測量實習控制網管理系統的設計與開發

蔣婷婷

(安徽理工大學測繪學院，安徽 淮南 232001)

1 課題背景、意義與思路

1.1 課題的研究背景及實際意義

隨著計算機技術和互聯網技術的快速發展，信息技術在高校管理上的應用已很廣泛和深入，信息化技術日趨自動化、智能化[1,2]。信息技術的成熟促進了管理的高效與自動化，高校想要把內部管理工作有效地組織起來，就必須建立與自身特點相適應的管理系統[3]。

本研究的教育實習管理系統能夠為每個用戶提供快捷的信息查詢，管理員可以通過計算機使用本系統對實習學生的實習信息進行管理,相比傳統的管理手段，其優點主要展現在查新實習信息方便、檢索快速、可靠性高、存儲量大、保密性好、成本低等方面[4]。除此之外，本系統跨越了時間與地域的限制。所以，教育實習管理系統的出現將大大提高教育實習管理的效率，節約時間，真正實現教育實習的數字化管理。

為了使信息化教學達到高效性。開發設計本系統可以進一步規范實習實訓的規范性、安全性、便捷性和信息化。通過本系統，學校、院系、指導教師及學生可以進行實時信息交流、任務分配等功能[5]，為實習實訓的信息化、規范化作出貢獻。現如今控制網的學生已知數據、教師成果數據以及測繪成圖全部停留在數據文件的形式，為了讓廣大師生在教學實習中方便、高效地使用實習控制點，擬設計實習控制網。實習控制網管理系統的設計與開發，是對教師更加方便地對實習控制點的預約，有效地查看學生的實習成果以及講究時效的對成果進行評價；是以信息化的方式對學生的個人信息、成績信息進行管理，合理進行信息存儲，最大限度地減少各個環節可能出現的錯誤，有效減少因人力的局限性導致的存儲信息量大、信息存儲錯誤、混淆等問題，使得學校能夠合理錄入學生的個人資料，學期成績情況，為學校師生的工作提供方便[6,7]。根據需求，本研究設計的學生信息管理系統教師可以查詢、增添、刪除學生信息，發布通知實習公告；學生可以查詢實習報告以及成績信息[8,9]。

1.2 設計思路

為了提高學院對實習數據的管理效率，充分利用現有的數據資源，實現信息的集中管理，信息共享使得教學管理以及相關的其它事務管理向著無紙化、信息化和綜合化方向發展，促進管理水平的提高[10]。本系統以用戶為中心，進行實習控制網的系統設計與開發，將系統功能的完備性和方便性放在重要位置，操作界面要人性化、簡潔化處理，系統以方便用戶使用、提高工作效率為目標[11,12]，更好地服務于師生，提高服務質量。在資源共享的時代，在校園環境下，實現信息的集中管理，分散操作，信息資源共享，實現管理一體化、無紙化、信息化和綜合化的管理是系統設計的總體目標，實現師生、生生之間互相分享資源，提高資源的利用效率。

2 系統分析

2.1 需求分析

實習控制網管理系統的設計與開發要求能夠對帶隊教師、實習學生等各個方面的實習情況進行有效管理，因此將本系統分成多個子系統進行設計與開發，從而最終實現管理系統的完備性、系統性；同時著手對多個子系統進行開發，使得管理系統的整個系統結構清晰、條理清楚，有利于系統后期的維護與管理，以及方便后期對系統的升級和更新。

本系統以用戶為中心進行開發設計，針對系統的不同用戶而言，其系統的使用用戶包括系統的管理員、帶隊教師和實習學生，所以將本系統劃分成包括管理員子系統、帶隊教師子系統和實習學生子系統3個子系統。

2.1.1 管理員子系統

管理員經過系統操作，在后臺可以進行管理學生、教師、管理員的基本信息。包括個人信息查詢、用戶登錄、密碼修改、后臺維護等一系列操作。

2.1.2 帶隊教師子系統

教師可以通過本系統進行實習控制網的具體工作。教師可以登錄本系統進行發布院系實習的安排，同時查詢控制點預約情況，進行修改刪除、審核實習學生的選點信息；集中處理實習學生的申請、發布新聞與通知；帶隊教師可以查看本班學生的信息，以及解答學生的疑問。帶隊教師子系統同時要求對學生實習成績進行錄入和查看，進行管理子系統，教師可以通過輸入不同關鍵字對學生的成績進行查詢與基本統計等。

2.1.3 實習生子系統

實習學生子系統可以在界面上進行個人賬號登錄，瀏覽和查看帶隊教師發布的通知和實習報告，分散實習申請提交，實習生選點以及查看控制點的預約情況，上傳實習成果，必要時可以對相應的成果進行修改，還可以實現按照自己的賬號或者姓名對自己的實習成績進行查詢等。

2.2 系統開發目標

實習控制網管理系統提供的服務具體包括，教師及其管理人員可以通過該系統輸入本學期的實習控制網已知數據有成果數據和控制點布置圖；教師可以查看控制網預約情況，還可以在查看控制網預約的情況下進行控制點的預約操作，若該導線網預約發生沖突情況，將拒絕預約并給出提示；教師可以通過本系統查看學生的實習成果以及對成果進行評價；學生可以從網站上直接下載測量已知數據和測量要求；學生可以通過本系統查看本班級實習區域及控制點分布略圖；學生可以按要求提交實習成果和測繪成圖；學生可通過本系統查看教師批改建議和實習成績。

3 系統設計

為系統設計部分的工作制定了進度安排：實習控制網管理系統的計算機及其網絡硬件，系統軟件的選擇，功能結構設計，數據庫設計，系統的輸入和輸出設計，確定系統編碼。

3.1 系統總體結構的設計

系統總功能結構包括對功能結構圖、子系統和模塊的劃分，信息系統流程圖設計等的確定，最終實現對系統總體結構的設計。在對本系統進行設計與開發時應遵循自上向下的原則、模塊化原則、分解協調原則、明確性原則、抽象原則，實現對實習控制網系統的設計。

圖1為教師“預約”系統數據流程圖。教師輸入密碼，登錄系統，密碼正確后，教師可以查看控制點的預約情況，在控制點的使用時間不沖突和合理的情況下，教師方可進行控制點的預約；教師根據實習要求進行控制點的成果預約，最終預約的成果教師可以自行查看并且預約的結果會自動存入在學生查詢信息的數據庫里，方便學生查看。教師“預約”系統的數據流程簡單，具有特殊的變換功能，方便用戶使用，服務效率較高。

圖2是學生“查詢”系統的數據流程圖。實習學生登錄系統，通過驗證后，可查詢教師已經預約成功的控制點情況，學生可以通過本系統查看實習要求，下載實習起始數據和實習報告，以及上傳實習成果，查看實習成績。

對教師以及學生子系統的流程圖進行分析，從左到右，確定“登錄系統”是輸入部分；教師模塊的“控制點記錄查詢”和“預約系統”2個加工以及學生模塊的“控制點預約成果查詢”和“起算數據下載”2個加工為變換流，確定“成果顯示”和“實習成果提交”作為輸出部分；其余2部分是輸入流和輸出流。

將2個數據流程圖映射到模塊結構，如圖3所示。

3.2 數據庫設計

數據庫設計步驟應該包括教師和學生的需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計和物理結構設計4個階段。

在調查和分析學生、教師的實習情況和實習數據使用情況的基礎上，了解學生信息、教師信息、控制點信息、實習成績等數據情況，對整個實習過程進行分析，從而分析出學生和教師的需求進行對系統的設計，以形成實習需求分析。

概念結構分析是基于對實習過程的分析，將現實世界轉變成概念世界。數據庫的概念模型實際上就是實體聯系E-R模型。

3.2.1 標識實體

對于一個基于某學院實習控制網管理系統，最基本的實體必須包含有教師、學生，以及實習所需要的控制點信息。

3.2.2 劃分和確定關系

教師和控制點信息之間，存在“預約”關系，本系統設計的是1∶1的關系；學生和控制點信息之間，存在“實習使用”關系，本系統設計的是1∶1的關系。

3.2.3 確定實體的屬性

3.2.3.1 教師

教工號，姓名，性別，所在學院，教授班級，任課課程，所選控制點點名，初始密碼，備注。

3.2.3.2 學生

學號，姓名，性別，學院，專業班級，實習控制點點名，備注。

3.2.3.3 控制點

名稱，起算坐標，起算方位角，導線邊長。

3.2.3.4 聯系的屬性

預約成果；實習成績。

3.2.4 畫出E-R模型(選擇部分屬性)

如圖4所示。

3.3 輸入與輸出設計

在對系統的輸入和輸出設計與開發時，選擇設計系統的輸出功能，設計輸入功能，對于絕大多數的用戶而言，輸出用戶可以用于評價系統開發目的和評估使用效果。雖然一些用戶可以直接使用系統，但是使用輸入系統則是必要的。輸出的設計應該需要滿足教師學生的使用規范，以達到師生的輸出需求，同時輸出的設計還應達到準確、快速、直觀的目的，以方便教師的教學和學生的成果展示。

在經過周密的調查后，分析實際的實習標準，考慮需要滿足教師和學生的需求后，對本系統的輸出功能進行設計，綜合考慮了多種輸出設備和輸出方式，輸出的設計包括輸出的內容、方式及其標準的輸出格式，輸出的內容要符合標準，滿足教學實習評價的需要，可以是表格、文檔形式，易于師生查看。本系統的輸出設備采用的是顯示器和打印機，輸出格式為表格形式，其中采用U盤、普通白紙、移動硬盤等為輸出介質。本系統的輸出內容包括教師預約控制點情況、實習成果情況、學生實習成績的打印等。本系統基本上具有合格的輸出數據，充分考慮和利用了輸出設備的功能，達到了輸出評價標準的要求，能為教師和學生提供便捷、準確的實習服務。

4 小結

本系統方便了實習師生，帶隊教師無需通過口頭通知學生實習情況以及實習要求，無需再印刷實習數據、實習報告等紙質材料，可直接通過系統預約。本系統基本上能夠滿足原設計的要求，操作簡單，界面簡潔，結果呈現精煉。程序運行后可直接選擇所要進行的操作選項，教師自動進入預約控制點界面、信息查詢界面和信息編輯界面，減少了學生、教師輸入的麻煩。教師可以上傳實習數據、實習要求和進行控制點預約等工作；學生可以通過本系統自由查詢實習要求，下載實習數據等相關內容。實習結束后，學生無需提交傳統的紙質版實習結果，可直接通過系統提交實習結果，更加方便快捷；教師也可以很直觀明了地檢查學生的實習成果，避免了紙質版數據所帶來的影響；教師在本系統內錄入學生的實習成績，學生可自行查看自己的成績。

系統目前還不成熟，只能查看實習所需要的數字數據，實習區域地圖等圖片信息還不能進行查看；只能保證所有導線網在同一使用時間中不發生沖突，接下來的研究方向可以將實習控制網的使用時間囊括到本系統中，使此系統更加完善。