基于三層架構的金工實習信息管理系統設計

單敬志+任文祥+薛鈞

[摘要]針對目前傳統的金工實習管理與教學工作現狀，提出了基于三層架構的金工實習信息管理系統的分析與設計。系統以沈陽工業大學遼陽校區金工實習信息管理為例進行開發，按照三層體系構架形式設計，實現了金工實習的計劃、教學、資源、管理、互動平臺等管理功能，解決了金工實習管理工作協調性較差、重復勞動較多、監控不力、管理低效、查詢麻煩等諸多不便，增強了指導教師與實習學生之間的聯系，激發了實習學生的實踐探索興趣，為以后構建創新型實踐教學模式打下堅實基礎。

[關鍵詞]金工實習；信息管理系統；三層架構

[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]1005-4634（2017）04-0098-04

0引言

金工實習作為工科院校中重要的技術基礎課，它是機械和某些非機械專業學生學習機械制造工藝知識、培養實踐能力和提高大學生素質的實踐性教學環節[1]。根據沈陽工業大學（下簡稱學校）實際情況，工程實踐中心每年接納大約1800名各類專業的學生進行金工實習，金工實習學生的信息管理工作十分繁重。由于工程實踐中心不僅接納校內學生進行實習實訓，而且還承接校外其他培訓任務，所以怎樣做好金工實習、實訓的信息管理與教學工作，如何運用現代化管理手段，使實習指導教師與學生緊密相聯，即如何對實習、實訓的學生進行科學高效的管理已經成為學校金工實習管理工作的重中之重[2]。

本文從學校開展金工實習管理與教學工作中所面臨的實際問題及特點出發，構建了金工實習信息管理系統，解決了金工實習管理與教學工作中重復勞動多、針對性差、學生相關信息資料管理零亂、工作協調性較差、效率低、查詢不便等問題[3]。

1系統需求分析

1.1角色分析

在本系統管理組織機構中，金工實習的信息管理工作主要可以分為：主管部門管理、執行部門管理、實習申請部門管理及實習審核部門管理4個部分，4部分既相互聯系又相互制約。再對其管理業務進行分析，可以將系統的用戶細化為3個部分，即實習學生、指導教師、部門管理員3大類型，他們可以通過系統進行具體的活動，具體如表1所示。

1.2業務分析

為了滿足金工實習管理目標的需求，系統主要業務范圍如下：（1）金工實習計劃申報。各學院系部根據本專業具體實習教學需求情況，向金工實習審核部門提出實習計劃申請。（2）金工實習計劃審核。金工實習審核部門對其申報的實習計劃申請進行審核。待通過后，向工程實踐中心（金工實習主管部門）下達實習任務。（3）金工實習計劃安排。工程實踐中心（金工實習主管部門）接收到實習任務后，根據本部門的具體實習情況與任務安排，編制實習課程表，編制完成后需提交本部門負責人審核，通過后向實習執行部門（實習指導教師及相關人員）下發金工實習課程表，以便提前做好金工實習的前期準備工作。（4）金工實習計劃執行。金工實習計劃執行包括前期實習計劃準備與實習計劃實施。計劃準備，即根據實習計劃安排的具體要求，金工實習執行部門（主要為實習指導教師）進行實習資源的準備工作（包括金工實習耗材的申購與準備、儀器設備檢查與維護等）。計劃實施，即各實習項目指導教師開展教學工作，教學結束后，指導教師給出各實習項目的實習成績，并提交給工程實踐中心綜合辦公室負責人審核。審核通過后，綜合辦公室進行成績整理，給出總成績。

1.3功能需求分析

系統主要的管理核心是金工實習，在滿足實習計劃、教學與資源管理的基礎上，還要包括網絡維護以及實習相關的技術培訓等。所以系統經過全面的分析梳理后，應具有以下主要的功能：（1）實習計劃管理功能。可實現實習和實訓的申請、審核及教學安排等。（2）實習教學管理功能。可實現實習和實訓成績的錄入、審核、匯總及查詢，實習報告冊的填寫、提交、審核，所有實習項目的安全技術規范及強調的注意事項的查詢，實習和實訓教學視頻的錄入、審核及瀏覽等。（3）實習資源管理功能。可實現教學體系管理方案的編制、審核及查詢，課程表的編制、審核及查詢，實習耗材的明細、申請、領用、庫存情況查詢，教學設備的使用情況、保修情況、維護周期查詢。（4）師生互動平臺管理功能。可實現在線咨詢的填寫、提交、回復等，學生對于教師教學質量評價的填寫與提交，當代先進制造技術圖片（視頻）的上傳、播放、暫停、刪除等。（5）信息數據管理功能。可實現實習和實訓學生詳細信息的錄入、修改、刪除，指導教師信息的錄入、修改、刪除，管理員信息的錄入、修改、刪除等。（6）系統監控與維護管理功能。可實現系統角色維護，菜單選項的全選、反選、刪除等，系統、用戶維護及系統安全監控等。 系統針對實習學生、指導教師、管理員有著不同的管理功能，對其進行合理分類管理。

2系統功能設計

對整個系統功能進行分析，將系統的功能模塊細分為6大子系統，即：實習計劃管理功能、實習教學管理功能、實習資源管理功能、師生互動平臺管理功能、信息數據管理功能、系統監控與維護管理功能。各子系統下面又細分下一級子系統，它們之間既相互聯系又相互制約。具體如圖1所示。圖1金工實習管理信息系統功能模塊結構示意圖 因為整個系統的管理業務流程相對比較復雜，所以本文以實習計劃管理功能為例，介紹了其功能的實現過程。首先，由申請單位（學院、系、部、校外工廠等）對實習、實訓提出教學申請，經過申請單位部門領導審核，通過后提交到教務處進行二次審核。其次，教務處審核通過后，向實習主管部門（工程實踐中心）下發教學任務。最后，實習主管部門（工程實踐中心）接到教學任務后，由綜合辦公室編制教學課程安排，并提交到工程實踐中心主任室進行審核，審核通過后安排并執行教學計劃。具體如圖2所示。

3數據庫設計endprint

整個管理系統的性能主要取決于數據庫設計的好壞，甚至可以決定整個信息管理系統成功與否[4]。為了使系統正常運行，數據庫的結構必須按照標準化、規范化原則進行設計，以實現數據庫中的數據正確且高效的分布。

結合學校的實際情況，系統對主要實體也進行了設計，主要包括金工實習學生、實習指導教師、實習的科目、成績、計劃、課程表等等，實體的具體關系如圖3所示。這樣可使系統減少數據的冗余度，有效利用存儲空間，實現其操作的方便性與故障后的可恢復性等等。

4系統實現設計

系統在校園網平臺的基礎上采用最為廣泛的C/S模式與B/S模式相結合的形式[5-9]。這樣不僅可以方便教師等用戶的實際操作，而且還可以降低實現系統功能需求的難度，為以后系統平臺升級打下基礎。

系統的核心模塊由Nginx應用服務器、MySQL數據庫和LINUX操作系統組成。系統在Windows 7下進行開發，以MySQL 5.0作為數據平臺。

金工實習信息管理系統以3層體系結構為主體，即表示層、業務邏輯層和數據訪問層，具體如圖4所示。表示層：實現用戶登錄頁面的顯示，分管理員、教師、學生不同角色登錄設計；業務邏輯層：傳遞不同用戶向系統傳達的各種指令，完成系統的各種處理功能；數據訪問層：對數據庫進行各項操作、連接數據訪問接口[10]。層與層之間相互獨立，互不影響其功能的實現。

5結束語

本文所設計的金工實習信息管理系統是一個綜合性的平臺，它以學生學習興趣、教師教學設想及團隊協作習慣、社會對學生的技能要求等為設計基礎，主要為全校金工實習管理人員、指導教師、學生提供服務。系統在試運行階段就獲得了師生們的廣泛認可。各項目指導教師之間以及教師與學生之間可以通過本系統緊密地聯系起來，這樣不僅有利于提高教師的團隊合作能力，而且還可以激發實習學生的實踐探索興趣。在平臺上教師可以很容易地與學生互動交流，并根據學生的實際情況進行教學，教學質量自然而然的將會得到提升。學生在學習基本工藝知識、基本操作的基礎上，通過平臺了解先進制造技術，這不僅有助于培養學生的工程實踐能力、創新能力，也為以后構建創新型實踐教學模式打下堅實基礎。

參考文獻

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AbstractAccording to the present situation of traditional metalworking practice management and teaching，it put forward to analyze and design the metalworking practice information management system on three-tier.The metalworking practice information management system would be developed in Shenyang University of Technology.It was the three layer architecture form and reached metalworking practice plan，teaching， resources，management and interactive platform′s management functions.It solved a lot of inconvenience such as poor management coordination，more rework，weak supervision， low-efficiency management and the trouble query，etc.It enhanced the relationship between instructors and internship students，stimulated internship students′ interest in exploration，so as to lay a solid foundation for the construction of innovative practice teaching model.

Keywordsmetalworking practice；information management system；three-tier architectureendprint