北京邮电大学本科学生教学管理系统 🎓

📚 项目简介

这是一个基于Python开发的北京邮电大学本科学生教学管理系统，作为《Python程序设计》课程实践项目开发。系统采用客户端-服务器架构，提供完善的教学管理功能，包括学生管理、课程管理、选课系统、成绩管理等核心功能模块。

✨ 主要功能

核心功能

👨‍🎓 学生管理：学生信息管理、学籍状态管理、信息查询
📚 课程管理：课程信息管理、开课计划管理、课程查询、跨专业名额控制
📝 选课系统：
- 在线选课、退课、选课结果查询
- 时间冲突自动检测
- 积分竞价选课（选修课）
- 跨专业选课名额管理
- 公选课仅限晚间时段规则
📊 成绩管理：成绩录入、成绩查询、GPA计算、成绩统计分析
👨‍🏫 教师管理：教师信息管理、授课安排、课表查询、竞价选课录取
📅 学期管理：支持命令行参数设置当前学期，界面按学期过滤显示

系统特色

🎨 现代化GUI：基于customtkinter的美观界面，带北邮校标
🔐 多角色系统：学生、教师、管理员三级权限体系
🌐 网络通信：支持多客户端并发访问
📈 数据分析：成绩统计分析与可视化
📝 日志系统：完整的操作追踪
🎯 积分竞价选课：选修课支持积分投入，教师可手动录取
📅 学期管理：命令行参数灵活设置当前学期，界面自动过滤
🛡️ 业务规则引擎：数据库触发器实现跨专业名额、公选课时段等规则

🏗️ 系统架构

┌─────────────────────────────────────────────────┐
│        GUI层 - 北邮主题界面 (customtkinter)      │
│    [登录界面] [学生端] [教师端] [数据分析]       │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│              业务逻辑层 (核心功能)               │
│   [学生管理] [课程管理] [选课] [成绩] [教师]     │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│            网络通信层 (Socket/Protocol)          │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│           数据访问层 (数据库接口)                │
├─────────────────────────────────────────────────┤
│               数据层 (SQLite数据库)              │
└─────────────────────────────────────────────────┘

📁 项目结构

python大作业/
├── main.py                      # 主程序入口
├── requirements.txt             # 依赖包列表
├── README.md                    # 项目说明
├── 系统设计文档.md               # 详细设计文档
├── assets/                      # 资源文件
│   ├── bupt_logo.png            # 北邮校标
│   └── icons/                   # 图标文件
├── config/                      # 配置文件目录
│   ├── config.yaml              # 系统配置
│   └── permissions.json         # 权限配置
├── gui/                         # GUI界面模块
│   ├── login_window.py          # 登录窗口
│   ├── student_window.py        # 学生端主界面
│   ├── teacher_window.py        # 教师端主界面
│   └── components/              # 可复用组件
│       ├── course_select.py     # 选课组件
│       ├── grade_view.py        # 成绩查看组件
│       └── schedule_view.py     # 课表组件
├── core/                        # 核心业务逻辑
│   ├── user_manager.py          # 用户管理
│   ├── student_manager.py       # 学生管理
│   ├── teacher_manager.py       # 教师管理
│   ├── course_manager.py        # 课程管理
│   ├── enrollment_manager.py    # 选课管理
│   ├── grade_manager.py         # 成绩管理
│   └── permission_manager.py    # 权限管理
├── network/                     # 网络通信模块
│   ├── server.py                # 服务器端
│   ├── client.py                # 客户端
│   └── protocol.py              # 通信协议
├── data/                        # 数据访问层
│   ├── database.py              # 数据库操作
│   └── models.py                # 数据模型
├── analysis/                    # 数据分析模块
│   ├── analyzer.py              # 数据分析
│   └── chart_generator.py       # 图表生成
├── utils/                       # 工具模块
│   ├── logger.py                # 日志系统
│   ├── config_manager.py        # 配置管理
│   ├── crypto.py                # 加密工具
│   └── validator.py             # 数据验证
└── logs/                        # 日志目录

🚀 快速开始

1. 环境要求

Python 3.8+
Windows/Linux/macOS

2. 安装依赖

pip install -r requirements.txt

3. 配置系统

编辑 config/config.yaml 文件，根据需要修改数据库和网络配置。

4. 运行程序

方式一：单机模式（仅GUI）

默认学期（2024-2025-2）：

python main.py

指定学期：

# 查看2024-2025学年第一学期
python main.py 2024-2025-1

# 查看2024-2025学年第二学期
python main.py 2024-2025-2

说明：

学期格式：YYYY-YYYY-N（如：2024-2025-1 表示2024-2025学年第一学期）
系统会根据指定的学期过滤显示"我的课程"和"我的课表"
未指定学期时，默认使用 2024-2025-2

方式二：客户端-服务器模式

启动服务器：

python -m network.server

启动客户端（另一个终端）：

# 默认学期
python main.py

# 或指定学期
python main.py 2024-2025-1

5. 默认账号

教师账号（管理员）：
- 用户名: teacher001
- 密码: 123456
- 教师姓名: 张教授
学生账号（普通用户）：
- 用户名: 2021211001
- 密码: 123456
- 学生姓名: 李明
- 专业: 计算机科学与技术

📖 使用说明

学生端功能

登录系统
- 使用学号和密码登录
- 学号格式：10位数字（如：2021211001）
选课功能
- 查看可选课程列表（按当前学期过滤）
- 在线选课/退课
- 查看已选课程（仅显示当前学期）
- 自动检测时间冲突
- 积分竞价选课（选修课）
- 查看竞价状态和结果
成绩查询
- 查看各科成绩
- 计算GPA
- 查看成绩统计分析
课表查询
- 查看当前学期课表（按命令行参数设置的学期）
- 网格化显示课程时间与地点
- 点击课程查看详细信息

教师端功能

登录系统
- 使用教师工号和密码登录
成绩管理
- 录入学生成绩
- 修改成绩
- 导出成绩单
课程管理
- 查看授课班级
- 查看学生名单
- 课程信息管理
- 选修课竞价管理（查看投入、手动录取学生）
数据分析
- 成绩分布分析
- 班级成绩统计
- 可视化图表展示

🎨 界面展示

系统采用北邮蓝色主题配色，界面简洁美观：

主题色：北邮蓝 (#003087)
辅助色：白色、浅灰色
字体：微软雅黑
Logo：北京邮电大学校标

功能亮点

智能选课系统
- 自动检测时间冲突
- 实时显示选课人数
- 支持快速搜索课程
可视化成绩分析
- 成绩分布饼图
- 成绩趋势折线图
- GPA计算器
实时数据同步
- 支持多客户端并发
- 数据实时更新
- 操作日志记录

🛠️ 开发指南

添加新的GUI界面

在 gui/ 目录创建新的模块文件
继承 ctk.CTkFrame 创建界面类
在主窗口中注册新界面

添加新的网络协议

在 network/protocol.py 中定义新的 ACTION_* 常量
在服务器端注册对应的处理器
在客户端添加便捷方法

添加新的权限

编辑 config/permissions.json
在对应角色的 permissions 列表中添加权限
在代码中使用 @require_permission 装饰器

📊 模块说明

核心模块

用户管理 (core/user_manager.py)：处理用户认证和会话
权限管理 (core/permission_manager.py)：基于角色的权限控制
网络通信 (network/)：客户端-服务器通信
数据访问 (data/)：统一的数据库接口

工具模块

日志系统 (utils/logger.py)：分级日志记录
配置管理 (utils/config_manager.py)：YAML配置文件管理
加密工具 (utils/crypto.py)：密码哈希和数据加密
数据验证 (utils/validator.py)：输入数据验证

🔐 安全性

✅ 密码使用bcrypt哈希存储
✅ SQL注入防护（参数化查询）
✅ 输入验证和过滤
✅ 基于角色的权限控制
✅ 操作日志记录

📝 日志系统

日志文件位于 logs/app.log，包含以下级别：

DEBUG：调试信息
INFO：一般信息
WARNING：警告信息
ERROR：错误信息
CRITICAL：严重错误

🧪 测试

运行单元测试：

pytest tests/

运行特定测试：

pytest tests/test_user_manager.py

📄 许可证

本项目为教学项目，仅供学习使用。

👥 系统角色

学生（user）：选课、查成绩、查课表
教师（admin）：录入成绩、查看授课班级、数据分析

📞 联系方式

如有问题，请联系项目负责人。

🎓 课程信息

学校：北京邮电大学
课程名称：Python程序设计
项目类型：本科教学管理系统
开发时间：2025年

📚 更多文档

系统设计文档 - 详细的系统架构和模块设计
API接口文档 - 网络通信接口说明（待完善）
用户手册 - 用户操作指南（待完善）

🔄 版本历史

v1.1.0 (2025-12-13)

✅ 支持命令行参数设置当前学期（python main.py 2024-2025-1/2）
✅ 实现积分竞价选课系统（选修课投入积分，教师手动录取）
✅ 添加跨专业选课名额控制（数据库触发器）
✅ 实现公选课仅限晚间时段规则（数据库触发器）
✅ "我的课程"和"我的课表"按当前学期过滤显示
✅ 添加教务处、校武装部作为课程开设部门
✅ 修复教师接受竞价后学生端课程不显示的问题
✅ 完善培养方案显示（必修红色、选修蓝色）

v1.0.0 (2025-10-28)

✅ 完成系统架构设计
✅ 实现完整的数据库设计（学生、教师、课程、选课、成绩表）
✅ 完成用户管理模块（支持学生和教师双角色）
✅ 实现核心业务模块（课程管理、选课管理、成绩管理）
✅ 创建北邮主题GUI界面（登录、学生端、教师端）
✅ 实现学生端功能（选课、查成绩、个人信息）
✅ 实现教师端功能（成绩录入、学生名单、数据分析）
✅ 添加数据可视化功能（成绩分布图表）
✅ 内置演示数据，开箱即用

🎯 项目完成度

已实现功能 ✅

数据库层

完整的7张数据表设计
SQLite数据库集成
演示数据自动初始化
数据模型类

用户管理

学生/教师双角色登录
密码bcrypt加密
用户会话管理
权限控制

学生端

我的选课（查看、退课）
课程选课（浏览、选课、冲突检测）
我的成绩（查看成绩、GPA计算）
个人信息展示

教师端

我的课程（课程卡片展示）
成绩录入（批量录入、修改）
学生名单（分课程查看）
数据分析（统计图表）
成绩可视化（柱状图、饼图）

系统功能

完整的日志系统
异常处理机制
数据验证
北邮主题UI设计

可扩展功能 🚀

📖 详细文档

使用指南 - 完整的使用说明和默认账号
系统设计文档 - 详细的系统架构和模块设计
快速开始指南 - 快速上手指南

💻 技术栈

编程语言: Python 3.8+
GUI框架: CustomTkinter
数据库: SQLite3
数据可视化: Matplotlib
数据处理: Pandas (可选)
密码加密: Bcrypt
日志系统: Python logging

🌟 项目亮点

完整的教学管理系统：覆盖选课、成绩、统计分析等核心功能
北邮专属主题：采用北邮蓝配色，专业美观的界面设计
双角色系统：学生端和教师端功能分离，权限清晰
数据可视化：成绩统计分析配有精美图表展示
智能选课系统：自动检测时间冲突，防止重复选课
开箱即用：内置演示数据，无需额外配置
代码质量高：模块化设计，完整的异常处理和日志记录

祝使用愉快！ 🎉

北京邮电大学 · Python程序设计课程实践项目

Name		Name	Last commit message	Last commit date
analysis		analysis
analysis_charts		analysis_charts
assets		assets
config		config
core		core
data		data
docs		docs
gui		gui
logs		logs
network		network
utils		utils
.gitattributes		.gitattributes
.gitignore		.gitignore
README.md		README.md
main.py		main.py
network_login.py		network_login.py

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