基于ｗｅｂ的院級實(shí)驗中心排課系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

1、<p>　　基于Ｗｅｂ的院級實(shí)驗中心排課系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)</p><p>　　摘要：以高校院級實(shí)驗中心排課管理工作為研究對象，在對其工作特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，利用JSP及SQL-SERVER數(shù)據(jù)庫技術(shù)，設(shè)計并開發(fā)了基于Web的院級實(shí)驗中心排課管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的運(yùn)行使實(shí)驗中心排課工作更加定量化、規(guī)范化、信息化，提高了實(shí)驗資源的利用效率。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：院級實(shí)驗中心；

2、排課管理；數(shù)據(jù)庫；Web </p><p>　　Abstract:The paper makes a study on Webbased coursearrangement system. It analyzes the application of the technology of JSP and SQLSERVER to the coursearrangement system design. T

3、he operation of Webbased coursearrangement system improves the laboratory equipment efficiency. </p><p>　　Key words:collegelevel laboratory; course arrangement; database; Web </p><p>　　我國傳統(tǒng)的

4、院級實(shí)驗管理尤其是實(shí)驗中心的實(shí)驗排課管理主要是以人工方式進(jìn)行的，在耗費(fèi)大量人力的同時存在著工作繁瑣，查詢統(tǒng)計不方便等弊端，達(dá)不到令人滿意的效果。以南京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理實(shí)驗中心為例，可供同時使用的實(shí)驗室有5個，由于實(shí)驗教學(xué)的特點(diǎn)，每門實(shí)驗課程每周使用的實(shí)驗室和實(shí)驗時間都不固定，為滿足6個系近10專業(yè)各學(xué)期計劃內(nèi)的每周幾十個班次的上機(jī)實(shí)驗需要，中心在每學(xué)期開學(xué)前都要花費(fèi)很大精力安排每周實(shí)驗課程表。另外，為滿足實(shí)驗教師平時頻繁調(diào)課、加課的需要

5、，還要設(shè)專人接聽電話，登記加調(diào)課情況，調(diào)整課表。工作人員普遍表示用人工方式完成該工作既煩瑣，效率又低，效果也不好。如何提高實(shí)驗中心排課的智能化管理水平一直是實(shí)驗中心管理工作的重點(diǎn)之一，筆者就實(shí)驗中心排課管理的特點(diǎn)及相關(guān)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)施方面的問題做初步探討。 </p><p>　　一、實(shí)驗中心實(shí)驗課排課特點(diǎn) </p><p>　　一般實(shí)驗中心采用的管理模式是院設(shè)實(shí)驗中心，實(shí)驗中心下設(shè)若干

6、個實(shí)驗室，實(shí)驗中心對各實(shí)驗室的排課、設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度管理［1］。南京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院實(shí)驗中心排課管理的具體流程是：根據(jù)從教務(wù)工作機(jī)構(gòu)下達(dá)的實(shí)驗、實(shí)踐教學(xué)任務(wù)通知書，結(jié)合教學(xué)實(shí)驗大綱、各實(shí)驗室所能開出的實(shí)驗項目，進(jìn)行實(shí)驗教學(xué)總體安排與管理，同時匯總各實(shí)驗室的實(shí)驗數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析統(tǒng)計，按要求上報教務(wù)設(shè)備主管部門。與高校日常理論教學(xué)排課相比，實(shí)驗中心的實(shí)驗排課工作有其自身的特殊性。 </p><p>　　(1)實(shí)驗

7、排課安排限制較多。由于現(xiàn)在高校大班化教學(xué)比較多，受各自班級的課程制約，許多課程的實(shí)驗課時間被限制在很少幾個或唯一的時間段內(nèi)。 </p><p>　　(2)實(shí)驗時間不規(guī)律。主要指上實(shí)驗課時間可以有多樣性(不僅有單雙周的不同，而且有的只上半學(xué)期，甚至只上幾周)以及上實(shí)驗課時間具有多變性(調(diào)課頻繁，臨時加課或停課較多)。 </p><p>　　(3)實(shí)驗項目的不固定性。由于現(xiàn)在高校專業(yè)設(shè)置（

8、尤其是人文經(jīng)管類專業(yè)）根據(jù)社會需要變化較快, 新的應(yīng)用軟件也就不斷增加，因此實(shí)驗項目也就要不斷調(diào)整，相關(guān)實(shí)驗室的實(shí)驗環(huán)境需要不斷調(diào)整。 </p><p>　　(4)實(shí)驗室資源相對稀缺性。由于我國高校在長期的建設(shè)中對實(shí)驗室建設(shè)投入不足，往往每個學(xué)生平均實(shí)驗面積達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此實(shí)驗室常常不夠用。 </p><p>　　由于這些特殊性給實(shí)驗中心的排課增加了難度。筆者根據(jù)工作實(shí)踐，認(rèn)為利用

9、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計與開發(fā)“實(shí)驗中心排課管理系統(tǒng)”是對實(shí)驗排課問題解決的一種嘗試。利用計算機(jī)排課的實(shí)質(zhì)是在傳統(tǒng)排課經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，利用計算機(jī)模擬人腦，探討排課的思維規(guī)律和抉擇方案。排課問題也可以歸納為組合優(yōu)化問題。［2］ </p><p><b>　　二、系統(tǒng)總體設(shè)計 </b></p><p>　　本系統(tǒng)在總體上主要由以下幾個功能模塊組成： </p>&

10、lt;p>　　(1)系統(tǒng)維護(hù)模塊。該模塊主要是對系統(tǒng)中需要用到的一些參數(shù)進(jìn)行預(yù)先設(shè)置或重新配置及對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，它包括系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、代碼維護(hù)和數(shù)據(jù)維護(hù)三部分。 </p><p>　　(2)用戶管理模塊。該模塊主要是提供對系統(tǒng)使用者的名稱、密碼、權(quán)限以及所屬群組等信息進(jìn)行管理，確保信息的安全保密性。本系統(tǒng)的用戶主要有三類：系統(tǒng)管理員、普通用戶、實(shí)驗教師。 </p><p>

11、;　　(3)實(shí)驗排課管理基礎(chǔ)模塊。該模塊是管理實(shí)驗排課的基礎(chǔ)信息，主要提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入、修改、刪除、瀏覽等功能。實(shí)驗排課管理基礎(chǔ)模塊由實(shí)驗大綱管理、實(shí)驗教學(xué)任務(wù)書管理、實(shí)驗教師等信息管理子模塊組成。 </p><p>　　(4)課表管理模塊。該模塊功能是實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗課程的自動安排和手動修改，主要包括課表自動生成、課表預(yù)約管理等三個子模塊。 </p><p>　　(5)統(tǒng)計分析模塊。該統(tǒng)

12、計分析模塊根據(jù)信息錄入模塊中錄入的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，統(tǒng)計匯總出二次信息，用于管理決策。統(tǒng)計分析模塊包括歷年實(shí)驗項目開設(shè)統(tǒng)計分析、歷年實(shí)驗教學(xué)學(xué)時統(tǒng)計分析等內(nèi)容。 </p><p>　　(6)報表生成模塊。該模塊主要是產(chǎn)生實(shí)驗中心需要的各種標(biāo)準(zhǔn)報表，包括實(shí)驗教學(xué)任務(wù)書、實(shí)驗課表、實(shí)驗教學(xué)統(tǒng)計表的電子賬冊等。 </p><p>　　三、課表管理模塊詳細(xì)設(shè)計 </p><p&g

13、t;　　該模塊是本系統(tǒng)中的主要功能模塊，實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗室、實(shí)驗設(shè)備、實(shí)驗時間、實(shí)驗班級名稱、實(shí)驗指導(dǎo)教師、實(shí)驗課程名稱、實(shí)驗項目等方面的安排。主要包括課表自動生成、課表預(yù)約管理及人工手動調(diào)整等三個子模塊。在該模塊設(shè)計中主要解決如下問題：  　　 </p><p>　　(1)課表自動生成的基本策略。本系統(tǒng)自動排課的基本策略是摸清底數(shù)、總體平衡、分類選優(yōu)、逐步逼近。［3］其實(shí)現(xiàn)過程有以下幾個步驟：排課前，首先對所提交

14、的全部實(shí)驗、實(shí)習(xí)任務(wù)書進(jìn)行必要的統(tǒng)計，以便摸清底數(shù)，并在必要時通過修改任務(wù)書，使需求總體平衡；然后，根據(jù)經(jīng)驗和有關(guān)統(tǒng)計，進(jìn)行必要的分類，并建立相關(guān)的“排課知識庫”和“排課策略庫”，制定選優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)；最后，采取逐步逼近的方法使要求高的實(shí)驗優(yōu)先安排(比如只有極少數(shù)實(shí)驗室可以安排的實(shí)驗等)，如果有限定時間的實(shí)驗，則將其優(yōu)先試排之后，再排其他實(shí)驗。具體做法是將限定時間的實(shí)驗劃分相應(yīng)的時間段，并按時間段依次選優(yōu)試排，即首先排限定唯一時間的實(shí)驗，然后排

15、限定幾個可選時間的實(shí)驗；限制相同時間的實(shí)驗，在所限時間段內(nèi)統(tǒng)一安排；當(dāng)所有限定時間的實(shí)驗排完之后，再按照人數(shù)多少依次排其他的實(shí)驗。 </p><p>　　(2)實(shí)驗課網(wǎng)絡(luò)預(yù)約管理?；赪eb模式下的實(shí)驗課表的“開放預(yù)約式”［4］管理是本系統(tǒng)的一個特色。實(shí)驗課表預(yù)約管理一般是實(shí)驗教師根據(jù)本人課程的教學(xué)進(jìn)度，按相關(guān)實(shí)驗項目的實(shí)驗學(xué)時數(shù)，根據(jù)實(shí)驗室的使用情況向?qū)嶒炛行念A(yù)約申請相關(guān)實(shí)驗室的使用。由系統(tǒng)管理員通過該系統(tǒng)中

16、審批功能自動對課表進(jìn)行修改。該過程通過網(wǎng)絡(luò)即瀏覽器操作實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　按照要求本學(xué)期有實(shí)驗教學(xué)任務(wù)的實(shí)驗教師登錄系統(tǒng)后才有權(quán)使用課表的預(yù)約該管理子系統(tǒng)，提交預(yù)約申請。實(shí)驗教師所要預(yù)約的實(shí)驗課表信息主要包括實(shí)驗室名稱、實(shí)驗項目名稱、日期、時間段等。預(yù)約時實(shí)驗室名稱、實(shí)驗課程、實(shí)驗項目名稱、預(yù)約日期、預(yù)約實(shí)驗時間段這些系統(tǒng)參數(shù)在系統(tǒng)設(shè)置中都已設(shè)置完成，所以會顯示在預(yù)約申請頁面相應(yīng)的文本框中，實(shí)驗教師選

17、擇完畢點(diǎn)擊確定按鈕后，系統(tǒng)會將該申請?zhí)峤幌到y(tǒng)管理員審批，系統(tǒng)管理人員在其特定的用戶界面下會接到不同的實(shí)驗教師提交的若干預(yù)約申請，系統(tǒng)管理員會通過審批管理子模塊對申請一一進(jìn)行模擬運(yùn)算。如果實(shí)驗教師提出預(yù)約的實(shí)驗安排可以落實(shí)，就通過審批并自動對原有的實(shí)驗課程表按預(yù)約申請要求進(jìn)行修改，同時向?qū)嶒灲處煱l(fā)出審批通過信息，如果不能落實(shí)安排，則向相關(guān)實(shí)驗教師發(fā)出審批未通過信息，并可附言未通過的原因，提示實(shí)驗教師另行預(yù)約。 </p>&l

18、t;p>　　四、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與運(yùn)行效果 </p><p>　　鑒于實(shí)驗中心實(shí)驗排課管理需要極強(qiáng)的即時性與公開性，為此建設(shè)一個基于Web模式的院級管理信息系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本系統(tǒng)的開發(fā)采用了微軟公司的JSP技術(shù)，突出其使用方便和維護(hù)簡單的特點(diǎn)。 </p><p>　　本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用SQL-SERVER 2000。數(shù)據(jù)庫中有近20類表，要保證數(shù)據(jù)的可擴(kuò)展性、靈活性和表間數(shù)據(jù)的

19、完整與一致性［5］，外碼約束是一個數(shù)據(jù)庫設(shè)計不可缺少的一部分。該系統(tǒng)中外碼約束通過定義數(shù)據(jù)庫表間的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)以實(shí)驗教學(xué)任務(wù)表為例加以說明。實(shí)驗教學(xué)任務(wù)表中設(shè)有實(shí)驗課程編號、實(shí)驗教師工號、學(xué)期編號等關(guān)鍵字段，這些字段需要與實(shí)驗課程表中主關(guān)鍵字段實(shí)驗課程編號、實(shí)驗教師基本信息表中主關(guān)鍵字段教師工號、學(xué)期表中的主關(guān)鍵字段學(xué)期編號建立關(guān)系，以保證相關(guān)表中主、外關(guān)鍵字段中數(shù)據(jù)的完整與一致性。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中這種關(guān)系非常多，在此就不一一列舉了。

20、</p><p>　　通過本系統(tǒng)的開發(fā)運(yùn)行，達(dá)到了以下的效果：（1）合理利用實(shí)驗資源，提高實(shí)驗資源的利用效率；（2）提高管理水平，改善決策支持，從而能迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行實(shí)驗資源供需動態(tài)分析，適時滿足教學(xué)、科研需要，從而使院級實(shí)驗中心管理與決策工作更加定量化、規(guī)范化、信息化、科學(xué)化。 </p><p>　　總之，實(shí)驗室排課管理是一項系統(tǒng)工程。作為高等院校的院級實(shí)驗中心，更應(yīng)該用現(xiàn)代化科學(xué)管理的

21、理論為指導(dǎo)，結(jié)合自身特點(diǎn)，從實(shí)際工作出發(fā)采取有效措施加強(qiáng)排課管理。該系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)是對院級實(shí)驗室排課管理的一種嘗試。 </p><p><b>　　 </b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　?。?］ 何永琴.經(jīng)濟(jì)管理綜合實(shí)驗中心運(yùn)行工作的探索［J］.嘉興學(xué)院學(xué)報,2005（S1）

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