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1、高校實驗管理系統(tǒng)的設計與實現選題來源o本課題來源于工作單位的物理實驗中心組織開發(fā)的軟件項目，旨在通過本軟件的開發(fā)，實現實驗中心的選課及教學管理網絡化。選題依據o高校規(guī)模的擴大，傳統(tǒng)的實驗排課已不滿足需求。o理論課程的管理與實驗項目的管理有很大的不同，管理理論課的軟件不能用于實驗項目的管理。o開放性實驗教學改革和嘗試的必然要求。選題意義o提高學生學習的自主性和主動性。學生通過網絡可以根據自身的實際情況，選擇自己感覺興趣的實驗，這大大提高了學生學習的主觀能動性。o教師免去了以往手工排課的繁雜勞動，使教師只用專注于教學、科研和實驗教學正常開展上面來。o系統(tǒng)的開發(fā)，可以使實驗教學的相關領導從宏觀的角度
2、把握課程的的選課情況，從而可以達到提高教學質量的目的。研究內容o研究實現基于課元與回溯算法的實驗室排課，實現教務教師網上排課，生成可供學生選修的實驗項目資源。o研究學生選課，實現學生根據自已時間、興趣愛好選修實驗項目，從而體現實驗教學的開放性和自主性。o研究學生刷卡考勤，實現刷卡數據與實驗選課系統(tǒng)的兼容。免去實驗教師上課點名的重復工作。研究內容o研究實驗成績管理、統(tǒng)計查詢。支持自由設定成績構成比例，實驗成績權重；支持多種成績計算方式。o研究選課實時監(jiān)控，實時把握學生選課情況，確保學生按時、按量完成實驗項目指標。o支持教師工作量統(tǒng)計，根據實驗項目數、人數等，計算實驗教師的工作量，作為實驗教師考評
3、的依據。研究內容o支持實驗項目資料上傳和下載。方便學生查詢與自己感興趣的實驗項目相關的實驗資料。o支持實驗報告的上傳和下載；支持實驗報告模板的自定義。o研究用戶權限分配，支持用戶角色的自定義，支持對用戶基礎數據的維護等。o研究與開放式實驗管理相兼容的接口，實現電源控制、門禁管理的相互集成，為后期的開放式實驗室項目做好準備。關鍵理論及技術o課元與回溯算法 回溯算法采用了一種“走不通就掉頭”的思想作為其控制結構,它按選優(yōu)條件向前搜索以求得解集,當搜索到某一步時,發(fā)現原來的方案不優(yōu)或是達不到要求,就退回一步重新選擇。將排課數學模型中的約束條件群作為選優(yōu)條件,當遍歷過程中發(fā)現該方案不優(yōu)或達不到目標,就
4、將該狀態(tài)設置為回溯點,繼續(xù)遍歷可能的其它備選方案。關鍵理論及技術 根據排課業(yè)務的特點,在每個學期一開始就基于教學計劃生成課元的集合,組成需求集,并規(guī)定以下約束條件:o每位教師在一個時間片內最多只能對應一個課元;o每個自然班在一個時間片內最多只能參加一個課元;o每個時間片最多只能分配給一個課元,并且設備資源必須能夠滿足上課的需求;o盡量滿足實驗項目相應的理論課教員提出的時間要求;o必修課所對應的課元優(yōu)先安排;o在設備資源無法滿足一個時間片內完成課元任務時,自動根據資源與需求差距添加合適的輔助課元,輔助課元盡量在相鄰時間內安排時間片。關鍵理論及技術oASP.net技術 系統(tǒng)采用ASP.NET 動態(tài)
5、網頁技術，利用.NET 框架技術生成和執(zhí)行動態(tài)、交互、高效、穩(wěn)定的站點服務器應用程序。ASP.NET 是由活動服務器頁面發(fā)展而來，ASP.NET 利用CommonLanguageRuntime和服務框架網絡應用程序提供了一個可靠的、自動化的、可擴展的主機環(huán)境。由于ASP.NET不同于ASP，可以實現業(yè)務邏輯和html 代碼分離，因此對于系統(tǒng)的編制和維護顯得更加的輕松、高效和合理;另外ASP.NET 的一個主要優(yōu)點是，它支持應用程序的實時更新，管理員不必關掉網絡服務器甚至不用停止應用程序的運行就可以更新應用文件。關鍵理論及技術o三層架構技術 實驗管理系統(tǒng)采用B/S 三層體系結構，數據庫層和前端頁
6、面訪問層還有一個業(yè)務層。這樣設計便于實現系統(tǒng)的遷移和維護。所有用戶直接通過Web瀏覽器進行訪問，無需安裝客戶端軟件，數據庫為SQL Server2005實施方案系統(tǒng)功能架構圖實施方案 目標系統(tǒng)的用戶角色有系統(tǒng)管理員、課程管理員、教師管理員和學生用戶：o系統(tǒng)管理員 系統(tǒng)管理員主要負責系統(tǒng)的基礎數據維護工作，包括教師信息、學生信息、課程信息、通知公告信息等，此外，還負責數據備份和還原的操作。n教師信息管理 用來管理教師的基本信息，包括教師信息的新增、修改、刪除及查詢。n學生信息管理 用來管理學生的基本信息，包括對學生數據的新增、修改、刪除和查詢。n課程信息管理 維護課程的基本信息，指定課程的負責人
7、。n通知公告發(fā)布 面向系統(tǒng)用戶發(fā)布通知公告信息。n數據安全管理 備份和還原系統(tǒng)的數據庫。實施方案o課程管理員 課程管理員主要負責某門實驗課程的教學組織。n實驗開放時間管理 設定實驗室開放的時間段。n節(jié)假日時間管理 主要用來調課和事先安排放假，避免排課時會生成節(jié)假日時間段的教學資源。n實驗信息管理 維護實驗項目的基本信息，包括實驗項目的新增、修改和刪除，支持實驗項目的指導入。n實驗安排管理 給實驗項目分配時間段、課堂實驗教師。n實驗自動排課 基于課元與回溯算法，實現選課系統(tǒng)教學資源的生成。n選課智能統(tǒng)計 管理員實時把握和控制學生的選課進度和情況。n學生出勤管理 集成一卡通考勤機，統(tǒng)計學生出勤記錄
8、情況。實施方案o 普通實驗教師 普通實驗教師可以通過本系統(tǒng)查詢自己的課表，并錄入學生的實驗成績，批發(fā)主學生的實驗報告。n實驗安排查看 查詢屬于自己的實驗課表，實驗項目的先修改情況、打印學生選修名單。n成績錄入 錄入學生的實驗項目成績。n實驗報告批改 下載學生的實驗報告，批閱后可反饋給學生。實施方案o學生用戶n學生通過本系統(tǒng)進行實驗項目的選修，并查看自己的實驗成績。n實驗項目選修/退選 選修適合自己的實驗項目，或是退選實驗。n實驗成績查看 查看自己的實驗成績。n實驗報告提交 向任課教師提交實驗報告。n實驗資料下載 下載相關的實驗資源供參考學習。實施方案o教務管理員 教務人員在本系統(tǒng)中，主要負責成
9、績的統(tǒng)計、成績錄入監(jiān)督、教師工作量的統(tǒng)計、學生出勤統(tǒng)計等。n 成績統(tǒng)計 通過多種方式下載學生的實驗成績，向教務處匯報。n出勤統(tǒng)計 統(tǒng)計學生的出勤情況。n工作量統(tǒng)計 通過學時、人數來評估教師的工作量。課題計劃o2011.2.152011.3.31：研究論文的研究方向，查閱相關文獻，做好選題論證工作。o2011.4.12011.4.30：主要進行需求調研工作，將收集的資料，進行歸納分析，開展業(yè)務流程以及數據流程的分析工作。o2011.5.12011.5.31：完成目標系統(tǒng)的設計以及編碼工作，并進行系統(tǒng)的功能測試和性能測試。o2011.6.12011.6.30：完成論文初稿寫作、修改定稿，準備答辯。
高校實驗管理系統(tǒng)的設計與實現
