第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué) 管理 信息系統(tǒng)的 設(shè)計(jì) 與實(shí)現(xiàn) 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 摘 要 隨著 21 世紀(jì)我國教育的改革，各大高校都把創(chuàng)新教學(xué)模式，培養(yǎng)創(chuàng)新人才作為學(xué)校的重要使命。而高校實(shí)驗(yàn)室正是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的重要 場所，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)這一中心工作不可缺少的重要組成部分，它在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科研能力和創(chuàng)新能力方面都具有理論教學(xué)不可替代的作用。在教育部本科教學(xué)質(zhì)量水平評(píng)估的促動(dòng)下，高校實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)越來越受到各所高校的重視。 本文 以某高校的實(shí)驗(yàn)室管理信息系統(tǒng)為研究背景， 對(duì)國內(nèi)外實(shí)驗(yàn)教學(xué)管 理現(xiàn)狀充分分析、研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合高校的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè) 高效、實(shí)用 實(shí)驗(yàn) 室 教學(xué)管理信息系統(tǒng)。 本文研究了現(xiàn)有管理體制及方法下存在的問題，并對(duì)問題提出一些設(shè)想。本文所實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理信息系統(tǒng)主要涉及實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)管理、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)管理、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)上報(bào)等功能， 不僅減輕了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理者的工作強(qiáng)度，打通了校級(jí)管理層與學(xué)院實(shí)驗(yàn)室之間的 協(xié)作通道， 同時(shí)具備 與校內(nèi)其他部門數(shù)據(jù)共享的 一個(gè)具有實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理平臺(tái)。 首先，本文簡要描述了系統(tǒng)需要解決的主要問題，概要描述了系統(tǒng)的整體情況，分析了系統(tǒng)的功 能性需求，并對(duì)系統(tǒng) 的 需求進(jìn)行了 分角色、分模塊地 詳細(xì)描述。其次，在需求分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)的各模塊的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的描述。最 后是結(jié)論，對(duì)本文所做的開發(fā)、設(shè)計(jì)工作進(jìn)行了總結(jié)，并闡述了進(jìn)一步開發(fā)、擴(kuò)展該系統(tǒng)所需的工作。 關(guān)健字： 實(shí)驗(yàn)室教學(xué)，管理信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)共享 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 目 錄 第 1 章 引言 . 6 校實(shí)驗(yàn)室教學(xué) . 6 國際高校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理 . 7 國內(nèi)高校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理 . 8 文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn) . 9 存在問題 . 9 研究任務(wù) . 10 文結(jié)構(gòu) . 10 第 2 章 相關(guān)理論知識(shí)與技術(shù) . 12 學(xué)管理理論 . 12 術(shù) . 12 架技術(shù) . 13 架研究 . 16 架技術(shù) . 17 數(shù)據(jù)庫理論和技術(shù) . 19 系數(shù)據(jù)庫 . 19 據(jù)庫 . 21 第 3 章 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理信息系統(tǒng)需求分析 . 28 究背景 . 28 園網(wǎng)實(shí)施概況 . 28 園教學(xué)網(wǎng)相關(guān)子系統(tǒng) . 28 驗(yàn)教學(xué)概述 . 30 驗(yàn)教學(xué)組織構(gòu)架 . 30 驗(yàn)教學(xué)管理流程 . 31 統(tǒng)用例分析 . 32 統(tǒng)角色 . 32 統(tǒng)總用例 . 34 驗(yàn)室基礎(chǔ)信息管理用例 . 35 驗(yàn)室管理子用例 . 36 驗(yàn)室人員管理子用例 . 37 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 驗(yàn)室用房管理子用例 . 38 驗(yàn)教學(xué)管理用例 . 39 驗(yàn)課程管理子 用例 . 40 驗(yàn)項(xiàng)目管理子用例 . 41 驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃管理子用例 . 42 驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度管理子用例 . 42 驗(yàn)教學(xué)排課表管理 . 43 驗(yàn)教學(xué)調(diào)課管理 . 44 放任務(wù)管理 . 45 驗(yàn)教學(xué)檢查子用例 . 45 驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目管理用例 . 46 科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃子用例 . 47 品實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目子用例 . 48 驗(yàn)教學(xué)改革子用例 . 50 級(jí)示范性實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)子用例 . 50 驗(yàn)教學(xué)成果管理子用例 . 50 計(jì)上報(bào)用例 . 51 第 4 章 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 54 實(shí)驗(yàn)教學(xué)協(xié)同模型 . 54 總體設(shè)計(jì) . 54 絡(luò)構(gòu)架 . 54 件構(gòu)架 . 55 據(jù)接口設(shè)計(jì) . 56 據(jù)庫設(shè)計(jì) . 57 據(jù)表設(shè)計(jì) . 57 驗(yàn)教學(xué)信息管理系統(tǒng)功能模塊劃分 . 63 統(tǒng)模塊 . 64 驗(yàn)室基礎(chǔ)信息管理模塊 . 64 驗(yàn)教學(xué)管理模塊 . 65 驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目管理模塊 . 66 計(jì)上報(bào)模塊 . 67 第 5 章 高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) . 69 驗(yàn)室基礎(chǔ)信息管理模塊實(shí)現(xiàn) . 69 驗(yàn)室管理功能實(shí)現(xiàn) . 69 驗(yàn)室人員管理 . 71 驗(yàn)室用房管理功能實(shí)現(xiàn) . 73 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 驗(yàn)教學(xué)管理模塊實(shí)現(xiàn) . 74 驗(yàn)課程管理功能實(shí)現(xiàn) . 74 驗(yàn)項(xiàng)目管理功能實(shí)現(xiàn) . 75 驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃管理 . 77 驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度管理功能實(shí)現(xiàn) . 77 驗(yàn)教學(xué)排課表 . 79 課管理功能實(shí)現(xiàn)表 . 81 計(jì)上報(bào)模塊實(shí)現(xiàn) . 82 驗(yàn)教學(xué)任務(wù)統(tǒng)計(jì) . 82 驗(yàn)課程人時(shí)數(shù)情況統(tǒng)計(jì)表 . 83 驗(yàn)室人員情況分析表 . 84 驗(yàn)室綜合信息統(tǒng)計(jì)表 . 84 第 6 章 總結(jié)與展望 . 86 結(jié) . 86 一步的工作方向 . 86 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 第 1 章 引言 校實(shí)驗(yàn) 室 教學(xué) 隨著 21 世紀(jì)我國教育的改革，各大高校都把創(chuàng)新教學(xué)模式，培養(yǎng)創(chuàng)新人才作為學(xué)校的重要使命。而高校實(shí)驗(yàn)室正是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的重要 場 所，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等學(xué)校實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育和創(chuàng)新人才培養(yǎng)這一中心工作不可缺少的重要組成部分，它 在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、科研能力和創(chuàng)新能力方面都具有理論教學(xué)不可替代的作用。不論哪種類型、規(guī)模的高校都應(yīng)重視培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神。在當(dāng)前教學(xué)改革的新形勢下，實(shí)踐教學(xué)面臨新的挑戰(zhàn)和嚴(yán)峻的考驗(yàn)。 同濟(jì)大學(xué) 作 為一所具有深厚工科背景的百年老校，實(shí)驗(yàn)教學(xué)更是具有舉足輕重地位。隨著學(xué)校的不斷發(fā)展和壯大，實(shí)驗(yàn)室的功能不斷的加強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到了進(jìn)一步的規(guī)范 和重視 ，同時(shí)校級(jí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作也變得 異常繁重 和復(fù)雜 。 而在教育部本科教學(xué)質(zhì)量水平評(píng)估的促動(dòng)下，高校實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)越來越受到各所高校的重視。 高校的實(shí)驗(yàn) 室 管理涉及到實(shí)驗(yàn)室的建制、實(shí)驗(yàn)室人員、實(shí)驗(yàn)室用房 、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備 、實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課表、實(shí)驗(yàn)教學(xué)檢查等一系列與實(shí)驗(yàn)室相關(guān) 的項(xiàng)目。而國內(nèi)絕大部分高校在實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)中都是將實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理 作為重點(diǎn)， 或是 側(cè)重于開發(fā) 實(shí)驗(yàn)室的開放 管 理 系統(tǒng) ， 對(duì)于類似 實(shí)驗(yàn)室的人員、實(shí)驗(yàn)室用房等作為一些輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的記錄，而對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課表 則 很少有涉及，即使有涉及到教學(xué)排課的系統(tǒng)也大多是立足于某一學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室管理 系統(tǒng) ，而很少有立足于全校的作為一個(gè)校級(jí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理 系統(tǒng)。如現(xiàn)在國內(nèi)高校普遍使用北京化工大學(xué)開發(fā)的實(shí)驗(yàn)室 管理 系統(tǒng)，就是針對(duì)教育部要求的一些統(tǒng)計(jì)報(bào)表中的數(shù)據(jù)錄入及報(bào)表生成功能，而 不是一個(gè) 作為校 級(jí) 的對(duì) 全校 實(shí)驗(yàn) 室的實(shí)驗(yàn) 教學(xué) 有一個(gè)規(guī)范化、流程化和信息化的管理系統(tǒng)。 我們通過各種學(xué)術(shù)交流的機(jī)會(huì)，走訪和參觀了國內(nèi)多所 “211”、 “985”學(xué)校，學(xué)習(xí)到了一些寶貴的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和管理方法：一是參觀的高校管理規(guī)范，制度嚴(yán)格；二是設(shè)備先進(jìn)，臺(tái)套數(shù)多，有規(guī)模，人員素質(zhì)高；三是社會(huì)信任度高，社會(huì)貢獻(xiàn)率大；四是學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高，課時(shí)設(shè)置靈活，如有學(xué)校設(shè)小學(xué)期集中上第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 綜合性實(shí)驗(yàn)課；五是課題較多，學(xué)生參與程度高，成為小助手，小專家。 1 國際高校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理 實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng) “ 縮寫。 實(shí)驗(yàn)室的分析儀器通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連起來，采用科學(xué)的管理思想和先進(jìn)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)室為核心的整體環(huán)境的全方位管理。它集樣品管理，資源管理，事務(wù)管理，網(wǎng)絡(luò)管理，數(shù)據(jù)管理 (采集、傳輸、處理、輸出、發(fā)布 )，報(bào)表管理等諸多模塊為一體，組成一套完整的實(shí)驗(yàn)室綜合管理和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控體系，既能滿足外部的日常管理要求，又能保證實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)的嚴(yán)格管理和控制。 術(shù)提供了實(shí)驗(yàn)室各種信息存儲(chǔ)、交換和統(tǒng)計(jì)分析的網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)，可促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室高效、科學(xué)運(yùn)作和規(guī)范化管理，通過它，實(shí)驗(yàn)室可以達(dá)到自動(dòng)化運(yùn)行、信息化管理和無紙化辦公的目的，對(duì)實(shí)驗(yàn)室提高工作效率，降低運(yùn)行成本起到至關(guān)重要的作用。 早于 20 世紀(jì) 60 年代末提出，當(dāng)時(shí)由于實(shí)驗(yàn)室的需要和計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，使人們對(duì)自動(dòng)化控制和自動(dòng)化計(jì)算有強(qiáng)烈的奢望，到如今經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，就其主要特征來說，大致可以分為 3 個(gè)階段：第一階段的 于初級(jí)產(chǎn)品，最早見于各個(gè)用戶自行開發(fā)的 由有關(guān)計(jì)算機(jī)軟件公司為某個(gè)用戶特別定 制的。也就是說由某個(gè)用戶提出自己實(shí)驗(yàn)室的具體要求，然后由有關(guān)的計(jì)算機(jī)編程人員將這些功能實(shí)現(xiàn)。這類的 缺點(diǎn)是非常明顯的，即單個(gè)用戶不可能將自己的所有需求考慮周全，這種特別定制的 無法滿足用戶不斷變化的需求。在 20 世紀(jì) 80 年代中期以后，這種 國際市場已經(jīng)基本絕跡。 第二階段的 是完全商品化的軟件，即軟件開發(fā)商考慮到各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的不同要求，把各種實(shí)驗(yàn)室所需要的功能盡可能多地設(shè)計(jì)到自己的 品中去。這種 優(yōu)點(diǎn)是不需要用戶提出太多自己具體的要求，而且軟件的技術(shù)支持和版本升級(jí) 都非常容易，所以有很長的使用壽命。缺點(diǎn)是在安裝之后需要做大量的用戶化（ 作，即編寫一些程序滿足用戶特定的需求，而且用戶的這些要求往往是需要經(jīng)常改變的，這就需要專業(yè)人員作為 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 用戶的系統(tǒng)管理員（ 時(shí)編寫相關(guān)程序，這就帶來了人員流動(dòng)性大，使得 統(tǒng)管理員的穩(wěn)定性不高的問題。 第三階段的 在克服了第二階段的 缺點(diǎn)而開發(fā)出來的完全面向?qū)嶒?yàn)室工作人員的產(chǎn)品，即該類 安裝后不需要用戶化工作，只需要按照用戶的具體要求進(jìn)行 簡單的設(shè)置（ 可以將整個(gè)系統(tǒng)正式投入。再設(shè)置過程中，用戶不需要編寫任何程序，而只需要進(jìn)行鼠標(biāo)的點(diǎn)擊。這類 前國際市場上的代表性產(chǎn)品有英國實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)公司的（ 近幾年來，采用 術(shù)，統(tǒng)一的瀏覽器界面和以務(wù)器為中心的分布式管理體系，代表了最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在 據(jù)處理能力得到顯著的提高，再加上采用 試和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求）先進(jìn)的管理思想，使得 功能更加強(qiáng)大，基本滿足了現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的管理要求。 2 國內(nèi)高校實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理 國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（ 2010）中提出要“充分利用優(yōu)質(zhì)資源和先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)新運(yùn)行機(jī)制和管理模式，整合現(xiàn)有資源，構(gòu)建先進(jìn)、高效、實(shí)用的數(shù)字化教育基礎(chǔ)設(shè)施”。然而，由于種種原因，高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理的方法普遍落后，許多高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作仍沿用傳統(tǒng)的手工和文檔管理方式，極大地限制了實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件建設(shè)的投入效果，也影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。為了適應(yīng)教學(xué)改革的形勢，高校必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理信息化建設(shè)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室的管理能力。 教育部修定的“高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)”指標(biāo)體系于 2006 起正式啟用，高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)工作的完成必須首先建立與之相適應(yīng)、規(guī)范、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室日常管理軟件平臺(tái)，即高校實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。目前教育部推薦的軟件是由北京化工大學(xué)研制的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括儀器設(shè)備管理子系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目人員管理子系統(tǒng)，此系統(tǒng)不僅能夠生成高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室信息統(tǒng)計(jì)的九個(gè)報(bào)表，還包含了實(shí)驗(yàn)室其它的一些基本數(shù)據(jù)，可做隨機(jī)查詢各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)工作，實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)室的宏觀、動(dòng)態(tài)管理。 3 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn) 存在問題 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理是高等院校工作的重要組成部分，是高校搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，建立高水平的實(shí)驗(yàn)室，是提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的需要。 實(shí)驗(yàn)室是實(shí)踐教學(xué)的主要陣地，本身就是一個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)，信息在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部是相當(dāng)分散的， 而 且信息總是處在不斷流動(dòng)變化的狀態(tài)中，有大量的信息需要搜集、整理、匯總、上報(bào) 4。普遍存在的主要問題 : 1、 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理協(xié)同不足 。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)涉及教務(wù)課時(shí)安排和學(xué)院的實(shí)驗(yàn)教學(xué)安排，因?yàn)槭艿綄?shí)驗(yàn)場地和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制約，變化比較多， 實(shí)驗(yàn)室 主管部門與學(xué)院實(shí)驗(yàn)室之間缺乏方便快捷的協(xié)作通道， 對(duì)教學(xué)過程沒有建立詳細(xì)的信息管理記錄，從而無法保證教學(xué)效果；特別是現(xiàn)在高校不斷發(fā)展，出現(xiàn)了多校區(qū)教學(xué)，在校院兩級(jí)之間的溝通更需要一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)。 2、 數(shù)據(jù)共享 機(jī)制缺乏規(guī)范 。 與企業(yè)信息化建設(shè)的進(jìn)程相比，雖然信息技術(shù)在高校各項(xiàng)工作中的應(yīng)用已經(jīng)十分普遍，但鮮有類似 統(tǒng)的集成管理系統(tǒng)。現(xiàn)有高校除 教務(wù) 管理系統(tǒng)外，一般分別建有 人事 管理系統(tǒng)、 資產(chǎn)管理系統(tǒng)、學(xué)生管理 系統(tǒng) 等，而這些系統(tǒng) 中的數(shù)據(jù) 往往是實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理信息的數(shù)據(jù)來源 。比如，教務(wù)管理系統(tǒng)中的課程信息，人事系統(tǒng) 中的人員信息等。同時(shí)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理信息中的數(shù)據(jù)又是其他部門所需要的信息，如獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程可提供給教務(wù)管理系統(tǒng)，每學(xué)年的實(shí)驗(yàn)室任務(wù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可提供給 資產(chǎn)管理系統(tǒng)等 ?，F(xiàn)階段，高校眾多系統(tǒng)雖然已能夠進(jìn)行共享，但共享不規(guī)范，影響到數(shù)據(jù)共享的效率和質(zhì)量。 3、 工作強(qiáng)度大 。 而 傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理一般 由學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理人員 下到校內(nèi)各家實(shí)驗(yàn)室收集 數(shù)據(jù)再整理，或是要求各學(xué)院實(shí)驗(yàn)室上報(bào)到校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理部門，再集中處理，最后 以手工記錄或計(jì)算機(jī)簡單記錄為主。實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度表、實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課表、實(shí)驗(yàn)室任務(wù)統(tǒng)計(jì)等這些 數(shù)據(jù)的記錄、轉(zhuǎn)換、更新都給實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理工作者帶來繁重的工作負(fù)擔(dān)； 4、 缺乏輔助決策的功能 。無法利用積累的數(shù)據(jù)，進(jìn)行輔助決策，提高管理效率、管理水平、服務(wù)質(zhì)量。 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 研究任務(wù) 1、 研究 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的協(xié)同 。 解決同 教務(wù)處和學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心的協(xié)同 。 教務(wù)處有一整套的系統(tǒng)對(duì)全校的課程進(jìn)行排課，但是在實(shí)驗(yàn)排課方面是存在不足的。相比較理論課程，實(shí)驗(yàn)課程會(huì)受到更多的限制，如設(shè)備復(fù)套數(shù)、實(shí)驗(yàn)用房、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師等。理論課程可以一次安排所有學(xué)生聽課，但是實(shí)驗(yàn)課程受制于設(shè)備復(fù)套數(shù)的原因，經(jīng)常需要將學(xué)生分批才能完成，這就需要實(shí) 驗(yàn)室在教務(wù)排課時(shí)間之外另外安排時(shí)間開課，這就需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理處、教務(wù)處同學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心之間進(jìn)行深入溝通、協(xié)作。 2、 探索 數(shù)據(jù)的共享規(guī)范 。 通過 校園網(wǎng)的信息化建設(shè)，建成一個(gè)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，各部門經(jīng)由數(shù)據(jù)共享平臺(tái)交換數(shù)據(jù)，達(dá)到數(shù)據(jù)共享。實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理信息系統(tǒng)可直接從共享平臺(tái)取得教務(wù)管理系統(tǒng)中關(guān)于實(shí)驗(yàn)課程、培養(yǎng)計(jì)劃的相關(guān)數(shù)據(jù)，人事管理系統(tǒng)中取得實(shí)驗(yàn)人員的相關(guān)數(shù)據(jù)，同時(shí)又經(jīng)共享平臺(tái)向教務(wù)管理系統(tǒng)提供關(guān)于獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)課程的信息，給資產(chǎn)管理系統(tǒng)提供實(shí)驗(yàn)室任務(wù)的信息。 3、 探索 輔助決策 。 在系統(tǒng)減輕了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理人員繁重的工作 負(fù)擔(dān)之后，管理人員可將更多時(shí)間放到系統(tǒng)中 所積累的 歷年數(shù)據(jù)的分析，根據(jù)數(shù)據(jù) 的比較、變化作出各種決策，而不是僅僅著眼于當(dāng)年的數(shù)據(jù)。 4、建立實(shí)驗(yàn)室教學(xué)管理系統(tǒng)。 基于高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的校院兩級(jí)兩級(jí)管理要求，希望能將管理深入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整個(gè)過程中。能夠從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的計(jì)劃入手，經(jīng)過排課、教學(xué)檢查、反饋、整改等手段提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。而且這些手段的執(zhí)行不能僅僅依靠管理部門的幾個(gè)人員就能完成，同時(shí)要求學(xué)院的配合才能達(dá)到理想的目標(biāo)。這就要求系統(tǒng)能夠聯(lián)網(wǎng)，以方便學(xué)院與管理部分的聯(lián)系。 隨著計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，以及同濟(jì)大 學(xué)信息化基礎(chǔ)建設(shè)工作的逐步完善，為進(jìn)一步提高工作效率，簡化工作流程，更好更及時(shí)的做到信息公開，更有序有效的展開實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與管理的各項(xiàng)工作，最大限度的減少跨校區(qū)辦公帶來的不便之處，并有利于實(shí)驗(yàn)室管理與儀器設(shè)備管理過程中各類數(shù)據(jù)的匯總與上報(bào)，建設(shè)“實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)”顯得十分必要。 文結(jié)構(gòu) 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 引言部分對(duì)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理信息系統(tǒng)的開發(fā)背景進(jìn)行了簡要的介紹，分析了國內(nèi)外高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)法管理的現(xiàn)狀及特點(diǎn)。 第二章介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)所涉及到的理論知識(shí)與相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)。 第三章以上海同濟(jì)大學(xué)生為背景分析了高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理信息系 統(tǒng)的需求，為設(shè)計(jì)和理論應(yīng)用程序做了鋪墊。 第四章全面介紹了系統(tǒng)的 開發(fā)，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的框架和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，并介紹了數(shù)據(jù)共享的接設(shè)計(jì)及各模塊的設(shè)計(jì)。 第五章介紹了高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。 總結(jié)部分指出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足和需改進(jìn)的方向。 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 第 2 章 相關(guān)理論知識(shí)與技術(shù) 學(xué)管理 理論 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)是一個(gè)人機(jī)系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的處理能力和存儲(chǔ)能力，這既是管理現(xiàn)代化的客觀要求，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的基本特點(diǎn)。但是，人在利用計(jì)算機(jī)的同時(shí)，必須要考慮到各自的特長，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)成為一個(gè)人機(jī)協(xié)調(diào)的系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)是一個(gè)人機(jī)一體化的集成系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)是以系統(tǒng)思想為指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建立的。因此保證了整個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，使得系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)具有一致性和共享性?，F(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)一體化的重要技術(shù)基礎(chǔ)。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理模塊對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行信息化管理易于實(shí)現(xiàn)資源共享。多年來，各高校都非常重視實(shí)驗(yàn)室信息收集和整理工作，有相關(guān)的實(shí)信息收集和整理制度，從而保證了實(shí)驗(yàn)室的信息準(zhǔn)確全面。使學(xué)生更易獲得實(shí)驗(yàn)室信息，大大提高實(shí)驗(yàn)室利用率。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理模塊對(duì)實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)儀器進(jìn)行信息化管理提高了利 用率。通過網(wǎng)絡(luò)使儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室管理的科學(xué)性得到為提高。通過實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)中儀器管理庫的建設(shè)，使得不同的用戶能根據(jù)自己要速地查詢?nèi)x器設(shè)備信息，既方便、又直觀，實(shí)驗(yàn)管理員登錄儀器管理子后，能快速地傳遞儀器設(shè)備在使用中信息的變化 (增減值、調(diào)撥、報(bào)廢、升降這樣就保證了儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)中信息的及時(shí)、準(zhǔn)確，也就保證的科學(xué)性和實(shí)用價(jià)值，儀器設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)共享，還能提高其利用率。 術(shù) 司推出的一種利用 言來進(jìn)行企業(yè)級(jí)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)、部署相關(guān)復(fù)雜問題的體系結(jié)構(gòu)。 一種技術(shù)規(guī)范，它給開發(fā)人員提供了一種部署和運(yùn)行的平臺(tái)。在這個(gè)體系結(jié)構(gòu)中，底層的服務(wù)問題 (事務(wù)管理、安全機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸 )由 用服務(wù)器來完成，開發(fā)人員的注意力僅僅集中在業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)上，從而減輕了開發(fā)人員的負(fù)擔(dān)。 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 臺(tái)是一個(gè)由多個(gè)廠商提供服務(wù)、集成開發(fā)出的企業(yè)級(jí)應(yīng)用產(chǎn)品，然而這個(gè)平臺(tái)并不是所有用戶需求都滿足的，其中的 器存在一些不足。各大容器廠商為了贏得競爭，紛紛都對(duì) 準(zhǔn)進(jìn)行了擴(kuò)展，這就使得應(yīng)用程序在不同服務(wù)器之間部署差別很大，可移植性也不好。 有如下缺點(diǎn)： (1)型過于復(fù)雜，部署描述復(fù)雜而且容易出錯(cuò)，雖然設(shè)想是降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度、方便地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯，但實(shí)際上在這方面它并沒有成功。 (2)來是為內(nèi)部分布式的事務(wù)性應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的，但是幾乎所有重要的應(yīng)用程序都是事務(wù)性的，而分布式不應(yīng)該成為基本組件模型的組成部分。 可見在很多的實(shí)際項(xiàng)目中運(yùn)用 重量級(jí) 架并不是首選，為了降低 發(fā)的復(fù)雜性，開發(fā)人員不斷尋找更簡單的 代品，使開發(fā)人員可以構(gòu)建一種輕量級(jí)的 架。所以輕量級(jí)框架應(yīng)運(yùn)而生，使得 開發(fā)朝著簡單的方向發(fā)展。 輕量級(jí) 框架是相對(duì)于重量級(jí)框架比較而言的，重量級(jí)的典型代表就是 量級(jí)框架可以很好地解決 器所帶來的缺陷，并且融入了新的模式為應(yīng)用程序的開發(fā)提供更加靈活的服務(wù)。 相對(duì)于傳統(tǒng)重量級(jí)框架來說，輕量級(jí)框架具有如下特點(diǎn)： (1)輕量級(jí)框架不強(qiáng)迫開發(fā)人員使用指定的編程模型，它鼓勵(lì)人們使用本 象 )，再將 對(duì)象模型綁在一起，這樣使應(yīng)用程序不依賴于特定的容器，提高了開發(fā)調(diào)試效率和移植性。 (2)輕量級(jí)框架將業(yè)務(wù)邏輯處理或者其它對(duì)象注入某個(gè) 創(chuàng)建和管理所有對(duì)象實(shí)例，使得所有 實(shí)現(xiàn)最大化的松耦合。 架 技術(shù) 隨著 發(fā)技術(shù)的同益成熟，在 發(fā)領(lǐng)域出現(xiàn)了很多設(shè)計(jì)良好、方便實(shí)用的軟件開發(fā)框架， 是一種基于 計(jì)模式的框架。 承了 式的各種特性，并根據(jù) 術(shù)的發(fā)展作了相應(yīng)的變化和擴(kuò)展，并很好地幫助 發(fā)人員開發(fā) 。 構(gòu)模式由 司在 1980 年提出，主要用于處理用戶界面開發(fā)第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 中存在的問題。 含三類 對(duì)象，即 象、 面顯示對(duì)象、制邏輯業(yè)務(wù)處理的流程。 系結(jié)構(gòu)如圖 2示： 圖 2系結(jié)構(gòu) 心思想是將整個(gè)程序的流程代碼分成相對(duì)獨(dú)立而又能相互協(xié)同的三個(gè)組成部分，其目的就是實(shí)現(xiàn) 統(tǒng)的職能分離，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度與維護(hù)難度。 應(yīng)用程序劃分為業(yè)務(wù)邏輯層、表示層、控制層。 (1)務(wù)邏輯層，實(shí)現(xiàn)具體的業(yè)務(wù)邏輯、狀態(tài)管理，包含應(yīng)用程序的核心功能，封裝了應(yīng)用程序的狀態(tài)。 (2)示層，即程序與用戶實(shí)現(xiàn)交互的界 面，提供模型的表示。 (3)制層，起到控制業(yè)務(wù)流程的作用，實(shí)現(xiàn) 協(xié)同工作， 并對(duì)用戶的輸入做出反應(yīng)。 件基金下 目的一部分。 承了 計(jì)模式的特性，使得我們使用 可以將業(yè)務(wù)邏輯層和表示層進(jìn)行分離。 用提供了通用的框架，使得開發(fā)人員可以將主要精力集中在解決邏輯問題上。 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 為 計(jì)模式的一種體現(xiàn)， 架實(shí)際上是建立在 計(jì)模式基礎(chǔ)上的，對(duì) 提供了現(xiàn)成的實(shí)現(xiàn)組件。 系結(jié)構(gòu)如圖 2 2所示： 圖 2系結(jié)構(gòu) 上圖從 度顯示了 架的核心組件。 (1)分：在 架中使用 提供具體的業(yè)務(wù)邏輯，這種業(yè)務(wù)邏輯可以增強(qiáng)代碼的可重用性。 (2)分： 分采用 實(shí)現(xiàn)，此 #提供了豐富的自定義標(biāo)簽庫， 分使用這些自定義標(biāo)簽同樣可以實(shí)現(xiàn)與 分的有效交互并增強(qiáng)顯 示功能。 (3)分： 部分由兩部分組成， 制器通過專門的 提供的型實(shí)例。 架很好的實(shí)現(xiàn)了 計(jì)模式，使得業(yè)務(wù)邏輯層和表示層進(jìn)行分離，使每個(gè)模塊可以獨(dú)立的完成單一的功能，便于開發(fā)與維護(hù)工作； 良好的文檔，便于開發(fā)人員學(xué)習(xí)。 為一個(gè) 優(yōu)秀 的 用開發(fā)框架，第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 也有其不足之處： (1)架 有一定的使用范圍。 一種基于 決方案，所以必須用 件和 實(shí)現(xiàn)。 (2)架沒有事件模型。 H 訂 P 請(qǐng)求響應(yīng)模型結(jié)合緊密，這限制了開發(fā)人員更好地處理事件。 架研究 002年 2書中，在該書中， 作者 倡導(dǎo) 用主義的設(shè)計(jì)思想，而 架正是 用主義設(shè)計(jì)思想的更全面和具體的實(shí)現(xiàn)。 架是一個(gè)輕量級(jí)框架，是為了解決企業(yè)級(jí)開發(fā)的復(fù)雜性而設(shè)計(jì)出的，其目的就是使得整個(gè)應(yīng)用程序框架的設(shè)計(jì)與構(gòu)架更加合理。 架解決了在 發(fā)中常見的問題，為 應(yīng)用系統(tǒng)提供了一站式解決方案。 核心概念是 轉(zhuǎn)控制 ) 或賴注入 )，它可以幫助程序設(shè)計(jì)人員完成組件之間的依賴注入，使得組件之間的依賴關(guān)系達(dá)到最小，進(jìn)而提高組件的重用性。同時(shí) 是一種非侵入式的框架，它的非侵入式特點(diǎn)，體現(xiàn)在它是完全基于，它的組件并不會(huì)意識(shí)到它正置身于 架中，這使得組件可以輕易地從框架中脫離而幾乎不用作任何修改。 提供了事務(wù)管理、訪問、郵件服務(wù)等功能。 架是一個(gè)分層架構(gòu)，由七個(gè)定義良好的模塊組成： (1)有模塊都是建立在 的， 是 基本組成部分，提供 了 架的核心功能，它提供 了 性以及 器管理。 (2)構(gòu)建于 之上， 展 加了對(duì)系統(tǒng)生命周期以及驗(yàn)證的支持。 (3)供了與 向方面的編程 )聯(lián)盟兼容的 現(xiàn)，允許定義方法攔截器、切入點(diǎn)等。允許開發(fā)者不需要使 )羽 第 3 章 系統(tǒng)開發(fā)的理論與技術(shù)基礎(chǔ) 器，只需借助于 事務(wù)抽象便能夠在 器外使用事務(wù)管理服務(wù)。 (4)提供 了 象，它消除了冗長的 碼和解析數(shù)據(jù)庫廠商特有的錯(cuò)誤編碼。 (5)供了對(duì)其它一些 象關(guān)系數(shù)映射 )框架的支持，例 如 ， 務(wù)管理支持所有這些 架以及 (6)塊建立在 基礎(chǔ)上。 提供了面向 綜合特 性 ， 如 使 用 聽 器 的 始 化 、 面 向 件上傳等功能。 (7)供了面向 計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)。 器緊密整合，提供了一種領(lǐng)域