基于“學(xué)科競賽群”理念的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)管理系統(tǒng)研究

曾毅剛 李發(fā)海 朱詩怡 鐘怡

【摘 要】為落實(shí)“數(shù)字化校園”建設(shè)規(guī)劃，大力推進(jìn)創(chuàng)新競賽工作信息化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)資源有效共享，提升師生使用的便利性，進(jìn)一步提高工作效率，提升服務(wù)管理水平。利用Java EE技術(shù)和B/S模式結(jié)合“學(xué)科競賽群”新理念設(shè)計與實(shí)現(xiàn)了一種符合學(xué)校實(shí)際需求的信息管理系統(tǒng)。經(jīng)學(xué)校實(shí)踐測試，該系統(tǒng)穩(wěn)定效果明顯，提高了管理效率和資源利用效率，對校學(xué)員學(xué)習(xí)與競賽起到良好正面促進(jìn)作用。

【關(guān)鍵詞】學(xué)科競賽群;信息管理系統(tǒng);B/S模式;JavaEE技術(shù)

隨著教育普及學(xué)科競賽發(fā)展已是大勢所趨，越來越多的教師和學(xué)生參加各種各樣的競賽，然而學(xué)科交叉領(lǐng)域眾多，組織安排形式多樣，學(xué)科競賽與諸多評定之間關(guān)系密切，組織實(shí)施難度越來越大。此外許多高校仍采用手工形式進(jìn)行管理，管理困難效率低下工作任務(wù)繁重出錯頻率不斷增加。因此一個簡單規(guī)范的競賽管理平臺能極大地幫助廣大師生減少不必要的流程，為相關(guān)工作人員減輕工作量，統(tǒng)計數(shù)據(jù)有據(jù)可依，各種證書及材料直接轉(zhuǎn)化為電子數(shù)據(jù)，不易丟失。師生提交資料可以在線上操作，免去奔波之苦，把更多的時間和精力花在完成比賽上，所以針對學(xué)校實(shí)際管理流程開發(fā)學(xué)科競賽管理系統(tǒng)是學(xué)?！皵?shù)字化校園”建設(shè)規(guī)劃必然的選擇。由此提出利用Java EE技術(shù)和B/S模式結(jié)合“學(xué)科競賽群”新理念設(shè)計并實(shí)現(xiàn)建設(shè)校園式學(xué)科競賽信息管理系統(tǒng)，這樣一來既提高了管理人員處理效率和資源利用效率，又能進(jìn)一步刺激師生對于學(xué)科競賽的興趣和動力[1]。

一、系統(tǒng)需求分析

學(xué)校管理事務(wù)主體包括學(xué)生、教師、管理員，不同的使用主體應(yīng)當(dāng)有不同的服務(wù)權(quán)限。同時賽事類型豐富舉辦方和承辦方各不相同，賽程安排存在差異。參賽人員賽前競賽申請流程長，審批流程繁瑣;流程監(jiān)管難度高，參賽人員信息量大，極易出錯;資金申請和分配不規(guī)范;賽后的獲獎成果等信息無法進(jìn)行實(shí)時統(tǒng)計等管理方面也是當(dāng)前的重難點(diǎn)。針對這些問題，基于“學(xué)科競賽群”的理念進(jìn)行研究設(shè)計。

“學(xué)科競賽群”指由具備專業(yè)背景聯(lián)系的、且相對獨(dú)立的學(xué)科競賽所組成的群體系統(tǒng)[2-3]?；凇叭后w”的理念將龐大的競賽群體化整為零進(jìn)行管理，使其更具目標(biāo)性群體之間涇渭分明，在保證管理效率及數(shù)據(jù)安全的同時提高用戶主體的目標(biāo)明確性。

二、系統(tǒng)總體設(shè)計

根據(jù)需求分析，將系統(tǒng)模塊分為前端界面、后臺服務(wù)、數(shù)據(jù)庫三大模塊。B/S模式下后臺Tomcat服務(wù)器直接與Oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)行系統(tǒng)交互，而界面瀏覽器端則處理極少部分的事務(wù)邏輯，系統(tǒng)的總體模塊分工設(shè)計如圖1所示。

從業(yè)務(wù)角度可以將系統(tǒng)分為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊和競賽管理模塊，競賽管理模塊是目前系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)主體而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊因?yàn)槟壳靶?nèi)案例較少還未完全正式開發(fā)完畢，后續(xù)將會再根據(jù)實(shí)際校園情況對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊進(jìn)行更加寬廣的設(shè)計與研究拓展。目前管理系統(tǒng)的核心設(shè)計如圖2所示。

（一）數(shù)據(jù)庫設(shè)計及編碼實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)選用Oracle數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)，Oracle數(shù)據(jù)庫相比其它關(guān)系型數(shù)據(jù)庫最大的優(yōu)點(diǎn)在于效率高功能強(qiáng)大且安全級別高，便于人們快速高效的管理使用。

根據(jù)需求分析，設(shè)置了管理員、項目、比賽、競賽類型、競賽獎勵、教師、學(xué)生、學(xué)院班級等數(shù)據(jù)表。以比賽表和項目表為例，比賽表有編號、時間、名稱、比賽編號、比賽信息等屬性，項目表有編號、年份、類型、名稱、負(fù)責(zé)人編號、負(fù)責(zé)人姓名、項目狀態(tài)、項目費(fèi)用、項目編號、學(xué)院編號、教師姓名、簡介等屬性，E-R圖如圖3、圖4所示。

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)管理系統(tǒng)的重難點(diǎn)在于“學(xué)科競賽群”理念引入后大幅度的增加了數(shù)據(jù)的量度，基于群體的操作往往伴隨著大量的冗余，因此效率的優(yōu)化成為了重中之重。因此需要從業(yè)務(wù)角度出發(fā)，不同群體對于競賽系統(tǒng)的查詢及修改模塊普遍要求較高，可以根據(jù)往屆學(xué)校競賽項目的規(guī)模對Java集合框架jdk源碼進(jìn)行適當(dāng)修改，結(jié)合實(shí)際從實(shí)踐出發(fā)才能獲得最大效益。實(shí)際中使用JDBC連接Oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，以查找及修改數(shù)據(jù)為例核心代碼如下：// 根據(jù)Id查詢要修改的數(shù)據(jù)

publicContestTypefindById（Integer id） {

//定義SQL查詢DDL字符串

String hql = "SELECT new com.huat.domain.ContestType（contestId，conName，conType，contestFee） "

+ "FROM ContestType where contestId= ？";

Query query = this.getSessionFactory（）.getCurrentSession（）.createQuery（hql）;

query.setString（0， id.toString（））;

// 將結(jié)果放在list列表中，并通過get方法進(jìn)行獲取

List<ContestType>list = query.list（）;

returnlist.get（0）;

}

…

//根據(jù)Id查詢要修改的數(shù)據(jù)

public Group initUpdate（GroupKeyskeys） {

returnthis.getHibernateTemplate（）.get（Group.class， keys）;

}

…

（二）教師端模塊設(shè)計

根據(jù)教師端的需求分析，對教師用戶進(jìn)行身份驗(yàn)證后，教師可以進(jìn)行項目或經(jīng)費(fèi)的申請、查詢相關(guān)競賽的信息、通過監(jiān)控選拔人才、管理論壇、推送相關(guān)競賽信息給學(xué)生和線上報名老師自己感興趣的競賽。

教師通過身份驗(yàn)證后，可以進(jìn)行項目或經(jīng)費(fèi)申請，然后查看申請結(jié)果，也可報名自己感興趣的比賽，在線上進(jìn)行報名后可查看報名是否成功，還可以查詢相關(guān)的競賽項目信息，通過項目監(jiān)控在培訓(xùn)期間選拔出優(yōu)秀的學(xué)生，有相關(guān)競賽新聞可以進(jìn)行上傳，若上傳不成功，則重新上傳，否則顯示上傳成功，在論壇上除了可以自由發(fā)表言論，主要還是監(jiān)管學(xué)生是否發(fā)表健康的言論，如若完成，選擇退出教師端。

（三）學(xué)生端模塊設(shè)計

根據(jù)學(xué)生端的需求分析，對學(xué)生用戶進(jìn)行身份驗(yàn)證后，學(xué)生用戶可以進(jìn)行競賽信息的瀏覽和相關(guān)查詢及其線上報名、提交作品和在論壇上與其他同學(xué)進(jìn)行學(xué)習(xí)交流。

學(xué)生通過身份驗(yàn)證后，可以通過公共頻道查看各競賽信息，也可以接收教師端發(fā)來的消息通知，在線上進(jìn)行報名后可查看報名是否成功，競賽項目修改后會顯示修改成功，在進(jìn)行作品上傳時會判斷是否上傳成功，不成功則重新上傳，在論壇上可以自由發(fā)表言論，進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，不需要時退出學(xué)生端。

（四）管理員模塊設(shè)計

根據(jù)學(xué)校管理員需求分析，除了擁有以上全部權(quán)限外，該用戶類型可以進(jìn)行賬戶管理、權(quán)限管理、項目終審、經(jīng)費(fèi)終審、系統(tǒng)升級與維護(hù)等特殊服務(wù)權(quán)限。獲獎獎勵管理憑借獲獎統(tǒng)計功能生成數(shù)據(jù)報表，以此為依據(jù)，按院為單位分發(fā)獎勵，再由學(xué)院管理員統(tǒng)籌后發(fā)放到具體的獲獎學(xué)生或教師。

為方便統(tǒng)計分析各類數(shù)據(jù)，使用Java JNI接口訪問的本地其它編程語言編寫的方法，從而達(dá)到數(shù)據(jù)可視化、高效計算等目標(biāo)。目前已經(jīng)支持生成word、excel、柱狀圖等格式文檔。例如使用系統(tǒng)導(dǎo)出2019-2020年電氣與信息工程學(xué)院獲獎統(tǒng)計表，如圖8所示。

其中項目評審需經(jīng)過學(xué)校與學(xué)院管理員審批，都通過即可立項。經(jīng)費(fèi)評審?fù)ㄟ^后，需進(jìn)行合理分配，詳細(xì)操作流程如圖9所示。

學(xué)校管理員將全體師生賬號信息導(dǎo)入，項目初期需學(xué)院管理員發(fā)布競賽簡介并設(shè)定評分標(biāo)準(zhǔn)。項目立項后，學(xué)生填寫報名表;項目賽事完成后，發(fā)布最終成績，學(xué)生可查看本人成績;學(xué)院管理員要統(tǒng)計分析獲獎情況;系統(tǒng)自動將獲獎信息與第二課堂學(xué)分管理系統(tǒng)對接，完成學(xué)分登記具體流程如圖10。

三、系統(tǒng)特點(diǎn)

本系統(tǒng)是一個實(shí)用、方便、靈活、自主、快捷的開放性和適用性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)化的基于“學(xué)科競賽群”理念的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)管理系統(tǒng)，系統(tǒng)主要特點(diǎn)如下：

1）系統(tǒng)基于B/S模式，采用oracle數(shù)據(jù)庫進(jìn)行開發(fā)，具有良好的靈活性、擴(kuò)展性與安全性。

2）利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢，將管理重心下移到學(xué)校管理員、教師和學(xué)生，大部分任務(wù)和管理權(quán)限交給教師端和學(xué)生端，這將合理降低職能部門的管理壓力，提高效率。

3）提供了一個全校開放式競賽報名系統(tǒng)的解決方案，解決了原來單個競賽系統(tǒng)和局域網(wǎng)系統(tǒng)使用的諸多弊端，建立了職能部門、教師和學(xué)生之間方便快捷的通道，提高了管理效率和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)共享，提高了數(shù)據(jù)實(shí)時傳遞和信息共享，大大提高了工作效率。

4）隨著全開放的深入，人員競賽信息內(nèi)容的管理難度越來越大。通過競賽管理系統(tǒng)可以科學(xué)合理地分配和查詢相應(yīng)地競賽任務(wù)，避免教師和學(xué)生遺漏學(xué)科競賽信息以及教師與教師之間、學(xué)生與學(xué)生之間不能及時交流的現(xiàn)象發(fā)生。

5）該系統(tǒng)實(shí)用性強(qiáng)使用面廣，不僅為學(xué)生提供學(xué)科競賽信息的交流，還能為學(xué)生提供課本以外的專業(yè)知識。

6）系統(tǒng)提供方便的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能，能夠方便的將諸如各學(xué)院的學(xué)生競賽情況導(dǎo)出到excel文件。

四、結(jié)語

本系統(tǒng)基于B/S模式使用oracle數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)保證系統(tǒng)高效率高安全，前端使用HTML5/CSS3/Bootstrap4等技術(shù)組合搭建保證市面絕大多數(shù)的瀏覽器版本都能完美兼容，使用Tomcat服務(wù)器平臺Java JDBC接口考慮了數(shù)據(jù)庫的移植性，使用Java JNI接口訪問的本地其它編程語言編寫的方法，從而達(dá)到數(shù)據(jù)可視化、高效計算等目標(biāo)。經(jīng)學(xué)校試用，該系統(tǒng)穩(wěn)定效果明顯，提高了管理效率和資源利用效率，對學(xué)生學(xué)習(xí)與競賽起到良好正面促進(jìn)作用。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 楊寧，李平，馮兆坤.通過綜合性學(xué)科競賽平臺加強(qiáng)優(yōu)秀大學(xué)生培養(yǎng)[A].上海：實(shí)驗(yàn)室研究與探索.2014.

[2] 程磊.基于“學(xué)科競賽群”的自動化卓越工程師創(chuàng)新教育體系[J].上海：實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2016.

[3] 孫愛良，王紫婷.構(gòu)建大學(xué)生學(xué)科競賽平臺培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才[A].上海：實(shí)驗(yàn)室研究與探索.2012.