測(cè)量實(shí)習(xí)控制網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)

蔣婷婷

(安徽理工大學(xué)測(cè)繪學(xué)院，安徽 淮南 232001)

1 課題背景、意義與思路

1.1 課題的研究背景及實(shí)際意義

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，信息技術(shù)在高校管理上的應(yīng)用已很廣泛和深入，信息化技術(shù)日趨自動(dòng)化、智能化[1,2]。信息技術(shù)的成熟促進(jìn)了管理的高效與自動(dòng)化，高校想要把內(nèi)部管理工作有效地組織起來，就必須建立與自身特點(diǎn)相適應(yīng)的管理系統(tǒng)[3]。

本研究的教育實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)能夠?yàn)槊總€(gè)用戶提供快捷的信息查詢，管理員可以通過計(jì)算機(jī)使用本系統(tǒng)對(duì)實(shí)習(xí)學(xué)生的實(shí)習(xí)信息進(jìn)行管理,相比傳統(tǒng)的管理手段，其優(yōu)點(diǎn)主要展現(xiàn)在查新實(shí)習(xí)信息方便、檢索快速、可靠性高、存儲(chǔ)量大、保密性好、成本低等方面[4]。除此之外，本系統(tǒng)跨越了時(shí)間與地域的限制。所以，教育實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)的出現(xiàn)將大大提高教育實(shí)習(xí)管理的效率，節(jié)約時(shí)間，真正實(shí)現(xiàn)教育實(shí)習(xí)的數(shù)字化管理。

為了使信息化教學(xué)達(dá)到高效性。開發(fā)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)可以進(jìn)一步規(guī)范實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的規(guī)范性、安全性、便捷性和信息化。通過本系統(tǒng)，學(xué)校、院系、指導(dǎo)教師及學(xué)生可以進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交流、任務(wù)分配等功能[5]，為實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的信息化、規(guī)范化作出貢獻(xiàn)?，F(xiàn)如今控制網(wǎng)的學(xué)生已知數(shù)據(jù)、教師成果數(shù)據(jù)以及測(cè)繪成圖全部停留在數(shù)據(jù)文件的形式，為了讓廣大師生在教學(xué)實(shí)習(xí)中方便、高效地使用實(shí)習(xí)控制點(diǎn)，擬設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)控制網(wǎng)。實(shí)習(xí)控制網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)，是對(duì)教師更加方便地對(duì)實(shí)習(xí)控制點(diǎn)的預(yù)約，有效地查看學(xué)生的實(shí)習(xí)成果以及講究時(shí)效的對(duì)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)；是以信息化的方式對(duì)學(xué)生的個(gè)人信息、成績(jī)信息進(jìn)行管理，合理進(jìn)行信息存儲(chǔ)，最大限度地減少各個(gè)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，有效減少因人力的局限性導(dǎo)致的存儲(chǔ)信息量大、信息存儲(chǔ)錯(cuò)誤、混淆等問題，使得學(xué)校能夠合理錄入學(xué)生的個(gè)人資料，學(xué)期成績(jī)情況，為學(xué)校師生的工作提供方便[6,7]。根據(jù)需求，本研究設(shè)計(jì)的學(xué)生信息管理系統(tǒng)教師可以查詢、增添、刪除學(xué)生信息，發(fā)布通知實(shí)習(xí)公告；學(xué)生可以查詢實(shí)習(xí)報(bào)告以及成績(jī)信息[8,9]。

1.2 設(shè)計(jì)思路

為了提高學(xué)院對(duì)實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)的管理效率，充分利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)信息的集中管理，信息共享使得教學(xué)管理以及相關(guān)的其它事務(wù)管理向著無紙化、信息化和綜合化方向發(fā)展，促進(jìn)管理水平的提高[10]。本系統(tǒng)以用戶為中心，進(jìn)行實(shí)習(xí)控制網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)，將系統(tǒng)功能的完備性和方便性放在重要位置，操作界面要人性化、簡(jiǎn)潔化處理，系統(tǒng)以方便用戶使用、提高工作效率為目標(biāo)[11,12]，更好地服務(wù)于師生，提高服務(wù)質(zhì)量。在資源共享的時(shí)代，在校園環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)信息的集中管理，分散操作，信息資源共享，實(shí)現(xiàn)管理一體化、無紙化、信息化和綜合化的管理是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)師生、生生之間互相分享資源，提高資源的利用效率。

2 系統(tǒng)分析

2.1 需求分析

實(shí)習(xí)控制網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)要求能夠?qū)ш?duì)教師、實(shí)習(xí)學(xué)生等各個(gè)方面的實(shí)習(xí)情況進(jìn)行有效管理，因此將本系統(tǒng)分成多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)，從而最終實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)的完備性、系統(tǒng)性；同時(shí)著手對(duì)多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，使得管理系統(tǒng)的整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰、條理清楚，有利于系統(tǒng)后期的維護(hù)與管理，以及方便后期對(duì)系統(tǒng)的升級(jí)和更新。

本系統(tǒng)以用戶為中心進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)，針對(duì)系統(tǒng)的不同用戶而言，其系統(tǒng)的使用用戶包括系統(tǒng)的管理員、帶隊(duì)教師和實(shí)習(xí)學(xué)生，所以將本系統(tǒng)劃分成包括管理員子系統(tǒng)、帶隊(duì)教師子系統(tǒng)和實(shí)習(xí)學(xué)生子系統(tǒng)3個(gè)子系統(tǒng)。

2.1.1 管理員子系統(tǒng)

管理員經(jīng)過系統(tǒng)操作，在后臺(tái)可以進(jìn)行管理學(xué)生、教師、管理員的基本信息。包括個(gè)人信息查詢、用戶登錄、密碼修改、后臺(tái)維護(hù)等一系列操作。

2.1.2 帶隊(duì)教師子系統(tǒng)

教師可以通過本系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)習(xí)控制網(wǎng)的具體工作。教師可以登錄本系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)布院系實(shí)習(xí)的安排，同時(shí)查詢控制點(diǎn)預(yù)約情況，進(jìn)行修改刪除、審核實(shí)習(xí)學(xué)生的選點(diǎn)信息；集中處理實(shí)習(xí)學(xué)生的申請(qǐng)、發(fā)布新聞與通知；帶隊(duì)教師可以查看本班學(xué)生的信息，以及解答學(xué)生的疑問。帶隊(duì)教師子系統(tǒng)同時(shí)要求對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)成績(jī)進(jìn)行錄入和查看，進(jìn)行管理子系統(tǒng)，教師可以通過輸入不同關(guān)鍵字對(duì)學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行查詢與基本統(tǒng)計(jì)等。

2.1.3 實(shí)習(xí)生子系統(tǒng)

實(shí)習(xí)學(xué)生子系統(tǒng)可以在界面上進(jìn)行個(gè)人賬號(hào)登錄，瀏覽和查看帶隊(duì)教師發(fā)布的通知和實(shí)習(xí)報(bào)告，分散實(shí)習(xí)申請(qǐng)?zhí)峤?，?shí)習(xí)生選點(diǎn)以及查看控制點(diǎn)的預(yù)約情況，上傳實(shí)習(xí)成果，必要時(shí)可以對(duì)相應(yīng)的成果進(jìn)行修改，還可以實(shí)現(xiàn)按照自己的賬號(hào)或者姓名對(duì)自己的實(shí)習(xí)成績(jī)進(jìn)行查詢等。

2.2 系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)

實(shí)習(xí)控制網(wǎng)管理系統(tǒng)提供的服務(wù)具體包括，教師及其管理人員可以通過該系統(tǒng)輸入本學(xué)期的實(shí)習(xí)控制網(wǎng)已知數(shù)據(jù)有成果數(shù)據(jù)和控制點(diǎn)布置圖；教師可以查看控制網(wǎng)預(yù)約情況，還可以在查看控制網(wǎng)預(yù)約的情況下進(jìn)行控制點(diǎn)的預(yù)約操作，若該導(dǎo)線網(wǎng)預(yù)約發(fā)生沖突情況，將拒絕預(yù)約并給出提示；教師可以通過本系統(tǒng)查看學(xué)生的實(shí)習(xí)成果以及對(duì)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)；學(xué)生可以從網(wǎng)站上直接下載測(cè)量已知數(shù)據(jù)和測(cè)量要求；學(xué)生可以通過本系統(tǒng)查看本班級(jí)實(shí)習(xí)區(qū)域及控制點(diǎn)分布略圖；學(xué)生可以按要求提交實(shí)習(xí)成果和測(cè)繪成圖；學(xué)生可通過本系統(tǒng)查看教師批改建議和實(shí)習(xí)成績(jī)。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

為系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分的工作制定了進(jìn)度安排：實(shí)習(xí)控制網(wǎng)管理系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)硬件，系統(tǒng)軟件的選擇，功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的輸入和輸出設(shè)計(jì)，確定系統(tǒng)編碼。

3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)總功能結(jié)構(gòu)包括對(duì)功能結(jié)構(gòu)圖、子系統(tǒng)和模塊的劃分，信息系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì)等的確定，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。在對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)時(shí)應(yīng)遵循自上向下的原則、模塊化原則、分解協(xié)調(diào)原則、明確性原則、抽象原則，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)習(xí)控制網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

圖1為教師“預(yù)約”系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖。教師輸入密碼，登錄系統(tǒng)，密碼正確后，教師可以查看控制點(diǎn)的預(yù)約情況，在控制點(diǎn)的使用時(shí)間不沖突和合理的情況下，教師方可進(jìn)行控制點(diǎn)的預(yù)約；教師根據(jù)實(shí)習(xí)要求進(jìn)行控制點(diǎn)的成果預(yù)約，最終預(yù)約的成果教師可以自行查看并且預(yù)約的結(jié)果會(huì)自動(dòng)存入在學(xué)生查詢信息的數(shù)據(jù)庫(kù)里，方便學(xué)生查看。教師“預(yù)約”系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程簡(jiǎn)單，具有特殊的變換功能，方便用戶使用，服務(wù)效率較高。

圖2是學(xué)生“查詢”系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖。實(shí)習(xí)學(xué)生登錄系統(tǒng)，通過驗(yàn)證后，可查詢教師已經(jīng)預(yù)約成功的控制點(diǎn)情況，學(xué)生可以通過本系統(tǒng)查看實(shí)習(xí)要求，下載實(shí)習(xí)起始數(shù)據(jù)和實(shí)習(xí)報(bào)告，以及上傳實(shí)習(xí)成果，查看實(shí)習(xí)成績(jī)。

對(duì)教師以及學(xué)生子系統(tǒng)的流程圖進(jìn)行分析，從左到右，確定“登錄系統(tǒng)”是輸入部分；教師模塊的“控制點(diǎn)記錄查詢”和“預(yù)約系統(tǒng)”2個(gè)加工以及學(xué)生模塊的“控制點(diǎn)預(yù)約成果查詢”和“起算數(shù)據(jù)下載”2個(gè)加工為變換流，確定“成果顯示”和“實(shí)習(xí)成果提交”作為輸出部分；其余2部分是輸入流和輸出流。

將2個(gè)數(shù)據(jù)流程圖映射到模塊結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)步驟應(yīng)該包括教師和學(xué)生的需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4個(gè)階段。

在調(diào)查和分析學(xué)生、教師的實(shí)習(xí)情況和實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)使用情況的基礎(chǔ)上，了解學(xué)生信息、教師信息、控制點(diǎn)信息、實(shí)習(xí)成績(jī)等數(shù)據(jù)情況，對(duì)整個(gè)實(shí)習(xí)過程進(jìn)行分析，從而分析出學(xué)生和教師的需求進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以形成實(shí)習(xí)需求分析。

概念結(jié)構(gòu)分析是基于對(duì)實(shí)習(xí)過程的分析，將現(xiàn)實(shí)世界轉(zhuǎn)變成概念世界。數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模型實(shí)際上就是實(shí)體聯(lián)系E-R模型。

3.2.1 標(biāo)識(shí)實(shí)體

對(duì)于一個(gè)基于某學(xué)院實(shí)習(xí)控制網(wǎng)管理系統(tǒng)，最基本的實(shí)體必須包含有教師、學(xué)生，以及實(shí)習(xí)所需要的控制點(diǎn)信息。

3.2.2 劃分和確定關(guān)系

教師和控制點(diǎn)信息之間，存在“預(yù)約”關(guān)系，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是1∶1的關(guān)系；學(xué)生和控制點(diǎn)信息之間，存在“實(shí)習(xí)使用”關(guān)系，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是1∶1的關(guān)系。

3.2.3 確定實(shí)體的屬性

3.2.3.1 教師

教工號(hào)，姓名，性別，所在學(xué)院，教授班級(jí)，任課課程，所選控制點(diǎn)點(diǎn)名，初始密碼，備注。

3.2.3.2 學(xué)生

學(xué)號(hào)，姓名，性別，學(xué)院，專業(yè)班級(jí)，實(shí)習(xí)控制點(diǎn)點(diǎn)名，備注。

3.2.3.3 控制點(diǎn)

名稱，起算坐標(biāo)，起算方位角，導(dǎo)線邊長(zhǎng)。

3.2.3.4 聯(lián)系的屬性

預(yù)約成果；實(shí)習(xí)成績(jī)。

3.2.4 畫出E-R模型(選擇部分屬性)

如圖4所示。

3.3 輸入與輸出設(shè)計(jì)

在對(duì)系統(tǒng)的輸入和輸出設(shè)計(jì)與開發(fā)時(shí)，選擇設(shè)計(jì)系統(tǒng)的輸出功能，設(shè)計(jì)輸入功能，對(duì)于絕大多數(shù)的用戶而言，輸出用戶可以用于評(píng)價(jià)系統(tǒng)開發(fā)目的和評(píng)估使用效果。雖然一些用戶可以直接使用系統(tǒng)，但是使用輸入系統(tǒng)則是必要的。輸出的設(shè)計(jì)應(yīng)該需要滿足教師學(xué)生的使用規(guī)范，以達(dá)到師生的輸出需求，同時(shí)輸出的設(shè)計(jì)還應(yīng)達(dá)到準(zhǔn)確、快速、直觀的目的，以方便教師的教學(xué)和學(xué)生的成果展示。

在經(jīng)過周密的調(diào)查后，分析實(shí)際的實(shí)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)，考慮需要滿足教師和學(xué)生的需求后，對(duì)本系統(tǒng)的輸出功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，綜合考慮了多種輸出設(shè)備和輸出方式，輸出的設(shè)計(jì)包括輸出的內(nèi)容、方式及其標(biāo)準(zhǔn)的輸出格式，輸出的內(nèi)容要符合標(biāo)準(zhǔn)，滿足教學(xué)實(shí)習(xí)評(píng)價(jià)的需要，可以是表格、文檔形式，易于師生查看。本系統(tǒng)的輸出設(shè)備采用的是顯示器和打印機(jī)，輸出格式為表格形式，其中采用U盤、普通白紙、移動(dòng)硬盤等為輸出介質(zhì)。本系統(tǒng)的輸出內(nèi)容包括教師預(yù)約控制點(diǎn)情況、實(shí)習(xí)成果情況、學(xué)生實(shí)習(xí)成績(jī)的打印等。本系統(tǒng)基本上具有合格的輸出數(shù)據(jù)，充分考慮和利用了輸出設(shè)備的功能，達(dá)到了輸出評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的要求，能為教師和學(xué)生提供便捷、準(zhǔn)確的實(shí)習(xí)服務(wù)。

4 小結(jié)

本系統(tǒng)方便了實(shí)習(xí)師生，帶隊(duì)教師無需通過口頭通知學(xué)生實(shí)習(xí)情況以及實(shí)習(xí)要求，無需再印刷實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)、實(shí)習(xí)報(bào)告等紙質(zhì)材料，可直接通過系統(tǒng)預(yù)約。本系統(tǒng)基本上能夠滿足原設(shè)計(jì)的要求，操作簡(jiǎn)單，界面簡(jiǎn)潔，結(jié)果呈現(xiàn)精煉。程序運(yùn)行后可直接選擇所要進(jìn)行的操作選項(xiàng)，教師自動(dòng)進(jìn)入預(yù)約控制點(diǎn)界面、信息查詢界面和信息編輯界面，減少了學(xué)生、教師輸入的麻煩。教師可以上傳實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)、實(shí)習(xí)要求和進(jìn)行控制點(diǎn)預(yù)約等工作；學(xué)生可以通過本系統(tǒng)自由查詢實(shí)習(xí)要求，下載實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)等相關(guān)內(nèi)容。實(shí)習(xí)結(jié)束后，學(xué)生無需提交傳統(tǒng)的紙質(zhì)版實(shí)習(xí)結(jié)果，可直接通過系統(tǒng)提交實(shí)習(xí)結(jié)果，更加方便快捷；教師也可以很直觀明了地檢查學(xué)生的實(shí)習(xí)成果，避免了紙質(zhì)版數(shù)據(jù)所帶來的影響；教師在本系統(tǒng)內(nèi)錄入學(xué)生的實(shí)習(xí)成績(jī)，學(xué)生可自行查看自己的成績(jī)。

系統(tǒng)目前還不成熟，只能查看實(shí)習(xí)所需要的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，實(shí)習(xí)區(qū)域地圖等圖片信息還不能進(jìn)行查看；只能保證所有導(dǎo)線網(wǎng)在同一使用時(shí)間中不發(fā)生沖突，接下來的研究方向可以將實(shí)習(xí)控制網(wǎng)的使用時(shí)間囊括到本系統(tǒng)中，使此系統(tǒng)更加完善。