专业	get	/admin/major/select		majors：列表(； major_name； major_id；number_of_students；)
修改专业前的请求	get	/admin/major/update	major_id	major_id，不可修改；major_name
修改专业后的请求	post	/admin/major/update	major_id；major_name
添加专业的请求	post	/admin/major/insert	major_name
删除专业的请求	post	/admin/major/delete	major_id

八、管理员/专业选课

API	方法	路径	发送参数	接收参数
查看专业选课列表	get	/admin/major_course/select		major_courses：列表(； major_id； major_name； course_id； course_name；)
添加专业选课前的请求	get	/admin/major_course/insert		majors：列表(； major_id； major_name；)；courses：列表(； course_id； course_name；)；
添加专业选课后的请求	post	/admin/major_course/insert	major_id；course_id
删除专业选课	post	/admin/major_course/delete	major_id；course_id

九、登录/注销/修改密码

API	方法	路径	发送参数	接收参数
学生登录	get	/student/login	student_id；password	404 失败，error 字段；200 成功，跳转页面
学生修改密码	post	/student/change_password	student_id；old_password；new_password	404 失败，error 字段；200 成功
教师登录	get	/teacher/login	teacher_id；password	404 失败，error 字段；200 成功，跳转页面
教师修改密码	post	/teacher/change_password	teacher_id；old_password；new_password	404 失败，error 字段；200 成功
管理员登录	get	/admin/login	password	404 失败，error 字段；200 成功，跳转页面
学生登出	get	/student/logout	student_id	404 失败，error 字段；200 成功，跳转页面
教师登出	get	/teacher/logout	teachr_id	404 失败，error 字段；200 成功，跳转页面
管理员登出	get	/admin/logout		404 失败，error 字段；200 成功，跳转页面

♻️ 资源

大小： 5.11MB
➡️ 资源下载：https://download.csdn.net/download/s1t16/87354543