基于学分制的职业院校教学管理系统研究

王金岗，孟祥双

（1．天津冶金职业技术学院，天津 300400；2．天津职业大学，天津 300410）

基于学分制的职业院校教学管理系统研究

王金岗1，孟祥双2

（1．天津冶金职业技术学院，天津 300400；2．天津职业大学，天津 300410）

针对职业院校教学管理特点和实际需求，提出了基于学分制的职业院校教学管理系统的体系结构并设计了功能结构，分析了系统的数据库设计方法、安全设计策略以及功能设计的原理，给出了选课管理、教学评价、分班及排课管理等关键模块的设计和实现方法。系统基于Apple MAC服务器、MAC系统及Sybase数据库等软硬件平台，使用PowerBuilder10．5开发工具，采用面向对象技术开发。该软件功能完善、结构合理、界面友好、易于操作、运行稳定。

教学管理系统；学分制；C／S；B／S

引言

教学管理系统是高校信息化建设的核心组成部分。近年来，国内高校在教学管理信息化建设方面做了许多工作，基本上都开发或者购买了相应的教学管理系统。这些系统各具特色，但均以普通本科院校的管理模式为基础，没有考虑到职业院校的教学管理模式和特点。众所周知，职业院校专业性和职业岗位针对性很强，其教学管理与其他本科院校相比有所不同，通过分析可以看出，国内现有的比较成熟的教学管理软件系统与职业院校教学与管理的模式有所相同。例如各专业的人才培养计划分几个阶段进行，不同阶段的培养计划由相应的教学部门进行管理；再如许多像实训室这样的教学资源专用性很强，只能由各专业使用等等。因此，在网络环境下，基于面向对象技术和数据库技术，开发职业院校教学管理系统，对实现职业院校教学管理的信息化和规范化、提高教学管理的效率和质量颇具重要的现实意义。

一、体系结构

在选择系统体系结构的过程中，对B／S模式和C／S模式进行了认真的研究和比较，同时结合用户需求分析和职业院校教学管理工作的特点，充分利用B／S模式和C／S模式各自的优点，选用B／S和C／S相结合的混合模式，主要是三层 B／S（Browse／Web／DBMS Server）模型，同时将两层C／S和B／S结构溶入系统中。B／S模式用于信息的收集与发布、学生网上选课、教师录入成绩等，C／S模式用于教学计划管理、课程管理、排课管理等，实现了整个系统功能的合理划分，系统的体系结构如图1所示。

二、功能分析

根据职业院校实施学分制教学管理的实际需求，对每个学生从招生进校到毕业离校整个教学活动的全过程进行信息化统一管理，将教学管理系统划分为12个子系统。各子系统的功能分析如下：

图1 系统体系结构

教学计划管理。教学计划是教学工作的总体规划，是高等职业院校培养高素质技能型人才的基本依据，也是整个教学管理的中心环节。与工科高校不同的是职业院校根据专业岗位的特点，将教学计划细分成三个阶段。第一阶段为公共课教学计划，由基础部负责；第二阶段为专业教学计划，由专业基础部负责；第三阶段为课组教学计划，由各专业系负责。课组是指按照各专业不同专业方向所开设的课程，每个课组的教学计划都有各自的特点，突出了职业教育职业岗位的针对性。该系统包括课组定义、课组维护和教学计划的查询、增加、删除和修改等功能。课程管理。该子系统主要对课程信息进行有效管理。课程信息主要包括：课程编号、名称、课程类别、修读方式、英文名称、开课系、教室类型、学时、学分、周学时、课程内容简介、任课教师等，主要包括课程信息维护、开课信息查询、按类统计等功能。各系部负责维护本系部开设的课程信息。教室管理。教室的多样性和专用性也是职业院校的特点之一。各种类型的实训室由职业院校实训中心负责管理，并提供给各系使用。该子系统主要包括教室信息的查询、增加、删除、修改、打印等功能。选课管理。由选修课组、选修课程两大模块构成，选修课组模块包括课组发布和课组选修等功能；选修课程模块包括选修课发布、教学班冲突检测、增加选修学分等功能。分班及排课管理。由教学班、临时班和排课管理三个模块构成。教学班模块包括生成教学班、查询／删除教学班和插班管理等功能，临时班模块包括按行政班定义教学班、按学号定义教学班、查询／删除临时班等功能，排课管理模块包括排课、课表查询、排课资源查询、校历维护、课表打印、预选排课、选修课查询等功能。教学评价。主要包括问卷的发布与查询、问卷分类统计、简述题分类等功能。收费管理。每年新生入学报到后，需要办理一系列的手续，该子系统中的新生信息直接由招生办公室提供，各部门共享数据。该子系统主要包括学生报到信息维护、新生入学资格审查确认、收费标准定义、学生交费信息维护、补交费信息管理、收费查询等功能。住宿分配。新生交费后，才能办理住宿手续。该子系统主要包括住宿标准登记、住宿信息维护、分配宿舍、打印住宿情况统计表等功能。教师管理。该子系统主要包括教师信息查询、增加、修改、打印等功能，由人事处负责教师基本信息的维护。为解决校内兼课教师教学管理中存在的问题，在系统数据库的教师表中设计了“所属开课系”字段，每位教师除所属行政部门外，还应属于一个教学单位，在简化了排课程序的同时，强化了兼课教师的管理。学籍管理。学籍信息是教学管理重要基础信息，包括学号、姓名、身份证号、专业、班级、入学日期、学籍变动情况、奖惩信息等。该子系统主要包括学籍信息的维护和学生学籍簿打印等功能。成绩管理。该子系统由成绩录入模块和数据维护模块组成。成绩录入模块是专门提供给任课教师使用的客户端程序，任课教师运行该程序可录入学生成绩并提交到成绩总库，各系部负责审核本系部任课教师提交的成绩，系统程序自动完成绩点的计算。数据维护模块包括绩点维护、缓考登记、加分审核（置换学分）、课程置换、用户维护等功能。毕业审核。主要包括学生毕业审核项目维护、毕业成绩维护、毕业资格审查、打印成绩单等功能。

三、系统开发

（一）开发平台与工具的选取

在开发平台的选择上充分利用现有的计算机软硬件资源，数据库管理系统选择Sybase ASE 12．5数据库管理系统；数据库服务器操作系统选择Apple公司的MAC OS 10操作系统；Web服务器操作系统选择Windows2000 Server网络操作系统。

考虑到Power Builder是Sybase公司推出的一种面向对象的、可视化的数据库前台开发工具，具有丰富的数据显示风格和独特的数据窗口技术，不仅能够生成各种样式的表格，而且使数据分析、统计和报表制作变得简便、快速，也使得程序设计变得更容易、高效。因此，系统开发工具选择Power Builder。

（二）数据库设计

数据库设计是教学管理系统设计非常重要的部分，数据库结构优劣，不仅影响相关系统管理功能的顺利实施，而且管理系统性能也会受到影响。合理设计数据库结构，可以提高数据存取效率，减少数据冗余，保证数据完整和一致。在数据库设计过程中，依据设计的基本原则，结合系统功能设计的要求，在数据流设计的基础上引用数据驱动的方法来设计数据库，将系统运行时所产生的数据都尽可能地存放在数据库中，这样既保证了数据的完整性、一致性，减少数据冗余，又使策略变更和系统维护变得非常方便。

（三）关键功能模块设计

1．分班及排课。排课的主要任务是对教师、教室、班级、时间、课程等因素进行最优化组合配置，保证充分发挥各资源优势和提高教学质量。该排课系统是以教学班为单位，而教学班是按课程进行组织的，由开课系部负责。分班是根据教学计划对开设此课程的学生进行的，系统实现了三种分班方式：一是按行政班整班生成教学班，适合于公共课教学分班；二是逐个学号生成教学班，此类教学班的学生来源不固定，比较随机，适合于个性化很强的组班方式（如英语课和体育选项课等）；三是以“临时班”为单位生成教学班。临时班是为解决公共课组教学问题而设计的，类似于一个行政班。定义教学班后即可进行排课。

该排课系统借鉴当前排课算法的优点，考虑职业院校的实际需求，遵循日期分散、高难课优先、人数优先、本系部教师优先、特殊要求优先等排课原则，对排课算法进行了改进，现将改进的算法描述如下：（1）检测资源是否充足，若充足，则继续，否则给出相应的提示信息并终止；（2）依据上述优先原则，对教学班进行排序，选择一个教学班；（3）求Tteacher∩Tclass，即任课教师的时间属性集和教学班所对应的行政班的交集；（4）安排教室，并求出教师、教室、行政班的空闲时间属性的交集Tteacher∩Troom∩Tclass；（5）判断Tteacher∩Troom∩Tclass是否符合要求，若符合则继续，否则转“⑷”；（6）产生课时的分布规则；（7）将排课的结果存入数据库中；（8）是否排到最后一个教学班，若是则排课算法结束，否则转“⑵”。

该排课算法具有以下特点：（1）智能化与人性化相结合。对于任课教师提出一些特殊排课要求，在排课过程中允许人工干预，充分体现了排课程序的人性化特点。同时用户界面设计采用手工排课的形式进行设计，使操作者快速掌握操作要领，特别适合职业院校教师操作。（2）合理利用有限教学资源。系统对各系部的资源进行了有效的管理，排课时优先安排本系部的教师、教室资源，所属系部没有共享资源前，其他系部不能使用。这样既合理使用了资源，又规范了管理。

2．选课。学分制是以学分为计量单位来计算学生学习分量，以取得最低必要学分为毕业标准的教学管理制度。学分是课程内容深浅难易的量化表示，也是学生研读课程所需的社会必要时间的反映。而学生的自由选课则是学分制下高校教学工作中的一个重要内容。设计选课系统就是为了实现学生自主选课，该系统包括C／S和B／S两种模式，其中学生选课使用B／S模式，学生通过因特网自主进行；而发布选修课程信息、选修课排课等模块为C／S模式。为提高选课效率，在选课程序设计中改进了传统选课流程，无需学生预选，只需一次选课，这正是本系统的特色之一。图2是主要选课流程，分析如下：

每学期教务处统筹规划选修课程并通知开课系部，开课系部负责安排本系部选修课程的教学任务，课程安排好后，教务处负责选修课程相关信息的发布。发布选修课的过程实际上是将提供给学生选修的课程记录到数据库中，同时运行冲突检测程序，对互相冲突的课程在数据库中进行标记，选修课程信息发布完成后，学生可进行网上选课，由于在冲突检测过程中已经对时间互相冲突的课程进行了标记，所以学生选课时，不能同时选中时间有冲突的课程，这样既降低了网络的流量，又提高了选课的效率。学生成功选课后自动编到相应的教学班中，同时自动生成学生名单供任课教师使用。下面给出冲突检测部分的核心代码。

declare cur＿1 cursor for select jiaoxuebh from jiaoxueban＿xx where xueqi＝：sle＿1．text；／／选择已发布

open cur＿1 选修课的所有教学班

fetch cur＿1 into：bh＿xx； ／／取当前记录

do while sqlca．sqlcode＝0

declare cur＿3 cursor for select distinct bh from schedule where xueqi＝：sle＿1．text

and zhouci＝：zhou＿xx and xingqi＝：xingqi＿xx and jieci＝：jie＿xx and bh＜＞：bh＿xx；／／从已排好的课

open cur＿3 表中选择所有班

fetch cur＿3 into：bh＿xx＿1

图2 选课流程

do while sqlca．sqlcode＝0

select flag1 into：flag＿xx from jiaoxueban＿xx where

xueqi＝：sle＿1．text and jiaoxuebh＝：bh＿xx； ／／选择标记字段

len＿xx＝Len A（flag＿xx）

for i＿xx＝1 to（len＿xx＋1）／11

／／检测标记字段是否包含被检测的班号

if Mid A（flag＿xx，（i＿xx－1）＊11＋1，10）＝bh＿xx＿1 then

f＿xx＝＇y＇；exit

end if

next

if f＿xx＝＇then

／／将开课时间冲突的班互相加上标记

if flag＿xx＝＇or isnull（flag＿xx）then

update jiaoxueban＿xx set

flag1＝：bh＿xx＿1where xueqi＝：sle＿1．text and jiaoxuebh＝：bh＿xx

else

update jiaoxueban＿xx set flag1＝flag1＋＇，＇＋：bh＿xx＿1

where xueqi＝：sle＿1．text and jiaoxuebh＝：bh＿xx

end if

end if

fetch cur＿3 into：bh＿xx＿1

loop

close cur＿3

fetch cur＿1 into：bh＿xx

loop

close cur＿1

3．教学评价。该模块的设计主要是对问卷发布和问卷统计分析的设计。问卷发布涉及问卷表、学籍表、简述题表、教师表、答卷表、专业表、系表等，程序主要流程是：（1）将操作者输入的问卷题目存入到问卷表中；（2）给每个问卷对象（评价主体）在答卷表中开辟一个记录的空间并存入其基本信息，用于存放评价主体提交的答卷信息。

问卷统计分析是对答卷表中学生提交的问卷信息的统计分析。由于问卷发布时对每个问卷对象在答卷表中都进行了记录，但很可能有的学生没有提交答卷，如果对答卷表中所有发布的问卷进行统计，很可能影响统计的准确性，因此，在答卷表中设计了一个提交标志Flag，当学生通过网上提交问卷时置Flag标志，系统程序通过对Flag标志的判别来进行统计，保证了数据的准确性。另外，数据分析是教学评价的一个重要环节，及时有效地对数据进行分析可以提高教学评价的效率。该程序在问卷统计中采用Power－Builder提供的统计图控件，使统计数据快速、准确、直观、形象地展现出来，给人一目了然的感觉。

四、结束语

该设计满足了职业院校学分制教学管理的需要，解决了学生选课、个性化教学、排课、教学评价、毕业审核等教学和管理难题，实现了每个学生从招生进校到毕业离校教学活动全过程的信息化管理。经测试软件功能齐全、操作简单灵活、界面友好，性能稳定，有较高的安全性和可靠性。该系统的正式运行，必将提高职业院校教学管理的效率、节约管理成本、减轻管理人员的工作强度和压力、改进教学管理的质量。

［1］梁明．基于·NET技术的教务管理系统的设计与实现［D］．吉林：吉林大学，2010．

［2］邵青山，韩永红．基于校园网的高校教学计划管理系统开发［J］．电化教育研究，2009，（03）．

［3］刘宝库．基于 Web的成绩管理系统的设计与实现［D］．大庆：大庆石油学院，2009．

［4］李志娟，王冠．高校自动排课算法的研究与设计［J］．计算机与数字工程，2008，（05）．

［5］孟祥双．基于学分制的综合教学管理系统的设计与实现［D］．天津：天津大学，2005．

［6］高怀雁，梁志宏，孙兴平．学分制下以课程为中心的计算机排课系统设计［J］．计算机工程与应用，2005，（31）．

Research on the Teaching Management System in Vocational Colleges Based on Credit System

WANG Jin－gang1，MENG Xiang－shuang2
（1．Tianjin Metallurgy Vocational Technical College，Tianjin，China 300400，2．Tianjin Vocational Institute，Tianjin，China 300410）

In allusion to the characteristics and actual needs of the teaching administration in vocational colleges．The paper points out the functional structure in the teaching management based on credit system，analyzes the design of the database，the strategy of security and the principle of functional design．It also provides the design of such key modules as the course selection management，teaching evaluation，class placement and curriculum arrangement．The system is based on software and hardware platforms of Apple MAC server，MAC system and Sybase database，and the development tools of Power－Builder10．5 with object－oriented technology development．The software is fully functional，reasonably structured，friendly interfaced，easily run and stably operated．

teaching management system；credit system；C／S；B／S

G717

A

1673－582X（2012）07－0074－05

2012－05－10

王金岗（1967－），男，天津冶金职业技术学院科研督导处，副教授、高级工程师，硕士，主要研究方向为计算机应用、高教管理；孟祥双（1967－），女，天津职业大学电子信息工程学院，教授、高级工程师，硕士，主要研究方向为计算机软件开发、高职教育管理。