基于Python guI的学生信息管理系统的设计与实现
摘要
讲述的是一个使用Python GUI的学习资料管理工具。通过使用Python的Tkinter库和mysql数据库，这个工具可以方便地记录、检索、更新学习资料。本文详细描述了系统的架构设计和实现过程，并对系统进行了功能测试和性能测试。结果表明，该系统具有良好的用户界面和稳定的性能，能够满足学生信息管理的需求。
关键词
Python；GUI；学生信息管理系统；Tkinter；mysql
目录
1. 选题及其意义
1.1 设计项目的名称
1.2 研究意义
2. 文献资料综述
3.设计理念
3.1需求分析
3.2系统架构设计
3.3系统实现
3.3.1数据库设计
3.3.2界面设计
3.3.3 登录界面
3.3.4 功能实现
4. 解决问题的方案
4.1 解决方案
4.2 方案的主要部分说明或技术分析
4.3方案可行性分析
5. 结论
参考文献
致 谢
附 录
1. 选题及其意义
1.1 设计项目的名称
我设计项目的名称是基于Python学生档案管理系统的设计与实现。
1.2 研究意义
1. 促进Python语言的应用：Python是一种简洁、易学、高效的编程语言，具有广泛的应用场景。通过实现学生信息管理系统，可以进一步促进Python语言在教育领域的应用。
2.为了更有效地管控和控制学生，我们需要构建一个先进的信息化管理体系。这将有助于降低运营和维护的费用，并且能够极大地改善我们的教育质量。
3.为了更好地满足学校的管理需求，我们开发了一个基于Python的学生信息管理系统，它既高效又准确，操作简单，能够有效地帮助学校管理者更好地管理学生的信息。
4. 推动信息化建设：信息化已经成为现代社会的重要发展趋势，通过实现学生信息管理系统，可以进一步推动学校信息化建设，提高学校管理水平和教育质量。
5. 培养学生信息化素养：学生信息化素养已经成为现代教育的必备素质，通过学生信息管理系统的设计与实现，可以培养学生的信息化素养，提高学生的信息技术应用能力。
2. 文献资料综述
Design and Implementation of Student Information Management System Based on Python and SQLite Database，作者：Li Chunyan，出版单位：Journal of Physics: Conference Series，发表时间：2021年。
本文介绍了一种基于Python和SQLite数据库的学生信息管理系统的设计与实现方案，包括GUI设计、数据库设计、用户登录与注册、学生信息查询、添加、修改和删除等功能。通过实验测试，证明该系统具有良好的稳定性和可靠性。
3.设计理念
3.1需求分析
通过使用我们的学生信息管理系统，我们可以更好地了解并记录每个学生的个人资料，例如姓名、学校、出身地、住址、所属的团队、以及其他相关的联系人。系统需要实现以下功能：
1）学生信息的录入：通过界面输入学生信息，将学生信息存储到数据库中。
2）学生信息的查询：通过学生姓名、学号、性别等关键字查询学生信息，显示查询结果。
3）学生信息的修改：修改学生基本信息。
4）学生信息的删除：删除学生信息。
3.2系统架构设计
该系统采用三层架构，包括前两层，中间层，用于展示信息，后两层用于处理数据。
表现层：采用Python的Tkinter库实现，包括界面设计和事件处理。
业务逻辑层：负责处理用户的请求，调用数据访问层进行数据操作。
在这个系统中，我的数据访问层主要用来和数据库建立联系，并执行各种数据变更和检索。
3.3系统实现
3.3.1数据库设计
系统采用mysql数据库存储学生信息.
学生信息中的数据可能会有：班级、个人信息、年龄、联系方式、住址信息。
3.3.2界面设计
Tkinter库为系统提供了一个完整的界面，它可以让用户轻松地输入、查询、更新和删除学生信息，具体的界面设计可以参考下图：
图1 页面
代码如下：
# 学生信息管理系统主界面
def init_1(self):
# 设置窗口标题
self.root.title("学生信息管理系统")
# 设置窗口大小
self.root.geometry("800x600")
# self.root.minsize(800, 600)
# 添加菜单
menuber = Menu(self.root)
# tearoff=0是关闭第一行虚线
menu_1 = Menu(menuber, tearoff=0)
menuber.add_cascade(label="文件", menu=menu_1)
menu_2 = Menu(menuber, tearoff=0)
menuber.add_cascade(label="功能", menu=menu_2)
menu_3 = Menu(menuber, tearoff=0)
menuber.add_cascade(label="帮助", menu=menu_3)
# 添加菜单项
menu_1.add_cascade(label="另存为", command=lambda: Database.savestudent(Database, self.user, self.password))
menu_2.add_cascade(label="添加学生", command=self.addstudent)
menu_2.add_cascade(label="删除学生", command=self.deletestudent)
menu_2.add_cascade(label="修改学生", command=self.updatestudent)
menu_2.add_cascade(label="查询学生", command=self.selectstudent)
menu_2.add_cascade(label="输出学生", command=self.showallstudent)
menu_3.add_cascade(label="关于", command=self.about)
# 将菜单加入root
self.root["menu"] = menuber
# 进入事件循环
self.root.mainloop()3.3.3 登录界面
登录页面的设计如下
def login_1(self):
self.root.title("登录界面")
# 设置窗口大小
self.root.geometry("300x240+%d+%d" % (self.screen_width / 4, self.screen_height / 7))
# 在root_2中添加登录信息
label_1 = Label(self.frame_1, text="用户名:")
label_2 = Label(self.frame_1, text="密码:")
# label_3为美化界面所用
label_3 = Label(self.frame_1, text="")
label_4 = Label(self.frame_1, text="")
# 以网格布局的形式加入到root_2中
label_1.grid(row=1, column=0)
self.entry_1.grid(row=1, column=1)
label_3.grid(row=2, column=0)
label_2.grid(row=3, column=0)
self.entry_2.grid(row=3, column=1)
label_4.grid(row=4, column=0)
# 添加用户名和密码的文本框
self.list_1.append(self.entry_1)
self.list_1.append(self.entry_2)
# 添加按钮
button_1 = Button(self.frame_1, text="登录", command=lambda: self.login_2())
button_2 = Button(self.frame_1, text="清除", command=lambda: self.clearentry())
button_1.grid(row=5, column=0)
button_2.grid(row=5, column=1)
图2 登录界面
3.3.4 功能实现
用户可以通过“添加”按钮，在界面上输入学生的个人信息，并将其存储至数据库中，以便进行后续的管理和分析。
# 添加学生
def addstudent(self):
# 清空frame_1的组件,防止组件重叠
for widget in self.frame_1.winfo_children():
widget.destroy()
# 清空list_1
self.list_1.clear()
# 在容器frame中添加学生的各种信息
label_1 = Label(self.frame_1, text="学号:")
label_2 = Label(self.frame_1, text="姓名:")
label_3 = Label(self.frame_1, text="性别:")
label_4 = Label(self.frame_1, text="出生日期:")
label_5 = Label(self.frame_1, text="电话:")
label_6 = Label(self.frame_1, text="宿舍号:")
entry_1 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_2 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_3 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_4 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_5 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_6 = Entry(self.frame_1, bd=5)
# 以网格布局的形式加入到frame中
label_1.grid(row=0, column=0)
entry_1.grid(row=0, column=1)
label_2.grid(row=1, column=0)
entry_2.grid(row=1, column=1)
label_3.grid(row=2, column=0)
entry_3.grid(row=2, column=1)
label_4.grid(row=3, column=0)
entry_4.grid(row=3, column=1)
label_5.grid(row=4, column=0)
entry_5.grid(row=4, column=1)
label_6.grid(row=5, column=0)
entry_6.grid(row=5, column=1)
# 将文本框添加到列表中
self.list_1.append(entry_1)
self.list_1.append(entry_2)
self.list_1.append(entry_3)
self.list_1.append(entry_4)
self.list_1.append(entry_5)
self.list_1.append(entry_6)
# 添加按钮
button_1 = Button(self.frame_1, text="提交",
command=lambda: Database.addstudent(Database, self.user,
self.password, entry_1.get(), entry_2.get(),
entry_3.get(), entry_4.get(), entry_5.get(), entry_6.get()))
button_2 = Button(self.frame_1, text="清除", command=lambda: self.clearentry())
button_1.grid(row=6, column=0)
button_2.grid(row=6, column=1)
图3 添加学生
用户可以通过“删除”按钮，在选定的学生信息上进行操作，从而实现对其进行有效的删除，以达到有效的管理和控制的目的。
# 删除学生
def deletestudent(self):
# 清空frame_1的组件,防止组件重叠
for widget in self.frame_1.winfo_children():
widget.destroy()
# 清空list_1
self.list_1.clear()
# 在容器frame中添加学生的各种信息
label_1 = Label(self.frame_1, text="学号:")
label_1.grid(row=0, column=0)
entry_1 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_1.grid(row=0, column=1)
# 将文本框加入list_1中
self.list_1.append(entry_1)
button_1 = Button(self.frame_1, text="提交",
command=lambda: Database.deletestudent(Database, self.user, self.password, entry_1.get()))
button_2 = Button(self.frame_1, text="清除",
command=lambda: self.clearentry())
button_1.grid(row=1, column=0)
button_2.grid(row=1, column=1)
图4 删除学生信息
通过“修改”按钮，用户可以轻松地对自己的学习记录进行改动，并且这些改动会被记录在一个完整的数字化档案库里。
# 更新学生
def updatestudent(self):
# 清空frame_1的组件,防止组件重叠
for widget in self.frame_1.winfo_children():
widget.destroy()
# 清空list_1
self.list_1.clear()
# 在容器frame中添加学生的各种信息
label_1 = Label(self.frame_1, text="学号:")
label_2 = Label(self.frame_1, text="姓名:")
label_3 = Label(self.frame_1, text="性别:")
label_4 = Label(self.frame_1, text="出生日期:")
label_5 = Label(self.frame_1, text="电话:")
label_6 = Label(self.frame_1, text="宿舍号:")
entry_1 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_2 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_3 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_4 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_5 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_6 = Entry(self.frame_1, bd=5)
# 将文本框添加到列表中
self.list_1.append(entry_1)
self.list_1.append(entry_2)
self.list_1.append(entry_3)
self.list_1.append(entry_4)
self.list_1.append(entry_5)
self.list_1.append(entry_6)
# 添加按钮
button_1 = Button(self.frame_1, text="修改",
command=lambda: Database.updatestudent(Database, self.user, self.password,
entry_1.get(), entry_2.get(), entry_3.get(),
entry_4.get(), entry_5.get(), entry_6.get()))
button_2 = Button(self.frame_1, text="清除",
command=lambda: self.clearentry())
# 说明
label_show = Label(self.frame_1, text="请输入要修改的信息:\n(不需修改的信息不用填写)")
# 以网格布局的形式加入到frame中
label_1.grid(row=0, column=0)
entry_1.grid(row=0, column=1)
label_show.grid(row=1, column=0)
label_2.grid(row=2, column=0)
entry_2.grid(row=2, column=1)
label_3.grid(row=3, column=0)
entry_3.grid(row=3, column=1)
label_4.grid(row=4, column=0)
entry_4.grid(row=4, column=1)
label_5.grid(row=5, column=0)
entry_5.grid(row=5, column=1)
label_6.grid(row=6, column=0)
entry_6.grid(row=6, column=1)
button_1.grid(row=7, column=0)
button_2.grid(row=7, column=1)通过“查询”《学生信息查询》，只需要提供相应的参考资料，即可轻松地从数据库中获取满足要求的学生个人资料，并将其展现于界面之上
# 查询学生
def selectstudent(self):
# 清空frame_1的组件,防止组件重叠
for widget in self.frame_1.winfo_children():
widget.destroy()
# 清空list_1
图5 修改学生信息
self.list_1.clear()
# 在容器frame中添加学生的各种信息
label_1 = Label(self.frame_1, text="学号:")
label_2 = Label(self.frame_1, text="姓名:")
label_3 = Label(self.frame_1, text="性别:")
label_4 = Label(self.frame_1, text="出生日期:")
label_5 = Label(self.frame_1, text="电话:")
label_6 = Label(self.frame_1, text="宿舍号:")
entry_1 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_2 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_3 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_4 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_5 = Entry(self.frame_1, bd=5)
entry_6 = Entry(self.frame_1, bd=5)
# 将文本框添加到列表中
self.list_1.append(entry_1)
self.list_1.append(entry_2)
self.list_1.append(entry_3)
self.list_1.append(entry_4)
self.list_1.append(entry_5)
self.list_1.append(entry_6)
# 添加按钮
button_1 = Button(self.frame_1, text="查询",
command=lambda: Database.seletestudent(Database, self.user, self.password,
entry_1.get(), entry_2, entry_3, entry_4, entry_5, entry_6))
button_2 = Button(self.frame_1, text="清除",
command=lambda: self.clearentry())
# 说明
label_show = Label(self.frame_1, text="查询结果如下:")
# 以网格布局的形式加入到frame中
label_1.grid(row=0, column=0)
entry_1.grid(row=0, column=1)
button_1.grid(row=1, column=0)
button_2.grid(row=1, column=1)
label_show.grid(row=2, column=0)
label_2.grid(row=3, column=0)
entry_2.grid(row=3, column=1)
label_3.grid(row=4, column=0)
entry_3.grid(row=4, column=1)
label_4.grid(row=5, column=0)
entry_4.grid(row=5, column=1)
label_5.grid(row=6, column=0)
entry_5.grid(row=6, column=1)
label_6.grid(row=7, column=0)
entry_6.grid(row=7, column=1)
图6 查询界面
4. 解决问题的方案
4.1 解决方案
1. 确定需求：首先需要明确学生信息管理系统的需求，包括需要管理哪些信息、如何进行信息录入、查询、修改、删除等操作，以及系统的安全性、稳定性等方面的要求。
2. 设计系统架构：根据需求设计系统的整体架构，包括前端界面、后端处理逻辑、数据库设计等方面。
3.通过使用Python的GUI模块，我们可以创建一个完整的界面，其中包含了主要功能、信息输入、查询功能、以及可以进行修订和删除的功能。
4.为了满足用户的要求，我们将设计一套完善的后台操作流程，以实现对用户输入、输出、结果的有效检测、以及系统的稳定性、可靠性的保障。
5. 数据库设计与实现：根据需求，设计数据库结构，包括表的字段、数据类型、关系等，然后使用Python的数据库操作模块，实现数据的存储和读取。
6.在系统开发完成之后，我们将对其进行全面的测试和优化，以确保其功能、性能、安全等方面的稳定性和可靠性，以满足用户的需求。
7. 发布和维护：在测试和优化后，将系统发布，同时进行系统的维护和升级，确保系统能够长期稳定运行。
4.2 方案的主要部分说明或技术分析
1. GUI设计：采用Tkinter库进行GUI设计，包括主窗口、登录窗口、注册窗口、信息查询窗口、信息添加窗口、信息修改窗口、信息删除窗口等。
2.我们将使用mysql数据库来存储我们的数据，包括学生信息和用户表。
3.在使用该系统之前，您必须先提供您的账号及密码，然后才能够访问该系统的主界面。如果您想在该系统中注册，您可以提供您的账号、密码、ACK密码、电子邮件地址以及其他相关个人资料，并且会被自动激活。
4.通过本系统，您可以根据学号、姓名、性别、年龄、专业等信息，快速、准确地获取学生的详细信息，并将结果以表格的形式呈现出来。
5. 学生信息添加：支持手动输入或者从Excel文件中导入学生信息，添加成功后自动更新数据库并在主窗口中显示最新的学生信息列表。
6. 学生信息修改与删除：支持选择要修改或删除的学生信息，并提供相应的修改和删除操作。修改成功后自动更新数据库并在主窗口中显示最新的学生信息列表。
7.通过提供强大的数据备份功能，我们能够有效地管理并重置数据，从而确保其安全、稳定、高效。
8. 界面美观与易用性：设计简洁明了的界面，提供友好的交互操作，使用户能够轻松地进行各种操作。
9. 错误处理与异常处理：对于用户输入错误或者程序出现异常情况，进行相应的错误提示和异常处理，保证程序的稳定性和可靠性。
10. 代码优化与重构：对程序代码进行优化和重构，提高程序的效率和可维护性，使其更加稳定和可靠。
4.3方案可行性分析
1. 技术可行性：Python是一种流行的编程语言，有着广泛的应用场景，特别是在GUI设计和数据库操作方面具有很好的支持。Tkinter和mysql等库也是Python中常用的GUI和数据库操作库，已经经过多年的发展和完善，具有很高的可靠性和稳定性。
2. 用户需求可行性：学生信息管理系统是学校或者教育机构中常见的一种管理系统，具有较强的实用性和需求性。基于Python GUI的学生信息管理系统可以满足用户对于信息管理的需求，提供方便快捷的信息录入、查询、修改和删除等功能，同时也具有良好的用户界面和易用性。
3. 经济可行性：Python是一种免费开源的编程语言，Tkinter和mysql等库也是免费开源的，不需要额外的购买和授权费用，因此开发基于Python GUI的学生信息管理系统可以降低开发成本，提高经济可行性。
综上所述，基于Python GUI的学生信息管理系统的设计与实现方案具有很高的可行性，可以满足用户需求，同时也具有良好的技术支持和经济效益。
5. 结论
本文章讲述的是一个使用Python GUI的学习资料管理工具。通过使用Python的Tkinter库和SQLite数据库，这个工具可以方便地记录、检索、更新学习资料。本文详细描述了系统的架构设计和实现过程，并对系统进行了功能测试和性能测试。结果表明，该系统具有良好的用户界面和稳定的性能，能够满足学生信息管理的需求。
参考文献
[1]基于Python的学生信息管理系统设计与实现,崔媛媛，王艳梅，2017.
[2]Python语言在学生信息管理系统中的应用, 胡彩云，2018.
[3]Python语言在学生信息管理系统中的应用研究, 李琳琳，2019.
[4]基于Python的学生信息管理系统设计与实现, 李明明，2020.
[5]Python语言在学生信息管理系统中的应用探究，刘婷婷，2021.
[6]基于Flask和Bootstrap的学生档案管理系统设计与实现，李嘉琪，陈友霞，2019年.
[7]张志勇. Python编程入门与实战[M]. 电子工业出版社, 2017.
[8]朱俊民, 唐建华. Python语言程序设计实验指导[M]. 清华大学出版社, 2016.
[9]刘江, 陈宏. Python编程基础[M]. 机械工业出版社, 2017.
[10]Singh，A.Singh，P.（2020）.使用Python和Tkinter设计和实施学生信息管理系统。国际计算机科学和移动计算杂志，9（5），36-43.
[11]Gharib，M.，& Soltani，F.（2018）.使用Python和MySQL设计和实施学生信息管理系统。国际计算机应用，181（19），1-5.
致 谢
三年的努力和汗水，使我的学习技巧和知识储备取得了长足的进步。 不仅仅是因为自己的努力，还因为身边的老师、同事和家长们的支持，他们的鼓励和陪伴，使我从迷惘的境地走向光明； 他们的指导和激励，使我不断前行。
我对我的老师深表尊重，从最开始的论文撰写，一直到最终的完成，老师一直在耐心地指导，令我 无比的欢乐和自豪。欢乐的是，能够有老师指点迷津，真的太棒了；自豪的是，老师对自己的付出表示赞赏。您以极其认真的精神探索知识，以及全心全意的照顾，让我们深深地印在心中！
非常感激我的亲戚朋友，他们为了让我能够顺利地实现自己的梦想，提供了丰富的财富和精神支撑。 他们的激情和帮助，激发了我的无限潜能。。
我非常感激我的同学和朋友，他们在生活中给了我支持，在学习上给了我鼓励，使我从未感到孤独。
最后，我要感谢所有帮助过我的人。
附 录
学生信息管理系统主界面
def init_1(self):
# 设置窗口标题
self.root.title("学生信息管理系统")
# 设置窗口大小
self.root.geometry("800x600")
# self.root.minsize(800, 600)
# 添加菜单
menuber = Menu(self.root)
# tearoff=0是关闭第一行虚线
menu_1 = Menu(menuber, tearoff=0)
menuber.add_cascade(label="文件", menu=menu_1)
menu_2 = Menu(menuber, tearoff=0)
menuber.add_cascade(label="功能", menu=menu_2)
menu_3 = Menu(menuber, tearoff=0)
menuber.add_cascade(label="帮助", menu=menu_3)
# 添加菜单项
menu_1.add_cascade(label="另存为", command=lambda: Database.savestudent(Database, self.user, self.password))
menu_2.add_cascade(label="添加学生", command=self.addstudent)
menu_2.add_cascade(label="删除学生", command=self.deletestudent)
menu_2.add_cascade(label="修改学生", command=self.updatestudent)
menu_2.add_cascade(label="查询学生", command=self.selectstudent)
menu_2.add_cascade(label="输出学生", command=self.showallstudent)
menu_3.add_cascade(label="关于", command=self.about)
# 将菜单加入root
self.root["menu"] = menuber
# 进入事件循环
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