学生选课系统：业务需求与功能结构设计说明

课程管理需求：

• 教师可发布课程信息，含课程名称、学分、学时、先行课程、选课容量、课程介绍等核心字段，支持课程信息修改与上下架。

• 教务管理员审核教师发布的课程，确保课程信息合规，可强制下架违规课程。

• 支持课程分类管理（如必修课、选修课、专业核心课），便于学生筛选。

选课管理需求：

• 学生可按课程名称、教师、分类、学分筛选课程，提交选课申请，查看申请审核进度。

• 系统自动检测选课冲突（时间冲突、先行课程未修、超出选课学分上限），拦截无效申请。

• 支持选课周期内退选/改选操作，退选后释放课程容量，供其他学生选课。

• 教师可审核学生选课申请（部分课程需资格审核），控制选课人数不超过课程容量。

成绩管理需求：

• 教师可录入学生课程成绩，支持成绩修改、提交确认，提交后不可随意修改（需管理员授权）。

• 学生可查询个人已修课程成绩，查看成绩排名（可选匿名排名）。

• 教务管理员可查看所有课程成绩分布，处理成绩录入异常，导出成绩报表。

用户与权限需求：

• 管理员维护用户信息（学生、教师账号），支持批量导入、密码重置、账号禁用。

• 基于RBAC模型分配权限，确保学生仅能操作个人选课与成绩查询，教师仅能管理本人课程。

统计分析需求：

• 生成课程选课率、学生学分完成情况、成绩分布等统计数据，支持Excel导出。

• 为教务部门提供教学决策支持，如热门课程分析、教师教学负荷统计。

表现层：用户交互入口，含学生端、教师端、管理员端界面，负责请求接收与结果展示，适配多终端操作习惯。

接口层：封装RESTful API，包含权限校验拦截器、异常处理器、请求参数校验器，负责请求分发与安全管控。

业务层：核心逻辑处理层，封装各模块业务服务（课程管理、选课管理、成绩管理等），实现业务规则校验与流程调度，是系统核心能力载体。

数据层：负责数据持久化与缓存，含MySQL数据库（存储用户、课程、选课记录等核心数据）、Redis缓存（高频查询数据），支持数据备份与恢复。

学生表（student）：存储学生基础信息 CREATE TABLE student ( sno CHAR(10) PRIMARY KEY COMMENT '学号', sname NVARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '姓名', ssex CHAR(2) NOT NULL DEFAULT '男' CHECK (ssex IN ('男','女')) COMMENT '性别', sdept NVARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '所在院系', sage INT CHECK (sage > 0) COMMENT '年龄', stel CHAR(13) COMMENT '联系电话', password VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '加密密码（MD5+盐值）', total_credit INT DEFAULT 0 COMMENT '已修总学分', create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间', update_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间' ) COMMENT '学生表'; CREATE INDEX idx_student_sname ON student (sname);

课程表（course）：存储课程基础信息 CREATE TABLE course ( cno CHAR(10) PRIMARY KEY COMMENT '课程编号', cname NVARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '课程名称', ccredit INT NOT NULL CHECK (ccredit > 0) COMMENT '学分', cpno CHAR(10) COMMENT '先行课程编号', teacher_id CHAR(10) NOT NULL COMMENT '授课教师工号', capacity INT NOT NULL COMMENT '选课容量', remaining INT NOT NULL COMMENT '剩余名额', course_type NVARCHAR(20) NOT NULL COMMENT '课程类型（必修/选修）', class_time NVARCHAR(200) NOT NULL COMMENT '上课时间', course_status TINYINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '课程状态：0-待审核，1-已上线，2-已下架', create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间', update_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间', FOREIGN KEY (cpno) REFERENCES course(cno) ON DELETE SET NULL, FOREIGN KEY (teacher_id) REFERENCES teacher(tno) ON DELETE RESTRICT ) COMMENT '课程表'; CREATE INDEX idx_course_cname ON course (cname);

选课表（sc）：存储选课与成绩信息 CREATE TABLE sc ( sno CHAR(10) NOT NULL COMMENT '学号', cno CHAR(10) NOT NULL COMMENT '课程编号', select_status TINYINT NOT NULL DEFAULT 0 COMMENT '选课状态：0-待审核，1-已通过，2-已驳回，3-已退选', grade INT CHECK (grade BETWEEN 0 AND 100) COMMENT '成绩', select_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '选课时间', update_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间', PRIMARY KEY (sno, cno), FOREIGN KEY (sno) REFERENCES student(sno) ON DELETE CASCADE, FOREIGN KEY (cno) REFERENCES course(cno) ON DELETE CASCADE ) COMMENT '选课表'; CREATE INDEX idx_sc_sno ON sc (sno); CREATE INDEX idx_sc_cno ON sc (cno);

教师表（teacher）：存储教师基础信息 CREATE TABLE teacher ( tno CHAR(10) PRIMARY KEY COMMENT '教师工号', tname NVARCHAR(50) NOT NULL COMMENT '姓名', tdept NVARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '所在院系', ttitle NVARCHAR(50) COMMENT '职称', ttel CHAR(13) COMMENT '联系电话', password VARCHAR(100) NOT NULL COMMENT '加密密码（MD5+盐值）', create_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '创建时间', update_time DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新时间' ) COMMENT '教师表'; CREATE INDEX idx_teacher_tname ON teacher (tname);

选课冲突检测与申请处理： ` @Service @Transactional(rollbackFor = Exception.class) public class CourseSelectionService {

@Autowired private ScMapper scMapper; @Autowired private CourseMapper courseMapper; @Autowired private StudentMapper studentMapper;

/**

• 学生提交选课申请

• @param sno 学号

• @param cno 课程编号

• @return 选课结果 */ public ResultVO submitSelection(String sno, String cno) { // 1. 校验课程状态与剩余名额 Course course = courseMapper.selectById(cno); if (course == null || course.getCourseStatus() != 1) { throw new BusinessException(“课程不存在或未上线”); } if (course.getRemaining() < 1) { // 加入候补队列，此处简化处理 return ResultVO.success(“课程已满，已加入候补队列”); }

  // 2. 校验学生学分是否超出上限 Student student = studentMapper.selectById(sno); QueryWrapper creditQuery = new QueryWrapper<>(); creditQuery.eq(“sno”, sno) .eq(“select_status”, 1); List selectedCourses = scMapper.selectList(creditQuery); int selectedCredit = selectedCourses.stream() .mapToInt(sc -> courseMapper.selectById(sc.getCno()).getCcredit()) .sum(); if (selectedCredit + course.getCcredit() > 25) { throw new BusinessException(“选课学分超出学期上限（25学分）”); }

  // 3. 检测时间冲突 String targetClassTime = course.getClassTime(); boolean timeConflict = selectedCourses.stream() .anyMatch(sc -> { Course selectedCourse = courseMapper.selectById(sc.getCno()); return isTimeConflict(targetClassTime, selectedCourse.getClassTime()); }); if (timeConflict) { throw new BusinessException(“所选课程与已选课程时间冲突”); }

  // 4. 检测先行课程约束 String cpno = course.getCpno(); if (cpno != null) { QueryWrapper preCourseQuery = new QueryWrapper<>(); preCourseQuery.eq(“sno”, sno) .eq(“cno”, cpno) .ge(“grade”, 60); if (scMapper.selectCount(preCourseQuery) == 0) { throw new BusinessException(“未修完先行课程《” + courseMapper.selectById(cpno).getCname() + “》或成绩不合格”); } }

  // 5. 提交选课申请（无需审核的课程直接设置为已通过） Sc sc = new Sc(); sc.setSno(sno); sc.setCno(cno); sc.setSelectStatus(1); // 1-已通过（如需审核设为0-待审核） sc.setSelectTime(LocalDateTime.now()); scMapper.insert(sc);

  // 6. 更新课程剩余名额 course.setRemaining(course.getRemaining() – 1); courseMapper.updateById(course);

  return ResultVO.success(“选课申请提交成功”); }

/**

• 时间冲突检测（简化逻辑，实际需解析具体上课时间）
• @param time1 目标课程时间
• @param time2 已选课程时间
• @return 是否冲突 */ private boolean isTimeConflict(String time1, String time2) { // 示例：如"周一第1-2节"与"周一第1-2节"判定为冲突 return time1.equals(time2); } }`

成绩录入功能实现： ` @Service public class GradeService {

@Autowired private ScMapper scMapper; @Autowired private CourseMapper courseMapper;

/**

• 教师录入学生成绩

• @param teacherId 教师工号

• @param cno 课程编号

• @param gradeList 成绩列表（学号-成绩）

• @return 录入结果 */ public ResultVO inputGrade(String teacherId, String cno, List gradeList) { // 校验教师是否有权限录入该课程成绩 Course course = courseMapper.selectById(cno); if (!course.getTeacherId().equals(teacherId)) { throw new BusinessException(“无权限录入该课程成绩”); }

  // 批量录入成绩 for (GradeDTO dto : gradeList) { QueryWrapper queryWrapper = new QueryWrapper<>(); queryWrapper.eq(“sno”, dto.getSno()) .eq(“cno”, cno) .eq(“select_status”, 1); Sc sc = scMapper.selectOne(queryWrapper); if (sc == null) { throw new BusinessException(“学号” + dto.getSno() + “未选该课程，无法录入成绩”); } // 成绩范围校验 if (dto.getGrade() < 0 || dto.getGrade() > 100) { throw new BusinessException(“学号” + dto.getSno() + “成绩超出范围（0-100）”); } sc.setGrade(dto.getGrade()); scMapper.updateById(sc); }

  return ResultVO.success(“成绩录入成功”); }

// 成绩DTO @Data public static class GradeDTO { private String sno; // 学号 private Integer grade; // 成绩 } }`