高校智能化实训管理系统的研究与设计

管 彤

（贵州经贸职业技术学院信息工程系，贵阳 580001）

0 引言

为便于实训室工作人员的实训工作管理，并切实提高学校实训教育水平和实训室管理质量，各院校相继开发了不少实训管理系统，这些系统各具特色，但也有不足，比如不少系统还不能完全满足各个学校的实际实训状况的需要。这些实训系统，仅在实训工作的整个业务处理的过程中向各学院提供片面支持，而不能与实训相关的工作部门进行资源共享，因此未能达到实训资源利用率的最大化要求［1］。

目前，贵州经贸职业技术学院的大部分实训工作都是采用手工或半自动化的方法进行的。由于实训课程科目繁多、管理复杂，目前的管理模式工作效率低，且容易出现主观原因的失误。本文将运用科学合理的分析方法，拟提出一个解决方案，期望较为全面地解决现有系统存在的问题，探讨如何开发一套采用UML建模、基于B/S架构的实训管理系统，使之适用于贵州经贸职业技术学院的智能化实训管理工作。

在系统分析设计过程中，可用多种开发技术，包括UML 统一建模语言、B/S 三层架构技术、.NET 框架技术及MySQL 数据库等［2］。根据系统需求需要实现考勤管理模块、预约管理模块、实训管理模块、上课管理模块、基础信息管理模块、系统管理模块等功能模块。

面向对象技术［3］是目前软件项目中的主流技术，它能有效降低项目开发本身和项目管理的难度，开发出稳定性强、易于升级和维护的程序。UML 是对软件密集型系统进行可视化建模的一种通用语言，其通过标准的、统一的图符构成图形来描述软件模型。UML 的主要目标［4］是以面向对象图的方式来描述任何类型的系统。UML 常用于建立软件系统的模型，在非软件领域也有不少应用，如机械系统、企业机构、业务过程、工业系统等。在本项目的分析、设计中都采用了UML和面向对象的技术。

1 需求分析

1.1 业务需求分析

1.1.1 业务问题定义

随着学院对实训强度的加大，更要求实训室加强现代化管理［4］。在传统方式下，教师对实训室预约主要以口头通知为主，容易造成实训室使用混乱、实训设备安排不当等问题，提前预约也存在管理人员遗忘或安排错乱的情况，降低了实训室的使用效率。传统上课考勤记录以点名为主，浪费教学的时间。教师上完实训课后，一般都不对实训的效果进行考评，导致学生主动性及积极性差，对实训课程不重视，且教师对实训成绩一般是凭印象进行评定，这些情况都极大降低了实训的效果。

1.1.2 组织职能分析

贵州经贸职业技术学院实训管理的组织机构如图1所示。实习实训科是在主管院长及教务处长领导下负责全校学生实习和实训工作的职能部门。其下属分为六个系部、十多个专业的核心实训室。实习实训科主要负责督促、检查各教研室各专业实训基地建设情况，实训设备的选购与备案情况；并组织各专业制定好学生实训的计划、大纲；负责各专业学生进行实训课的排课安排，实训室的预约管理，解决实训课中存在的问题和突发事件等。

1.2 功能需求分析

一般来说，功能需求即确定了系统必须要实现的功能，用户通过对系统内各项功能的使用来完成各自的工作任务，即达到了其业务需要［4］。

1.2.1 角色分析

以下从贵州经贸职业技术学院实训管理系统的实际进行需求分析，系统涉及到的角色有：管理员、教师、学生，具体角色划分如表1所示。

表1 用户角色划分

1.2.2 系统用例分析

（1）总体用例分析从功能分析的角度出发，给出了贵州经贸职业技术学院实训管理系统的总体用例图，包含系统管理、基础信息管理、预约管理、上课管理、实训管理、考勤管理用例。

（2）预约管理用例描述了教师必须是教师角色登录系统进行预约登记和查询预约，管理员根据预约的情况回复预约信息的过程。

（3）上课管理用例描述了教师使用系统进行上课登记和上课查询的过程。

（4）考勤管理用例描述了学生进行考勤登记的过程，教师对考勤情况进行查询的过程，前置条件是学生角色登录系统验证无误；上课登记记录；学生所属上课登记的班级，操作后生成考勤信息记录。

（5）实训管理用例图描述了教师使用本系统实训管理模块进行实训成绩记录的过程，生成实训成绩信息记录，已签到的学生可以在系统中进行成绩查询。

（6）基础信息管理用例描述了管理员使用本系统对基础管理模块进行班级信息、学生信息、教师信息、课程信息及实训室信息基础数据维护的过程。

（7）系统管理用例描述了管理员使用本系统对系统管理模块进行用户管理、模块管理、角色管理、权限管理等基础信息模块数据维护的过程。

2 系统设计

任何软件工程项目，在编码前必须要作软件设计，软件设计是软件开发工程的关键步骤，直接影响项目的质量。在软件需求分析阶段已经了解了软件的各种需求，那就意味着解决了本软件中“做什么”的问题，并且在软件需求说明书中应充分地阐明这些需求，接下来就开始设计系统体系结构和各个功能模块的结构。即软件设计阶段要解决“如何做”的问题，最终的结果以“设计模型图”来反映［5］。

2.1 总体设计

2.1.1 系统设计原则

只有在一定的原则指导下，系统设计工作才能做的更好，本系统设计过程中遵循以下原则［6］：

（1）安全性可靠性。本系统中数据资源涉及到一些敏感数据，对系统资源管理机制上需要提供一定的权限管理，系统管理员对不同角色用户分配不同权限，以此来确保系统的可靠性。

（2）实用性。系统提供的功能可以满足用户需求，在实际工作中能真实有效地减轻实训工作人员的负担。

（3）先进性。在系统设计时要考虑到系统的先进性。运用当前较先进的开发技术以保证系统不会在短时间内淘汰。

（4）易操作性。系统界面能够易于理解和易于操作，对系统界面设计要美观友好，能够让用户得心应手地使用。

（5）可扩展性原则。系统的开发过程应考虑到系统的各个功能模块尽量独立，增加预留了可扩展接口，以便后期系统的维护和功能的扩展工作。

2.1.2 系统体系结构设计

对于本系统来说，为了便于实训教师能够及时对实训室进行预约，同时也便于学校实训管理人员对系统进行维护，并以节约成本为前提，本系统采用基于B/S 的体系结构来进行设计，这样用户可以方便快捷地通过网络来访问本系统，更进一步简化了系统的开发、维护和使用。

2.2 功能模块设计

如图2所示，贵州经贸职业技术学院实训管理系统一共分为六个功能模块：预约管理、上课管理、考勤管理、实训管理、基础信息管理、系统管理［4］。

图2 贵州经贸职业技术学院实训管理系统

2.2.1 预约管理

预约管理功能模块是由预约登记和回复预约两个子模块组成。预约登记功能主要是教师向管理员预约实训室的使用时间、使用班级、课程等；回复预约是管理员回复教师收到预约并确定的过程。

2.2.2 上课管理

上课管理功能模块是由上课登记和上课查询两个子模块组成。上课登记主要为教师提供上课记录的功能：教师进行上课登记，记录上课班级、上课课程、上课时间、上课内容等信息；同时教师可通过上课查询功能对历史上课记录进行查看。

2.2.3 考勤管理

考勤管理功能模块是由考勤登记和考勤查询两个子模块组成。考勤登记是给学生提供上课考勤签到，学生进行考勤登记时，选择上课数据即可签到；考勤查询给教师和学生提供考勤查询的功能。

2.2.4 实训管理

实训管理功能模块是由实训登记和成绩查询两个子模块组成。实训登记是教师对学生的实训效果进行记录；成绩查询为教师和学生提供成绩查询的功能。

2.2.5 基础信息管理

基础信息管理功能模块是由学生信息、教师信息、班级信息、课程信息和实训室信息五个子模块组成。管理员使用各模块对其信息进行维护，如使用学生信息模块对学生基础信息进行维护等。

2.3 数据库设计

完整的软件必须要有数据库的设计，它负责存储系统中所有数据及信息，因此，它对数据库的安全性要求较高［7］。本文设计的系统主要应用于贵州经贸职业技术学院实训管理工作中，存储的数据较多，这对数据库要求就比较高。

在对数据表设计时要注意一个关键问题，由于该系统要与贵州经贸职业技术学院学生教学管理信息系统进行数据交互，所以为了满足这个需求，设计数据库时在数据库字段按照贵州经贸职业技术学院学生学籍数据库中表字段的类型和长度来设计本系统数据库数据类型和字段长度［8］。

3 结语

通过认真研究与分析后开发了智能化实训管理系统，大大提高了实训管理工作的便利性、可操作性以及科学性，这使得实训室的各类资源管理得到了大大增强［9］。从课程的预约、实施、结束到实训室的各类管理，从学生到老师、实训管理员，都从功能和职责上进行了统一分工和协作。从一定程度上来说，实训室的智能化管理水平，体现了学校的管理水平以及科研水平。本系统的设计，将使得实训管理水平、实训资源的最大化利用以及学校的管理水平大大提高，从而更好地为学生和教职工服务［10］。