實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

姜廣宇, 陳 芳, 劉華亮, 羅 蘭

(1. 浙江農(nóng)林大學(xué) 信息工程學(xué)院, 浙江 臨安 311300； 2. 浙江省林業(yè)智能監(jiān)測(cè)與信息技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 臨安 311300； 3. 浙江農(nóng)林大學(xué) 林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院, 浙江 臨安 311300)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

姜廣宇1,2, 陳 芳1,2, 劉華亮3, 羅 蘭1,2

(1. 浙江農(nóng)林大學(xué) 信息工程學(xué)院, 浙江 臨安 311300； 2. 浙江省林業(yè)智能監(jiān)測(cè)與信息技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 臨安 311300； 3. 浙江農(nóng)林大學(xué) 林業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院, 浙江 臨安 311300)

分析了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理的需求,設(shè)計(jì)了實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu),建立了數(shù)據(jù)模型,采用Microsoft Visual Studio .NET2010開(kāi)發(fā)平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)建立了浙江農(nóng)林大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)。利用該系統(tǒng),教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)課表申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)、科學(xué)地安排實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃,主管部門(mén)可以審核和安排實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)計(jì)劃,從而大大提高了管理工作的效率。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心； 教學(xué)計(jì)劃管理； 數(shù)據(jù)庫(kù)； 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)大學(xué)生動(dòng)手能力、與社會(huì)接軌必要的教學(xué)環(huán)節(jié)。實(shí)踐教學(xué)包括實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文、實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐等環(huán)節(jié),大部分實(shí)踐教學(xué)都是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的[1]。為了更好地保障人才培養(yǎng)質(zhì)量、加強(qiáng)和規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的建設(shè)和管理、提高資源效益,很多高校成立了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心[2]。筆者根據(jù)當(dāng)前高校的實(shí)際情況,設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng),在實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理的同時(shí),方便實(shí)踐教學(xué)教師的運(yùn)用,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心管理人員的工作效率。

1 系統(tǒng)需求分析

1.1 實(shí)踐教學(xué)中心計(jì)劃管理系統(tǒng)用戶需求分析

(1) 教務(wù)管理人員。學(xué)校教務(wù)管理人員要組織編寫(xiě)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃,并對(duì)二級(jí)學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行審批備案；對(duì)實(shí)踐教學(xué)管理活動(dòng)涉及的基本信息進(jìn)行管理,如學(xué)院、專(zhuān)業(yè)、實(shí)驗(yàn)信息；對(duì)院管理員用戶進(jìn)行管理,如添加、刪除或修改院管理員的信息；制定不同類(lèi)型課程的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃格式,例如計(jì)算機(jī)上機(jī)實(shí)習(xí)和電子工藝實(shí)習(xí)的格式是不同的；需要了解不同學(xué)院的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的信息統(tǒng)計(jì),例如實(shí)驗(yàn)學(xué)分、學(xué)時(shí)統(tǒng)計(jì)。

(2) 學(xué)院教學(xué)管理層。學(xué)院的教學(xué)管理層要組織本院教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)計(jì)劃的編制,對(duì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行審核,審核通過(guò)后遞交給教務(wù)處進(jìn)行審批；管理本院實(shí)踐教學(xué)管理活動(dòng)涉及的專(zhuān)業(yè)課程等基本信息；管理本院的教師用戶,例如添加、刪除本院教師用戶,修改本院教師的信息；對(duì)教務(wù)處規(guī)定的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行微量的修改以更適合本院的教學(xué)目標(biāo)；需要對(duì)不同專(zhuān)業(yè)的教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行信息統(tǒng)計(jì),如不同專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐教學(xué)信息(學(xué)分、學(xué)時(shí))統(tǒng)計(jì)。

(3) 普通教師。教師要根據(jù)教學(xué)大綱填報(bào)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃表；核對(duì)本人的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃；查看、下載已批準(zhǔn)的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃。

(4) 學(xué)生。學(xué)生需要查看、下載已批準(zhǔn)的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃。

1.2 系統(tǒng)的功能要求分析

通過(guò)調(diào)查實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的實(shí)際需求,概括出實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)的主要功能要求。

(1) 實(shí)踐教學(xué)在線填寫(xiě)功能。是指用戶能利用實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的在線填寫(xiě)工作、實(shí)驗(yàn)室主任的審核工作、學(xué)科負(fù)責(zé)人的審核工作、學(xué)院管理員的審核工作以及教務(wù)處的審批工作。

(2) 實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃格式管理功能。要求能對(duì)格式庫(kù)里的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃格式進(jìn)行添加、刪除、修改操作。實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的格式規(guī)定了大致框架,包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)習(xí)教學(xué)2種類(lèi)型。

(3) 實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理功能。是指用戶能進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的新增、刪除、修訂工作。對(duì)于遺漏的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃要可以方便地增加；對(duì)已經(jīng)無(wú)用的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行刪除以節(jié)省存儲(chǔ)空間；對(duì)于有錯(cuò)誤的信息進(jìn)行修改。

(4) 課程調(diào)度管理功能。該功能要求滿足教師根據(jù)課程情況,提出對(duì)實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)時(shí)間或地點(diǎn)的變更,實(shí)驗(yàn)室主任和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)逐級(jí)進(jìn)行審批。

(5) 教師管理功能。對(duì)實(shí)踐教學(xué)的教師信息進(jìn)行管理,教師是該系統(tǒng)的主要使用者,要求可以提取或添加教師的工號(hào)、姓名等信息,便于獲取教師的實(shí)踐課程的信息。

(6) 信息統(tǒng)計(jì)功能。能對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),如實(shí)驗(yàn)類(lèi)別、實(shí)驗(yàn)類(lèi)型、課程信息、學(xué)時(shí)等。統(tǒng)計(jì)結(jié)果將提供給學(xué)院管理者作為決策參考,同時(shí),也給實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)和時(shí)間的提供參考。

2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)的需求分析,確定了該系統(tǒng)的主要功能:(1)基本信息的管理；(2)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃格式的管理；(3)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的管理；(4)實(shí)踐教學(xué)在線填寫(xiě)功能；(5)審批功能以及系統(tǒng)管理功能。這些功能分別由6個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)(見(jiàn)圖1)。

圖1 系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)圖

(1) 基本信息管理模塊。該模塊主要實(shí)現(xiàn)基本信息的設(shè)置,與教務(wù)處課程信息一致,即開(kāi)課學(xué)院名稱(chēng)、面向?qū)I(yè)、課程名稱(chēng)、課程代碼等基本信息。在一個(gè)課程名稱(chēng)里,可以設(shè)置很多項(xiàng)實(shí)驗(yàn),需要設(shè)置實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)、實(shí)驗(yàn)類(lèi)別、實(shí)驗(yàn)要求、實(shí)驗(yàn)者類(lèi)別、計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)等。在該模塊設(shè)置好基本信息,實(shí)踐計(jì)劃管理模塊里就可以規(guī)范化填寫(xiě)了,從而解決了教師關(guān)于下載表格和填寫(xiě)代碼的困惑。另外,基本信息錄入后，要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室主任的審核、學(xué)科負(fù)責(zé)人的審核、院管理員的審核以及教務(wù)處的審批,然后才能提供給教師填寫(xiě)。

(2) 實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃格式管理模塊。該模塊主要是對(duì)基本信息管理模塊中用到的字典庫(kù)進(jìn)行規(guī)范化設(shè)置。例如:實(shí)驗(yàn)類(lèi)別的代碼規(guī)范化設(shè)置為:①基礎(chǔ)，②專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)，③專(zhuān)業(yè)，④其他；實(shí)驗(yàn)類(lèi)型用代碼填寫(xiě)為:①演示性，②驗(yàn)證性，③綜合性，④研究設(shè)計(jì)，⑤其他；實(shí)驗(yàn)要求用代碼設(shè)置為:①必修，②選修，③其他。字典庫(kù)格式可以新增、刪除、修改,便于以后修改和擴(kuò)展。

(3) 實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理模塊。該模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分,用來(lái)對(duì)已審核過(guò)基本信息的實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)課程在線填寫(xiě)。根據(jù)課程名稱(chēng),實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)名稱(chēng)填寫(xiě)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。如果實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)計(jì)劃沒(méi)有得到主管部門(mén)的審核,可以對(duì)原計(jì)劃進(jìn)行添加、修改或刪除。

(4) 審批管理模塊。該模塊可以對(duì)錄入的基本信息進(jìn)行審核,審核通過(guò)后可以給教師提供實(shí)踐計(jì)劃的模板填寫(xiě)。主管教學(xué)的領(lǐng)導(dǎo)可以利用該模塊對(duì)教師填寫(xiě)的實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行審核,審核通過(guò)后實(shí)驗(yàn)室主任再審核實(shí)踐教學(xué)的地點(diǎn)和時(shí)間。對(duì)于實(shí)習(xí)也是采用相同的審核流程。

(5) 課表調(diào)度模塊。該模塊既方便教師查看實(shí)驗(yàn)基地在時(shí)間上能否提供給實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)使用,也方便實(shí)驗(yàn)室管理人員將自己管理的實(shí)驗(yàn)室的課表填寫(xiě)完整,避免期末實(shí)習(xí)安排發(fā)生教室、時(shí)間上的沖突。

(6) 輔助功能模塊。此模塊包括查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、預(yù)覽功能,教師和管理者可按照實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃的信息進(jìn)行查詢(xún),如學(xué)院名稱(chēng)、面向?qū)I(yè)、課程名稱(chēng)等,在查看實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃時(shí)還可以對(duì)其進(jìn)行下載操作。另外,教務(wù)管理人員還可以對(duì)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),能夠動(dòng)態(tài)地掌握實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)的完成情況,便于下一年實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)工作的管理。

3 系統(tǒng)工作流程分析

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)須用用戶名和密碼登錄。首先,信息員要在系統(tǒng)中錄入基本信息,系統(tǒng)會(huì)把基本信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中；其次,教務(wù)處人員和學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)對(duì)基本信息進(jìn)行審批,審批通過(guò)后,教師即可以通過(guò)課表調(diào)度模塊查看實(shí)驗(yàn)室使用情況,然后填寫(xiě)實(shí)踐計(jì)劃；接著,實(shí)驗(yàn)室主任通過(guò)查看課表調(diào)度來(lái)確定實(shí)驗(yàn)室情況,并對(duì)教師填寫(xiě)的實(shí)踐計(jì)劃進(jìn)行審批；最后,由學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行最后的審批確認(rèn),確認(rèn)后生成實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)計(jì)劃,可以供相關(guān)人員統(tǒng)計(jì)分析。系統(tǒng)工作流程如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)工作流程圖

4 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

4.1 數(shù)據(jù)模型

實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型中包括基本信息、格式信息、實(shí)踐計(jì)劃信息、審批信息、課表信息、統(tǒng)計(jì)信息等,如圖3所示。基本信息主要包括基本信息表、教師信息表等；格式信息主要包括實(shí)驗(yàn)類(lèi)型表、實(shí)驗(yàn)類(lèi)別表、實(shí)驗(yàn)要求表等,可作為基本信息選擇使用；實(shí)踐計(jì)劃信息主要包括實(shí)驗(yàn)計(jì)劃表、實(shí)習(xí)計(jì)劃表等,存放教師填寫(xiě)的實(shí)踐計(jì)劃,是系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)；審批信息主要包括實(shí)驗(yàn)審批表、實(shí)習(xí)審批表等,是保存實(shí)踐計(jì)劃審核情況；課表信息主要包括課表管理表、修改權(quán)限表等,是保存實(shí)驗(yàn)室課表情況的數(shù)據(jù)；統(tǒng)計(jì)信息主要是統(tǒng)計(jì)表,是存放統(tǒng)計(jì)、瀏覽所需要的數(shù)據(jù)。

圖3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型

4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)庫(kù)的建立需要有可信任、高效、智能的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)平臺(tái),有良好安全性、靈活性與兼容性的開(kāi)發(fā)平臺(tái)以及伸縮性和互用性的數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù),以確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性[3-5]。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)使用SQLServer2008存放和管理數(shù)據(jù)；采用Microsoft Visual Studio .NET2010開(kāi)發(fā)平臺(tái)的ADO.NET技術(shù)解決用戶與SQLServer2008數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交換問(wèn)題；使用數(shù)據(jù)集DataSet的斷開(kāi)模式來(lái)存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù),即只有在客戶機(jī)將更新的數(shù)據(jù)向服務(wù)器傳回時(shí)才進(jìn)行重新連接,這樣可以使并發(fā)的客戶機(jī)同時(shí)被支持,減少服務(wù)器時(shí)間段資源的消耗[6-8]；使用Connection、Command、DataReader、DataAdapter等4個(gè)數(shù)據(jù)提供程序進(jìn)行數(shù)據(jù)源的連接及對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和操作。

為了保證數(shù)據(jù)的合法性、完整性和一致性,采用面上數(shù)據(jù)驗(yàn)證和內(nèi)部異常捕獲及處理機(jī)制。數(shù)據(jù)驗(yàn)證采用驗(yàn)證輸入是否為空的Required Field Validator控件、范圍驗(yàn)證的Range Validator控件、比較驗(yàn)證的Compare Validator控件、正則表達(dá)式驗(yàn)證的RegularExpressionValidator控件及匯總顯示驗(yàn)證的Validation Summary控件[9-10]。內(nèi)部異常捕獲及處理采用try-catch捕獲非法錯(cuò)誤,當(dāng)捕獲到后使用Rollback使事務(wù)回滾到開(kāi)始狀態(tài),放棄事務(wù)部分?jǐn)?shù)據(jù)的操作[11-12]。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)計(jì)劃工作為研究對(duì)象,分析了用戶需求和功能需求,設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的功能模塊,并利用數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)開(kāi)發(fā)了實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃管理系統(tǒng)。通過(guò)該系統(tǒng)能給教師提供方便、快捷的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃申報(bào)通道,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和相關(guān)部門(mén)的管理提供科學(xué)的依據(jù),給實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心提供有序和規(guī)范化的管理。

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Design of MIS of practice teaching plan management system based on experimental teaching center

Jiang Guangyu1,2, ChenFang1,2, Liu Hualiang3, Luo Lan1,2

(1. School of Information Engineering, Zhejiang A&F University ,Lin’an 311300, China; 2. Zhejiang Provincial Key Laboratory of Forestry Intelligent Monitoring and Information Technology, Lin’an 311300, China; 3. School of Forestry and Bio-technology, Zhejiang A&F University , Lin’an 311300, China)

This paper analyzes the practice teaching plan management requirements of the experimental teaching center, designs the function structure of practice teaching plan management system and the data model is established. This paper uses the Microsoft Visual Studio. NET2010 development platform and database technology to establish the practice teaching plan management system of the experimental teaching center of Zhejiang A&F University. Using this system, the teachers can apply for experiments, scientifically arrange schedule according to the experiment teaching plan, and the departments of audit can arrange the experiment or internship program, thus greatly improving the efficiency of management.

experimental teaching center; teaching plan management; database; design of system

2014- 12- 25

浙江省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(LY14C160005)；浙江省教育廳科研資助項(xiàng)目(Y201432809)；浙江省林業(yè)智能監(jiān)測(cè)與信息技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目；浙江農(nóng)林大學(xué)智慧農(nóng)林業(yè)研究中心預(yù)研項(xiàng)目(2013ZHNL01)；浙江農(nóng)林大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理研究項(xiàng)目(SYB1403)；浙江農(nóng)林大學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理與改革項(xiàng)目(SYB1203)；浙江農(nóng)林大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理研究項(xiàng)目(SYB1210)；浙江省高校實(shí)驗(yàn)室工作研究項(xiàng)目(Y201332)

姜廣宇(1981—),男,安徽滁州,碩士,實(shí)驗(yàn)師,主要研究方向?yàn)榱謽I(yè)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)視覺(jué).

G647

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1002-4956(2015)8- 0137- 04