实验实训室调度管理系统的设计与实现

常州信息职业技术学院 毕业设计（论文）报告目 录摘 要1Abstract2第一章 绪 论31.1 课题来源及选题背景31.1.1课题来源31.1.2 选题背景31.2实验实训室调度管理系统的工作意义31.3实验实训室调度管理系统设计的目的4第二章 需求分析52.1 系统功能需求52.2 系统的设计指标6第三章 系统总体设计方案及可行性分析73.1 设计方案73.2 可行性分析7第四章 系统功能结构设计84.1系统主要功能模块描述84.2 系统功能结构图94.3 用户管理模块功能9第五章 系统化的整体框架设计11第六章 系统的软硬件选择126.1 系统硬件的选择126.2 系统软件平台的选择12第七章 数据库设计137.1 系统设计方法137.2 数据库的设计147.2.1 关系数据库设计的基本原则147.2.2 数据库系统设计架构157.2.3 表设计16第八章 系统界面设计189.1 教师用户管理模块设计209.2 基础信息维护者模块设计229.3 实验室管理员模块设计249.4实训资源调度者管理模块的设计24第十章 查询及统计系统的设计26总 结28参考文献29致 谢30实验实训室调度管理系统的设计与实现实验实训室调度管理系统的设计与实现摘要：近年来，随着网络技术与计算机技术的不断发展，数据库技术的进一步成熟，高校的信息化进程也在不断的推进。高校实验实训室调度管理是目前高等学校实施教育信息化的一个主要内容，如何构造一个高效率、交互性和一体化实验实训室调度管理系统,是高校管理者和教育信息技术专业人员追求的目标。系统采用基于B/S架构进行设计，实现不同人员，从不同地点，以不同的接入方式访问和操作共同的数据库，即实现多级用户管理。结合数据库的安全管理和平台本身的安全策略设计，有效地保护数据平台和管理访问权限，服务器数据也很安全。利用Ajax技术作为整个系统表现层实现的主要技术，从而实现页面的异步传输，提高用户软件易用性，增强用户体验。实现整个系统整合实训场地、实训设备、实训管理人员、实训教师、实训课程的相关信息。本论文分析了课题的开发背景及意义，通过实际的需求分析得出目前学院实验实训室调度管理存在的问题和不足，确定了实验实训室调度管理系统的特点和拟解决的主要问题。概要描述了系统的需求分析，对系统的整体功能、模块设计、数据库设计、界面设计以及功能实现进行了详细描述。关键词 ： ADO.NET；Web应用程序；中间件；异步传输；权限系统DesignAndImplementationofTheTrainingRoomSchedulingManagementSystem Abstract ：In recent years, with the ongoing development of network technology and computer technology, database technology becoming further matured, information process in college is also advancing constantly. The management of experimental and training is one of the main contents in realizing teaching information in college. Its the management staff and technicians goal to develop a proficient, interactive and integrated management system for lab experiment and training.Based on the practical requirements of the lab management in our college, a management system for experimental and training is designed based on B/S （Browser / Server）structure. Take advantage of the advanced network platform, take the application environment of our college into consideration: scattered training sites, complicated facilities as well as more investments in training infrastructure. Designed open and flexible data architecture system based on the improved business logic.This paper analyzes the development background and significance of the subject, obtained by the actual needs of the current experiments Institute of Management training room scheduling problems and lack of experiments to determine the training room scheduling management system features and the main problems to be solved. Summary describes the system requirements analysis, the overall function of the system, module design, database design, interface design and function to achieve a detailed description.Keyword： ADO.NET, Web application, middleware, transfer, authentication system实验实训室调度管理系统的设计与实现 网络与通信工程学院 网络071 安春梅 第30页常州信息职业技术学院 毕业设计（论文）报告第一章 绪 论1.1 课题来源及选题背景1.1.1课题来源本课题是常州信息职业技术学院计算机学院课题，主要解决在该学院实训场地分散、实训设备复杂、实训投资力度不断加大的业务背景下，将动态的实训资源相关信息整合，实现实训资源的动态管理和调度，同时满足系统架构的可扩展性要求和开放性要求。该项目致力于提高实验室资源的利用率、减轻管理人员的劳动强度、方便教师与实验室之间的交互、沟通，以更好地满足教学实践的任务需求。1.1.2 选题背景高校教学资源管理是目前高等学校实施教育信息化的一个主要内容。实验室是学校办学的物质基础和必要条件，是高等院校资产的重要组成部分，直接影响高校的教学质量与办学效益。由于高校资源管理模式的不同，实验实训室调度管理系统的设计和实现也无法实现完全的通用性。目前针对教学的实验与实训系统大部分以电子化排课和教室调度为核心开发，大量新投入设备无法在系统中体现，新设备的部署和配置缺乏有效的检索和备份手段，级联数据信息的缺失导致实训设备部署和配置灵活性低、实训调度管理效率低下等诸多问题。封闭式的高校资源智能化管理系统孤立的管理本校实训设备、实训场地和实训教师，没有真正实现三者的有效协同，面对目前实训资源共享理念的提出和部署，无法在目前的系统上构建一个适合多方需求的开放式实验实训室调度管理系统。1.2实验实训室调度管理系统的工作意义要提高实验室的管理水平，必须要实现信息化，本课题针对计算机中心实验室的实际情况，研究如何采用系统的观点、通过信息与过程的集成来构架科学合理的信息管理体系，并根据需要设计开发出适合该学院实验室的综合管理信息系统，辅助实现实验室日常业务、设备的管理，更新管理理念，减少管理成本，提高管理效率，最终提高实验室的管理效益。通过对系统的设计和实施，减轻管理人员的劳动强度、提高工作效率，促进实验室对外交流与信息共享，为该院目前实训资源快速发展提供有效的工具和手段。加强实训管理部门对实训资源的管理和控制，有效的实施实训需求方与实训资源的协同，灵活机动的实施实训资源调度。同时通过设计高效的统计业务智能及时跟踪实训资源的配比和使用，为优化实训设备和场地提供数字依据。同时满足该学院对实训室资源调度提出的实时性、灵活性、可靠性和稳定性的客观需求。主要目的是使实验室管理网络化和体系化。实验室网络化和体系化已成为我院发展的必然趋势，通过网络随时上传和下载有关实验、实训的信息。管理部门和实验室可以随时、随地创建、修改、查询实验与实训的各类信息。相关任课老师可及时更新个人信息及查询教学任务。实验实训室调度管理系统主要实现信息共享，方便进行网上的信息处理。实验实训室调度管理系统在保证数据安全的前提下，满足学院内部管理部门对教师的学期任务下达，以及各实验室信息的统计、查询、浏览的要求。任课教师查阅、申请实验室，管理人员维护实验室信息及对实验室申请的处理等，最大程度实现信息的共享。在对全院实验室实现网络化管理，满足用户的信息交流，满足信息采集的实时性和快速性。能对实验室进行综合管理和设置。并且系统能提供较完善的用户身份认证、操作权限管理机制，保证系统数据的安全、完整、可靠。系统兼容性强、容错性好，可靠性高，从而能充分利用学院计算机的网络资源。1.3实验实训室调度管理系统设计的目的近年来，实验教学越来越广泛的存在于高校教学方式之中，是一项具有很强实践性的教学活动。而我院随着实验室和设备的急剧增加，面对庞大的设备和实验室信息量，人们往往有心无力、办事效率低下。使用者经常不能即时的了解实验室的软硬件设施，不能及时申请到自己所需实验室。在现有管理模式下，申请、查询所需实验室都要通过人工来进行，且人工操作繁琐，容易出错，设备的利用率则很难提高。从实验室的人员管理来看，传统的人工管理浪费人力，管理者也很难快速的得出某阶段某个实验室的利用率和使用情况。在对实验室软、硬件更新的同时，更新信息不能及时让使用者所了解，从而容易影响正常的实践教学效果。部门管理人员更是很难快速的查询到任课教师的任课情况。这就急需要一套实验与实训管理系统来提高人们管理工作的效率。通过这样的系统，可以做到信息的规范管理、科学统计和快速的查询，从而减少管理方面的工作量。第二章 需求分析2.1 系统功能需求在实际调研中，主要通过实地考察、询问、查阅资料等方法来了解实验实训室调度管理系统的需求。主要了解的用户有：1. 实验室管理员；2. 教务管理者；3. 实验室申请者；4. 实训资源调度者；通过对以上人员的需求调查得知，以前的管理办法，工作繁琐，工作量大，效率低，建立一套行之有效的实验实训室调度管理系统将大大改变这种局面。各部门人员对系统的需求比较明确，主要有如下几个方面：1. 实验室房间配置及类型的信息要求通过实验室管理员对实验室基本信息的维护后，用户能随时查询房间内设备状况，设备的软、硬件配置、数量等，通过房间类型快速了解适合于上哪种实训课程。2. 对行课管理的要求根据学期课程安排，教务管理者下达教师教学任务，教师根据自己的教学任务，采用合适的教学方式来申请不同类别的实验室。根据阶段的行课记录情况，查询某实验室或某设备的教学利用情况。3. 对实训资源调度的要求教师能快速、便捷的通过网上查询、申请所需实验室，资源调度者及时对其申请给出审批，对于需要协调的一些实验室，可进行拒绝审批某些请求或房间提前指派，教师均可通过系统查询到自己申请是否成功，未成功的则另外选择合适的实验室重新申请。4. 对数据的安全性、完整性的要求要保证每个记录必须完整，保证数据库的安全，分出操作权限，数据不能被他人随意修改，且提供数据库的备份和恢复功能。总体要做到用计算机进行数据的录入、操作（包括增加、删除、修改等），建立部门、管理人员、实验室、班级、课程以及任课教师的相关档案，增加实验室设备运行记录，即实验室使用情况，并能即时查询。对教师教学任务的下达，统计、查询实验室利用率、周报表等对物资管理和教学管理有决策支持作用的数据，并能提供下载、打印，能对数据库进行备份与恢复等等。2.2 系统的设计指标 系统的总体设计应遵循“统一规划，分布实施”的思想，根据对系统需求的分析，要求设计出来的系统应满足以下指标： 1. 实用性：计算机上操作与手工操作步骤应是相同的，且用户界面清晰，方便用户的数据采集与处理。2. 稳定性：为了能稳定地运行，采用最先进成熟的技术及工具。3. 开放性：采用国际标准、最先进技术，进行数据分布处理，使在校园网上的任何一点都能进行快速的数据查询。4. 经济性:既要考虑系统的先进性，也要考虑系统的经济性，软硬件的配置在产出和投入的比例关系上要恰当。5. 通用性:系统适用于各类计算机。6. 易于扩充和维护:系统的设计应留有足够的扩充空间，以便于将来软硬件的升级，用户进行系统维护应方便简单。7. 容错性:系统要具有较强的容错能力，对数据出错时具有相应的提示信息及处理能力，并且每个处理环节都具有高度的可靠性、保密性及安全性。第三章 系统总体设计方案及可行性分析3.1 设计方案本课题所开发的实验实训室调度管理系统是基于B/S（Browser/Server）架构及符合国际标准的TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol)网络协议，采用模块化结构，可以适应以上不同规模用户的需求。对全院的数据、信息进行统一的采集、统一组织、统一管理，达到真正的资源共享。从而进一步提高工作效率，提高教学管理的整体水平。系统要有灵活的权限系统，简化查询,尽量使用户不用输入就能得到查询结果，界面设计要尽量符合用户的使用习惯。具体实施方案如下：1. 调研目前计算机学院的实训资源调度和管理的业务逻辑，在此基础上进行业务流程再造、确定需求和系统功能域。2. 分析并设计系统整体架构，确定系统功能模块并进行需求验证。3. 根据业务逻辑设计数据模型，研究实体交互表达业务逻辑的模式和设计思路，并在数据库设计中给予实现。4. 分析和使用AJAX(AsynchronousJavaScriptandXML)技术解决用户体验和易用性问题。5. 分析和设计权限系统，对权限系统进行分层设计满足开放性要求。6. 编写类库和业务逻辑代码，实现方案和设计。7. 小范围测试并解决系统在测试中出现的业务逻辑缺陷。8. 全院范围部署和测试，解决系统在测试中出现的并发和性能缺陷。9. 测试修订以后进行版本发布和正式运行。3.2 可行性分析从教学管理的角度上，可方便教学管理员对每个学期进行教学实训任务的安排，可以在线制作开课课程，安排教师教学任务等。数据修改之后对所有共享用户都可见，避免了目前数据反复修改、核对的弊端。从实训资源的申请使用上，也方便了教师，直接在网上申请，大大节约了管理员的劳动成本，提高了工作效率。管理员不用再手工录入数据，网上直接审批教师的申请，或预先指派，实现实训资源的同步利用。从实训资源的管理上，实验员能及时统计自己所负责的实验室的一些房间及设备、配置等相关信息。对实验室内的资源能及时有效的管理，方便数据的查询，机房利用率的统计等，使得机房管理员的工作效率大大提高，实现实验室的信息化管理。第四章 系统功能结构设计4.1系统主要功能模块描述基于B/S的实验实训室调度管理系统的功能主要体现在各模块上，系统各功能模块如下：1. 基本学校、院系、学期信息维护：包括“学校信息的维护”、“院系信息维护”、“学校学期定义”三个功能模块。从中对学校，院系的基本信息进行维护以及当前学期为哪学期，下学期为哪个学期，开学是哪一天，学期总周次等。2. 学校房间管理：包括“楼宇信息管理”、“房间信息管理”、“院系房间管理”。根据权限划分，分别对以上信息进行维护，从而得知该学校的楼数、类型、房间号、房间类型等基本硬件设施。3. 教职工管理：包括“教工信息管理”、“教工类型管理”。管理者对所属教职工进行基本信息维护，根据教工类型的不同进行划分，如专任教师、辅导员、实验员、行政人员、班主任等，方便以后的查询、修改、添加个人信息。4. 课程及班级管理：包括“专业年级管理”、“课程信息管理”、“班级管理”、“课程分配管理”。主要是对现有的专业、年级信息的输入、修改，学期课程的信息维护，在校班级的信息维护。根据以上信息，对教师进行课程分配，即管理教师的学期教学任务。5. 房间及设备管理：包括“房间类型管理”、“房间分配管理”、“设备类型管理”、“房间配置管理”。在实验室管理员把现有的实验室划分给各个实验员的基础上，实验员再对自己所负责的实验室进行基础信息维护，即实验室的名称、设备类型、数量、软、硬件配置等，为后面的用户申请提供有利数据。6. 用户管理：包括“个人信息管理”、“个人申请实训室”、“查询及统计系统”。用户对自己个人信息的维护、修改密码等。申请实验室时可通过查询及统计系统对已占用房间进行预先查询，为快速、有效的申请实验室，节约时间。7. 实验室调度管理：包括“房间指派管理”、“房间申请管理”。对于用户申请的实验室作出批准或拒绝处理，对有特殊情况的，进行实验室的预先指派，从而协调好整个院系的实验室使用。8. 查询及统计系统：包括“实训室为中心信息查询”、“教师为中心信息查询”、“实训室周报报表”、“实训室统计信息报表”。通过多种渠道供用户查询实验室使用情况，满足各类信息需求。可对每周实验室使用情况汇总成报表形式并提供导出、打印功能，并且能快速的统计实验室某个阶段的利用率。4.2 系统功能结构图实验实训室调度管理系统的功能组成可用图4-1表示：图4-1 实验实训室调度管理系统功能结构图4.3 用户管理模块功能在整个实验实训室调度管理系统中，用户管理模块扮演颇为重要的角色，其各项功能如图4-2所示：图4-2 用户管理模块用户登录后，即可对自己的个人基础信息进行维护，为了数据的安全，需更改初始密码，重新设置。为了能快速的申请到适合自己教学方式的实验室，在申请实验室之前可对现有实验室占用情况进行查询，此时查询及统计系统提供以实训室为中心信息查询、教师为中心信息查询两种查询方式。申请后，如发现自己申请错误可在未审批前取消申请。另外，查询及统计系统也提供实训室周报报表及利用率统计等功能，更好的为用户服务。第五章 系统化的整体框架设计采用Browser/Server三层体系结构和模块化结构，可以适应不同规模用户的需要。针对高校实验实训室调度管理的实际情况，设计其系统的总体框架，如图5-1所示：图5-1 系统的总体框架第六章 系统的软硬件选择6.1 系统硬件的选择因为查询耗资源, 而且历史数据需要大存储量的设备,所以服务器配置硬件至少1G内存，双核处理器，硬盘至少250G。6.2 系统软件平台的选择运行应用系统Windows Server 2003 及以上（必须安装.net framework 3.5）数据库系统采用Windows SQL Server 2005及以上（必须安装Reporting Services 组件）第七章 数据库设计7.1 系统设计方法从系统观点出发，把信息系统看作是功能模块的集合，这些功能模块由一定的系统结构相联系，系统分析的过程是一个自顶向下地功能分解的过程，而系统设计的过程就是一个自顶向下的功能结合的过程。这样非常有利于把一个复杂的大系统分解成许多子系统来求解。结构化分析设计的基本思想是将系统开发看作是工程项目，有计划、有步骤地从上自下、按部就班地进行工作。因此它要求用户一开始就要明确地提出所有需求。图7-1为系统设计类库的一部分，是通用设计类库，各个功能模块都可以调用。图7-1 通用设计类库7.2 数据库的设计数据库里的数据是整个网络查询的核心，针对Internet网络上成千上万的用户访问，数据库系统的设计应在完成系统功能的前提下，力求逻辑关系简单。数据库设计生命周期包括以下四个阶段：1. 系统需求分析需求分析是数据库设计的起点，为以后的具体设计做准备。需求分析的任务是.对现实世界要处理的对象(组织、部门、企业)等进行详细的调查，通过对原系统的了解，收集支持新系统的基础数据并对其进行处理，在此基础上确定新系统的功能。2. 概念结构设计在需求分析的基础上。用概念数据模型如E-R数据模型)来表示数据及其互相间的联系。在该阶段，设计人员可以致力于模拟现实世界.不必过早地致力于DBMS所规定的各种细节。概念模型不但用于后续的设计.也是与用户交流和数据库移植的重要资料。3. 逻辑结构设计数据库逻辑设计的任务是将概念结构转换成特定DBMS所支持的数据模型的过程。4. 物理设计数据库最终要存储在物理设备上。对于给定的逻辑数据模型，选取一个最适合应用环境的物理结构的过程，称为数据库物理设计。物理设计的任务是为了有效地实现逻辑模式，确定所采取的存储策略。此阶段是以逻辑设计的结果作为输入，结合具体DBMS的特点与存储设备特性进行设计，选定数据库在物理设备上的存储结构和存取方法。数据库设计涉及许多方面，从静态的信息需求，到组织的业务政策，各种因素常会产生矛盾，还要考虑到系统未来的发展将会给数据库设计带来的问题。因此数据库的设计是一个复杂的、变化的、需要不断改进的创造性过程。7.2.1 关系数据库设计的基本原则数据库是信息系统的基础，一个信息系统能为用户提供满意的服务在很大程度上取决于数据库设计的合理性。在设计数据表时，注意考虑了以下几个问题：1. 规范命名；所有的库名、表名、域名必须遵循统一的命名规则，并进行必要说明，以方便设计、维护、查询。 2. 数据的一致性和规范性；由应用程序按规范产生如计划、项目、设备、人员等的编码，保证这些编码具有唯一性。 3. 合理冗余；如果数据冗余低，数据的完整性容易得到保证，但增加了表间连接杳询的操作，为了提高系统的响应时间，合理的数据冗余也是必要的。数据库设计时，有很多时候需要在规范化和非规范化之间保持平衡，用适当的冗余信息来减少系统开销，用空间代价来换取时间代价。4. 并发控制；设计中应进行并发控制，即对于同一个库表，在同一时间只有一个人有控制权，其他人只能进行查询。 5. 必要的讨论；数据库设计完成后，应与系统需求人员进行讨论，通过讨论来熟悉数据库，从而对设计中存在的问题进行解决，并从中获取数据库设计的必要信息。 6. 数据审核；库表的定版、修改最终都要通过审核，以保证符合必要的要求。7.2.2 数据库系统设计架构基础元数据的级联和业务逻辑的体现是数据库架构设计的根本，元数据的级联(如图7.2中的实线部分)代表了元数据之间的关系；元数据的联系(如图7.2中的虚线部分)代表了一个业务逻辑涉及到的元数据，不同元数据的发生关系能够体现不同的业务信息。下图7-2所示的数据库架构仅仅将功能域界定在本系统的范围内，本架构在实施以后能根据业务需求的增加进行扩展，提高了元数据的重用性。图7-2 数据关系架构7.2.3 表设计根据用户的需求分析，依照数据库设计原理，经过优化建立以下相关数据表，如图7-3所示： 图7-3 相关数据表下面对以上数据表举例说明：部门信息表DepartmentInfo：（学院编号、部门编号、部门名称、部门英文名称、部门地址、电话号码、传真号码、邮箱，部门描述等）该表是用来存放部门的相关信息。房间信息表RoomInfo：（房间编号、楼宇编号、房间号、房间名称、房间大小等）该表存放各个房间的相关信息。房间类别信息表RoomTypeInfo：（房间类别编号、部门编号、房间类别名称、房间类别描述）该表主要是存放房间类别的相关信息。房间与部门信息的联系表RoomLinkDepartmentInfo：（房间编号、部门编号）该表通过RoomLinkDepartmentDeptIDCheck与DepartmentInfo表建立联系，通过RoomLinkDepartmentRoomIDCheck与RoomInfo表建立联系，也就是RoomLinkDepartmentInfo表为DepartmentInfo表与RoomInfo表构架了联系的桥梁，从而实现两表之间的信息整合，完成房间到部门的划分功能。房间与房间类别的联系表RoomLinkRoomType：（房间类别编号、房间编号）该表通过RoomLinkRoomTypeRoomTypeIDCheck与RoomTypeInfo表建立联系，通过RoomLinkRoomTypeRoomIDCheck与RoomInfo表建立联系，实现RoomTypeInfo表与RoomInfo表两表之间的信息整合，完成房间到房间类别的划分功能。第八章 系统界面设计为防止页面数过多导致业务逻辑分页处理，本系统的主要数据维护界面设计采用左右两个框架，采用该设计能够显示和容纳更多的数据信息，同时将页面与功能模块在设计上尽量对应，保证在同一个页面能够完成功能定义的所有操作。用户界面设计以两个界面为例介绍，一个以个人申请实训室为例，如图8-1所示，此界面是在申请系统已被关闭的情况下的申请页面，所以周数和日期为空白不能被选择。另一个以教师为中心信息查询界面为例，如图8-2所示（注：出于对当事人信息的保密，对图片中的数据已作模糊处理）：图8-1 个人申请实训室界面图8-2 教师为中心信息查询界面第九章 核心应用系统设计9.1 教师用户管理模块设计教师用户管理模块提供教师“个人信息管理”和“个人申请实训室”基本功能，另外的“查询及统计系统”对每个用户都是开放的，具体将在5.4.6作详细介绍。个人信息管理界面如图9-1所示(注：出于对当事人信息的保密，对图片中的数据已作模糊处理)：图9-1 个人信息管理界面在个人信息管理界面中，个人基础信息是由基础信息维护人员固定的，不能修改。只能对自己的辅助信息进行维护以及初始密码的更改。 点击“个人申请实训室”功能按钮后，出现图9-2申请界面，进行实训室的申请。图9-2 申请界面通过下拉按钮看到所有的房间类型，选择自己所需实训室的房间类型。在选择“房间号”后，该房间的设备配置以及空闲时间也相应的显示，从而可以选择满足自身教学条件的房间。同时，该房间所占用的时间会显示出来提示用户，如与自身所需时间冲突，则另选。图9.2中的“目前开放的周数”，个人将不能更改，有管理员开放，供用户了解自己正在申请的周数。用户根据自己的实际教学情况，通过下拉菜单选择“申请日期”、“节次”，在自己担任的所有课程中选择需申请实训室的课程，点击“提交申请信息”完成个人实训室的申请。如是他用，则在“培训及其他”栏中打勾选择，并且在下面的备注栏里填写申请用途。以上选项除“培训及其他”为非必选项外，其他均需选择，如缺少某一项，系统会提示你“选项不足”让重新选择。在实训资源调度者未对用户的申请处理前，用户可再次核对自己所申请的课程、时间以及实训室是否合理、正确，如图9-3所示：图9-3 申请处理前界面如申请有错误，点击“取消”即可取消之前的申请，再回到“个人申请实训室”界面重新申请。申请在被处理后，图中“处理状态”根据处理情况的不同会显示“申请批准”、“申请拒绝”、“指派提交”三种处理状态。用户查询到处理状态后，如申请被拒绝，可及时作出判断，重新申请。当然用户在使用“个人申请实训室”这个功能中，查询及统计系统占很重要的一个辅助功能，查询及统计系统将在第十章作详细介绍。通过此系统，用户可先查询房间占用情况，有目的的去选择申请房间。个人申请实训室模块大大提高了实验室申请效率，缩短了申请步骤，更快的了解了各实验室的功能，方便了教师对实验室的申请、使用。9.2 基础信息维护者模块设计基础信息维护者是由系统管理员下发给各个二级主管部门的主要基础信息采集负责人。这个角色模块在整个系统内占据重要的位置，所有其他模块的基础信息都建立在该模块信息的基础之上。下面对基础信息维护者的模块设计，进行简单描述。首先介绍一下需维护的基础信息，如图9-4所示：图9-4 基础信息结构图1. 学校信息维护；添加、删除学校的基本信息，编辑学校详细信息，如：学校名称、地址、邮编、简单描述及学校图片等。2. 学校学期定义；设置新学期的名称、新学期的周数，第一天开始日期，在本校已有学期信息中选择本学期。3. 院系信息维护；添加、删除院系的基本信息，编辑院系详细信息，另外院系信息内包括其教研室、教师、专业、设备的信息。4. 教研室信息维护；添加、删除、编辑教研室信息。如：房间号、电话、名称等。5. 教师类别信息维护；添加、删除、编辑教师类别。如：专任教师、辅导员、班主任、实验员、行政人员等。6. 教师信息维护；添加、删除教师姓名及工号，密码自动生成与工号相同，便于教师自己对个人详细信息的维护。对所有教师根据其岗位职责的不同划分类别，以及划分到教师所在教研室。在这里“划分教师类别”与上面的“教师类别信息”相关联，同样“划分教师教研室”与“教研室信息维护”相关联，这两种形式的划分缩小了教师信息范畴，可以以两种不同的方式搜索教师，提高了查询教师的效率。7. 专业信息维护；添加、删除、编辑专业信息。根据专业培养方案信息来确定各个专业在某一学期的课程信息。而每个专业有哪几个班则是根据每年的招生情况来划分，从而确定班级人数。专业培养方案信息决定了课程的授课学期，根据学校学期中的定义，系统会自动生成学期周细节表，即可得出整个一学期的计划进度。8. 楼宇类别信息；添加、删除、编辑楼宇类别信息。楼宇是学校的基本硬件办学条件，功能的多样性决定了类别的不同。它的最小单位就是房间，所以首先要对房间的信息进行维护，基础信息维护者只要对楼宇类别及信息进行维护，其他的房间类别及其房间基础信息，如房间号、房间大小、房间名称等则有实验室管理员去进一步维护。 基础信息维护者除了对以上基础信息维护后，更重要的是以下主要功能的管理。1. 课程及班级管理，它的下级菜单包括：1) 专业年级管理；根据专业信息设定现有年级。2) 课程信息管理；根据培养计划设定某学期、某专业、某年级的课程。3) 班级管理；设定某专业、某年级的班级名及人数，也就是维护班级信息。4) 课程分配管理；根据专业课程安排任课教师，这里就需要班级、课程、教 工三者信息数据相结合。2. 房间及设备管理，其中的房间配置管理为实验室管理员所管理，其余由基础信息维护者管理的下级菜单包括：1) 房间类型管理；对房间类型信息的维护，并且按具体类型来划分房间。2) 房间分配管理；根据教工类型来筛选教师，根据房间类型来筛选出具体的房间，然后把房间分配给所对应的负责人，也就是房间管理者，房间里的配置信息即由该管理者去维护。这里的房间管理者就是指实验室管理员。3) 设备类型管理；对目前拥有的设备有效归类，完成设备类型信息的维护。基础信息的维护，为其他功能模块提供了完整的信息平台。信息的全面性，有利于部门的整体管理。9.3 实验室管理员模块设计 实验室管理员主要是对“房间及设备管理”功能下的“房间配置管理”进行信息维护，另外也可对“设备类型”中的数据进行更新，因为实验室设备的更换信息，实验员是第一手掌握的。 实验室管理员在“房间配置管理”功能应用中，就是对其所负责的房间，及时进行信息的更新。首先选择具体房间，然后在选定房间的配置信息中输入房间名称、设备类型、设备数量、硬件配置、软件配置的信息。在此模块中提供配置参数的模板，因为实验室管理人员众多，设置相关信息的模式也会不一样，提供配置参数模板，以实现信息管理的统一化、规范化。房间配置的信息维护为教师用户申请实验室提供了有利的参考依据。部门领导也能快速的了解到现有实验室的状况及设备的软、硬件配置情况。9.4 实训资源调度者管理模块的设计实训资源调度者实质上是对空闲资源的管理。对于教师用户的实验室申请给出批准或拒绝请求，负责总体使用实验室的协调工作。有些特殊要求的课程，如对实验室软、硬件配置有要求的，并且需要长期固定的，可以通过实训资源调度者提前指派，用户就不需要每周申请了。实训室调度管理分为“房间指派管理”与“房间申请管理”两大管理功能。功能结构如图9-5所示：图9-5 实训资源调度管理模块只有空闲资源才能被用户所申请，已被占用的则不能被申请，这样可防止房间使用的冲突。在指派房间时，首先在教师所在院系中选择教师，其次对其需要指派的班级课程指派房间，然后选择需指派的时间，即周数、星期、节次，所有必选项都选择完后，再填写指派的信息，这样方便以后查询指派原因。指派完后，如发现指派有错，则取消重新指派。房间申请管理者，首先要设定开放周数，即开放用户申请权限。每周指定时间关闭，以控制申请的时间范围，及时统计实验室周报报表，有一定的时间供用户查询整个实验室占用情况。对用户的申请有批准、拒绝两种操作，操作结果会同时显示在用户界面，用户即可查询其申请的处理状态。实训资源调度者可对处理后的信息进一步检查，根据里面的筛选功能，按房间、星期、节次、教师、课程、班级等几重选择进行筛选并高亮显示，方便查看。实训资源调度者管理模块有效的管理了实验室的使用，解决了目前申请使用机房的复杂度，简化了申请的操作步骤，能够合理的安排实验室，有利于实践教学的发展与进步。第十章 查询及统计系统的设计查询及统计系统分为实训室为中心信息查询、教师为中心信息查询、实训室周报报表、实训室统计信息报表四大功能。其中查询模块的设计如图10-1所示：图10-1 查询模块设计以实训室为中心查询，查询的筛选条件主要为实训室。选择某实训室、周数、星期、节次后，该实训室的所有信息，如房间信息、设备类型、设备数量、软、硬件配置等都会自动显示，并且该实训室，在这个时间段的任课教师信息、班级及专业信息都会同步的显示出来，数据比较全面。所以申请实训室前，需要查询房间占用情况的话，就以实训室为中心查询数据。以教师为中心信息查询，其筛选条件为教师。选择该教师所在的学院，选择教师时是按教研室进行排序的，大大缩短了查询教师的时间，而此时教师的详细信息也随之显示出来，最后选择所要查询的周数，即可得出该教师在这周的所有任课情况，即星期、节次、房间号、课程名称及所带班级、人数等信息。如果要查找某个老师在哪任课的话，以教师为中心查询是最佳选择。实训室周报报表，就是实训室某一周的使用情况汇总表。通过选择所要查询的周数，系统会自动生成该周所有房间的使用情况，即教师名、任课课程、任课班级、房间号。另外提供报表的导出功能，通过下拉菜单选择导出的格式，点击导出按钮即可。如遇到报表不能显示的意外情况，点击刷新按钮对报表进行刷新。由于学院每周需在公共橱窗贴出实训室安排表供学生查看，所以只要点击打印按钮就可以直接打印实训安排表，各项功能操作简单、方便，减少了管理人员的工作量。实训室统计信息报表，是对每个房间到至今为止的使用课时数、学期课时、使用率的统计。通过设定课时参数，也就是学期总周数、每周实验室可利用课时数来进行统计，从而得出的一个信息数据。该项功能中另外也提供了查看数据的视图比例，可根据个人习惯进行调整。实训室统计信息报表同样也提供数据导出、刷新、打印的功能，完全做到人性化的设计。由于每学期实验室管理员都要统计机房利用率，上报数据，人工计算比较麻烦，而且容易出错，该项功能的实现，同样也减少了他们的工作量，有利于实验室管理员其他管理工作的开展。总 结本系统于2009年3月启动，于2008年6月开始试运行。整个系统的采用了敏捷模式进行设计和开发，系统架构分为权限系统、基础信息维护系统、业务信息维护系统和查询系统四部分，数据架构分为权限数据库、基础数据库和业务数据库三部分。总体运行效果得到了用户的肯定。本系统在试运行以来，在以下几个方面得到了用户的认可和肯定：1. 权限系统的易用性，角色的组合和批量分配大大减轻了权限分配的工作负荷。2. 庞大基础数据维护的角色控制，将个人的基础数据维护量降到最小。3. 业务页面的设计和操作符合用户的使用习惯，便于用户快速上手。4. 查询和报表的简单化操作能够满足用户和管理人员的数据筛选要求。运行系统要能够满足未来多机构，海量数据运行等仍需要做大量关键性改进，具体内容如下：1. 性能提升目前系统运行在双至强，2G内存的惠普服务器上，WEB服务器和数据库服务器没有进行物理分离，在运行报表查询和批量数据插入时，数据库操作仍然是系统的瓶颈。要完全提升数据库操作的效率，未来将从数据库分离、查询代码优化和磁盘阵列这三个方面进行改进和提高。2. 多机构运行系统的架构设计和权限设计要满足不同院系、不同学校的协同使用，仍然需要借助云计算的部分理念和技术对系统进行重构和测试。统一平台和功能可裁剪性将是架构改进的重点和难点。3. 界面的定制化在多机构运行的环境里，单一界面无法满足多个组织的界面要求，界面的可定制将成为本系统界面功能提升的要点，类似博客的界面定制化研究将成为解决该问题的主要方法。参考文献1 杨志波.基于Web的客户服务支持系统的研究与开发 D.南京航空航天大学，20042 于奕宁.B/S体系结构在教务管理系统中的设计与实现 D. 大连海事大学,2000,3-5.3 樊胜.C/S与BS/结构比较及数据库访问方式J.情报科学，2001，19(4):443.4 刘海蓉. 浅析ASP.NET开发技术J.软件工程师.2009，（7）.5 田伟威.九江学院实验室管理系统的设计与实现 D.华中科技大学.2006.05136 Dean Leffingwell,Don Widrig.软件需求管理用例方法(第二版)M中国电力出版社，2004,14-217 戴羽. 详细介绍微软SQL Server 2008EB. http:/www.yesky.com/.2007,（11）8 MieorsotfTrainingandCertifieation.SystemAdministrationofrMierosotf SQLSevrer7.0，微软内部资料9 陈志泊，李冬梅，王春玲数据库原理及应用教程M.人民邮电出版社，200210 荣秋生.基于WEB的网络管理系统中数据库的设计与实现J.常德师范学院学报，2002,14(1):515411 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