基于.NET的金工實習管理信息系統設計

劉玉康， 楊 波， 李 疆， 胡融剛

(貴陽學院 數控技術工程應用實驗室,貴州 貴陽 550005)

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基于.NET的金工實習管理信息系統設計

劉玉康， 楊 波， 李 疆， 胡融剛

(貴陽學院 數控技術工程應用實驗室,貴州 貴陽 550005)

為提高金工實習管理水平，規范信息管理平臺，實現管理過程的自動化、規范化、流程化，提出了基于.NET的金工實習管理信息系統的分析與設計。系統以貴陽學院《金工實習》管理信息為例進行開發，采用三層架構的方式進行設計，論述了系統的需求分析和功能設計，運用了流程圖、用例圖、功能莫塊圖、實體關系E-R圖等進行了詳細描述。按照系統設計的要求與原則實現了金工實習的計劃、教學、資源、基礎數據等管理功能。該系統的實現不僅具有界面直觀、操作簡便，而且還具有性能穩定、運行安全的特性。

金工實習； 管理信息系統； B/S模式； 三層架構

0 引 言

實驗室不僅是高技術人才的培養基地，學生綜合素質教育的重要課堂[1]，也是高校進行學科建設、科學研究的重要途徑，是充分展現學校管理和服務水平的窗口[2]，如何運用實驗室進行科學管理已經成為實驗室管理工作中亟待解決的問題【3】。而金工實習作為培養應用型和創新人才在實驗室的實習教學中占有極其重要的位置，它是培養高校大學生認識和了解制造技術的接口、通道和橋梁。目前世界各工業發達國家都擁有先進的制造技術和龐大的制造業，制造業又成為各工業發達國家的基本支柱產業。所創造成的物質財富達到國民經濟總值的一半以上，所以，國家的繁榮富強，離不開創新制造技術和現代制造業。而制造技術對于創造物質財富和發展科學技術，具有十分重要的意義。近年來，國內大多數高校在金工實習信息管理上已取得突破性進展，各高校金工實習管理都相繼實現了計算機管理，但還是局限在單機操作上，使管理工作的協調性較差，重復勞動較多，管理者與管理者之間，管理者與各教學單位之間，管理者與各教學管理單位之間的信息交流不暢，信息資源不確切，增加數據冗余，建立的有關資料較零亂，監控不力，管理低效，查詢較麻煩，給管理工作帶來諸多不便，許多問題還需要得到進一步的解決。隨著計算機技術、自動控制技術、傳感器技術、信息技術、管理技術等高新技術與制造技術深層的結合，制造業面貌發生了極大的變化，高校機械學科的科學思想、教學內容和教學方法都隨之不斷擴展和更新。金工實習對于培養人的創新思想、綜合運用的實踐能力也作為重點，金工實習在管理方法和管理模式等方面都需要加強和完善，迫切需要進入現代的管理模式。由于金工實習針對的對象較廣，面較寬，工作量較大，所以，怎樣搞好金工實習管理信息工作，建立好現代管理機制，如何運用現代信息技術，對金工實習進行科學管理已成為金工實習管理工作中亟待解決的問題。

1 系統需求分析

需求分析指的是在創建一個新的或改變一個現存的系統或產品時，確定新系統的目的、范圍、定義和功能時所要做的所有工作。具體來說，需求分析是對用戶業務流程進行分析，明確系統要實現的具體功能和性能要求【4-7】。

(1) 金工實習的性質與目的。金工實習是機械類各專業學生必修的一門實踐性很強的技術基礎課【8】，金工實習又叫金屬加工工藝實習，是培養學生認識機械、了解機械制造工藝的橋梁，它包括了解現代機械制造工業的生產方式和工藝過程。熟悉工程材料主要成形方法和機械加工方法及其所用設備的工作原理和典型結構、工夾量具的使用以及安全操作技術。了解機械制造工藝知識和新工藝、新技術、新設備在機械制造中的應用。同時也是培養學生實踐能力的搖籃。

(2) 管理組織機構。金工實習主要是以工程訓練中心領導下的管理機構為主，其他管理機構為輔的實習。在整個管理組織機構中，金工實習申請單位負責申報金工實習計劃；金工實習審核部門負責對金工實習計劃的審核和下達金工實習計劃任務書；金工實習主管部門(內設管理小組)負責安排金工實習教學計劃，并編制實習課表，金工實習執行單位(金工實習主管部門的下屬機構：金工實訓室、數控技術中心)負責實施和完成金工實習教學計劃，給出學生實習成績。

1.1 角色分析

金工實習管理主要包括四大部分，即：實習申請部門管理、實習審核部門管理、實習主管部門管理和實習執行部門管理。這四大部分有著緊密的內在聯系的，它們即相輔相成，又互相制約。通過對金工實習管理業務的細致分析，可以將金工實習管理信息系統的用戶劃分為三大類型，即：①實習學生。需要通過本系統進行以下活動：進行實習報告填寫與提交、查詢個人的實習成績、瀏覽視頻教學、在線咨詢交流等。②指導教師。需要通過本系統進行以下活動：構建教學體系、申購耗材、領用耗材、實習項目成績登記、實習報告審核與批改、視頻教學錄入、儀器設備使用記錄的填寫、在線咨詢答凝等。③部門管理員。系統管理員(Admin)：需要擁有整個系統的最高權限管理，具有幾乎所有操作的權限。負責系統的數據初始化、系統設置、數據維護、功能維護以及運行監測等；主管部門管理員：需要方便地進行金工實習的全程監控，對學生、教師等信息的查詢與統計，擁有對實習教學管理、實習資源管理等數據信息的審核與修改和上報。申請單位管理員：具有查詢金工實習開設的課程、選擇實習項目、提出實習計劃申請、查詢和導出本系部實習完畢學生的實習成績的權限。審核部門管理員：具有審核實習申請部門提交的實習計劃申請、擁有編制和下達實習計劃任務的權限。

1.2 業務分析

金工實習管理業務是圍繞金工實習管理目標進行制定的，為滿足金工實習管理目標的需求，應從規范金工實習管理工作，提高管理水平和效率方面著手。具體來說，就是要保證金工實習管理行為的合理性、采取有效的手段和措施，運用好實習資源、提高教師教學水平，提高學生實習質量，完善實習項目。

(1) 實習計劃申報。實習計劃申報是由實習申請單位(各系部)根據本單位專業的實習教學需求情況，結合金工實習項目，編制本部門的實習計劃，編制完成提交給本部門負責人審核，通過后向實習審核部門(教務處)申報實習計劃申請。

(2) 實習計劃審核。實習審核部門(教務處)對各申請單位申報的實習計劃申請進行審核。審核通過，編制實習計劃任務，提交本部門負責人審核，審核通過，向實習主管部門(工程訓練中心)下達“實習計劃任務書”。

(3) 實習計劃安排。實習主管部門(工程訓練中心)接收到實習計劃任務書后，根據計劃任務要求，編制實習計劃課表，編制完成后提交本部門負責人審核，通過后向實習執行部門及各實習指導教師和相關人員下發“實習計劃課表”。以便對實習提前作好準工作。

(4) 實習計劃執行。實習計劃執行是金工實習的實習計劃能否得到保障進行的關鍵，他涉及到的人員較多，有實習學生、指導教師、執行部門管理員、主管部門管理員等。①實習計劃準備：實習執行部門根據實習計劃安排要求，進行實習資源準備(耗材申購、儀器設備檢查與維護等)，指導教師作好實習教學指導準備工作。②實習計劃實施：指導教師指導學生進行各實習項目的實習工作，并進行演示各實習項目。③實習成績：實習完成后指導教師給出各實習項目的實習學生的實習成績，并提交給主管部門負責人審核。通過后，主管部門進行成績匯總，生成學生實習成績。

1.3 功能需求分析

金工實習管理即是實驗室管理又是教學管理，所以其管理系統應考慮與實驗室管理部門與教務管理部門合署辦公，因此，我們確定金工實習管理系統的開發重點如下：主要作為實驗室管理部門內部的業務系統，但必須兼顧與實驗室管理系統和教務管理系統的數據接口；要以金工實習為核心全生命周期過程管理，它即要能滿足實習計劃、實習教學、實習資源的管理，還要包括金工實習運行的支撐環境，包括網絡維護、實習管理人員技術培訓等，所以，它是一個全業務的綜合管理系統；系統需要充分考慮校園網的實際環境。經梳理后本系統應具有以下主要管理功能：

(1) 實習計劃管理。包括實習申請(教學單位)、實習審核(教務處)、實習安排(工程訓練中心)等。

(2) 實習教學管理。包括成績管理(錄入、審核和匯總、查詢等)、在線咨詢(填寫、提交、回復等)、實習報告(填寫、提交、驗收等)、視頻教學(錄入、審核、瀏覽等)。

(3) 實習資源管理。包括課程管理(編制、審核、查詢等)、教學體系管理(編制、審核、查詢)、耗材管理(申購、領用、查詢等)、儀器設備管理(對儀器設備的使用情況進行登記)。

(4) 基礎數據管理。包括實習學生信息(學號、班級、專業、教學單位)、指導教師信息、管理人員信息等基礎分類信息。

(5) 系統維護管理。包括系統維護、教學單位維護、菜單維護(增加、修改、刪除等)、角色維護等。

對于不同的用戶其管理功能也不同，對用戶進行合理分類，是管理的基礎。

2 系統功能設計

根據需求分析，將整個系統的功能模塊劃分為：實習計劃管理、實習教學管理、實習資源管理、基礎數據管理、系統維護管理等五大子系統，各子系統又分有分子系統 。這些子系統相互聯系、相互制約，共同構成一個整體。整個系統的總體功能模塊見圖1。

由于管理業務流程較多，這里以實習計劃管理子系統中的申請、審核、安排為例。

實習計劃管理：申請單位(系、部)提出實習申請，經本部門領導審核通過后提交審核部門(教務處)領導審核，審核部門(教務處)領導審核通過后向主管部門(工程訓練中心)下發教學計劃任務書，主管部門(工程訓練中心)接到教學任務書后，編制教學課程安排表，經本部門領導審核通過后，安排執行教學計劃。其業務流程及數據表如圖2所示。

圖1 金工實習管理信息系統功能模塊結構圖

圖2 實習計劃管理業務流程及數據表

3 數據庫設計

數據庫設計的好壞直接影響到整個系統的性能，甚至關系到整個系統的成敗[9]。所以數據庫的設計非常重要，它不但關系到整個管理系統的開發，而且還影響到系統的安全性、可維護性、操作的方便性、故障的恢復等等。對數據庫的數據結構設計時，必須遵循規范化和標準化的原則，保證數據正確地分布到數據庫的表中，使系統能夠正常的運行；應盡量減少數據的冗余度，有效利用存儲空間。

系統根據現實世界規劃出的實體很多，其中主要實體有：實習學生，指導教師，實習項目、實習成績、申請單位、審核部門、主管部門、實習計劃、實習課表等。由主要實體的實體屬性組成圖3系統主要實體關系E-R圖。

圖3 系統主要實體關系E-R圖

4 系統實現設計

隨著計算機網絡技術的不斷發展，單機版軟件已很難滿足人們的需求，各種各樣的網絡計算機模式不斷產生，其中C/S模式和B/S模式應用最為廣泛。本系統是建立在校園網的基礎上，考慮實現功能需求的難度和教師的實際操作習慣，以及系統將來可升級性，所以采用B/S模式和C/S模式相結合的基于.ENT的三層架構進行設計[10-14]。本系統的核心模塊由Windows Server操作系統、IIS應用服務器和數據庫組成。系統在Windows 2003 Server下進行開發，以Microsoft SQL Server 2005作為數據平臺。B/S模式見圖4所示。

圖4 B/S體系結構圖

表示層主要用于用戶界面顯示，各用戶角色所看到的各種頁面都在這一層實現，在頁面設計中分三種角色(學生、指導教師、管理員)分別進行設計。業務邏輯層主要處理用戶向系統發出的各種請求，系統的處理功能都在這一層實現。數據訪問層主要提供統一的數據訪問接口，以提供對數據庫的操作[ 15]。每層實現各自的功能，每層功能的改變不會景影響到其它層的實現，確保層與層之間的獨立性。系統采用的三層體系結構如圖5所示。

5 結 語

隨著科學的發展，時代的進步，高校對實驗室的要求越來越高，實驗室的管理也越來越趨于完善[15]。采用信息化的管理系統可以規范業務環境，減少失誤與重復勞動，縮短業務辦理周期，從而達到提高效率和科學管理的目的[16]。金工實習管理信息系統是一個面向全校的金工實習管理人員、指導教師和實習學生并用提供服務的綜合系統。 如何開發好的金工實習管理信息系統，不但需要從實際出發，而且也要考慮金工實習管理工作的共性和特殊性，更為重要的是要從自身的特色、社會發展需求、學校的長遠規則考慮，根據系統的分析與設計，按照三層體系架構完全能夠實現《金工實習》管理信息系統。

圖5 三層體系結構圖

系統的實現，為金工實習管理提供了一個科學的、規范的信息管理平臺，減少數據冗余，脫離了手工和計算機單機管理模式，降低了管理成本，提高了工作效率，實現資源共享，使金工實習的管理工作步入一個信息系統化、科學管理化、建設規范化的環境中。

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Analysis and Design of Metalworking Practice Information System Based on .NET Technique

LIUYu-kang,YANGBo，LIJiang，HURong-gang

(NC Technology Engineering Application Laboratory, Guiyang University, Guiyang 550005, China)

A management information system for metalworking practice based on .net platform was built up in order to improve the management level, normalized the information management platform and realize the normalization, automation and flow orientation. The system had 3 layers, and was developed based on the information of metalworking practice at Guiyang University. The demanding analysis and function designing were illustrated in detail using flow charts, function module graphs, entity relationship E-R diagrams, etc. The management of metalworking planning, teaching, resources and fundamental data was performed by the system according to the designing demanding and criteria. The system was characterized not only by friendly interface, easy operation, but also by operating with high stability and security.

metalworking practice； information system of management； B/S model； three-tier architecture

2015-01-15

劉玉康(1957-)，男，貴州貴陽人,碩士,工程師，研究方向：機械制造實踐教學，食品與包裝機械設計。

Tel.：13984027493；E-mail：347087334@qq.com

TP 391；G 482.0

A

1006-7167(2015)11-0242-04