教室管理系统的研究与实现

2022-03-24唐家沆陈晓军高号众

技术与市场 2022年3期

唐家沆，陈晓军，高号众

(1.西南石油大学计算机科学学院，四川成都 610500；2.西南石油大学网络与信息化中心，四川成都 610500)

1 研究背景

教室是教学活动中最主要的场所，然而由于学生数目庞大，活动需求多，教室资源的有限性限制了师生使用。随着计算机技术、网络技术和通信技术的应用和发展，整个社会信息化的程度越来越高[1，2]，高校对教室的使用需求也有了更高的要求，仅仅依靠简单的人力管理教室已经不能适应越来越繁重的工作量。

如何利用信息技术手段提高教室的使用率是迫切需要解决的问题。比如师生申请借用教室和教师申请调课是比较常见的需求，如果是采用纸质报表进行业务申请，那么教务处在师生申请后，人为分配教室，就会导致分配教室效率低且易出错的问题：教务处在分配教室时，一是需要查看课表，二是需要查看其他教室申请。查阅各种历史记录，工作量巨大，且容易出错；而且师生申请手续麻烦，经常需要跑很多部门审批，且审批人还要受时间和地点限制。因此，建立一个方便、快捷的教室管理系统，兼具预约申请教室和调课等功能完善体系，将有助于师生高效使用教室资源，提高教室的利用率。

2 系统分析

目前西南石油大学通过网上借教室服务，但是对于审批和分配教室的人员来说，是重复性劳动。他们需要根据师生填报申请单中的预约时间和意向区域来手动从数据库中的学期课程表查寻教室借用信息，从纸质记录中查询教室被其他事务占用的信息，没有做到自动化，给审批角色带来一定的重复性劳动，而且容易出错。目前全校调课业务并没有网络信息化，调课仍然需要采取手工的方式进行申请，这会产生大量的纸质申请单。对于申请者来说，因为一份申请需要交给教学班中来自各专业的学生所在的学院审核，所以纸质报表的审批会受到时间和空间的限制，这对于调课申请者极不方便。

教室管理系统正是针对目前学校在教室管理方面教室借用不方便以及调课、排课困难的现状进行设计开发，希望通过系统的建设，最终实现对学校机房、多媒体教室的动态实时查询和科学化、网络化、智能化的管理，从而有助于提高全校教室的使用率，达到资源的合理利用。

为了满足全校师生的使用，同时保证系统的稳定和可靠，系统还需要达到如下要求。

1)支持跨平台。师生可以通过手机、平板、电脑等设备访问系统，进行业务操作。

2)系统并发性能高。要求系统能够同时并行处理很多业务请求。

3)可拓展性和易维护性。系统在开发过程中，应设计好接口，以备后续开发人员使用。

3 系统设计

3.1 系统架构设计

为了支持系统的可跨平台性，本项目基于BS结构[1-2]，使用三层架构[2-3]进行设计(见图1)，即表示层(UI)、业务逻辑层(BLL)、数据访问层(DAL)。其中表示层直接和用户进行交互，显示服务器传递的数据、界面等信息和接受用户的命令、数据并传递给业务逻辑层。业务逻辑层主要接受表示层传递的命令和数据，结合数据访问层提供的数据进行业务处理，并将结果返回给表示层。数据访问层主要用于操作数据库，如对数据进行查改增删，操作结果将提供给业务逻辑层。

图1 教室管理系统三层架构图

3.2 系统功能设计

教室管理系统由5个功能模块组成(见图2)：教室借用模块、调课模块、申请记录模块、消息处理模块和系统管理模块。其中，教室借用模块主要解决师生借用教室的问题，在这个过程中师生可以查询教室信息并自己选择教室；调课模块主要用于教师的调课业务；申请记录模块主要用于师生查询自己过去所有的申请记录并可以查看进度等详细情况；消息处理模块主要提供给审批角色使用来进行申请审批；系统管理模块主要用于管理系统用户与分配角色权限。

图2 系统功能模块图

3.3 流程设计

本系统要实现的2个核心功能是“借教室”和“调课”。其中，“借教室”是串行审批流(见图3)[4-6]。以申请校级教室为例，总共有5步：第一步是用户填写教室申请表，其中包含申请者的基本信息、借用教室的理由、打算预约的教室信息；第二步是使用单位审批，即申请者所在单位的负责人核查是否允许申请者借用教室；第三步是教务处审批，教务处主要确定是否分配申请者申请的教室，也可以根据实际需要更改申请者申请的教室；第四步是网信中心审批，主要负责登记，以便远程控制教室多媒体等；前四步通过后，最后一步便是申请者使用教室。

图3 借教室串行审批流——以校级教室借用为例

“调课”是一种并行审批流(见图4)[4-6]，总共有7步。第一步是教师填写申请表单，其中包括调课的理由和明确的调课方案；第二步是开课学院教研室进行审核；第三步是开课学院院长审核；第四步是教学班中不同专业学生的教学院长进行审批，这里也是并行审批的核心；第五步是教务处审批并安排教室；第六步是网信中心登记；前面均通过后，最后一步便是申请成功，流程结束。

图4 调课并行审批流

3.4 数据库设计

为支持教室管理系统的功能实现，系统设计了部门表、用户信息表、用户权限表、教室借用申请表、调课申请表、教室状态表、基础信息表1、基础信息表2和基础信息表3，它们之间的关系如图5所示。

图5 系统数据库表

4 系统实现

教室管理系统的核心功能是借教室和调课，其中借教室是串行审批流，调课是并行审批流，这里以调课为例，简要介绍并行审批流的实现思路。

图6 并行审批流程图

图6为某种并行审批流程，可以发现并行审批流也是基于串行审批流的，即如果二级审批只有一方，那么就可以转化为串行审批，所以难点就在于二级审批。难点的核心是解决如何把审批信息发送给多方(这里为三方)以及多方的意见都达成后怎么把审批信息发送给下一方。

根据并行审批流的特点建立数据库表，如表1所示。

表1 数据库表

解决如何把审批信息发送给多方，要利用好levelTwoId字段。将levelTwoId字段的类型设置为varchar(255)，多个审批者的id使用字符串的形式存储，并以分隔符分隔开，在使用sql查询语句时，巧妙利用模糊查询，则可以让多个审批方同时接收前面的审批人发送的消息。

解决多方的意见都达成后怎么把审批信息发送给下一方的问题，要利用好need字段。并行审批出现多少个审批方，need赋值就为多少，这里need赋值为3。当任意一方审批者同意并提交时，need=need-1，当need为0时，就把levelTwoIdea赋值为同意；levelTwoTime赋值为此时的时间，然后把信息交给三级审批者。如果二级审批者中任意一方审批者拒绝，那么拒绝时间就填充到levelTwoTime，整个审批流程结束。

系统实现后整体效果如图7所示。