教学与科研管理系统分析与设计.docx
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教学与科研管理系统分析与设计
内蒙古科技大学
本科生毕业设计说明书(毕业论文)
题目:
教学与科研信息管理系统开发
学生姓名:
学号:
专业:
信息管理与信息系统
班级:
指导教师:
摘要
随着信息化的发展,特别是计算机技术、网络技术和通信技术的长足进步,信息可以被更快速和有效的处理,高等院校作为一类重要的教育和科研机构,在教学管理和科研管理工作方面需要提高其规范化程度和科学化程度。
通过对科研基本信息和教学信息等资源的无纸化管理技术的推进,以达到对自身管理效率和水平的提升。
如何通过这种方法提高自身的管理效率和水平是一个需要我深入探讨和研究的重要问题。
本系统结合内科大经济与管理学院教学和科研的基本情况,从信息化的角度出发以管理信息系统为指导思想对学院的教学和科研工作进行充分的分析、优化和设计。
通过系统的论证证明了系统开发的可行性,从内蒙古科技大学经管学院教学与科研信息管理系统的系统分析、系统设计、系统实现和系统维护等方面提出了有效的解决方案完成了本系统的开发。
本文首先介绍了内科大经管学院教学与科研信息管理工作的背景现状,并对其业务流程进行简要分析,指出学院教学及科研项目管理工作现有流程中需要解决的问题,总结出开发内科大经管学院教学与科研信息管理系统的必要性。
本系统主要使用者是内科大经管学院教学人员和管理人员,整个系统的设计、开发从用户和管理者对于操作的便捷和数据的安全出发,采用浏览器作为前端用户接口,安全开源稳定的MySQL作为数据库支撑,以及现阶段使用非常广泛并且简单易懂的编程语言PHP开发了业务逻辑层程序。
另外,阐述了本系统开发的方法和技术,并详细说明内科大经管学院教学与科研系统采用的理论基础以及关键技术,如PHP、MySQL、B/S结构、三层构架以及面向对象的方法等。
关键词:
内科大经管学院;教学与科研管理系统;系统开发
Abstract
Withthedevelopmentofinformatization,informationcanbedealtwitheffectivelyandquicklyespeciallywiththecomprehensiveuseofcomputertechnology,communicationtechnologyandInternet.UniversityorCollege,asanimportanteducationalandscientificorganization,itissignificantforcollegesanduniversitiestosolvetheproblemthathowtoraisetheefficiencyofadministrationthroughpaper-freeteachingandscientificresearch.Thismanagementinformationsystemisdevelopedbysystemicanalysisandsystemicdesignintheteachingandscientificmanagement,whichproposessolutionsfromplatformconstructionofinformationsystem.
ThisresearchfirstlyintroducestheteachingandscientificresearchworkofSchoolofEconomicsandManagementininnerMongoliauniversityofscienceandtechnology,analyzestheoperationflowandthenpointsoutproblemsintheflow,finallycomeoutwiththenecessityofdevelopingtheteachingandscientificresearchmanagementsystem.asareasonthatmostusersofthissystemareteachersandadministrativestaff,thedevelopmentanddesignofthissystemisaimedatoperatingconvenientlyandthesafetyofdata.Thissystemusesbrowserastheforegroundinterface,andMySQListhesupportofdatabasesystem,whichisonekindofsafetyandopenresourcesoftware.ForcreatingafriendlyUI,thissystemisabletostat,classifyandinquirekindsofdatathroughamassofdatastoredinthedatabase.Moreover,thisresearchexplainedmethodsofdevelopingsoftware,anddetaileddescribesthetheoreticalbasisandkeytechnologyinthisresearch,suchasPHP,MySQL,B/Sstructureandobject-orientedapproach.
Keywords:
EconomicandManagementschoolofIMUST;Systemdesign;Teachandresearchmanagementsystem;
1引言
1.1研究背景及意义
随着高校科研水平的提升,科研工作量的增加。
再加上各大高校的教学规模的扩大,致使课程增设。
各高校原有的教学工作管理平台和科研工作管理平台的工作效率日益显得捉襟见肘。
因此提出了基于WEB的教学与科研基本信息管理系统的设计与开发这一课题,基于web的教学与科研信息管理系统是现代高效信息化的一个重要的方向。
该系统的实现能够帮助高校提高教学与科研两方面的工作效率。
并且能够减少资源浪费、人员疲劳等现象。
1.2国内外研究现状
1.2.1国内研究现状
通过对国内现状的调查以及相关文献的查阅,发现目前所经常使用的管理系统主要有三种模式:
面向单独部门的单机版管理系统模式、实现部门内共享的局域网管理系统模式和面向本机构各部门的管理系统模式。
周淑梅(2013)提出了,为了提升高校教职工的工作积极性,同时提高学生学习的主动性、积极性和创造性。
提升教学管理工作的效率为教师减少工作量给学生提供便利数字化管理系统的建立已经变的非常紧迫。
通过系统的建立全校师生可以通过一个平台进行信息共享和资源同步。
同时促进了学校的教学水平和信息化的进步。
[1]
卢立珏(2014)认为信息化是21世纪高校发展的必然趋势,需要在现代教学思想的指导下,运用信息化的方式对传统的教学管理工作中的过程管理、质量管理、行政管理、以及学科和专业队伍建设上进行必要改革。
教学管理信息化的关键是在与观念的转变,需要在现代教学理论为指导的情况下对信息化的进程进行更大化的促进,信息化的建设最为重要的部分在于教学管理团队的信息化思想是否成熟。
整个高校的信息化需要在关键人物的推动下去实施,在关键人物的带动下将高校的信息化拓展开,全面的铺设到高校教学管理的各个节点,实现无死角覆盖。
[2]
许博(2013)揭示当下高校的信息化当中作为重要部分之一的科研管理,在实现信息化进程当中所面临的问题,在“数字校园”建设中科研信息管理系统作为他的一部分配合其他系统实现无冗余的统一的管理信息系统集群。
所设计的管理系统既要符合科研管理的具体需求也要能够兼容其他的管理信息系统,实现多系统联合共同完成任务形成网络化的管理体系。
[3]
1.2.2国外研究现状
通过对国外现状的调查以及相关文献的查阅,发现国外的高校在科研教学管理方面的信息技术化快于我国,因此目前已经拥有比较完善的高校科研教学管理系统,国外系统在教师和学生信息处理方面更加安全和准确,在此基础之上国外学者做了更多的研究,进行了更为深入的专业研究,具体的方面如下文献描述。
Cushing和Barry.E在其2010年发表的文章《Frameworks,Paradigms,andScientificResearchinManagementInformationSystems》总结给出:
“在MIS的设计中应该充分考虑MIS的发展历程和系统用户的使用习惯以及系统的界面友好性”。
[4]
Etezadi-AmoliJamshid,FarhoomandAliF.于2011年,在《Onend-usercomputingsatisfaction.》指出,终端用户(terminaluser)在MIS内的作用日益增加,因为终端用户的满意程度是一个MIS是否设计成果的标志。
[5]
LowGrahamLooi和Richard(2009)在《Aninvestigationofclient/serverapplicationdevelopmentmethodologies.》分析并指出了作为B/S构架的管理信息系统在系统数据支持方面对系统完整性的重要性。
并且较于普通C/S构架的管理信息系统的优越性和先进性。
[6]
国外此类系统的研究开发已经比较成熟,并且深入程度较我国有相应的领先。
但是考虑到国情和具体使用环境的差别,其系统研究有一定的参考性但不能完全适用。
所以在此基础上进行取长补短,进行复核我国实际情况和用户实际情况的深入研究。
1.3开发工具简介
本系统可以在Windows操作系统或者Unixlike系统平台上运行。
系统采用的是B/S架构,用户可以通过客户端浏览器访问,主流的IE、Firefox、Chrome、Safari和Opera浏览器均可接入系统。
系统数据库使用Oracle公司的小型开源数据库MySQL。
1.3.1MySQL简介
MySQL是关系型数据库管理系统(RDBMS)中小型、便捷、简单的典范并且其开源的特征提供了更好的发展前景。
该系统使用查询语言SQL也就是StructureQueryLanguage,该语言是数据库管理语言中使用最多的一类,而且已经代表数据库行业标准。
该数据库提供高兼容的数据库接口和友好的用户界面,是小型管理系统开发中所最受欢迎的数据库。
1.3.2PHP语言
PHP是超文本预处理语言HypertextPreprocessor的缩写。
PHP在其发展过程中充分吸取了C、Java、Perl等编程语言的优点,遵循弱语言的编程规则在创新语法的同时还能够完美兼容C、C++的程序拓展。
PHP结合各种语言的优势后独创的将程序嵌入到HTML标记语言中去执行,程序的执行效率相比ASP、ASP.NET、JSP等语言更加简单高效,并且PHP对当下使用广泛的数据库和操作系统都有着良好的支持,几乎没有PHP语言不能连接的数据库和不能运行的操作系统环境。
1.3.3开发环境与运行环境
(1)开发环境
编程语言:
PHP
数据库设计:
MySQL
系统开发工具:
记事本
服务器:
Apache
(2)运行环境硬件要求
CPU:
intelcorei32.3GHz及以上
内存:
2G内存及以上
显示卡:
标准VGA256色显示模式以上
操作系统:
Windows2003、Linux(kernel2.6)及以上
1.4论文结构
第一章引言。
简单介绍了目前国内外学者对于高等院校在科研和教学管理方面的研究背景和成果以及对于本系研究的意义所在。
第二章经管学院教学与科研信息管理系统分析。
详细的对本学院来说该系统的研究开发的可行性、需求情况进行分析,同时得出关于本学院的组织结构图、业务流程图、数据流程图,对本学院系统业务流程、数据流程进行分析和优化,和本学院开发系统可行性分析,需求分析进行详细描述。
第三章经管学院教学与科研信息管理系统设计。
详细的描述了本系统的设计原则和即将实现的系统的总体功能模块的设计,数据库设计以及系统用户操作接口的设计等。
第四章经管学院教学与科研信息管理系统实现。
描述了系统实现的方法,以及系统设计出的各个功能模块实现的记录,并对系统中一些实现界面的部分进行展示。
第五章经管学院教学与科研信息管理系统测试。
实施与维护。
描述了整个系统测试的过程,检测运行结果与数据库内数据是否一致,并对运行结果进行展示。
第六章总结。
总结了此次系统开发过程中遇见问题和困难,以及本系统的优点和缺陷以及仍然需要该进的地方。
2经管学院教学与科研信息管理系统分析
系统分析是管理信息系统开发过程中的一个关键阶段,本文对内科大经管学院教学科研管理系统的可行性、需求性做了分析。
在进行调查了解之后,得出了经管学院教学科研管理系统的组织结构图、功能结构图,并对系统的需求进行了详细的分析,和优化,最后得出经管学院教学管理系统的业务流程图和数据流程图。
2.1可行性分析
经管学院教学与科研管理系统的可行性分析主要是从系统开发过程当中的技术可行性和系统完成后的经济可行性两个方面进行分析,论证本系统开发是否可行。
2.1.1技术可行性分析
根据调查、分析,可得知本系统主要是一套教职工和管理人员对教学科研信息进行增加、修改和查询的系统。
由于目前掌握的技术已经比较成熟,并且对于软件开发所需的硬件、软件的性能要求、环境条件等各项条件都已经达到了,因此利用现有的技术与条件,完全可以实现本系统所需要的所有功能。
2.1.2经济可行性分析
经济可行性分析是系统可行性分析中最重要的部分,它主要是将系统开发过程中的人力、物力、财力的投资与实现后的经济效益进行对比,预算未来收益是否超过前期投入。
经管学院教学科研管理系统虽然不会直接产生投资收益,但是能够在学院的日常工作通过减少不必要的人力物力的消耗,节约行政成本,提高工作效率,带来的大量的间接受益和隐形效益,同时也能够能实现院校高层对教学管理与科研状态的实时跟踪从而达到实际效益超过投入。
2.2系统需求分析
在系统开发的整个过程中,对系统进行需求分析是非常重要的一个步骤,只有详细了解用户的需求,了解用户单位的工作流程,才能设计出符合需求的系统。
针对用户具体的需求实现系统的具体功能,可以避免开发无用的功能模块,减少系统的开发成本,提高系统开发工作的效率。
本系统开发的是教学课程和科研项目管理系统,是对教职工完成工作的审核以及对教职工工作量的统计分析。
系统主要需求有:
(1)教学管理功能
教职工通过自己的工号、密码登陆系统后,可以对自己的课程安排进行时间地点调整和更换任课教师等任务的申请。
本系和教学委员会领导管理员通过自己的工号、密码登陆到系统中逐级对下辖职工的申请记录进行审批、拒批。
(2)科研项目管理功能
拥有科研项目的职工可以将自己的项目录入到系统之中,本系和教授委员会领导逐级对项目逐个或批量审批,审批通过的项目信息可以进入教学工作量统计。
(3)教研工作量管理功能
工作量管理分别是对教职工的教学工作量和科研工作量进行计量,教职工可以在该功能下录入自己的本学年完成的教学任务和科研工作,提交给教授委员会审核。
考核职工本年度工作完成情况,提供统计信息给学院管理层作为年终考核的参考。
(4)系统开发、运行环境需求
本系统可在Windows或Unixlike操作系统上运行。
系统采用的是B/S架构,用户可以通过工作岗位的电脑,使用IE、Firefox、Chrome、Safari和Opera等主流浏览器登陆系统进行相关的课程和科研信息操作。
(5)系统性能需求
为了保证系统能够稳定高效的长期无故障的运行,需要满足下列几个要求:
①系统的标准性
系统在开发的过程中会使用的很多的计算机和网络软硬件,这些软硬件都需要符合国际、国内和行业标准,例如开发过程中使用的ApacheWEB引擎必须要符合IEEE提出的802.3标准,即服务器的操作系统必须将自己的80端口开放给客户端浏览器访问。
并且在开发过程中的代码设计上需要在代码编写上符合代码格式的标准,编写注释。
这样在后期进行二次开发的时候可以方便其他程序设计人员快速的熟知原开发人员的代码用意。
所以开发先需要进行合理、有效的设计工作,制定标准、有效的系统开发工程规范,保证代码的可二次开发性,可移植性和易读性。
②数据处理的时效性和准确性
本次开发的系统主要是对经管学院教职工录入的课程数据、科研基本信息和教职工个人信息进行的处理操作,包括添加、修改、删除和查询。
因此本次所开发的系统在数据准确性和数据时效性方面的要求比较高。
并且在编码过程中充分考虑了系统可能承受的高并发请求,对代码效率的要求也很高。
所以要充分考虑系统的处理能力和响应时间。
③可维护性和扩展性
本系统的应用构架选择B/S结构,并采用三层架构,将整个业务应用划分为:
表现层(UI)、业务逻辑层(BLL)、数据接入层(DAL),使系统的具体模块具有良好的可编辑性、和移植性。
2.3组织机构分析
根据调查分析,内蒙古科技大学科大经管学院的组织结构如图2.1所示,主要分为三个层级:
教授委员会管理级别、教学办公室和科研办公室级别、各教学系。
图2.1经济与管理学院组织结构图
2.4功能结构分析
根据对经管学院的组织结构调查和分析,最终通过优化得到系统的总体功能结构如图2.2所示。
系统管理的主要功能是系统管理员对系统内的用户信息、运行日志、异常情况处理和公告信息的管理,不涉及具体工作业务。
教研工作量管理功能是提供给各部门对教师的教学工作量和科研工作量进行调查、审核,并且在学期末或者年末的时候对工作量进行统计。
教学日常管理功能是当课程的时间、地点和任课教师有变动的情况下,授课教师来进行相应的申请、批复和备查。
用户及信息管理功能是当部门有人员变动或者信息变动的时候,提供给系统管理员进行相应的修正。
图2.2系统功能结构图
2.5系统业务流程分析
业务流程图基本符号说明如图2.3所示。
其中圆形代表的事外部实体,也就是使用系统的用户,矩形代表的事业务处理也就是具体的也无操作。
图2.3业务流程图基本
根据对内科大经管学院的调查可知,分析教职工在日常的工作中所需要的事务处理流程,管理员的审批事务大致流程。
分析并优化得到了本系统业务流程图如图2.4所示。
图2.4总体业务流程图
通过图2.4可以获得的关于系统管理员业务操作主要是通过系统管理模块对教职工信息、系统的运行状态和公告信息的添加修改删除。
教师登陆系统后通过教学管理模块申请课程调整、教师变更和教学与科研工作的录入统计。
2.6系统数据流程分析
系统的数据流程图基本说明如图2.5所示。
文档符号代表的是经过处理的数据形成一定数据存档或者底稿。
数据流代表的是由一个实体经过处理转向另一个实体的具体数据。
图2.5数据流程图
本系统的使用者有普通教职工、教授委员会和系统管理员,教职工根据自己的需要填写调课、停课、更换教师的申请;管理级用户根据自己的权限和所在的部门,对申请进行审批存档,统计信息供院系领导查阅。
如图2.6是经管学院教学与科研信息管理系统详细数据流程图。
根据流程分析,定义数据字典。
数据字典是对经管学院教学科研信息管理系统数据流程图中各个元素进行了细致的解释和揭示。
包括数据流程图中的外部实体、数据项、处理逻辑、数据存储、数据结构和数据流等对象进行了详细的解释说明。
(1)数据项。
数据项又被称为数据元素,具有独立意义的最小标识单位。
数据项可以是数字或字母,也可以是两者的组合。
在数据字典中对数据的特性做了定义。
数据项中课程编号的定义见表2.1。
表2.1课程编号数据项定义表
名称
属性
数据项编号
I01_01
数据项名称
课程编号
简述
课程代码
类型及宽度
字符型,5位
取值范围
“00001”-“99999”
图2.6系统数据流程图
(2)数据存储。
数据存储定义的是数据在系统中暂时停留或者最终去向的位置。
调停课记录详细的数据存储定义见表2.2。
表2.2课程详细数据流定义
名称
属性
数据存储编号
D01_08
数据存储名称
课程资料
简述
课程
数据存储组成
课程编号+任课编号+班级+课程名称+授课地点+课程类型
关键字
课程编号+授课教职工工号
相关联的处理
课程审批
(3)数据流。
数据流指的是在系统内流动的数据结构轨迹。
它是由一个或多个组成一组的数据结构或数据项组成。
课程信息数据流的定义见表2.3。
表2.3课程调整信息数据流定义
名称
属性
数据流编号
ST01_09
数据流名称
课程信息
简述
课程基本信息
数据流来向
课程的授课教职工
数据流去向
主管教学领导、教授委员会
(4)外部实体。
外部实体的定义的主要是教职工和教授委员会成员以及对象简述、名称和关数据流来源和去向。
教职工外部实体的定义见表2.4。
表2.4教职工外部实体的定义
名称
属性
外部实体编号
S01_04
外部实体名称
用户
简述
用户的详细信息
输入的数据流
用户信息+用户级别与权限
输出的数据流
审批权限
3经管学院教学与科研信息管理系统设计
系统功能模块的设计遵循的原则如下:
(1)功能界面简单美观
教学与科研管理系统需要体现整个审批管理流程,所以在功能界面的设计中需要将相似但是不同的功能区别对待,并且用户界面需要美观大方,禁止使用过多的色彩造成视觉疲劳。
(2)降低耦合性,提高独立性
系统开发的一个重要考虑问题就是要在保证系统稳定和性能的情况下,提高系统的可编辑性,提高系统各功能模块的独立性,独立性提高了系统的可移植性也就提高了。
(3)操作简便性
系统的开发过程中要充分的考虑系统用户的操作简便性,让用户使用简单功能按钮完成复杂的系统调用,例如批量操作、回滚操作等。
(4)系统使用的安全性
(系统所使用的数据库是一个共享的数据库,但是不同的用户对数据拥有不同的读写权限,因此在系统建设初期对系统中所有用户进行分类操作归为不同的角色,给各种角色赋予不同的权限,再对不同的用户赋予相应一个或者多个角色,从而达到系统中数据安全和系统安全的控制
3.1系统模块设计
通过对经管学院教学科研管理的调查分析,本系统对系统管理模块、教研工作量管理模块、课程调整模块、教师变更管理模块和用户管理模块进行了详细设计。
(1)系统管理模块设计,本模块主要包括系统状态与日志管理模块、公告信息发布模块以及用户管理模块。
①系统状态与日志管理,该模块主要是系统管理员对系统运行状态、日志进行管理以及系统异常状态的处理。
②公告信息管理模块,该模块主要是系统管理员对系统内发布的公告进行管理。
(2)教研工作量模块设计,该模块主要包括科研基本信息管理、课程调整管理和数据统计三个子模块。
①科研项目管理模块,该模块主要是供教职工对自己的完成的项目进行提交,其中包括各系和教授委员会逐级审核与查阅功能,方便控
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