基于.NET的金工实习管理信息系统设计

刘玉康， 杨 波， 李 疆， 胡融刚

(贵阳学院 数控技术工程应用实验室,贵州 贵阳 550005)



基于.NET的金工实习管理信息系统设计

刘玉康， 杨 波， 李 疆， 胡融刚

(贵阳学院 数控技术工程应用实验室,贵州 贵阳 550005)

为提高金工实习管理水平，规范信息管理平台，实现管理过程的自动化、规范化、流程化，提出了基于.NET的金工实习管理信息系统的分析与设计。系统以贵阳学院《金工实习》管理信息为例进行开发，采用三层架构的方式进行设计，论述了系统的需求分析和功能设计，运用了流程图、用例图、功能莫块图、实体关系E-R图等进行了详细描述。按照系统设计的要求与原则实现了金工实习的计划、教学、资源、基础数据等管理功能。该系统的实现不仅具有界面直观、操作简便，而且还具有性能稳定、运行安全的特性。

金工实习； 管理信息系统； B/S模式； 三层架构

0 引 言

实验室不仅是高技术人才的培养基地，学生综合素质教育的重要课堂[1]，也是高校进行学科建设、科学研究的重要途径，是充分展现学校管理和服务水平的窗口[2]，如何运用实验室进行科学管理已经成为实验室管理工作中亟待解决的问题【3】。而金工实习作为培养应用型和创新人才在实验室的实习教学中占有极其重要的位置，它是培养高校大学生认识和了解制造技术的接口、通道和桥梁。目前世界各工业发达国家都拥有先进的制造技术和庞大的制造业，制造业又成为各工业发达国家的基本支柱产业。所创造成的物质财富达到国民经济总值的一半以上，所以，国家的繁荣富强，离不开创新制造技术和现代制造业。而制造技术对于创造物质财富和发展科学技术，具有十分重要的意义。近年来，国内大多数高校在金工实习信息管理上已取得突破性进展，各高校金工实习管理都相继实现了计算机管理，但还是局限在单机操作上，使管理工作的协调性较差，重复劳动较多，管理者与管理者之间，管理者与各教学单位之间，管理者与各教学管理单位之间的信息交流不畅，信息资源不确切，增加数据冗余，建立的有关资料较零乱，监控不力，管理低效，查询较麻烦，给管理工作带来诸多不便，许多问题还需要得到进一步的解决。随着计算机技术、自动控制技术、传感器技术、信息技术、管理技术等高新技术与制造技术深层的结合，制造业面貌发生了极大的变化，高校机械学科的科学思想、教学内容和教学方法都随之不断扩展和更新。金工实习对于培养人的创新思想、综合运用的实践能力也作为重点，金工实习在管理方法和管理模式等方面都需要加强和完善，迫切需要进入现代的管理模式。由于金工实习针对的对象较广，面较宽，工作量较大，所以，怎样搞好金工实习管理信息工作，建立好现代管理机制，如何运用现代信息技术，对金工实习进行科学管理已成为金工实习管理工作中亟待解决的问题。

1 系统需求分析

需求分析指的是在创建一个新的或改变一个现存的系统或产品时，确定新系统的目的、范围、定义和功能时所要做的所有工作。具体来说，需求分析是对用户业务流程进行分析，明确系统要实现的具体功能和性能要求【4-7】。

(1) 金工实习的性质与目的。金工实习是机械类各专业学生必修的一门实践性很强的技术基础课【8】，金工实习又叫金属加工工艺实习，是培养学生认识机械、了解机械制造工艺的桥梁，它包括了解现代机械制造工业的生产方式和工艺过程。熟悉工程材料主要成形方法和机械加工方法及其所用设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。了解机械制造工艺知识和新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用。同时也是培养学生实践能力的摇篮。

(2) 管理组织机构。金工实习主要是以工程训练中心领导下的管理机构为主，其他管理机构为辅的实习。在整个管理组织机构中，金工实习申请单位负责申报金工实习计划；金工实习审核部门负责对金工实习计划的审核和下达金工实习计划任务书；金工实习主管部门(内设管理小组)负责安排金工实习教学计划，并编制实习课表，金工实习执行单位(金工实习主管部门的下属机构：金工实训室、数控技术中心)负责实施和完成金工实习教学计划，给出学生实习成绩。

1.1 角色分析

金工实习管理主要包括四大部分，即：实习申请部门管理、实习审核部门管理、实习主管部门管理和实习执行部门管理。这四大部分有着紧密的内在联系的，它们即相辅相成，又互相制约。通过对金工实习管理业务的细致分析，可以将金工实习管理信息系统的用户划分为三大类型，即：①实习学生。需要通过本系统进行以下活动：进行实习报告填写与提交、查询个人的实习成绩、浏览视频教学、在线咨询交流等。②指导教师。需要通过本系统进行以下活动：构建教学体系、申购耗材、领用耗材、实习项目成绩登记、实习报告审核与批改、视频教学录入、仪器设备使用记录的填写、在线咨询答凝等。③部门管理员。系统管理员(Admin)：需要拥有整个系统的最高权限管理，具有几乎所有操作的权限。负责系统的数据初始化、系统设置、数据维护、功能维护以及运行监测等；主管部门管理员：需要方便地进行金工实习的全程监控，对学生、教师等信息的查询与统计，拥有对实习教学管理、实习资源管理等数据信息的审核与修改和上报。申请单位管理员：具有查询金工实习开设的课程、选择实习项目、提出实习计划申请、查询和导出本系部实习完毕学生的实习成绩的权限。审核部门管理员：具有审核实习申请部门提交的实习计划申请、拥有编制和下达实习计划任务的权限。

1.2 业务分析

金工实习管理业务是围绕金工实习管理目标进行制定的，为满足金工实习管理目标的需求，应从规范金工实习管理工作，提高管理水平和效率方面着手。具体来说，就是要保证金工实习管理行为的合理性、采取有效的手段和措施，运用好实习资源、提高教师教学水平，提高学生实习质量，完善实习项目。

(1) 实习计划申报。实习计划申报是由实习申请单位(各系部)根据本单位专业的实习教学需求情况，结合金工实习项目，编制本部门的实习计划，编制完成提交给本部门负责人审核，通过后向实习审核部门(教务处)申报实习计划申请。

(2) 实习计划审核。实习审核部门(教务处)对各申请单位申报的实习计划申请进行审核。审核通过，编制实习计划任务，提交本部门负责人审核，审核通过，向实习主管部门(工程训练中心)下达“实习计划任务书”。

(3) 实习计划安排。实习主管部门(工程训练中心)接收到实习计划任务书后，根据计划任务要求，编制实习计划课表，编制完成后提交本部门负责人审核，通过后向实习执行部门及各实习指导教师和相关人员下发“实习计划课表”。以便对实习提前作好准工作。

(4) 实习计划执行。实习计划执行是金工实习的实习计划能否得到保障进行的关键，他涉及到的人员较多，有实习学生、指导教师、执行部门管理员、主管部门管理员等。①实习计划准备：实习执行部门根据实习计划安排要求，进行实习资源准备(耗材申购、仪器设备检查与维护等)，指导教师作好实习教学指导准备工作。②实习计划实施：指导教师指导学生进行各实习项目的实习工作，并进行演示各实习项目。③实习成绩：实习完成后指导教师给出各实习项目的实习学生的实习成绩，并提交给主管部门负责人审核。通过后，主管部门进行成绩汇总，生成学生实习成绩。

1.3 功能需求分析

金工实习管理即是实验室管理又是教学管理，所以其管理系统应考虑与实验室管理部门与教务管理部门合署办公，因此，我们确定金工实习管理系统的开发重点如下：主要作为实验室管理部门内部的业务系统，但必须兼顾与实验室管理系统和教务管理系统的数据接口；要以金工实习为核心全生命周期过程管理，它即要能满足实习计划、实习教学、实习资源的管理，还要包括金工实习运行的支撑环境，包括网络维护、实习管理人员技术培训等，所以，它是一个全业务的综合管理系统；系统需要充分考虑校园网的实际环境。经梳理后本系统应具有以下主要管理功能：

(1) 实习计划管理。包括实习申请(教学单位)、实习审核(教务处)、实习安排(工程训练中心)等。

(2) 实习教学管理。包括成绩管理(录入、审核和汇总、查询等)、在线咨询(填写、提交、回复等)、实习报告(填写、提交、验收等)、视频教学(录入、审核、浏览等)。

(3) 实习资源管理。包括课程管理(编制、审核、查询等)、教学体系管理(编制、审核、查询)、耗材管理(申购、领用、查询等)、仪器设备管理(对仪器设备的使用情况进行登记)。

(4) 基础数据管理。包括实习学生信息(学号、班级、专业、教学单位)、指导教师信息、管理人员信息等基础分类信息。

(5) 系统维护管理。包括系统维护、教学单位维护、菜单维护(增加、修改、删除等)、角色维护等。

对于不同的用户其管理功能也不同，对用户进行合理分类，是管理的基础。

2 系统功能设计

根据需求分析，将整个系统的功能模块划分为：实习计划管理、实习教学管理、实习资源管理、基础数据管理、系统维护管理等五大子系统，各子系统又分有分子系统 。这些子系统相互联系、相互制约，共同构成一个整体。整个系统的总体功能模块见图1。

由于管理业务流程较多，这里以实习计划管理子系统中的申请、审核、安排为例。

实习计划管理：申请单位(系、部)提出实习申请，经本部门领导审核通过后提交审核部门(教务处)领导审核，审核部门(教务处)领导审核通过后向主管部门(工程训练中心)下发教学计划任务书，主管部门(工程训练中心)接到教学任务书后，编制教学课程安排表，经本部门领导审核通过后，安排执行教学计划。其业务流程及数据表如图2所示。

图1 金工实习管理信息系统功能模块结构图

图2 实习计划管理业务流程及数据表

3 数据库设计

数据库设计的好坏直接影响到整个系统的性能，甚至关系到整个系统的成败[9]。所以数据库的设计非常重要，它不但关系到整个管理系统的开发，而且还影响到系统的安全性、可维护性、操作的方便性、故障的恢复等等。对数据库的数据结构设计时，必须遵循规范化和标准化的原则，保证数据正确地分布到数据库的表中，使系统能够正常的运行；应尽量减少数据的冗余度，有效利用存储空间。

系统根据现实世界规划出的实体很多，其中主要实体有：实习学生，指导教师，实习项目、实习成绩、申请单位、审核部门、主管部门、实习计划、实习课表等。由主要实体的实体属性组成图3系统主要实体关系E-R图。

图3 系统主要实体关系E-R图

4 系统实现设计

随着计算机网络技术的不断发展，单机版软件已很难满足人们的需求，各种各样的网络计算机模式不断产生，其中C/S模式和B/S模式应用最为广泛。本系统是建立在校园网的基础上，考虑实现功能需求的难度和教师的实际操作习惯，以及系统将来可升级性，所以采用B/S模式和C/S模式相结合的基于.ENT的三层架构进行设计[10-14]。本系统的核心模块由Windows Server操作系统、IIS应用服务器和数据库组成。系统在Windows 2003 Server下进行开发，以Microsoft SQL Server 2005作为数据平台。B/S模式见图4所示。

图4 B/S体系结构图

表示层主要用于用户界面显示，各用户角色所看到的各种页面都在这一层实现，在页面设计中分三种角色(学生、指导教师、管理员)分别进行设计。业务逻辑层主要处理用户向系统发出的各种请求，系统的处理功能都在这一层实现。数据访问层主要提供统一的数据访问接口，以提供对数据库的操作[ 15]。每层实现各自的功能，每层功能的改变不会景影响到其它层的实现，确保层与层之间的独立性。系统采用的三层体系结构如图5所示。

5 结 语

随着科学的发展，时代的进步，高校对实验室的要求越来越高，实验室的管理也越来越趋于完善[15]。采用信息化的管理系统可以规范业务环境，减少失误与重复劳动，缩短业务办理周期，从而达到提高效率和科学管理的目的[16]。金工实习管理信息系统是一个面向全校的金工实习管理人员、指导教师和实习学生并用提供服务的综合系统。 如何开发好的金工实习管理信息系统，不但需要从实际出发，而且也要考虑金工实习管理工作的共性和特殊性，更为重要的是要从自身的特色、社会发展需求、学校的长远规则考虑，根据系统的分析与设计，按照三层体系架构完全能够实现《金工实习》管理信息系统。

图5 三层体系结构图

系统的实现，为金工实习管理提供了一个科学的、规范的信息管理平台，减少数据冗余，脱离了手工和计算机单机管理模式，降低了管理成本，提高了工作效率，实现资源共享，使金工实习的管理工作步入一个信息系统化、科学管理化、建设规范化的环境中。

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Analysis and Design of Metalworking Practice Information System Based on .NET Technique

LIUYu-kang,YANGBo，LIJiang，HURong-gang

(NC Technology Engineering Application Laboratory, Guiyang University, Guiyang 550005, China)

A management information system for metalworking practice based on .net platform was built up in order to improve the management level, normalized the information management platform and realize the normalization, automation and flow orientation. The system had 3 layers, and was developed based on the information of metalworking practice at Guiyang University. The demanding analysis and function designing were illustrated in detail using flow charts, function module graphs, entity relationship E-R diagrams, etc. The management of metalworking planning, teaching, resources and fundamental data was performed by the system according to the designing demanding and criteria. The system was characterized not only by friendly interface, easy operation, but also by operating with high stability and security.

metalworking practice； information system of management； B/S model； three-tier architecture

2015-01-15

刘玉康(1957-)，男，贵州贵阳人,硕士,工程师，研究方向：机械制造实践教学，食品与包装机械设计。

Tel.：13984027493；E-mail：347087334@qq.com

TP 391；G 482.0

A

1006-7167(2015)11-0242-04