高校教务管理系统的设计与实现

　　【摘要】要实现教务智能化管理，一套完整实用的教务管理系统是不可缺少的。本设计现有的教务管理系统出发，设计出了一套完整有机的系统。该系统不仅可以进行相关的班级、教室、课程、教学进行智能化管理，而且其他用户也可通过浏览器及时查看各种通知、公告及各种文件的下载实现了不同用户间的通信。
　　【关键词】高校  教务管理系统  设计
　　一、研究背景
　　 近年来，随着计算机的不断发展与普及，高校的信息化建设也取得了很大的成绩。其中教务管理系统的出现实现了高校教务管理的信息化、系统化、规范化，提高了高校的教学管理水平与办公效率，教务管理系统也成为高校信息化建设的重中之重。然而，成品化的教务管理软件大都解决单一的教学管理问题，往往不符合高校教务管理的实际，而事实上，仅有教学管理的功能的教务软件是没有办法将教务管理使用的效果达到最佳。
　　 本文针对高校教务管理的实际需求，在原有的教务管理系统的基础上，扩展了系统增加了它的功能，以更好地适应高校发展的实际情况。本文其他部分组织如下：第二节详细描述扩展的教务管理系统的体系结构，第三节论述如何依据扩展的体系结构实现教务管理系统。
　　二、扩展的教务管理系统的体系结构
　　 本着最大化教务管理系统使用效益的原则，对现有的教务管理系统做了相应的扩展，其总体功能结构图如图1所示。
　　（一）系统的功能模块
　　（1）文件管理。在日常教学中管理员经常需要分发一些文件或表格给各部门需要的用户，教师也经常打印一些教学文档在老师和学生间传阅。传统教务管理系统或不具备此功能或效率低浪费时间，解决的办法是通过上传电子版的教学文档供学生和老师们及时查看、下载，大大提高教学效率。
　　（2）通信管理。在高校日常工作和学习中，教师与教师、教师与同学、同学与同学之间经常需要交流学习经验，教学经验或其它事宜。传统的教务系统不支持此功能，为此，扩展的教务管理系统提供了这个功能模块，借助此平台已发送小纸条的形式进行通信，同时还可以对联系人进行统一管理。
　　（3）公告管理。通过公告管理模块，管理员可以通过该系统发布和修改教学公告、通知等信息。其他用户则能通过此系统及时查看、浏览校方发布的教务信息。这将比传统方式更加高效更加方便。而一些高校提供了带有公告管理的系统，如OA，却没有将它与教务系统整合，而现在的高校更加重视协同办公能力，更加重视数据资源的共享。我们的系统将这些功能有效的整合，方便用户的操作、提高了办公的效率最终达到提高决策效能的效果。
　　
　　图1  扩展的教务管理系统核心功能模块图
　　（二）系统用例
　　 从用户的需求分析出发，通过对高校用户群体调查分类可将用户大致分为如下四种类型：管理员、教师、学生、辅导员。根据分析作出的系统用例图如图2所示：
　　 可以看到不同的用户其操作的类型、操作权限、操作对象是不同的，其中管理员负责一系列的管理功能，包括班级、教室、课程、教学以及用户的管理，同时可以进行文件、公告、课程的发布以及查看。而教师和学生可以对公告、文件、课程表进行浏览，与此同时，他们之间均可以进行通讯。
　　
　　图2  扩展的教务管理系统用例图
　　三、系统实现
　　（一）系统实现的关键技术
　　 系统是基于B/S的三层体系结构中，表示层、中间层、数据层被分割成三个相对独立的单元。
　　 表示层（Browser）：是位于客户端浏览器，其过程是由客户端的浏览器向Web上的服务器（即中间层）发出服务请求，把发送来的运行结果显示在客户端浏览器上。我们的系统在这一部分的界面布局采用是DIV+CSS进行布局，并借助于Javascript等技术处理一些简单的校验逻辑，实现瘦服务器的效果。
　　 中间层（WebServer）：其作用是用来进行用户服务和数据服务。它的主要功能是处理用户发出的请求，通过对用户身份和数据库存取权限进行验证，把合理的请求借助中间件发送到数据库服务器（即数据层），同时可以把数据层返回的数据再次进行处理并转换成客户端可识别的形式（HTML及各种脚本等）。在此层，数据处理部分采用SERVLET技术与JSP（Java Server Pages）。
　　 数据层（DBServer）：位于最底层，它的作用是存储数据，同时接受中间层的请求，实现对数据库查询、修改、更新等功能及相关服务，并把结果数据返回给中间层。数据层采用mysql，通过JDBC与上层相连。
　　 开发工具采用MyEclipse6.5+Tomcat6.0+MySQL的组合。
　　（二）系统实现需要注意的问题
　　（1）访问控制问题。访问控制是指按用户身份及其所归属的某项定义组来限制用户对某些信息项的访问，或限制对某些控制功能的使用的一种技术。我们的教务管理系统在原有系统的基础上增加新的功能，尽管功能上相对独立，但是新增功能后角色所具有的权限会发生改变，如何制定权限管理规则以适应新的系统变得至关重要。
　　（2）排课算法的基本思想。系统设定每周一到周五安排课程，一天8个课时。所以每周有40节课，将这40节课分为20个时间段t（t1、t2、t3……t20），每次课含两节两个课时。假设系统中的班级为：cl（cl1、cl2、cl3………cln），当前学期某个班开设的课程为c（c1、c2、c3……cn）课程总数为n，每个班课程对应的开课次数为n（n1、n2、n3……nn）。
　　本排课算法借鉴轮转分配算法，根据其原理，从时间t=1开始（星期一第一、二节课）开始，分别为每个班cl（cl1、cl2、cl3………cln），以该班当前学期的课程c（c1、c2、c3……cn）为顺序为一门课安排一次课。以此类推，直到每个班的每门课的开课次数符合n（n1、n2、n3……nn）为止，否则，转向错误页面，提示出错信息。
　　根据实际调研，以及需求分析可知，排课算法中必须有一定的约束条件才能使课表安排的更合理，更人性化。这些约束条件如下：同一个时间t里安排理论课班级的数量不能超过系统实际拥有的普通教室数量，安排实验课的班级数不能超过实验室的数量。同一时间t里同一个老师最多给一个班上课。同一门课程在一个星期有多次课时，两次课之间应有一定间隔。一个班的一门课只能由一位老师教授。教同一门课程的老师所教的班级数尽量相同。
　　四、结语
　　 该系统通过对教务管理系统整合文件管理、公告发布以及通信的功能，实现了信息的及时交互和数据的有效共享，合理的利用了数据资源和平台优势，通过扩展功能，提高了管理效率和管理水平。未来工作将考虑进一步的融合现有学校平台，搭建起统一的数据资源服务中心，有效的发挥高校信息化优势。
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