高校智能化實訓管理系統的研究與設計

管 彤

（貴州經貿職業技術學院信息工程系，貴陽 580001）

0 引言

為便于實訓室工作人員的實訓工作管理，并切實提高學校實訓教育水平和實訓室管理質量，各院校相繼開發了不少實訓管理系統，這些系統各具特色，但也有不足，比如不少系統還不能完全滿足各個學校的實際實訓狀況的需要。這些實訓系統，僅在實訓工作的整個業務處理的過程中向各學院提供片面支持，而不能與實訓相關的工作部門進行資源共享，因此未能達到實訓資源利用率的最大化要求［1］。

目前，貴州經貿職業技術學院的大部分實訓工作都是采用手工或半自動化的方法進行的。由于實訓課程科目繁多、管理復雜，目前的管理模式工作效率低，且容易出現主觀原因的失誤。本文將運用科學合理的分析方法，擬提出一個解決方案，期望較為全面地解決現有系統存在的問題，探討如何開發一套采用UML建模、基于B/S架構的實訓管理系統，使之適用于貴州經貿職業技術學院的智能化實訓管理工作。

在系統分析設計過程中，可用多種開發技術，包括UML 統一建模語言、B/S 三層架構技術、.NET 框架技術及MySQL 數據庫等［2］。根據系統需求需要實現考勤管理模塊、預約管理模塊、實訓管理模塊、上課管理模塊、基礎信息管理模塊、系統管理模塊等功能模塊。

面向對象技術［3］是目前軟件項目中的主流技術，它能有效降低項目開發本身和項目管理的難度，開發出穩定性強、易于升級和維護的程序。UML 是對軟件密集型系統進行可視化建模的一種通用語言，其通過標準的、統一的圖符構成圖形來描述軟件模型。UML 的主要目標［4］是以面向對象圖的方式來描述任何類型的系統。UML 常用于建立軟件系統的模型，在非軟件領域也有不少應用，如機械系統、企業機構、業務過程、工業系統等。在本項目的分析、設計中都采用了UML和面向對象的技術。

1 需求分析

1.1 業務需求分析

1.1.1 業務問題定義

隨著學院對實訓強度的加大，更要求實訓室加強現代化管理［4］。在傳統方式下，教師對實訓室預約主要以口頭通知為主，容易造成實訓室使用混亂、實訓設備安排不當等問題，提前預約也存在管理人員遺忘或安排錯亂的情況，降低了實訓室的使用效率。傳統上課考勤記錄以點名為主，浪費教學的時間。教師上完實訓課后，一般都不對實訓的效果進行考評，導致學生主動性及積極性差，對實訓課程不重視，且教師對實訓成績一般是憑印象進行評定，這些情況都極大降低了實訓的效果。

1.1.2 組織職能分析

貴州經貿職業技術學院實訓管理的組織機構如圖1所示。實習實訓科是在主管院長及教務處長領導下負責全校學生實習和實訓工作的職能部門。其下屬分為六個系部、十多個專業的核心實訓室。實習實訓科主要負責督促、檢查各教研室各專業實訓基地建設情況，實訓設備的選購與備案情況；并組織各專業制定好學生實訓的計劃、大綱；負責各專業學生進行實訓課的排課安排，實訓室的預約管理，解決實訓課中存在的問題和突發事件等。

1.2 功能需求分析

一般來說，功能需求即確定了系統必須要實現的功能，用戶通過對系統內各項功能的使用來完成各自的工作任務，即達到了其業務需要［4］。

1.2.1 角色分析

以下從貴州經貿職業技術學院實訓管理系統的實際進行需求分析，系統涉及到的角色有：管理員、教師、學生，具體角色劃分如表1所示。

表1 用戶角色劃分

1.2.2 系統用例分析

（1）總體用例分析從功能分析的角度出發，給出了貴州經貿職業技術學院實訓管理系統的總體用例圖，包含系統管理、基礎信息管理、預約管理、上課管理、實訓管理、考勤管理用例。

（2）預約管理用例描述了教師必須是教師角色登錄系統進行預約登記和查詢預約，管理員根據預約的情況回復預約信息的過程。

（3）上課管理用例描述了教師使用系統進行上課登記和上課查詢的過程。

（4）考勤管理用例描述了學生進行考勤登記的過程，教師對考勤情況進行查詢的過程，前置條件是學生角色登錄系統驗證無誤；上課登記記錄；學生所屬上課登記的班級，操作后生成考勤信息記錄。

（5）實訓管理用例圖描述了教師使用本系統實訓管理模塊進行實訓成績記錄的過程，生成實訓成績信息記錄，已簽到的學生可以在系統中進行成績查詢。

（6）基礎信息管理用例描述了管理員使用本系統對基礎管理模塊進行班級信息、學生信息、教師信息、課程信息及實訓室信息基礎數據維護的過程。

（7）系統管理用例描述了管理員使用本系統對系統管理模塊進行用戶管理、模塊管理、角色管理、權限管理等基礎信息模塊數據維護的過程。

2 系統設計

任何軟件工程項目，在編碼前必須要作軟件設計，軟件設計是軟件開發工程的關鍵步驟，直接影響項目的質量。在軟件需求分析階段已經了解了軟件的各種需求，那就意味著解決了本軟件中“做什么”的問題，并且在軟件需求說明書中應充分地闡明這些需求，接下來就開始設計系統體系結構和各個功能模塊的結構。即軟件設計階段要解決“如何做”的問題，最終的結果以“設計模型圖”來反映［5］。

2.1 總體設計

2.1.1 系統設計原則

只有在一定的原則指導下，系統設計工作才能做的更好，本系統設計過程中遵循以下原則［6］：

（1）安全性可靠性。本系統中數據資源涉及到一些敏感數據，對系統資源管理機制上需要提供一定的權限管理，系統管理員對不同角色用戶分配不同權限，以此來確保系統的可靠性。

（2）實用性。系統提供的功能可以滿足用戶需求，在實際工作中能真實有效地減輕實訓工作人員的負擔。

（3）先進性。在系統設計時要考慮到系統的先進性。運用當前較先進的開發技術以保證系統不會在短時間內淘汰。

（4）易操作性。系統界面能夠易于理解和易于操作，對系統界面設計要美觀友好，能夠讓用戶得心應手地使用。

（5）可擴展性原則。系統的開發過程應考慮到系統的各個功能模塊盡量獨立，增加預留了可擴展接口，以便后期系統的維護和功能的擴展工作。

2.1.2 系統體系結構設計

對于本系統來說，為了便于實訓教師能夠及時對實訓室進行預約，同時也便于學校實訓管理人員對系統進行維護，并以節約成本為前提，本系統采用基于B/S 的體系結構來進行設計，這樣用戶可以方便快捷地通過網絡來訪問本系統，更進一步簡化了系統的開發、維護和使用。

2.2 功能模塊設計

如圖2所示，貴州經貿職業技術學院實訓管理系統一共分為六個功能模塊：預約管理、上課管理、考勤管理、實訓管理、基礎信息管理、系統管理［4］。

圖2 貴州經貿職業技術學院實訓管理系統

2.2.1 預約管理

預約管理功能模塊是由預約登記和回復預約兩個子模塊組成。預約登記功能主要是教師向管理員預約實訓室的使用時間、使用班級、課程等；回復預約是管理員回復教師收到預約并確定的過程。

2.2.2 上課管理

上課管理功能模塊是由上課登記和上課查詢兩個子模塊組成。上課登記主要為教師提供上課記錄的功能：教師進行上課登記，記錄上課班級、上課課程、上課時間、上課內容等信息；同時教師可通過上課查詢功能對歷史上課記錄進行查看。

2.2.3 考勤管理

考勤管理功能模塊是由考勤登記和考勤查詢兩個子模塊組成。考勤登記是給學生提供上課考勤簽到，學生進行考勤登記時，選擇上課數據即可簽到；考勤查詢給教師和學生提供考勤查詢的功能。

2.2.4 實訓管理

實訓管理功能模塊是由實訓登記和成績查詢兩個子模塊組成。實訓登記是教師對學生的實訓效果進行記錄；成績查詢為教師和學生提供成績查詢的功能。

2.2.5 基礎信息管理

基礎信息管理功能模塊是由學生信息、教師信息、班級信息、課程信息和實訓室信息五個子模塊組成。管理員使用各模塊對其信息進行維護，如使用學生信息模塊對學生基礎信息進行維護等。

2.3 數據庫設計

完整的軟件必須要有數據庫的設計，它負責存儲系統中所有數據及信息，因此，它對數據庫的安全性要求較高［7］。本文設計的系統主要應用于貴州經貿職業技術學院實訓管理工作中，存儲的數據較多，這對數據庫要求就比較高。

在對數據表設計時要注意一個關鍵問題，由于該系統要與貴州經貿職業技術學院學生教學管理信息系統進行數據交互，所以為了滿足這個需求，設計數據庫時在數據庫字段按照貴州經貿職業技術學院學生學籍數據庫中表字段的類型和長度來設計本系統數據庫數據類型和字段長度［8］。

3 結語

通過認真研究與分析后開發了智能化實訓管理系統，大大提高了實訓管理工作的便利性、可操作性以及科學性，這使得實訓室的各類資源管理得到了大大增強［9］。從課程的預約、實施、結束到實訓室的各類管理，從學生到老師、實訓管理員，都從功能和職責上進行了統一分工和協作。從一定程度上來說，實訓室的智能化管理水平，體現了學校的管理水平以及科研水平。本系統的設計，將使得實訓管理水平、實訓資源的最大化利用以及學校的管理水平大大提高，從而更好地為學生和教職工服務［10］。