高校課程管理系統的分析與設計研究

【摘要】課程管理是高校內重要的行政工作。不論是高校的行政工作人員、教師還是學生都普遍需要參與到這項工作中去。本文對課程管理系統的分析與設計進行了探索：首先對課程系統需求進行了詳細分析。在功能性需求方面，對系統業務進行了詳細描述；在非功能性需求方面，從速度（響應時間）、穩定性、容錯性、安全性和擴展性等方面對課程管理系統進行了分析。其次對課程管理系統進行了總體分析與設計。最后給出了數據庫的設計模型。

【關鍵詞】課程管理系統需求分析系統總體設計數據庫

【中圖分類號】G64【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）06-0227-03

1.引言

課程管理為廣大師生的日常教學活動提供支持和指導，幫助課程教學活動高質量地按照計劃完成，其工作質量將直接影響全校師生教學活動，是每個高校都十分重視的工作。以往課程管理工作依靠電話聯系，張貼通知，口頭轉達等方式進行。這些方式需要工作人員逐一通知聯系相關人員，不僅工作效率低下，而且信息傳播速度緩慢，浪費時間，在傳達的過程中人為失誤也難以避免。

課程管理的內容十分廣泛，包括：教學計劃、網上選課、課表編排、學生成績等方面[1-7]。課程管理涉及人員多，工作內容廣，協調難度大，是一項非常復雜繁瑣的工作。課程管理系統能夠充分利用互聯網，運用信息化手段為學校的課程工作提供一個管理平臺[8-9]，極大地減少了工作人員的工作量，只需要在系統內進行簡單的操作就能夠完成相關的課程工作，顯著提高了課程管理的工作效率。

課程管理系統一般采用瀏覽器/服務器（B/S結構）模式，每個相關人員打開瀏覽器就可以隨時、隨地地對課程進行管理操作。利用課程管理系統對課程管理工作進行約束還能減少人為失誤，使得所有的課程活動按照事先確定的流程進行，規范課程活動。因此，研制開發一個課程管理系統對高校提高課程管理工作水平、實現教學和行政工作自動化有重要意義，是每個高校十分現實的需求。

2.需求分析

本文為高校研發一套課程管理系統，該系統的用戶為該校全體教務管理人員、教師和學生。系統必須為以上用戶提供綜合的教務工作服務。教務管理人員使用本教務系統處理日常教管工作。教師則利用該系統進行課程開設、學習指導、成績錄取等教學相關的工作。學生自其入學到畢業都需要使用該系統，進行學生課程信息查詢、選課和課程成績查詢等等。

因此，必須對所有用戶進行調查，真正明確用戶的需要，徹底理解教務工作和已有系統的不足，以滿足各用戶對系統與自身身份權限相匹配的需求。本文系統地分析了系統的需求，然后從教學計劃、課表編排、網上選課、學生成績和用戶管理幾個模塊細化了系統的需求，為設計和開發系統打下良好基礎。

2.1系統業務分析

通過對學校需求的調查，本節從系統用戶角色、權限以及系統總體業務功能需求方面對本系統進行詳細地需求分析。

2.1.1用戶角色和權限

課程管理系統中基本的角色可以分為三類：管理員、教師和學生。但是由于高校工作流程是十分復雜的，僅劃分三類用戶角色無法滿足系統的需要，為此，我們將角色再進行細分，確定了以下幾類用戶角色：

（1）系統管理員：系統管理員擁有系統的最高權限，負責對系統進行日常維護。系統管理員可以根據需要建立臨時的用戶組，將需要的用戶加入用戶組并為用戶組分配系統權限，以滿足臨時出現的工作的需要。系統管理員也有新建、刪除用戶、修改已有用戶權限的權利，是整個系統的最高管理者。

（2）校級管理員：校級教務管理員可以對全校的工作進行管理，可以對各系級工作進行指導并對全校教師、學生的工作進行維護。其權限包含全校的教學計劃、校級選課的編排和考試等等。

（3）系級管理員：系級管理員可以對所屬院系的教工作進行管理，可以進行本院系的工作并對本院系教師、學生的工作進行維護。其權限包含本院系的教學計劃和本院系課程的編排和考試等等。

（4）教師用戶：教師用戶主要負責與自己教學相關的工作，包含教學計劃的提交、考試申請、學生成績提交等。

（5）學生用戶：學生用戶主要負責自身學習相關的教務工作，包含課表查詢、網上選課和成績查詢等。

2.1.2業務流程分析

課程管理工作主要內容為安排每學期的教學計劃，合理配置教學資源，安排學生進行網上選課，對課表進行編排，組織學生考試和錄入學生成績等等。本系統的業務可分為四大類：

（1）課程計劃安排：首先校級或系級管理員可以錄入課程信息，包括理論課和實踐課，并能對已經錄好的課程進行查詢、修改和刪除操作。在此基礎上，系級管理員可以設置各年級各專業的教學計劃及課程安排，變更開課安排并跟蹤教學計劃的執行情況，而校級管理員可以設置選修課和專業課及其使用的年級與專業。具體的業務邏輯見圖2-1。

圖 2-1 教學計劃安排業務活動圖

圖 2-2 課表管理業務活動圖

（2）課表管理：首先根據現有的教學資源，制訂每門課程的教學任務，并確定任課教師。然后系統提供課表的智能編排手段，并能在智能課表的基礎上，進行課表的查詢、修改和調課。具體的業務邏輯見圖2-2。

（3）學生網上選課：首先學生能夠查詢課程信息，包括所開設課程、課程簡介、上課教師和學時等信息，學生可以根據自己的專業需求和自身興趣，進行網上選課。如果學生有課程需要重修，還可以進行重修課的選課操作。具體的業務邏輯見圖2-3。

圖 2-3 學生網上選課業務活動圖

圖 2-4 成績管理業務活動圖

（4）成績管理：首先，根據課程性質設置成績的基本參數，如成績的表現形式（百分制、等級制），綜合成績的計算公式等。然后由教師錄入課程成績，查詢和打印成績單及相關資料。具體的業務邏輯見圖2-4。

除此之外，本系統還需要一個系統管理模塊，系統管理員擁有系統的最高權限，通過系統管理模塊對系統的運行情況進行實時監控。具體來說，系統管理模塊有如下四個方面的功能：

（Ⅰ）設置各種系統參數，保證系統正常運行。

（Ⅱ）管理系統用戶，對各類不同的用戶角色分配相對應的操作權限。通過所有用戶的協同操作，即各級管理人員、教師教輔人員與學生，共同合作完成相應的教務工作。

（Ⅲ）管理數據庫維護計劃，創建數據庫備份。

（Ⅳ）查看系統更新日志與用戶操作日志。

2.2非功能需求分析

功能需求是系統必須滿足的最基本的需求，但并不是唯一需要被滿足的需求，通常軟件需要滿足多方面的綜合性的需求。如系統必須滿足的定時約束或容量約束，一般包括速度（響應時間）、信息量速率、主存容量、安全性等方面的需求。通過調查，該系統應有以下幾個方面的非功能需求：

（1）系統設計基于B/S模式，整個系統界面設計人性化、操作簡單并且功能緊湊。

（2）用戶提出的請求，系統應能及時做出反饋。并且在系統使用的高峰期，如每學期學生選課和查詢課程成績的集中時段，系統應能滿足大量用戶同時進行操作的需求，并能盡快對用戶的操作做出響應。

（3）系統應具備較高的穩定性，可靠性強，不能頻繁的出現系統故障或系統奔潰。

（4）系統的容錯性強，特別是系統的關鍵部分應有選擇的采取出錯處理。

（5）系統的安全性需求，系統要處于安全的環境之中，包括軟件安全、網絡安全和業務規則流程安全等。防止用戶信息和賬號的泄露，防止學生課程成績或學生信息的非法篡改。

（6）數據庫設計合理，高效存儲。

（7）系統的可擴展性，以滿足將來可能提出的要求。

3.系統設計

3.1系統總體設計

根據本系統的需求分析結果，對系統的功能進行分解，并對其進行模塊化，本系統可以分集成5個獨立的模塊：1）教學計劃模塊；2）課表管理模塊；3）網上選課模塊；4）成績管理模塊；5）系統管理模塊。具體如圖3-1所示。

圖 3-1 課程管理系統包圖

3.1.1教學計劃模塊

教學計劃也可稱為課程計劃，是對整個課程設置的一個總體規劃，是高校教學運行的基本依據。教學計劃由各個年級/專業培養方案構成，具體規定了各個專業的應開設的課程、各個課程的開設順序以及對課程的要求和所占比例等。

3.1.2課表管理模塊

課表是高校落實教學任務、實施教學活動的依據。課表的編排涉及到對高校大部分教學資源的分配，包括教師、上課班級、教學場地和時間安排等等，而且在編排課表是還要考慮到編排的科學性和合理性，即要根據課程的性質、學生的能力及場地的位置和大小等等來科學安排課表。

3.1.3網上選課模塊

網上選課模塊為學生提供簡便快捷、公平合理的選課平臺，學生可以十分便利的查詢課程信息，進行選課操作，并查看選課結果。根據課程是否已修過，學生可選擇的課程分為兩種：A初選課程；B重修課程。

3.1.4成績管理模塊

學生成績一般是衡量學生在校期間表現是否優秀的重要指標，是指學生在校期間、從入學到畢業各個學習環節的考核結果，往往對學生的就業和升學產生直接并且重要的影響。

3.1.5系統管理模塊

系統管理員擁有系統的最高權限，通過系統管理模塊對系統的運行情況進行實時監控。

3.2數據庫設計

數據庫設計是教務管理系統設計中很重要的一個環節，以數據為中心是其最基本的特點。數據庫是系統得以運行的基礎，它不僅存儲系統全部數據，還提供強有力的數據庫訪問控制和管理能力。在課程管理系統的開發階段，數據庫設計質量的好壞和數據結構的優劣，將直接影響到整個系統設計與實現的合理性[10]。

從數據庫建模的角度考慮，將模型分為院（系）/部、教學計劃、課程、學生、成績、教師等幾個子模型。各模型間主要E-R圖如圖3-2所示。

圖 3-2 數據庫E-R模型

4.總結

課程管理工作是每個高校都十分重視的工作。本文的研究是對高校課程系統進行設計與實現。對課程系統開發工作做了較為深入的剖析，研究內容對各類課程管理系統的研發都有一定的參考價值。

參考文獻：

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