基于ｗｅｂ的院級(jí)實(shí)驗(yàn)中心排課系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

1、<p>　　基于Ｗｅｂ的院級(jí)實(shí)驗(yàn)中心排課系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)</p><p>　　摘要：以高校院級(jí)實(shí)驗(yàn)中心排課管理工作為研究對(duì)象，在對(duì)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(jì)并開發(fā)了基于Web的院級(jí)實(shí)驗(yàn)中心排課管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)的運(yùn)行使實(shí)驗(yàn)中心排課工作更加定量化、規(guī)范化、信息化，提高了實(shí)驗(yàn)資源的利用效率。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：院級(jí)實(shí)驗(yàn)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(jí)實(shí)驗(yàn)管理尤其是實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)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(shí)存在著工作繁瑣，查詢統(tǒng)計(jì)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(yàn)中心為例，可供同時(shí)使用的實(shí)驗(yàn)室有5個(gè)，由于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)，每門實(shí)驗(yàn)課程每周使用的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)時(shí)間都不固定，為滿足6個(gè)系近10專業(yè)各學(xué)期計(jì)劃內(nèi)的每周幾十個(gè)班次的上機(jī)實(shí)驗(yàn)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(yàn)課程表。另外，為滿足實(shí)驗(yàn)教師平時(shí)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(yàn)中心排課的智能化管理水平一直是實(shí)驗(yàn)中心管理工作的重點(diǎn)之一，筆者就實(shí)驗(yàn)中心排課管理的特點(diǎn)及相關(guān)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施方面的問題做初步探討。 </p><p>　　一、實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)課排課特點(diǎn) </p><p>　　一般實(shí)驗(yàn)中心采用的管理模式是院設(shè)實(shí)驗(yàn)中心，實(shí)驗(yàn)中心下設(shè)若干

6、個(gè)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)中心對(duì)各實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)、實(shí)踐教學(xué)任務(wù)通知書，結(jié)合教學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱、各實(shí)驗(yàn)室所能開出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)總體安排與管理，同時(shí)匯總各實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，按要求上報(bào)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(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)排課工作有其自身的特殊性。 </p><p>　　(1)實(shí)驗(yàn)

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(jí)的課程制約，許多課程的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間被限制在很少幾個(gè)或唯一的時(shí)間段內(nèi)。 </p><p>　　(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)間不規(guī)律。主要指上實(shí)驗(yàn)課時(shí)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(yàn)課時(shí)間具有多變性(調(diào)課頻繁，臨時(shí)加課或停課較多)。 </p><p>　　(3)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)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(huì)需要變化較快, 新的應(yīng)用軟件也就不斷增加，因此實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也就要不斷調(diào)整，相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)環(huán)境需要不斷調(diào)整。 </p><p>　　(4)實(shí)驗(yàn)室資源相對(duì)稀缺性。由于我國高校在長期的建設(shè)中對(duì)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入不足，往往每個(gè)學(xué)生平均實(shí)驗(yàn)面積達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此實(shí)驗(yàn)室常常不夠用。 </p><p>　　由于這些特殊性給實(shí)驗(yàn)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(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)與開發(fā)“實(shí)驗(yàn)中心排課管理系統(tǒng)”是對(duì)實(shí)驗(yàn)排課問題解決的一種嘗試。利用計(jì)算機(jī)排課的實(shí)質(zhì)是在傳統(tǒng)排課經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用計(jì)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(jì) </b></p><p>　　本系統(tǒng)在總體上主要由以下幾個(gè)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(duì)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(duì)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(duì)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(yàn)教師。 </p><p>

11、;　　(3)實(shí)驗(yàn)排課管理基礎(chǔ)模塊。該模塊是管理實(shí)驗(yàn)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(yàn)排課管理基礎(chǔ)模塊由實(shí)驗(yàn)大綱管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)書管理、實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)課程的自動(dòng)安排和手動(dòng)修改，主要包括課表自動(dòng)生成、課表預(yù)約管理等三個(gè)子模塊。 </p><p>　　(5)統(tǒng)計(jì)分析模塊。該統(tǒng)

12、計(jì)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(jì)匯總出二次信息，用于管理決策。統(tǒng)計(jì)分析模塊包括歷年實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)統(tǒng)計(jì)分析、歷年實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析等內(nèi)容。 </p><p>　　(6)報(bào)表生成模塊。該模塊主要是產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)中心需要的各種標(biāo)準(zhǔn)報(bào)表，包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)書、實(shí)驗(yàn)課表、實(shí)驗(yàn)教學(xué)統(tǒng)計(jì)表的電子賬冊(cè)等。 </p><p>　　三、課表管理模塊詳細(xì)設(shè)計(jì) </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(duì)實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)班級(jí)名稱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師、實(shí)驗(yàn)課程名稱、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等方面的安排。主要包括課表自動(dòng)生成、課表預(yù)約管理及人工手動(dòng)調(diào)整等三個(gè)子模塊。在該模塊設(shè)計(jì)中主要解決如下問題：  　　 </p><p>　　(1)課表自動(dòng)生成的基本策略。本系統(tǒng)自動(dòng)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(gè)步驟：排課前，首先對(duì)所提交

14、的全部實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)任務(wù)書進(jìn)行必要的統(tǒng)計(jì)，以便摸清底數(shù)，并在必要時(shí)通過修改任務(wù)書，使需求總體平衡；然后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行必要的分類，并建立相關(guān)的“排課知識(shí)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(yàn)優(yōu)先安排(比如只有極少數(shù)實(shí)驗(yàn)室可以安排的實(shí)驗(yàn)等)，如果有限定時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，則將其優(yōu)先試排之后，再排其他實(shí)驗(yàn)。具體做法是將限定時(shí)間的實(shí)驗(yàn)劃分相應(yīng)的時(shí)間段，并按時(shí)間段依次選優(yōu)試排，即首先排限定唯一時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，然后排

15、限定幾個(gè)可選時(shí)間的實(shí)驗(yàn)；限制相同時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，在所限時(shí)間段內(nèi)統(tǒng)一安排；當(dāng)所有限定時(shí)間的實(shí)驗(yàn)排完之后，再按照人數(shù)多少依次排其他的實(shí)驗(yàn)。 </p><p>　　(2)實(shí)驗(yàn)課網(wǎng)絡(luò)預(yù)約管理?；赪eb模式下的實(shí)驗(yàn)課表的“開放預(yù)約式”［4］管理是本系統(tǒng)的一個(gè)特色。實(shí)驗(yàn)課表預(yù)約管理一般是實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)本人課程的教學(xué)進(jìn)度，按相關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的使用情況向?qū)嶒?yàn)中心預(yù)約申請(qǐng)相關(guān)實(shí)驗(yàn)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(dòng)對(duì)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(yàn)教學(xué)任務(wù)的實(shí)驗(yàn)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(qǐng)。實(shí)驗(yàn)教師所要預(yù)約的實(shí)驗(yàn)課表信息主要包括實(shí)驗(yàn)室名稱、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、日期、時(shí)間段等。預(yù)約時(shí)實(shí)驗(yàn)室名稱、實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、預(yù)約日期、預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)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(huì)顯示在預(yù)約申請(qǐng)頁面相應(yīng)的文本框中，實(shí)驗(yàn)教師選

17、擇完畢點(diǎn)擊確定按鈕后，系統(tǒng)會(huì)將該申請(qǐng)?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(huì)接到不同的實(shí)驗(yàn)教師提交的若干預(yù)約申請(qǐng)，系統(tǒng)管理員會(huì)通過審批管理子模塊對(duì)申請(qǐng)一一進(jìn)行模擬運(yùn)算。如果實(shí)驗(yàn)教師提出預(yù)約的實(shí)驗(yàn)安排可以落實(shí)，就通過審批并自動(dòng)對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)課程表按預(yù)約申請(qǐng)要求進(jìn)行修改，同時(shí)向?qū)嶒?yàn)教師發(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(yàn)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(yàn)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(yàn)中心實(shí)驗(yàn)排課管理需要極強(qiáng)的即時(shí)性與公開性，為此建設(shè)一個(gè)基于Web模式的院級(jí)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(jiǎn)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(gè)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)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(yàn)教學(xué)任務(wù)表為例加以說明。實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)表中設(shè)有實(shí)驗(yàn)課程編號(hào)、實(shí)驗(yàn)教師工號(hào)、學(xué)期編號(hào)等關(guān)鍵字段，這些字段需要與實(shí)驗(yàn)課程表中主關(guān)鍵字段實(shí)驗(yàn)課程編號(hào)、實(shí)驗(yàn)教師基本信息表中主關(guān)鍵字段教師工號(hào)、學(xué)期表中的主關(guān)鍵字段學(xué)期編號(hào)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(yàn)資源，提高實(shí)驗(yàn)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(yàn)資源供需動(dòng)態(tài)分析，適時(shí)滿足教學(xué)、科研需要，從而使院級(jí)實(shí)驗(yàn)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(yàn)室排課管理是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。作為高等院校的院級(jí)實(shí)驗(yàn)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(jì)與開發(fā)是對(duì)院級(jí)實(shí)驗(yàn)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(yàn)中心運(yùn)行工作的探索［J］.嘉興學(xué)院學(xué)報(bào),2005（S1）

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