紅河學(xué)院工學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的研究與分析
第一章引言
1.1項(xiàng)目的背景
高校在當(dāng)前素質(zhì)教育不斷推進(jìn)的過程中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)開始占有顯著的地位,手段和方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革,適合素質(zhì)教育建立的管理模塊與實(shí)驗(yàn)教學(xué),是實(shí)驗(yàn)室建設(shè),提高高校人才培養(yǎng)水平的指南。而且我們學(xué)校在實(shí)行了完全的學(xué)分制管理以后,實(shí)驗(yàn)教學(xué)將改變過去固定的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,固定的時(shí)間,根據(jù)課堂教學(xué)方法的同時(shí),學(xué)生還可以根據(jù)自己的興趣學(xué)習(xí),課程安排自己的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)自己的學(xué)習(xí)如何選擇不同層次的實(shí)驗(yàn),改變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),讓學(xué)生有更多的自主權(quán)[3]?我們學(xué)校有專門的選課系統(tǒng),但是他是針對于理論課的,對于實(shí)驗(yàn)課的靈活性還有很大的差異,理論課都是固定的人數(shù)和固定的時(shí)間和統(tǒng)一的課時(shí)量,但是由于我們是工學(xué)專業(yè)的不同授課的方式也有所不同,這樣就造成了很多教學(xué)上的空穴。工科的實(shí)驗(yàn)課時(shí)量一般都是理論課的兩倍,但是現(xiàn)有的學(xué)習(xí)選課系統(tǒng)都是按照倫理課的課時(shí)量安排的,還有根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的不同各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備數(shù)量也是有限的,理論課的人數(shù)一般都是60-30不等,但是我們實(shí)驗(yàn)課的容納量是沒有辦法一次上60個(gè)人的課的,這樣就造成了上實(shí)驗(yàn)課老師教學(xué)上的麻煩,所以好多老師都必須在現(xiàn)有的選課時(shí)段外重新安排實(shí)驗(yàn)課的上課時(shí)間段,而我們工學(xué)院大多數(shù)課程都要配有實(shí)驗(yàn)課,這樣幾乎每個(gè)老師,每個(gè)學(xué)期都要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室搶占時(shí)間段風(fēng)波,而而外的時(shí)間段按排就會(huì)造成很多學(xué)生時(shí)間段安排沖突的情況。實(shí)驗(yàn)室上課時(shí)間不固定或者臨時(shí)有課這樣就會(huì)造成實(shí)驗(yàn)設(shè)備準(zhǔn)備不充分,還有實(shí)驗(yàn)室的安全更是沒發(fā)保障,實(shí)驗(yàn)老師的工作量統(tǒng)計(jì)也非常的凌亂,只能通過實(shí)驗(yàn)老師自己上報(bào),這樣就造成了工作量大,上課監(jiān)督也不到位的情況。
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1.2項(xiàng)目的意義
縱觀我們學(xué)院實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行情況,在各個(gè)高校積極培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新型人才的要求下,都認(rèn)識到了實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐具有非常重要的意義。但由于采用學(xué)校現(xiàn)有的選課系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理效率大大降低了,隨著我們實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的深入擴(kuò)大,實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和管理中的矛盾也就會(huì)隨著增長,嚴(yán)重的甚至?xí)璧K了實(shí)驗(yàn)教學(xué)和管理的進(jìn)程。該課題討論的是我院高校信息化問題的一個(gè)方面,課題的研究對促進(jìn)我院高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室管理模式的改革、加快數(shù)字化校園的建設(shè)、提高我院實(shí)驗(yàn)室管理的水平、推進(jìn)實(shí)驗(yàn)課信息化的進(jìn)程具有非常重要的意義。實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),專門針對一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的整體環(huán)境而設(shè)計(jì),是一個(gè)包括了用戶管理、實(shí)驗(yàn)設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)室使用管理在內(nèi)的高效集成系統(tǒng)。以實(shí)驗(yàn)室為中心,將實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、科研管理、項(xiàng)目管理、客戶管理等因素有機(jī)結(jié)合。目前現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)雖然功能比較全面,但是投資太大,并且,往往需要專業(yè)單位與實(shí)驗(yàn)室合作的開發(fā)設(shè)計(jì)。另外,由于實(shí)驗(yàn)室的職責(zé)、機(jī)構(gòu)設(shè)置、管理思路和其他特點(diǎn)可能會(huì)隨著時(shí)間改變而發(fā)生變化[4],可能需要經(jīng)常的改變網(wǎng)絡(luò)的硬件和軟件。因此,一般需要實(shí)驗(yàn)室配備專業(yè)的維修和重建的技術(shù)實(shí)力。軟件和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),如果它被用在其他單位幫助設(shè)計(jì),則資金的支出可能需要較多。目前,國內(nèi)和國際上有這樣一個(gè)商業(yè)軟件的銷售。
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第二章業(yè)務(wù)分析
2.1業(yè)務(wù)描述
紅河學(xué)院工學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室總面積1千多平方米,總價(jià)值400余萬圓,下設(shè)模塊化生產(chǎn)培訓(xùn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置及綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室、過程控制實(shí)驗(yàn)室、傳感器與檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、PLC控制技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、電機(jī)及電力拖動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、電力電子及電氣傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室、工控軟件實(shí)驗(yàn)室、電工技術(shù)實(shí)驗(yàn)室�,F(xiàn)有教師12人,其中教授2人,副教授2人,高級工程師1人;博士 1人,碩士 6人。中心主要為電氣工程、機(jī)械工程、冶金工程等七個(gè)專業(yè)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程14門,年均承擔(dān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)十余萬人時(shí)數(shù),年接待畢業(yè)論文及課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)學(xué)生150余人。為冶金、采礦、選礦和電力企業(yè)進(jìn)行人才培養(yǎng)和提供相應(yīng)的技術(shù)支持;可為正在申請的校地共建項(xiàng)目“冶金節(jié)能減排與資源綜合利用科技創(chuàng)新聯(lián)盟”相互形成技術(shù)支持。實(shí)驗(yàn)中心的組織結(jié)構(gòu)圖如下圖所示:
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2.2原有業(yè)務(wù)流程分析
實(shí)驗(yàn)課都是由實(shí)驗(yàn)課的老師自行安排上課時(shí)間段的,實(shí)驗(yàn)老師互相商量和調(diào)整和其他實(shí)驗(yàn)老師有沖突的時(shí)間段或?qū)嶒?yàn)學(xué)生。每學(xué)期安排實(shí)驗(yàn)上課時(shí)間不合理,造成很多學(xué)生實(shí)驗(yàn)課時(shí)間沖突的問題,為此實(shí)驗(yàn)時(shí)間段不得不排到晚上和周末,占用了師生們的休息時(shí)間。手工調(diào)節(jié)沖突問題不但工作量大而且容易出錯(cuò).其次。作為實(shí)驗(yàn)室管理員對于實(shí)驗(yàn)室的上課情況只能一個(gè)一個(gè)上課老師去詢問上課的情況,實(shí)驗(yàn)室主任也只能通過管理員得知情況,教學(xué)副院長也只能通過實(shí)驗(yàn)室主任了解實(shí)驗(yàn)室的上課情況,造成了實(shí)驗(yàn)室信息的滯后。學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課都是老師自己安排上課時(shí)間段,由班委告知學(xué)生自己抽時(shí)間來上實(shí)驗(yàn)課,由于學(xué)生的理論課都是由教務(wù)選課系統(tǒng)選課固定時(shí)段,所以學(xué)生只有在空出的時(shí)間段來做實(shí)驗(yàn),但是每個(gè)學(xué)期有好幾門實(shí)驗(yàn)課同時(shí)進(jìn)行,由此會(huì)造成實(shí)驗(yàn)課和實(shí)驗(yàn)課沖突,理論課和實(shí)驗(yàn)課沖突的情況時(shí)有發(fā)生,有的學(xué)生就只有周末叫其它同學(xué)教他做,或者隨便混實(shí)驗(yàn)課,由此大大影響了上實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量問題。平時(shí)學(xué)生要做課外實(shí)驗(yàn)或者畢業(yè)設(shè)計(jì)都是直接找指導(dǎo)老師,指導(dǎo)老師給朗匙,學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)都要事先去査看想進(jìn)入的實(shí)驗(yàn)室是否在上課,如果在上課則需要等待課程結(jié)束。有的就周末去實(shí)驗(yàn)室,這樣有時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備的損壞和門窗不關(guān)等問題。
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第三章功能分析..........19
3.1角色分析........19
3.2系統(tǒng)用例分析........21
3.3系統(tǒng)功能包圖 ........37
3.3.1總體功能包圖........37
3.3.2子功能包圖........38
第四章數(shù)據(jù)分析........41
4.1數(shù)據(jù)需求分析........41
4.2實(shí)體類關(guān)系分析........45
4.3數(shù)據(jù)庫表........49
第五章總結(jié)與展望........54
5.1設(shè)計(jì)總結(jié)........54
5.2系統(tǒng)的不足點(diǎn)與展望........54
第四章數(shù)據(jù)分析
4.1數(shù)據(jù)需求分析
經(jīng)過分析后得知系統(tǒng)中所需的類和各類之間的關(guān)系如上圖所示。圖中管理員類提供對用戶管理、教師信息管理、學(xué)生信息管理、實(shí)驗(yàn)室課程申請管理、實(shí)驗(yàn)課程排課管理、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備管理、教師工作量統(tǒng)計(jì)管理、學(xué)生選課管理維護(hù)工作。教師類提供選課操作,學(xué)生類提供選課和實(shí)驗(yàn)申請功能。類圖是由類,相關(guān)建模元素,及其關(guān)系構(gòu)成的圖,用來描述類之間的靜態(tài)關(guān)系。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求規(guī)劃出的實(shí)體有用戶實(shí)體、教師實(shí)體、學(xué)生實(shí)體、實(shí)驗(yàn)室實(shí)體、課程實(shí)體、排課實(shí)體、選課實(shí)體、實(shí)驗(yàn)申請8個(gè)關(guān)系實(shí)體。實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)實(shí)體關(guān)系圖表示:用戶與教師和學(xué)生都是一般與特殊的關(guān)系,,因此,它們實(shí)體類之間的關(guān)系都使用泛化關(guān)系的符號表示。一個(gè)學(xué)生可以選擇多門課程,一門課程可以被多名學(xué)生選擇,故學(xué)生與排課信息實(shí)體類之間是多對多的關(guān)聯(lián)關(guān)系;一名教師可以教多門課程,故教師與課程實(shí)體類之間是1對多的關(guān)聯(lián)關(guān)系;一門課程可以排對個(gè)時(shí)間段,所以課程與排課信息類之間是1對多的關(guān)聯(lián)關(guān)系;一個(gè)實(shí)驗(yàn)室可以排多個(gè)上課時(shí)間段所以實(shí)驗(yàn)室與排課信息類之間是1對多的關(guān)聯(lián)關(guān)系;排課信息可以讓多名學(xué)生査看,所以排課信息與學(xué)生實(shí)體類之間是1對多的關(guān)聯(lián)關(guān)系,不同的實(shí)驗(yàn)室可以有多個(gè)課外實(shí)驗(yàn)申請,故實(shí)驗(yàn)室與課外實(shí)驗(yàn)申請類之間是多對多的關(guān)聯(lián)關(guān)系,一個(gè)學(xué)生科進(jìn)行多個(gè)課外實(shí)驗(yàn)申請,故學(xué)生與課外實(shí)驗(yàn)申請類之間是一對多是關(guān)聯(lián)關(guān)系。
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總結(jié)
紅河學(xué)院工學(xué)院電氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了本校電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的自動(dòng)化以及規(guī)范化,推進(jìn)了學(xué)校的信息化建設(shè)。本論文詳述了紅河學(xué)院工學(xué)院電氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的研究與分析過程,設(shè)計(jì)了一個(gè)用于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的系統(tǒng),本系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):
(1)教學(xué)管理信息化、自動(dòng)化。無需紙質(zhì)材料和手工操作即可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理。
(2)排課自由化,管理員只需錄入需要開課的課程,上課時(shí)間由教師和學(xué)生自主安排。
(3)實(shí)驗(yàn)申請規(guī)范化、自動(dòng)化,申請由統(tǒng)一的格式,還能自動(dòng)檢測在申請時(shí)段是否有教學(xué)活動(dòng)。
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參考文獻(xiàn)(略)
本文編號:42679
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