# Coffee-team-learning-manage-system

**Repository Path**: miao-chenghao/coffee-team-learning-manage-system

## Basic Information

- **Project Name**: Coffee-team-learning-manage-system
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: Python
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-10-14
- **Last Updated**: 2025-11-02

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# GT-LMS 学习管理系统

[![Python Version](https://img.shields.io/badge/python-3.8%2B-blue.svg)](https://python.org)
[![License](https://img.shields.io/badge/license-MIT-green.svg)](LICENSE)
[![Project Status](https://img.shields.io/badge/status-active-brightgreen.svg)]()

GT-LMS (GT Learning Management System) 是一个基于Python和面向对象编程原则开发的学习管理系统，支持学生、教师和管理员三种角色的完整教育管理功能。该项目旨在实践面向对象编程的核心概念，包括继承、封装、多态和抽象类，并提供一个功能完善的教育平台。

## 📋 目录

- [项目概述](#项目概述)
- [功能特性](#功能特性)
- [项目结构](#项目结构)
- [系统架构](#系统架构)
- [安装指南](#安装指南)
- [快速入门](#快速入门)
- [使用指南](#使用指南)
- [测试](#测试)
- [演示](#演示)
- [贡献指南](#贡献指南)
- [常见问题](#常见问题)
- [许可证](#许可证)

## 🎯 项目概述

GT-LMS是一个面向对象的学习管理系统，模拟真实教育平台的核心功能。系统采用分层架构设计，实现了用户管理、课程管理、作业管理、选课系统和评分系统等核心功能，并提供了数据持久化、认证系统和图形界面等高级特性。

### 项目目标

- 实践面向对象编程的核心概念（继承、封装、多态、抽象类）
- 构建一个功能完整的教育管理平台
- 提供清晰、可维护的代码结构
- 实现数据持久化和用户认证等高级功能

### 技术亮点

- **面向对象设计**：使用继承、封装、多态和抽象类等OOP概念
- **设计模式**：实现单例模式等设计模式
- **数据持久化**：JSON文件存储，支持备份和恢复
- **用户认证**：密码哈希加密、会话管理、权限控制
- **双界面支持**：命令行界面(CLI)和图形界面(GUI)

## ✨ 功能特性

### 核心功能

| 功能模块 | 描述 | 主要特性 |
|---------|------|---------|
| **用户管理** | 支持学生、教师、管理员三种角色 | 角色权限管理、个人信息管理、账户状态控制 |
| **课程管理** | 教师和管理员可创建、修改、删除课程 | 课程信息管理、容量控制、学期管理 |
| **作业管理** | 支持多种作业类型 | 普通作业、测验、项目，支持文件提交 |
| **选课系统** | 学生选课、退课功能 | 选课验证、容量控制、先修课程检查 |
| **评分系统** | 作业提交和评分 | 多种评分方式、成绩统计、反馈机制 |
| **进度跟踪** | 学习进度和成绩统计 | 课程进度、成绩趋势、GPA计算 |

### Bonus功能

#### 🔐 认证系统
- 用户登录/登出
- 密码哈希加密存储
- 会话管理和令牌验证
- 账户锁定机制
- 基于角色的权限检查

#### 💾 数据持久化
- JSON文件存储所有数据
- 自动备份机制
- 数据导入导出功能
- 备份管理和恢复
- 数据完整性验证

#### 🖥️ 图形界面
- 现代化登录窗口
- 标签页式主界面
- 直观的课程管理界面
- 便捷的作业查看界面
- 实时成绩查询界面

## 📁 项目结构

```
gt_lms/
├── main.py                      # 程序入口点
├── requirements.txt             # 项目依赖
├── README.md                    # 项目文档
├── README_CN.md                 # 中文项目文档
│
├── models/                      # 数据模型层
│   ├── __init__.py
│   ├── user.py                  # 用户模型 (User, Student, Teacher, Admin)
│   ├── course.py                # 课程模型 (Course)
│   ├── assignment.py            # 作业模型 (Assignable, Assignment, Quiz, Project)
│   ├── enrollment.py            # 选课模型 (Enrollment)
│   ├── submission.py            # 提交模型 (Submission)
│   ├── grade.py                 # 成绩模型 (Grade)
│   └── progress.py              # 进度模型 (Progress)
│
├── managers/                    # 业务逻辑层
│   ├── __init__.py
│   ├── user_manager.py          # 用户管理器 (单例模式)
│   ├── course_manager.py        # 课程管理器 (单例模式)
│   ├── enrollment_manager.py    # 选课管理器 (单例模式)
│   └── assignment_manager.py   # 作业管理器
│
├── system/                      # 系统核心层
│   ├── __init__.py
│   ├── lms_system.py            # LMS主系统类
│   ├── auth_system.py           # 认证系统
│   └── data_persistence.py      # 数据持久化
│
├── interfaces/                  # 接口定义
│   ├── __init__.py
│   └── interfaces.py            # 系统接口定义
│
├── ui/                          # 用户界面层
│   ├── __init__.py
│   ├── cli.py                   # 命令行界面
│   └── gui.py                   # 图形用户界面 (PyQt6)
│
├── utils/                       # 工具类
│   ├── __init__.py
│   ├── exceptions.py            # 自定义异常
│   ├── helpers.py               # 辅助函数
│   └── validators.py            # 数据验证
│
├── data/                        # 数据存储目录
│   ├── users.json               # 用户数据
│   ├── courses.json             # 课程数据
│   ├── enrollments.json         # 选课数据
│   ├── assignments.json         # 作业数据
│   ├── submissions.json         # 提交数据
│   ├── grades.json              # 成绩数据
│   └── backups/                 # 备份目录
│
├── tests/                       # 测试文件
│   ├── __init__.py
│   ├── test_user.py             # 用户模块测试
│   ├── test_course.py           # 课程模块测试
│   ├── test_assignment.py       # 作业模块测试
│   ├── test_enrollment.py       # 选课模块测试
│   └── test_integration.py     # 集成测试
│
├── demos/                       # 演示脚本
│   ├── system_demo.py           # 系统功能演示
│   └── final_demo.py            # 最终演示
│
└── docs/                        # 文档目录
    ├── design.md                # 设计文档
    ├── report.md                # 项目报告
    └── uml_diagrams.png         # UML类图
```

## 🏗️ 系统架构

GT-LMS采用分层架构设计，将系统分为表示层、业务逻辑层和数据层，实现了高内聚、低耦合的设计原则。

### 分层架构

```
┌─────────────────────────────────────┐
│     表示层 (Presentation Layer)      │
│    CLI / GUI (PyQt6)                │
├─────────────────────────────────────┤
│      业务逻辑层 (Business Layer)      │
│  用户管理 | 课程管理 | 选课管理        │
├─────────────────────────────────────┤
│      数据层 (Data Layer)             │
│  数据持久化 (JSON) | 缓存            │
└─────────────────────────────────────┘
```

### 核心设计模式

- **单例模式**：UserManager、CourseManager、EnrollmentManager使用单例模式确保全局唯一实例
- **继承层次**：User作为抽象基类，派生出Student、Teacher和Admin
- **抽象类**：Assignable作为抽象基类，派生出Assignment、Quiz和Project
- **组合关系**：Course类包含多个Assignment对象，体现组合关系

### 类关系概览

```
        ┌──────────┐
        │   User   │ (抽象基类)
        └────┬─────┘
             │
    ┌────────┼────────┐
    │        │        │
┌───┴───┐ ┌──┴───┐ ┌─┴────┐
│Student│ │Teacher│ │Admin │
└───────┘ └───────┘ └──────┘

      ┌────────────┐
      │ Assignable │ (抽象基类)
      └──────┬─────┘
             │
    ┌────────┼────────┐
    │        │        │
┌───┴──────┐ ┌──┴──┐ ┌─┴────┐
│Assignment│ │Quiz │ │Project│
└──────────┘ └─────┘ └───────┘
```

## 🚀 安装指南

### 环境要求

- Python 3.8 或更高版本
- 操作系统：Windows、macOS 或 Linux

### 安装步骤

1. **克隆项目**
   ```bash
   git clone https://github.com/your-username/coffee-team-learning-manage-system.git
   cd coffee-team-learning-manage-system/gt_lms
   ```

2. **创建虚拟环境（推荐）**
   ```bash
   python -m venv venv
   
   # Windows
   venv\Scripts\activate
   
   # macOS/Linux
   source venv/bin/activate
   ```

3. **安装依赖**
   ```bash
   pip install -r requirements.txt
   ```

4. **验证安装**
   ```bash
   python main.py --help
   ```

### 依赖说明

项目依赖非常精简，主要依赖如下：

- **PyQt6** (可选)：用于图形用户界面
- **标准库**：json, hashlib, uuid, datetime, typing等（Python自带）

## 🎮 快速入门

### 1. 初始化系统

首次运行系统前，需要初始化系统并创建演示数据：

```bash
# 初始化系统并创建演示数据
python main.py --demo
```

### 2. 启动系统

系统提供两种界面：命令行界面(CLI)和图形界面(GUI)。

#### 命令行界面(CLI)
```bash
# 启动命令行界面
python main.py
```

#### 图形界面(GUI)
```bash
# 启动图形界面（需要PyQt6）
python main.py --gui
```

### 3. 默认账户

系统初始化后会创建以下演示账户：

| 角色 | 用户名/邮箱 | 密码 |
|-----|-----------|------|
| 管理员 | admin@gtlms.com | admin123 |
| 教师 | teacher@gtlms.com | teacher123 |
| 学生 | student@gtlms.com | student123 |

#### ps 

实际上，为了展示方便，我们制定了简便登陆账号和密码

| 角色 | 用户名/邮箱 | 密码 |
|-----|-----------|------|
| 管理员 | 1 | 1 |
| 教师 | 2 | 2 |
| 学生 | 3 | 3 |

---

## 📖 使用指南

### 命令行界面

启动CLI后，系统会显示登录提示。输入上述演示账户的凭据即可登录。

#### 主要菜单选项

- **学生菜单**：查看课程、查看成绩、提交作业、查看进度
- **教师菜单**：管理课程、创建作业、查看提交、评分
- **管理员菜单**：管理用户、查看系统统计、数据备份

### 图形界面

GUI提供了更直观的操作方式，通过标签页组织不同功能模块。

#### 主要界面

- **登录界面**：用户认证
- **主界面**：功能标签页
- **课程管理**：课程创建、编辑、删除
- **作业管理**：作业创建、查看提交
- **成绩查询**：成绩查看、统计

### 不同用户类型的使用指南

#### 学生用户

**CLI使用方法：**
1. 使用学生账户登录系统
2. 选择以下功能：
   - 查看我的课程：显示已注册的所有课程
   - 选课：浏览可用课程并注册
   - 查看成绩：查看所有课程的成绩和GPA
   - 提交作业：选择课程并提交作业
   - 查看进度：查看学习进度统计

**GUI使用方法：**
1. 在登录界面输入学生账户信息
2. 登录后进入主界面，包含以下标签页：
   - 课程标签：查看已选课程、注册新课程
   - 作业标签：查看待提交作业、提交作业
   - 成绩标签：查看成绩单、GPA统计图表
   - 个人信息标签：查看和修改个人信息

#### 教师用户

**CLI使用方法：**
1. 使用教师账户登录系统
2. 选择以下功能：
   - 管理课程：创建、编辑、删除课程
   - 创建作业：为课程创建不同类型的作业
   - 查看提交：查看学生提交的作业
   - 评分：为作业评分并添加反馈
   - 查看课程统计：查看课程注册和成绩统计

**GUI使用方法：**
1. 在登录界面输入教师账户信息
2. 登录后进入主界面，包含以下标签页：
   - 课程标签：管理所授课程、查看学生名单
   - 作业标签：创建和管理作业、查看提交情况
   - 成绩标签：评分、查看成绩分布、导出成绩单
   - 个人信息标签：查看和修改个人信息

#### 管理员用户

**CLI使用方法：**
1. 使用管理员账户登录系统
2. 选择以下功能：
   - 管理用户：创建、编辑、删除用户账户
   - 系统统计：查看用户、课程、成绩等系统统计
   - 数据备份：创建系统数据备份
   - 系统设置：配置系统参数

**GUI使用方法：**
1. 在登录界面输入管理员账户信息
2. 登录后进入主界面，包含以下标签页：
   - 用户管理标签：创建、编辑、删除用户账户
   - 系统统计标签：查看系统使用情况统计
   - 数据管理标签：备份、恢复数据
   - 系统设置标签：配置系统参数

### 常用操作示例

#### 学生选课
```bash
# 在CLI中，学生登录后选择"选课"选项
# 然后按照提示输入课程ID
```

#### 教师创建作业
```bash
# 在CLI中，教师登录后选择"创建作业"选项
# 然后按照提示输入作业信息
```

#### 管理员备份数据
```bash
# 在CLI中，管理员登录后选择"系统备份"选项
# 系统将自动创建数据备份
```

## 🧪 测试

### 运行测试

项目包含全面的单元测试和集成测试，确保系统功能的正确性。

   实际上，本项目开发历时三周，由4位同学开发，为了兼容性，我们最终修改了很多规范，导致部分功能与原项目规划不同，这也会导致早期的测试文件不可用1

```bash
# 运行所有测试
python run_tests.py

# 或使用pytest直接运行
python -m pytest gt_lms/tests/ -v

# 运行特定测试模块
python -m pytest gt_lms/tests/test_user.py -v
```

### 测试覆盖范围

- **用户模块测试**：用户创建、验证、权限检查
- **课程模块测试**：课程创建、管理、选课
- **作业模块测试**：作业创建、提交、评分
- **选课模块测试**：选课流程、验证
- **集成测试**：各模块协作测试

## 🎬 演示

### 系统功能演示

项目提供了完整的系统功能演示脚本：

```bash
# 运行系统演示
python gt_lms/demos/system_demo.py
```

演示脚本将展示：
- 系统初始化
- 测试数据创建
- 数据保存
- 系统统计
- 数据备份

### 最终演示

```bash
# 运行最终演示
python gt_lms/demos/final_demo.py
```

## 🤝 贡献指南

我们欢迎任何形式的贡献！请遵循以下步骤：

1. **Fork 项目**
2. **创建功能分支** (`git checkout -b feature/AmazingFeature`)
3. **提交更改** (`git commit -m 'Add some AmazingFeature'`)
4. **推送到分支** (`git push origin feature/AmazingFeature`)
5. **创建 Pull Request**

### 代码规范

- 遵循PEP 8 Python代码风格指南
- 为新功能添加适当的测试
- 更新相关文档

### 问题报告

如果您发现任何问题或有改进建议，请在GitHub上创建issue。

## ❓ 常见问题

### Q: 如何重置管理员密码？
A: 可以通过删除`data/users.json`文件并重新运行`python main.py --demo`来重置所有账户。

### Q: 图形界面无法启动怎么办？
A: 确保已安装PyQt6 (`pip install PyQt6`)，如果仍有问题，可以使用命令行界面。

### Q: 如何备份数据？
A: 管理员用户可以在CLI中选择"系统备份"选项，或直接复制`data/`目录。

### Q: 系统支持哪些Python版本？
A: 系统支持Python 3.8及以上版本。

### Q: 如何添加新的作业类型？
A: 继承`Assignable`抽象类并实现其抽象方法，然后在`AssignmentManager`中注册新类型。

## 📄 许可证

本项目采用MIT许可证 - 详见[LICENSE](LICENSE)文件。

## 📞 联系方式

如有任何问题或建议，请通过以下方式联系我们：

- 项目主页：[GitHub Repository](https://github.com/your-username/coffee-team-learning-manage-system)
- 问题反馈：[Issues](https://github.com/your-username/coffee-team-learning-manage-system/issues)

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**GT-LMS** - 让学习管理更简单、更高效！