基于ｗｅｂ的院級實驗中心排課系統(tǒng)設計與開發(fā)

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

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、院級實驗管理尤其是實驗中心的實驗排課管理主要是以人工方式進行的，在耗費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，達不到令人滿意的效果。以南京林業(yè)大學經(jīng)濟管理實驗中心為例，可供同時使用的實驗室有5個，由于實驗教學的特點，每門實驗課程每周使用的實驗室和實驗時間都不固定，為滿足6個系近10專業(yè)各學期計劃內(nèi)的每周幾十個班次的上機實驗需要，中心在每學期開學前都要花費很大精力安排每周實驗課程表。另外，為滿足實驗教師平時頻繁調(diào)課、加課的需要

5、，還要設專人接聽電話，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。如何提高實驗中心排課的智能化管理水平一直是實驗中心管理工作的重點之一，筆者就實驗中心排課管理的特點及相關管理系統(tǒng)的設計與實施方面的問題做初步探討。 </p><p>　　一、實驗中心實驗課排課特點 </p><p>　　一般實驗中心采用的管理模式是院設實驗中心，實驗中心下設若干

6、個實驗室，實驗中心對各實驗室的排課、設備進行統(tǒng)一調(diào)度管理［1］。南京林業(yè)大學經(jīng)濟管理學院實驗中心排課管理的具體流程是：根據(jù)從教務工作機構(gòu)下達的實驗、實踐教學任務通知書，結(jié)合教學實驗大綱、各實驗室所能開出的實驗項目，進行實驗教學總體安排與管理，同時匯總各實驗室的實驗數(shù)據(jù)并進行分析統(tǒng)計，按要求上報教務設備主管部門。與高校日常理論教學排課相比，實驗中心的實驗排課工作有其自身的特殊性。 </p><p>　　(1)實驗

7、排課安排限制較多。由于現(xiàn)在高校大班化教學比較多，受各自班級的課程制約，許多課程的實驗課時間被限制在很少幾個或唯一的時間段內(nèi)。 </p><p>　　(2)實驗時間不規(guī)律。主要指上實驗課時間可以有多樣性(不僅有單雙周的不同，而且有的只上半學期，甚至只上幾周)以及上實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)實驗項目的不固定性。由于現(xiàn)在高校專業(yè)設置（

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

9、計算機及網(wǎng)絡技術(shù)設計與開發(fā)“實驗中心排課管理系統(tǒng)”是對實驗排課問題解決的一種嘗試。利用計算機排課的實質(zhì)是在傳統(tǒng)排課經(jīng)驗的基礎上，利用計算機模擬人腦，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)維護模塊。該模塊主要是對系統(tǒng)中需要用到的一些參數(shù)進行預先設置或重新配置及對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行維護，它包括系統(tǒng)參數(shù)設置、代碼維護和數(shù)據(jù)維護三部分。 </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、實驗教師。 </p><p>

11、;　　(3)實驗排課管理基礎模塊。該模塊是管理實驗排課的基礎信息，主要提供基礎數(shù)據(jù)的錄入、修改、刪除、瀏覽等功能。實驗排課管理基礎模塊由實驗大綱管理、實驗教學任務書管理、實驗教師等信息管理子模塊組成。 </p><p>　　(4)課表管理模塊。該模塊功能是實現(xiàn)對實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驗項目開設統(tǒng)計分析、歷年實驗教學學時統(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)生實驗中心需要的各種標準報表，包括實驗教學任務書、實驗課表、實驗教學統(tǒng)計表的電子賬冊等。 </p><p>　　三、課表管理模塊詳細設計 </p><p&g

13、t;　　該模塊是本系統(tǒng)中的主要功能模塊，實現(xiàn)對實驗室、實驗設備、實驗時間、實驗班級名稱、實驗指導教師、實驗課程名稱、實驗項目等方面的安排。主要包括課表自動生成、課表預約管理及人工手動調(diào)整等三個子模塊。在該模塊設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、的全部實驗、實習任務書進行必要的統(tǒng)計，以便摸清底數(shù)，并在必要時通過修改任務書，使需求總體平衡；然后，根據(jù)經(jīng)驗和有關統(tǒng)計，進行必要的分類，并建立相關的“排課知識庫”和“排課策略庫”，制定選優(yōu)標準；最后，采取逐步逼近的方法使要求高的實驗優(yōu)先安排(比如只有極少數(shù)實驗室可以安排的實驗等)，如果有限定時間的實驗，則將其優(yōu)先試排之后，再排其他實驗。具體做法是將限定時間的實驗劃分相應的時間段，并按時間段依次選優(yōu)試排，即首先排限定唯一時間的實驗，然后排

15、限定幾個可選時間的實驗；限制相同時間的實驗，在所限時間段內(nèi)統(tǒng)一安排；當所有限定時間的實驗排完之后，再按照人數(shù)多少依次排其他的實驗。 </p><p>　　(2)實驗課網(wǎng)絡預約管理。基于Web模式下的實驗課表的“開放預約式”［4］管理是本系統(tǒng)的一個特色。實驗課表預約管理一般是實驗教師根據(jù)本人課程的教學進度，按相關實驗項目的實驗學時數(shù)，根據(jù)實驗室的使用情況向?qū)嶒炛行念A約申請相關實驗室的使用。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行修改。該過程通過網(wǎng)絡即瀏覽器操作實現(xiàn)。 </p><p>　　按照要求本學期有實驗教學任務的實驗教師登錄系統(tǒng)后才有權(quán)使用課表的預約該管理子系統(tǒng)，提交預約申請。實驗教師所要預約的實驗課表信息主要包括實驗室名稱、實驗項目名稱、日期、時間段等。預約時實驗室名稱、實驗課程、實驗項目名稱、預約日期、預約實驗時間段這些系統(tǒng)參數(shù)在系統(tǒng)設置中都已設置完成，所以會顯示在預約申請頁面相應的文本框中，實驗教師選

17、擇完畢點擊確定按鈕后，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驗教師提交的若干預約申請，系統(tǒng)管理員會通過審批管理子模塊對申請一一進行模擬運算。如果實驗教師提出預約的實驗安排可以落實，就通過審批并自動對原有的實驗課程表按預約申請要求進行修改，同時向?qū)嶒灲處煱l(fā)出審批通過信息，如果不能落實安排，則向相關實驗教師發(fā)出審批未通過信息，并可附言未通過的原因，提示實驗教師另行預約。 </p>&l

18、t;p>　　四、系統(tǒng)實現(xiàn)與運行效果 </p><p>　　鑒于實驗中心實驗排課管理需要極強的即時性與公開性，為此建設一個基于Web模式的院級管理信息系統(tǒng)具有很強的實用性。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簡單的特點。 </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)庫表間的關系來實現(xiàn)。現(xiàn)以實驗教學任務表為例加以說明。實驗教學任務表中設有實驗課程編號、實驗教師工號、學期編號等關鍵字段，這些字段需要與實驗課程表中主關鍵字段實驗課程編號、實驗教師基本信息表中主關鍵字段教師工號、學期表中的主關鍵字段學期編號建立關系，以保證相關表中主、外關鍵字段中數(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)運行，達到了以下的效果：（1）合理利用實驗資源，提高實驗資源的利用效率；（2）提高管理水平，改善決策支持，從而能迅速準確地進行實驗資源供需動態(tài)分析，適時滿足教學、科研需要，從而使院級實驗中心管理與決策工作更加定量化、規(guī)范化、信息化、科學化。 </p><p>　　總之，實驗室排課管理是一項系統(tǒng)工程。作為高等院校的院級實驗中心，更應該用現(xiàn)代化科學管理的

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

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