基于學(xué)分制的職業(yè)院校教學(xué)管理系統(tǒng)研究

王金崗，孟祥雙

（1．天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300400；2．天津職業(yè)大學(xué)，天津 300410）

基于學(xué)分制的職業(yè)院校教學(xué)管理系統(tǒng)研究

王金崗1，孟祥雙2

（1．天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300400；2．天津職業(yè)大學(xué)，天津 300410）

針對職業(yè)院校教學(xué)管理特點和實際需求，提出了基于學(xué)分制的職業(yè)院校教學(xué)管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)并設(shè)計了功能結(jié)構(gòu)，分析了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法、安全設(shè)計策略以及功能設(shè)計的原理，給出了選課管理、教學(xué)評價、分班及排課管理等關(guān)鍵模塊的設(shè)計和實現(xiàn)方法。系統(tǒng)基于Apple MAC服務(wù)器、MAC系統(tǒng)及Sybase數(shù)據(jù)庫等軟硬件平臺，使用PowerBuilder10．5開發(fā)工具，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)開發(fā)。該軟件功能完善、結(jié)構(gòu)合理、界面友好、易于操作、運行穩(wěn)定。

教學(xué)管理系統(tǒng)；學(xué)分制；C／S；B／S

引言

教學(xué)管理系統(tǒng)是高校信息化建設(shè)的核心組成部分。近年來，國內(nèi)高校在教學(xué)管理信息化建設(shè)方面做了許多工作，基本上都開發(fā)或者購買了相應(yīng)的教學(xué)管理系統(tǒng)。這些系統(tǒng)各具特色，但均以普通本科院校的管理模式為基礎(chǔ)，沒有考慮到職業(yè)院校的教學(xué)管理模式和特點。眾所周知，職業(yè)院校專業(yè)性和職業(yè)崗位針對性很強，其教學(xué)管理與其他本科院校相比有所不同，通過分析可以看出，國內(nèi)現(xiàn)有的比較成熟的教學(xué)管理軟件系統(tǒng)與職業(yè)院校教學(xué)與管理的模式有所相同。例如各專業(yè)的人才培養(yǎng)計劃分幾個階段進行，不同階段的培養(yǎng)計劃由相應(yīng)的教學(xué)部門進行管理；再如許多像實訓(xùn)室這樣的教學(xué)資源專用性很強，只能由各專業(yè)使用等等。因此，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，開發(fā)職業(yè)院校教學(xué)管理系統(tǒng)，對實現(xiàn)職業(yè)院校教學(xué)管理的信息化和規(guī)范化、提高教學(xué)管理的效率和質(zhì)量頗具重要的現(xiàn)實意義。

一、體系結(jié)構(gòu)

在選擇系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的過程中，對B／S模式和C／S模式進行了認(rèn)真的研究和比較，同時結(jié)合用戶需求分析和職業(yè)院校教學(xué)管理工作的特點，充分利用B／S模式和C／S模式各自的優(yōu)點，選用B／S和C／S相結(jié)合的混合模式，主要是三層 B／S（Browse／Web／DBMS Server）模型，同時將兩層C／S和B／S結(jié)構(gòu)溶入系統(tǒng)中。B／S模式用于信息的收集與發(fā)布、學(xué)生網(wǎng)上選課、教師錄入成績等，C／S模式用于教學(xué)計劃管理、課程管理、排課管理等，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)功能的合理劃分，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

二、功能分析

根據(jù)職業(yè)院校實施學(xué)分制教學(xué)管理的實際需求，對每個學(xué)生從招生進校到畢業(yè)離校整個教學(xué)活動的全過程進行信息化統(tǒng)一管理，將教學(xué)管理系統(tǒng)劃分為12個子系統(tǒng)。各子系統(tǒng)的功能分析如下：

圖1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

教學(xué)計劃管理。教學(xué)計劃是教學(xué)工作的總體規(guī)劃，是高等職業(yè)院校培養(yǎng)高素質(zhì)技能型人才的基本依據(jù)，也是整個教學(xué)管理的中心環(huán)節(jié)。與工科高校不同的是職業(yè)院校根據(jù)專業(yè)崗位的特點，將教學(xué)計劃細(xì)分成三個階段。第一階段為公共課教學(xué)計劃，由基礎(chǔ)部負(fù)責(zé)；第二階段為專業(yè)教學(xué)計劃，由專業(yè)基礎(chǔ)部負(fù)責(zé)；第三階段為課組教學(xué)計劃，由各專業(yè)系負(fù)責(zé)。課組是指按照各專業(yè)不同專業(yè)方向所開設(shè)的課程，每個課組的教學(xué)計劃都有各自的特點，突出了職業(yè)教育職業(yè)崗位的針對性。該系統(tǒng)包括課組定義、課組維護和教學(xué)計劃的查詢、增加、刪除和修改等功能。課程管理。該子系統(tǒng)主要對課程信息進行有效管理。課程信息主要包括：課程編號、名稱、課程類別、修讀方式、英文名稱、開課系、教室類型、學(xué)時、學(xué)分、周學(xué)時、課程內(nèi)容簡介、任課教師等，主要包括課程信息維護、開課信息查詢、按類統(tǒng)計等功能。各系部負(fù)責(zé)維護本系部開設(shè)的課程信息。教室管理。教室的多樣性和專用性也是職業(yè)院校的特點之一。各種類型的實訓(xùn)室由職業(yè)院校實訓(xùn)中心負(fù)責(zé)管理，并提供給各系使用。該子系統(tǒng)主要包括教室信息的查詢、增加、刪除、修改、打印等功能。選課管理。由選修課組、選修課程兩大模塊構(gòu)成，選修課組模塊包括課組發(fā)布和課組選修等功能；選修課程模塊包括選修課發(fā)布、教學(xué)班沖突檢測、增加選修學(xué)分等功能。分班及排課管理。由教學(xué)班、臨時班和排課管理三個模塊構(gòu)成。教學(xué)班模塊包括生成教學(xué)班、查詢／刪除教學(xué)班和插班管理等功能，臨時班模塊包括按行政班定義教學(xué)班、按學(xué)號定義教學(xué)班、查詢／刪除臨時班等功能，排課管理模塊包括排課、課表查詢、排課資源查詢、校歷維護、課表打印、預(yù)選排課、選修課查詢等功能。教學(xué)評價。主要包括問卷的發(fā)布與查詢、問卷分類統(tǒng)計、簡述題分類等功能。收費管理。每年新生入學(xué)報到后，需要辦理一系列的手續(xù)，該子系統(tǒng)中的新生信息直接由招生辦公室提供，各部門共享數(shù)據(jù)。該子系統(tǒng)主要包括學(xué)生報到信息維護、新生入學(xué)資格審查確認(rèn)、收費標(biāo)準(zhǔn)定義、學(xué)生交費信息維護、補交費信息管理、收費查詢等功能。住宿分配。新生交費后，才能辦理住宿手續(xù)。該子系統(tǒng)主要包括住宿標(biāo)準(zhǔn)登記、住宿信息維護、分配宿舍、打印住宿情況統(tǒng)計表等功能。教師管理。該子系統(tǒng)主要包括教師信息查詢、增加、修改、打印等功能，由人事處負(fù)責(zé)教師基本信息的維護。為解決校內(nèi)兼課教師教學(xué)管理中存在的問題，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的教師表中設(shè)計了“所屬開課系”字段，每位教師除所屬行政部門外，還應(yīng)屬于一個教學(xué)單位，在簡化了排課程序的同時，強化了兼課教師的管理。學(xué)籍管理。學(xué)籍信息是教學(xué)管理重要基礎(chǔ)信息，包括學(xué)號、姓名、身份證號、專業(yè)、班級、入學(xué)日期、學(xué)籍變動情況、獎懲信息等。該子系統(tǒng)主要包括學(xué)籍信息的維護和學(xué)生學(xué)籍簿打印等功能。成績管理。該子系統(tǒng)由成績錄入模塊和數(shù)據(jù)維護模塊組成。成績錄入模塊是專門提供給任課教師使用的客戶端程序，任課教師運行該程序可錄入學(xué)生成績并提交到成績總庫，各系部負(fù)責(zé)審核本系部任課教師提交的成績，系統(tǒng)程序自動完成績點的計算。數(shù)據(jù)維護模塊包括績點維護、緩考登記、加分審核（置換學(xué)分）、課程置換、用戶維護等功能。畢業(yè)審核。主要包括學(xué)生畢業(yè)審核項目維護、畢業(yè)成績維護、畢業(yè)資格審查、打印成績單等功能。

三、系統(tǒng)開發(fā)

（一）開發(fā)平臺與工具的選取

在開發(fā)平臺的選擇上充分利用現(xiàn)有的計算機軟硬件資源，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)選擇Sybase ASE 12．5數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器操作系統(tǒng)選擇Apple公司的MAC OS 10操作系統(tǒng)；Web服務(wù)器操作系統(tǒng)選擇Windows2000 Server網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

考慮到Power Builder是Sybase公司推出的一種面向?qū)ο蟮?、可視化的?shù)據(jù)庫前臺開發(fā)工具，具有豐富的數(shù)據(jù)顯示風(fēng)格和獨特的數(shù)據(jù)窗口技術(shù)，不僅能夠生成各種樣式的表格，而且使數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計和報表制作變得簡便、快速，也使得程序設(shè)計變得更容易、高效。因此，系統(tǒng)開發(fā)工具選擇Power Builder。

（二）數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計是教學(xué)管理系統(tǒng)設(shè)計非常重要的部分，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)優(yōu)劣，不僅影響相關(guān)系統(tǒng)管理功能的順利實施，而且管理系統(tǒng)性能也會受到影響。合理設(shè)計數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，可以提高數(shù)據(jù)存取效率，減少數(shù)據(jù)冗余，保證數(shù)據(jù)完整和一致。在數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中，依據(jù)設(shè)計的基本原則，結(jié)合系統(tǒng)功能設(shè)計的要求，在數(shù)據(jù)流設(shè)計的基礎(chǔ)上引用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法來設(shè)計數(shù)據(jù)庫，將系統(tǒng)運行時所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都盡可能地存放在數(shù)據(jù)庫中，這樣既保證了數(shù)據(jù)的完整性、一致性，減少數(shù)據(jù)冗余，又使策略變更和系統(tǒng)維護變得非常方便。

（三）關(guān)鍵功能模塊設(shè)計

1．分班及排課。排課的主要任務(wù)是對教師、教室、班級、時間、課程等因素進行最優(yōu)化組合配置，保證充分發(fā)揮各資源優(yōu)勢和提高教學(xué)質(zhì)量。該排課系統(tǒng)是以教學(xué)班為單位，而教學(xué)班是按課程進行組織的，由開課系部負(fù)責(zé)。分班是根據(jù)教學(xué)計劃對開設(shè)此課程的學(xué)生進行的，系統(tǒng)實現(xiàn)了三種分班方式：一是按行政班整班生成教學(xué)班，適合于公共課教學(xué)分班；二是逐個學(xué)號生成教學(xué)班，此類教學(xué)班的學(xué)生來源不固定，比較隨機，適合于個性化很強的組班方式（如英語課和體育選項課等）；三是以“臨時班”為單位生成教學(xué)班。臨時班是為解決公共課組教學(xué)問題而設(shè)計的，類似于一個行政班。定義教學(xué)班后即可進行排課。

該排課系統(tǒng)借鑒當(dāng)前排課算法的優(yōu)點，考慮職業(yè)院校的實際需求，遵循日期分散、高難課優(yōu)先、人數(shù)優(yōu)先、本系部教師優(yōu)先、特殊要求優(yōu)先等排課原則，對排課算法進行了改進，現(xiàn)將改進的算法描述如下：（1）檢測資源是否充足，若充足，則繼續(xù)，否則給出相應(yīng)的提示信息并終止；（2）依據(jù)上述優(yōu)先原則，對教學(xué)班進行排序，選擇一個教學(xué)班；（3）求Tteacher∩Tclass，即任課教師的時間屬性集和教學(xué)班所對應(yīng)的行政班的交集；（4）安排教室，并求出教師、教室、行政班的空閑時間屬性的交集Tteacher∩Troom∩Tclass；（5）判斷Tteacher∩Troom∩Tclass是否符合要求，若符合則繼續(xù)，否則轉(zhuǎn)“⑷”；（6）產(chǎn)生課時的分布規(guī)則；（7）將排課的結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫中；（8）是否排到最后一個教學(xué)班，若是則排課算法結(jié)束，否則轉(zhuǎn)“⑵”。

該排課算法具有以下特點：（1）智能化與人性化相結(jié)合。對于任課教師提出一些特殊排課要求，在排課過程中允許人工干預(yù)，充分體現(xiàn)了排課程序的人性化特點。同時用戶界面設(shè)計采用手工排課的形式進行設(shè)計，使操作者快速掌握操作要領(lǐng)，特別適合職業(yè)院校教師操作。（2）合理利用有限教學(xué)資源。系統(tǒng)對各系部的資源進行了有效的管理，排課時優(yōu)先安排本系部的教師、教室資源，所屬系部沒有共享資源前，其他系部不能使用。這樣既合理使用了資源，又規(guī)范了管理。

2．選課。學(xué)分制是以學(xué)分為計量單位來計算學(xué)生學(xué)習(xí)分量，以取得最低必要學(xué)分為畢業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)管理制度。學(xué)分是課程內(nèi)容深淺難易的量化表示，也是學(xué)生研讀課程所需的社會必要時間的反映。而學(xué)生的自由選課則是學(xué)分制下高校教學(xué)工作中的一個重要內(nèi)容。設(shè)計選課系統(tǒng)就是為了實現(xiàn)學(xué)生自主選課，該系統(tǒng)包括C／S和B／S兩種模式，其中學(xué)生選課使用B／S模式，學(xué)生通過因特網(wǎng)自主進行；而發(fā)布選修課程信息、選修課排課等模塊為C／S模式。為提高選課效率，在選課程序設(shè)計中改進了傳統(tǒng)選課流程，無需學(xué)生預(yù)選，只需一次選課，這正是本系統(tǒng)的特色之一。圖2是主要選課流程，分析如下：

每學(xué)期教務(wù)處統(tǒng)籌規(guī)劃選修課程并通知開課系部，開課系部負(fù)責(zé)安排本系部選修課程的教學(xué)任務(wù)，課程安排好后，教務(wù)處負(fù)責(zé)選修課程相關(guān)信息的發(fā)布。發(fā)布選修課的過程實際上是將提供給學(xué)生選修的課程記錄到數(shù)據(jù)庫中，同時運行沖突檢測程序，對互相沖突的課程在數(shù)據(jù)庫中進行標(biāo)記，選修課程信息發(fā)布完成后，學(xué)生可進行網(wǎng)上選課，由于在沖突檢測過程中已經(jīng)對時間互相沖突的課程進行了標(biāo)記，所以學(xué)生選課時，不能同時選中時間有沖突的課程，這樣既降低了網(wǎng)絡(luò)的流量，又提高了選課的效率。學(xué)生成功選課后自動編到相應(yīng)的教學(xué)班中，同時自動生成學(xué)生名單供任課教師使用。下面給出沖突檢測部分的核心代碼。

declare cur＿1 cursor for select jiaoxuebh from jiaoxueban＿xx where xueqi＝：sle＿1．text；／／選擇已發(fā)布

open cur＿1 選修課的所有教學(xué)班

fetch cur＿1 into：bh＿xx； ／／取當(dāng)前記錄

do while sqlca．sqlcode＝0

declare cur＿3 cursor for select distinct bh from schedule where xueqi＝：sle＿1．text

and zhouci＝：zhou＿xx and xingqi＝：xingqi＿xx and jieci＝：jie＿xx and bh＜＞：bh＿xx；／／從已排好的課

open cur＿3 表中選擇所有班

fetch cur＿3 into：bh＿xx＿1

圖2 選課流程

do while sqlca．sqlcode＝0

select flag1 into：flag＿xx from jiaoxueban＿xx where

xueqi＝：sle＿1．text and jiaoxuebh＝：bh＿xx； ／／選擇標(biāo)記字段

len＿xx＝Len A（flag＿xx）

for i＿xx＝1 to（len＿xx＋1）／11

／／檢測標(biāo)記字段是否包含被檢測的班號

if Mid A（flag＿xx，（i＿xx－1）＊11＋1，10）＝bh＿xx＿1 then

f＿xx＝＇y＇；exit

end if

next

if f＿xx＝＇then

／／將開課時間沖突的班互相加上標(biāo)記

if flag＿xx＝＇or isnull（flag＿xx）then

update jiaoxueban＿xx set

flag1＝：bh＿xx＿1where xueqi＝：sle＿1．text and jiaoxuebh＝：bh＿xx

else

update jiaoxueban＿xx set flag1＝flag1＋＇，＇＋：bh＿xx＿1

where xueqi＝：sle＿1．text and jiaoxuebh＝：bh＿xx

end if

end if

fetch cur＿3 into：bh＿xx＿1

loop

close cur＿3

fetch cur＿1 into：bh＿xx

loop

close cur＿1

3．教學(xué)評價。該模塊的設(shè)計主要是對問卷發(fā)布和問卷統(tǒng)計分析的設(shè)計。問卷發(fā)布涉及問卷表、學(xué)籍表、簡述題表、教師表、答卷表、專業(yè)表、系表等，程序主要流程是：（1）將操作者輸入的問卷題目存入到問卷表中；（2）給每個問卷對象（評價主體）在答卷表中開辟一個記錄的空間并存入其基本信息，用于存放評價主體提交的答卷信息。

問卷統(tǒng)計分析是對答卷表中學(xué)生提交的問卷信息的統(tǒng)計分析。由于問卷發(fā)布時對每個問卷對象在答卷表中都進行了記錄，但很可能有的學(xué)生沒有提交答卷，如果對答卷表中所有發(fā)布的問卷進行統(tǒng)計，很可能影響統(tǒng)計的準(zhǔn)確性，因此，在答卷表中設(shè)計了一個提交標(biāo)志Flag，當(dāng)學(xué)生通過網(wǎng)上提交問卷時置Flag標(biāo)志，系統(tǒng)程序通過對Flag標(biāo)志的判別來進行統(tǒng)計，保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。另外，數(shù)據(jù)分析是教學(xué)評價的一個重要環(huán)節(jié)，及時有效地對數(shù)據(jù)進行分析可以提高教學(xué)評價的效率。該程序在問卷統(tǒng)計中采用Power－Builder提供的統(tǒng)計圖控件，使統(tǒng)計數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確、直觀、形象地展現(xiàn)出來，給人一目了然的感覺。

四、結(jié)束語

該設(shè)計滿足了職業(yè)院校學(xué)分制教學(xué)管理的需要，解決了學(xué)生選課、個性化教學(xué)、排課、教學(xué)評價、畢業(yè)審核等教學(xué)和管理難題，實現(xiàn)了每個學(xué)生從招生進校到畢業(yè)離校教學(xué)活動全過程的信息化管理。經(jīng)測試軟件功能齊全、操作簡單靈活、界面友好，性能穩(wěn)定，有較高的安全性和可靠性。該系統(tǒng)的正式運行，必將提高職業(yè)院校教學(xué)管理的效率、節(jié)約管理成本、減輕管理人員的工作強度和壓力、改進教學(xué)管理的質(zhì)量。

［1］梁明．基于·NET技術(shù)的教務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［D］．吉林：吉林大學(xué)，2010．

［2］邵青山，韓永紅．基于校園網(wǎng)的高校教學(xué)計劃管理系統(tǒng)開發(fā)［J］．電化教育研究，2009，（03）．

［3］劉寶庫．基于 Web的成績管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［D］．大慶：大慶石油學(xué)院，2009．

［4］李志娟，王冠．高校自動排課算法的研究與設(shè)計［J］．計算機與數(shù)字工程，2008，（05）．

［5］孟祥雙．基于學(xué)分制的綜合教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［D］．天津：天津大學(xué)，2005．

［6］高懷雁，梁志宏，孫興平．學(xué)分制下以課程為中心的計算機排課系統(tǒng)設(shè)計［J］．計算機工程與應(yīng)用，2005，（31）．

Research on the Teaching Management System in Vocational Colleges Based on Credit System

WANG Jin－gang1，MENG Xiang－shuang2
（1．Tianjin Metallurgy Vocational Technical College，Tianjin，China 300400，2．Tianjin Vocational Institute，Tianjin，China 300410）

In allusion to the characteristics and actual needs of the teaching administration in vocational colleges．The paper points out the functional structure in the teaching management based on credit system，analyzes the design of the database，the strategy of security and the principle of functional design．It also provides the design of such key modules as the course selection management，teaching evaluation，class placement and curriculum arrangement．The system is based on software and hardware platforms of Apple MAC server，MAC system and Sybase database，and the development tools of Power－Builder10．5 with object－oriented technology development．The software is fully functional，reasonably structured，friendly interfaced，easily run and stably operated．

teaching management system；credit system；C／S；B／S

G717

A

1673－582X（2012）07－0074－05

2012－05－10

王金崗（1967－），男，天津冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研督導(dǎo)處，副教授、高級工程師，碩士，主要研究方向為計算機應(yīng)用、高教管理；孟祥雙（1967－），女，天津職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院，教授、高級工程師，碩士，主要研究方向為計算機軟件開發(fā)、高職教育管理。