基于Web的教學(xué)管理信息系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

殷惠萍

摘要：學(xué)校教學(xué)管理工作是決定學(xué)校辦學(xué)成效的重要基礎(chǔ)，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和開發(fā)技術(shù)建立一套管理信息系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)對教學(xué)工作過程的信息化管理，有助于教育管理工作有序、高效地進(jìn)行。該文分析了教學(xué)管理信息系統(tǒng)開發(fā)的意義和背景，并進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)，確定了結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)模塊組成，對其中的學(xué)籍管理模塊進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：Web教學(xué)管理；信息系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)26-6328-06

1研究的背景與意義

當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了信息化和數(shù)字化的時(shí)代，隨著以全球互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為代表的新一代信息技術(shù)的迅速發(fā)展，信息與通訊技術(shù)正在對人類生活的各個(gè)方面產(chǎn)生巨大的影響，促使整個(gè)社會(huì)向著網(wǎng)絡(luò)化、信息化社會(huì)轉(zhuǎn)變[1]。在信息時(shí)代，信息技術(shù)的普遍應(yīng)用不斷地改善著人們辦公的習(xí)慣和方式，教育領(lǐng)域同樣面臨著這種新變化的沖擊。目前，隨著計(jì)算機(jī)辦公化、網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用和推廣，學(xué)校管理工作信息化、數(shù)字化的教育與實(shí)踐也越來越受到重視。

隨著學(xué)校校園網(wǎng)的建設(shè)和Internet技術(shù)的引進(jìn)，基于校園網(wǎng)和Internet的應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)得到了蓬勃發(fā)展。現(xiàn)代化的學(xué)校教學(xué)管理需要現(xiàn)代化的信息管理系統(tǒng)的支持[2]。從上世紀(jì)九十年代開始，為適應(yīng)新世紀(jì)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，國內(nèi)高校教育體制進(jìn)行了大規(guī)模的改革，院校合并、校區(qū)分散、學(xué)校規(guī)模擴(kuò)大、專業(yè)設(shè)置多樣化，招生人數(shù)增加，教學(xué)計(jì)劃更新，這些都使得學(xué)校教學(xué)管理的工作量大幅度增加，隨著教育改革的深化，教學(xué)管理模式也在發(fā)生變化，如學(xué)分制的逐步實(shí)行、培養(yǎng)模式的多樣化等。為保證教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理系統(tǒng)快速、準(zhǔn)確、全面的服務(wù)于學(xué)校的教學(xué)管理工作，設(shè)計(jì)開發(fā)一個(gè)基于web的綜合教學(xué)管理系統(tǒng)不僅勢在必行，而且己成為當(dāng)前的一個(gè)緊迫任務(wù)[3]。

針對我校教學(xué)管理模式，研究并設(shè)計(jì)了基于Web的教學(xué)管理信息系統(tǒng)。希望能通過本管理信息系統(tǒng)的使用，達(dá)到提高工作效率，減少教職員重復(fù)工作，改善教學(xué)管理質(zhì)量的目的，既能滿足教學(xué)管理人員、教師、學(xué)生和信息化管理等多方面的需要，而且還可以使教學(xué)信息獲得共享，教學(xué)管理信息溝通通暢，這樣對提高教學(xué)管理水平、實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理現(xiàn)代化、信息化具有重要意義。

2系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式和設(shè)計(jì)方案

2.1體系結(jié)構(gòu)

一般來說，基于Web的應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)模式主要有兩種：一是C/S (即Client/Server)模式；二是B/S（即Browser/Server)模式。

C/S架構(gòu)是基于資源不對等，且為實(shí)現(xiàn)共享而提出來的，將數(shù)據(jù)和應(yīng)用系統(tǒng)分布到多個(gè)處理機(jī)上，由多臺(tái)計(jì)算機(jī)分別執(zhí)行，它們有機(jī)地結(jié)合在一起，協(xié)同完成整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用，從而達(dá)到系統(tǒng)中軟、硬件資源最大限度的利用。

該模式有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)操作和事務(wù)處理能力，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，速度快；缺點(diǎn)是維護(hù)起來較為困難，如果要改動(dòng)某個(gè)地方的業(yè)務(wù)邏輯，需要升級(jí)所有的客戶端程序。

B/S架構(gòu)是C/S模式發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，它是以Web技術(shù)為基礎(chǔ)，隨著Internet技術(shù)的興起對C/S架構(gòu)的一種改進(jìn)。在B/S架構(gòu)下，用戶界面采用瀏覽器實(shí)現(xiàn)，平臺(tái)上各用戶只需通過瀏覽器便可訪問并處理相應(yīng)的信息。一部分事務(wù)邏輯在前端實(shí)現(xiàn)，而主要的事務(wù)邏輯都在服務(wù)器端實(shí)現(xiàn)，維護(hù)人員不用再為系統(tǒng)的維護(hù)工作奔波于各個(gè)客戶機(jī)之間，只要關(guān)注于服務(wù)器程序的更新。

為了滿足我校教學(xué)管理工作的要求，又能最大地滿足教師與學(xué)生大范圍地使用該系統(tǒng)，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)以B/S體系結(jié)構(gòu)為主體，輔以C/S結(jié)構(gòu)。教學(xué)管理信息系統(tǒng)用戶可分為：教務(wù)處人員、學(xué)生處人員、教師、學(xué)生和系統(tǒng)管理員等幾類。由于用戶角色的不同，所以使用系統(tǒng)的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同，在安全要求、信息訪問量和使用頻率上更有很大的不同。其中系統(tǒng)管理、課務(wù)排課管理等管理模塊功能相對獨(dú)立，所涉及的功能角色少，可以利用C/S模式優(yōu)勢進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)。而對于其他模塊來說，例如學(xué)籍管理、成績管理等模塊，因其使用的用戶面廣，有大量需要訪問數(shù)據(jù)的客戶端，較好的辦法是使用B/S模式。這樣可以減少對用戶端進(jìn)行特殊的軟件的安裝和設(shè)置，維護(hù)工作只要在Web程序的服務(wù)器端進(jìn)行，不需要須對每個(gè)客戶端進(jìn)行維護(hù)，可減少維護(hù)工作，降低維護(hù)成本。系統(tǒng)Web服務(wù)器選用Tomcat，數(shù)據(jù)庫采用MySql，它體積小、速度快，尤其是開源這—特點(diǎn)，使許多中小型網(wǎng)站都選擇MySql作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。

2.2系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)我校的實(shí)際需求，教學(xué)管理系統(tǒng)需要達(dá)到以下幾個(gè)目標(biāo)：

1）對學(xué)生的基本信息進(jìn)行跟蹤管理，即學(xué)生學(xué)籍管理。學(xué)生從報(bào)到注冊進(jìn)入我校學(xué)習(xí)，其個(gè)人信息、在校期間的各種學(xué)籍變動(dòng)信息、以及學(xué)習(xí)成績、獎(jiǎng)勵(lì)、處罰等都需要進(jìn)行詳細(xì)的記錄，直至學(xué)生畢業(yè)后的處理都需要學(xué)籍子系統(tǒng)的管理。

2）對學(xué)校教師的管理。包括教師的基本情況、獎(jiǎng)懲情況、所教課程情況、業(yè)務(wù)檔案等的管理。

3）網(wǎng)絡(luò)選課子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)基于B/S模式的網(wǎng)絡(luò)選課系統(tǒng)是學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)組成部分。由計(jì)算機(jī)和人工相結(jié)合排出課表，學(xué)生根據(jù)網(wǎng)上公布的課程表進(jìn)入選課子系統(tǒng)，提交學(xué)期課程。

4）學(xué)生所選課程的成績要求統(tǒng)一管理，方便日后的查詢、統(tǒng)計(jì)。課程結(jié)束后由教務(wù)處管理人員根據(jù)教師給定的成績進(jìn)行學(xué)生成績記錄。

5）課務(wù)管理，包括課程基本信息管理和排課管理，由教務(wù)處依據(jù)定制好的教學(xué)任務(wù)進(jìn)行排課，制定課表。

根據(jù)我校教務(wù)處和教學(xué)管理工作的要求，通過調(diào)研并分析學(xué)校現(xiàn)有的工作模式。本系統(tǒng)的總體功能是實(shí)現(xiàn)對基于教師、學(xué)生的教學(xué)和教室分配的統(tǒng)籌管理,業(yè)務(wù)范圍包括學(xué)籍信息管理和教務(wù)信息管理。學(xué)籍管理模塊包括招生信息導(dǎo)入、新生注冊、學(xué)生信息查詢和學(xué)生信息統(tǒng)計(jì)等功能；教務(wù)信息管理模塊包括師資管理、教學(xué)管理、選課管理、教室管理、成績管理等子模塊組成；另外系統(tǒng)管理模塊主要是對系統(tǒng)用戶信息進(jìn)行管理和維護(hù)。

通過對系統(tǒng)需求分析，本系統(tǒng)應(yīng)由學(xué)籍管理、教學(xué)管理等若干個(gè)相對獨(dú)立的子系統(tǒng)構(gòu)成，系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

其中，“學(xué)籍管理”是對各專業(yè)學(xué)生從入學(xué)到畢業(yè)的學(xué)籍資料進(jìn)行管理，其細(xì)化的用例圖如圖2所示。

3系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)

在安全保密方面要考慮兩個(gè)因素：操作安全性和數(shù)據(jù)庫安全性。操作安全性是將整個(gè)系統(tǒng)功能根據(jù)數(shù)據(jù)特征劃分為若干個(gè)部分，每個(gè)部分授予不同的操作權(quán)限，當(dāng)操作人員進(jìn)入到系統(tǒng)時(shí)，通過口令驗(yàn)證，確定操作人員所能見到的系統(tǒng)功能菜單，其所有操作均由系統(tǒng)功能菜單來提供，這樣，就可以有效的防止未經(jīng)授權(quán)的操作。

在數(shù)據(jù)庫安全層面上的管理可采用SSL協(xié)議來達(dá)到的，安全管理工作涉及兩個(gè)方面：一是有關(guān)用戶角色管理工作，即對于授權(quán)用戶在系統(tǒng)中處于什么角色，是什么身份：二是存取控制，保證用戶只能存取他有權(quán)存取的數(shù)據(jù)，根據(jù)權(quán)限來限制數(shù)據(jù)訪問類型與范圍，進(jìn)行分別對待?？赏ㄟ^用戶權(quán)限設(shè)置、數(shù)據(jù)備份、登記日志等措施保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。

4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫是是管理信息系統(tǒng)的核心之一，數(shù)據(jù)服務(wù)器是系統(tǒng)內(nèi)共享數(shù)據(jù)服務(wù)的提供者。是教學(xué)管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的合理性和優(yōu)越性直接影響到整個(gè)管理系統(tǒng)開發(fā)的成敗以及系統(tǒng)可維護(hù)性。針對“學(xué)籍管理”子模塊，在設(shè)計(jì)過程中，本著數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則，系統(tǒng)需要建立的基于該項(xiàng)管理的數(shù)據(jù)庫信息表有：學(xué)生基本信息表、學(xué)生學(xué)習(xí)經(jīng)歷表、學(xué)生家庭信息表、學(xué)生健康狀況表、學(xué)生評(píng)語表、班主任情況表、新生臨時(shí)表、新生臨時(shí)成績表以及畢業(yè)生信息等。各信息表中部分主要屬性和描述數(shù)據(jù)庫的實(shí)體類圖如圖3所示。

5重要模塊算法設(shè)計(jì)

“學(xué)籍管理”模塊是教學(xué)管理系統(tǒng)中的重要模塊之一，其中的新生入學(xué)功能模塊主要包括新生信息導(dǎo)入系統(tǒng)臨時(shí)表，分班處理，分班名單導(dǎo)出，注冊學(xué)生信息入庫等處理過程。該模塊的主要工作是：輸入從招辦拷貝的文件，將新生分班時(shí)所需要的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到系統(tǒng)的新生臨時(shí)信息表（Studentbase）和新生臨時(shí)成績表（Studenttemp）；對不同的專業(yè)新生進(jìn)行分班處理；輸出新生名單、新生檔案信息。其中，新生名單是為學(xué)生注冊、交費(fèi)作為依據(jù)，而新生檔案信息是交新生班主任了解學(xué)生情況用。

該功能的程序流程，如圖4所示。

實(shí)現(xiàn)新生分班處理過程主要算法設(shè)計(jì)如下：

public ActionForward branch(ActionMapping mapping, ActionForm form,

HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)

throws Exception {

String[] clssNum = (String [])request.getAttribute("num");

String majorid = request.getSession().getAttribute("major").toString();

String depid = request.getSession().getAttribute("dep").toString();

Department department = depAndMajService.getDepartmentById(depid);

Major major = depAndMajService.getMajorById(majorid);

List list = branchService.findByMajor(majorid);

//分班模式（1,2,3....n,n.... 3,2,1）

int k=1;

int t=1;

int temp = 1;

List alist = new ArrayList();

//開始分班

for (int i = 0; i < list.size(); i++) {

StudentBase studentBase = list.get(i).getStudentbase();

studentBase.setDepartment(department);

studentBase.setMajor(major);

if(k!=clssNum.length+1){

for (int j = k; j

ClassInfo classInfo = new ClassInfo();

classInfo.setClassid(clssNum[j-1]);

studentBase.setClassInfo(classInfo);

if(temp<10){

studentBase.setTempid("0"+temp);

}else{

studentBase.setTempid(String.valueOf(temp));

}}

k=k+1;

if(k==clssNum.length+1){

t=k-1;

temp=temp+1;

}

}else{

for (int s = t; s>t-1; s--) {

ClassInfo classInfo = new ClassInfo();

classInfo.setClassid(clssNum[s-1]);

studentBase.setClassInfo(classInfo);

if(temp<10){

studentBase.setTempid("0"+temp);

}else{

studentBase.setTempid(String.valueOf(temp));} }

t=t-1;

if(t==0){

k=t+1;

temp=temp+1;} }

alist.add(studentBase);

}//調(diào)用業(yè)務(wù)方法將分班的信息存入數(shù)據(jù)庫

branchService.updateStuBase(alist);

String uri="showbranch";

return mapping.findForward(uri);}

新生信息批量導(dǎo)入后，本次招生的所有專業(yè)學(xué)生信息均在此窗口中，運(yùn)行界面如圖5所示。

新生信息導(dǎo)入系統(tǒng)臨時(shí)表后，可按指定專業(yè)查詢?nèi)藬?shù)，使教務(wù)處人員能根據(jù)該專業(yè)人數(shù)確定分班數(shù)。輸入分班數(shù)后，系統(tǒng)自動(dòng)生成班級(jí)，點(diǎn)擊“分班”按鈕，系統(tǒng)對該專業(yè)學(xué)生進(jìn)行分班處理，在分班結(jié)束后以班為單位顯示各班具體學(xué)生信息，以供手工調(diào)整用。查詢專業(yè)、分班處理界面如圖6所示。

圖6查詢專業(yè)、分班處理界面

分班完成后的名單按班顯示，會(huì)計(jì)專業(yè)01班數(shù)據(jù)顯示界面如圖7所示。

6總結(jié)

本系統(tǒng)針對我校這種職業(yè)類學(xué)校的教學(xué)管理的工作特點(diǎn)以及高職校教學(xué)改革的發(fā)展趨勢，經(jīng)過研究、設(shè)計(jì)，確定了實(shí)現(xiàn)該教學(xué)管理信息系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊。系統(tǒng)涉及到我校教學(xué)管理工作的大部分環(huán)節(jié)，由系統(tǒng)管理、師資管理、學(xué)籍管理、教室管理、成績管理等5個(gè)子系統(tǒng)組成，這些系統(tǒng)間相互關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)有機(jī)的體系，能實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相關(guān)信息的統(tǒng)一管理，資源共享?？山鉀Q實(shí)際中我校當(dāng)前教學(xué)管理中的主要問題，但在功能的拓展、性能的進(jìn)一步提高、為學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和管理者提供決策支持等方面，仍有很大的改進(jìn)空間。

參考文獻(xiàn)：

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