教师工作量管理系统的设计与实现

第4章 教师工作量管理系统的实现

4.1系统实现的平台和关键技术

4.1.1系统实现的平台

1.Visual stdio 2005^[14]

Visual Studio 是一套完整的开发工具集，用于生成 ASP.NET Web 应用程序、XML Web Services、桌面应用程序和移动应用程序。Visual Basic、Visual C++、Visual C# 和 Visual J# 全都使用相同的集成开发环境 (IDE)，利用此 IDE 可以共享工具且有助于创建混合语言解决方案。另外，这些语言利用了 .NET Framework 的功能，通过此框架可使用简化 ASP Web 应用程序和 XML Web Services 开发的关键技术。

(1)Visual Studio Tools For Office

Microsoft Visual Studio 2005 Tools for the Microsoft Office System 使用 Visual Basic 和 Visual C# 扩展了 Word 2003 文档和 Excel 2003 工作簿，可帮助您创建解决方案。Visual Studio Tools for Office 包括新的 Visual Studio 项目，用于创建 Word 文档、Word 模板、Excel 工作簿和 Excel 模板的后台代码。

(2)Visual Web Developer

Visual Studio 提供了一个全新的网页设计器（称为 Visual Web Developer），其中包含了许多用于创建和编辑 ASP.NET 网页和 HTML 页的增强功能。该设计器提供了比在 Visual Studio .NET 2003 中更简单、更迅速的 Web 窗体页创建方法。

(3)Visual Web Developer 全面改进网站开发的各个领域。您可以创建网站并将其作为本地文件夹来进行维护，也可以将其放在 Internet 信息服务 (IIS) 中，或放在 FTP 或 SharePoint 服务器上进行维护。Visual Web Developer 设计器支持所有的 ASP.NET 增强功能，包括可以简化许多 Web 开发任务的近二十余种新控件。

(4)智能设备应用程序

Visual Studio 集成环境包括用于目标设备（如 PDA 和 Smartphone）的工具。改进功能包括 Visual C++ 工具和本机设备运行库、托管设计器（提供改进的特定于平台的 WYSIWYG 和多种外观设置支持）、新的仿真程序、类似于桌面的数据处理工具，以及最终用户部署项目（消除 .inf 文件的手动编辑工作）。

(5)Web 窗体

Web 窗体是用于创建可编程网页的 ASP.NET 技术。Web 窗体将自己呈现为浏览器兼容的 HTML 和脚本，这使任何平台上的任何浏览器都可以查看 Web 页。使用 Web 窗体，通过将控件拖放到设计器上然后添加代码来创建 Web 页，与创建 Visual Basic 窗体的方法相似。

(6)Windows 窗体

Windows 窗体用于在 .NET Framework 上创建 Microsoft Windows 应用程序。此框架提供一个有条理的、面向对象的、可扩展的类集，使您能够开发功能丰富的 Windows 应用程序。另外，Windows 窗体可作为多层分布式解决方案中的本地用户界面。

(7)XML Web services

XML Web Services 是可以通过 HTTP 使用 XML 接收请求和数据的应用程序。XML Web Services 并不依赖于特定的组件技术或对象调用约定，因此可以通过任何语言、组件模型或操作系统进行访问。在 Visual Studio 中，可以使用 Visual Basic、Visual C#、JScript 或 ATL Server 快速创建和包含 XML Web Services。

(8)XML 支持

可扩展标记语言 (XML) 提供描述结构数据的方法。XML 是为在 Web 上传送而进行优化了的 SGML 的子集。万维网联合会 (W3C) 定义了 XML 标准以使结构化数据保持统一并独立于应用程序。Visual Studio 完全支持 XML，同时提供了 XML 设计器，使得更容易编辑 XML 和创建 XML 架构。

(9)Visual Studio Team System

Visual Studio 2005 Team System 是一个高效、集成且可扩展的软件开发生命周期工具平台，可以帮助软件团队提高整个软件开发过程中的通信和协作能力

2. SQL Server 2005 ^[15,16]

SQL Server 2005是新一代数据管理与分析软件。SQL Server 是一个全面的、集成的、端到端的数据解决方案，它为企业中的用户提供了一个安全、可靠和高效的平台用于企业数据管理和商业智能应用。SQL Server 2005 为IT专家和信息工作者带来了强大的、熟悉的工具，同时减少了在从移动设备到企业数据系统的多平台上创建、部署、管理及使用企业数据和分析应用程序的复杂度。 通过全面的功能集、和现有系统的集成性、以及对日常任务的自动化管理能力，SQL Server 2005 为不同规模的企业提供了一个完整的数据解决方案。

SQL Server 数据平台包括以下工具：

关系型数据库: 安全、可靠、可伸缩、高可用的关系型数据库引擎，提升了性能且支持结构化和非结构化（XML）数据。

复制服务: 数据复制可用于数据分发、处理移动数据应用、系统高可用、企业报表解决方案的后备数据可伸缩存储、与异构系统的集成等，包括已有的Oracle数据库等。

通知服务: 用于开发、部署可伸缩应用程序的先进的通知服务能够向不同的连接和移动设备发布个性化、及时的信息更新。

集成服务: 可以支持数据仓库和企业范围内数据集成的抽取、转换和装载能力。

分析服务: 联机分析处理（OLAP）功能可用于多维存储的大量、复杂的数据集的快速高级分析。

报表服务: 全面的报表解决方案，可创建、管理和发布传统的、可打印的报表和交互的、基于Web的报表。

管理工具: SQL Server 包含的集成管理工具可用于高级数据库管理和调谐，它也和其他微软工具，如MOM和SMS紧密集成在一起。标准数据访问协议大大减少了SQL Server和现有系统间数据集成所花的时间。此外，构建于SQL Server内的内嵌Web service支持确保了和其他应用及平台的互操作能力。

开发工具: SQL Server 为数据库引擎、数据抽取、转换和装载（ETL）、数据挖掘、OLAP和报表提供了和Microsoft Visual Studio® 相集成的开发工具，以实现端到端的应用程序开发能力。SQL Server中每个主要的子系统都有自己的对象模型和API，能够以任何方式将数据系统扩展到不同的商业环境中

SQL Server 2005 数据平台为不同规模的组织提供了以下好处：

充分利用数据资产: 除了为业务线和分析应用程序提供一个安全可靠的数据库之外，SQL Server 2005也使用户能够通过嵌入的功能，如报表、分析和数据挖掘等从他们的数据中得到更多的价值。

提高生产力: 通过全面的商业智能功能，和熟悉的微软Office系统之类的工具集成，SQL Server 2005为组织内信息工作者提供了关键的、及时的商业信息以满足他们特定的需求。SQL Server 2005目标是将商业智能扩展到组织内的所有用户，并且最终允许组织内所有级别的用户能够基于他们最有价值的资产数据来做出更好的决策。

减少IT复杂度: SQL Server 2005 简化了开发、部署和管理业务线和分析应用程序的复杂度，它为开发人员提供了一个灵活的开发环境，为数据库管理人员提供了集成的自动管理工具。

更低的总体拥有成本 (TCO): 对产品易用性和部署上的关注以及集成的工具提供了工业上最低的规划、实现和维护成本，使数据库投资能快速得到回报。

 

4.1.2系统实现的关键技术

本系统使用的是C#^[17]作为开发语言。Visual C＃.NET是一套综合工具集，用于为Microsoft Windows和Web创建XML Web服务和基于Microsoft.NET的应用程序。这个强劲的开发包使用面向组件的C＃开发语言，为具备C＋＋或Java经验的初级和中级开发人员创建下一个软机提供了现代化的语言和环境。

Visual C＃.NET基于强大的C＋＋传统语言而创建。C＃是一个现代化的、直观的、面向对象的编程语言，它不仅可以让C＋＋和Java开发人员马上熟悉，而且提供了重要的改进，包括统一的类型系统、最大化开发人员控制的“不安全”代码以及多数开发人员容易理解的强大的新语言构造。这个现代化的面向组件的语言具有对属性、索引器、委托、版本控制和自定义属性的内在支持，开发人员可以充分享受它带来的好处。使用XML注释，C＃开发人员可以生成有用的源代码文档。高级继承模型使开发人员能够重用来自任何支持.NET的语言代码。

Visual C＃允许开发人员利用Microsoft.NET开发人员可以获得用于无缝地回收垃圾和降低程序地复杂性地优异地内存管理技术。开发人员可以使用Microsoft.NET框架通用型系统来利用以20多种支持.NET地语言编写地代码，同时进行有效地远程过程调用。

开发人员还可以使用.NET框架类库以获得强大地内置功能，包括一组丰富地集合类、网络支持、多线程支持、字符串和正则表达式类，以及对XML、XML架构、XML命名空间、XSLT、Xpath和SOAP地广泛支持。

通过一个优异地集成开发环境，Visual C＃.NET为用户提供了终极开发人员环境，结合开发人员社区和有用资源地联机。

Visual C＃.NET还允许开发人员创建下一代基于Windows的应用程序。利用可视继承，开发人员可将整个解决方案的通用逻辑和用户界面集中在父窗体中，从而简化基于Windows的应用程序的创建。

使用“Web窗体设计器”和“XML设计器”，开发人员可以使用智能感知和标记完成功能，或者使用所见即所得的编辑器进行拖放式编辑来创建交互式应用程序。程序员只需要通过一些简单步骤就可以设计、开发、调试和部署功能强大的XML Web服务，以便通过封装可从任何平台访问的业务处理来减少开发时间。

4.2系统的功能实现

4.2.1多功能查询模块的实现

多功能查询模块是本系统主要部分之一，其基本思路是：在表单中放置一组查询控件，设置一个字符串变量“query”，当用户选择某一查询项、关系操作符、关键字后，系统自动将其转换为符合比较逻辑且符合程序语法的比较关系描述语句，并加入到该字符串变量尾部，支持组合操作符 “并且”、“或者”产生“and”、“or”组合关系。当以上操作不断循环，该字符串变量就不断增长，以装入更多的查询条件，直到点击“确定”按钮后，把这个字符串变量“query”作为SQL查询命令SELECT的WHERE子句部分,从而实现多功能查询,并计算教学工作量总和。具体算法如下：

第一步：使用.. afield函数提取全部字段名，构成“查询项”列表，供操作人员选择.由此建立了名为“查询项”数组。

第二步：直接建立“关系符数组”，为.. 9行二列，具体定义见表4-1和图4-1。表1中的“(A)”是被查询的字段，“(C)”是用户提供的查询关键字。第一列指在屏幕上显示的关系符号，这些符号来自于生活，操作者一目了然。第二列指在程序内部中的实际代码段。其中“头=”、“≈”、“尾=”三个关系符，仅能工作于字符型变量，故此在程序中，如果被查询项不为字符型变量，则用TYPE函数判断其类型，调用相应的转换函数，将其转换为字符型变量方可继续操作。

表4-1 关系符数组的定义

 

图4-1组合查询图

第三步：提取值列表，当操作员选中一个查询项，系统自动用SQL的SELECT指令把该字段全部字段值排序，并滤去同值项，组成一张临时表，关联在列表框中，供操作员选取。

第四步：为了使查询条件能够灵活组合或舍弃，设置一组功能按钮（见表4-2）

第五步：使用.. SELECT查询命令，得到满足条件的全部记录，对记录的工作量汇总求和，就可以计算出在指定条件下的教学工作量总和。模块整个处理过程见图4-2。

表4-2 功能按钮的定义

 

 

图4-2 组合查询程序流程图

4.2.2动态法计算教师折算工作量

1．在日常教学管理过程中，学院需要对每位教师（含实验人员）在理论教学、实验、实习、课程设计、毕业论文指导、研究生指导、答辨、监考、成教、科研、学科与实验室建设等工作进行统计，这些工作量的计算大体分为2类，一类是按照学校教务处有关文件的规定统计教学工作量，主要用于各种考评、检查、教师个人职称评定等；另一类是学院根据自己的学科情况在遵守教务处有关文件精神的基础上对教师教学工作量计算进行适当的修订和折减，主要用于学院课时费、各种奖金的发放。无论是哪一类计算，计算方法都比较复杂，而且有关规定和标准经常进行一定的调整。

2．本系统先按照学校教务处有关文件规定计算课程的理论教学工作量，系统录入界面见图4-3，系统按照数据库存储中的学校文件上的系数和公式对其进行折算和量化，在课程的理论教学工作量计算的基础上，系统可以根据每个教师的情况按指定的学期或学年进行总工作量汇总（见图4-4）。

3．在计算界面的功能主要由各课程公式相关折算系数实现，其中界面上的公式和系数为保护状态，双击可修改公式或默认系数值，具体计算原理如下：

用户手工输入一段表示公式组的字符串，系统须识别该公式组并求值。如果采用常规方法，要求使用系统的工作人员要按照一定的规定输入公式组，程序脱离各行公式，将公式按计算的顺序舍去括号，提取运算符进栈，变换成等价的后缀表达式，再逐步完成计算，这对于非编程专业人员来说难度过大。通过对VFP深入了解，本系统采用VFP独有的宏替换完成动态公式计算，以一个最简单的算例说明其过程，设变量赋值为：A1=20，R1=1.3，R2=0，R3=0.3，L1=0.53，工作量折算公式组为：W1=A1*(R1+R2+R3)*L1。识别计算的原理是：使用一个字符串变量C_GS，把公式组逐行作为字符串赋值给C_GS，执行宏替换命令&C_GS，这样就能计算该行公式。再把下一行公式作为字符串再次赋值并计算，直到全部公式组计算完毕，其简化的执行步骤见表4-2。可见采用宏替换的方法，在编程上解决了动态公式识别和求值的难点。

表4-2 宏替换动态公式识别和求值

 

 

图4-3 理论教学工作量计算界面

 

图4-4 总工作量汇总界面

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4.3本章小结

本章研究了教师工作量管理系统的平台的介绍和主要功能模块的实现，主要内容包括：

（1）系统平台的介绍；（2）主要功能的实现。

第5章 总结与展望

5.1总结

高校教务管理工作是高等教育中的一个极为重要的环节，是整个院校管理的核心和基础。教师工作量管理是教务管理中不可缺少的部分。面对种类繁多的数据和报表，手工处理方式已经很难跟上现代化管理的步伐，随着计算机及通讯技术的飞速发展，高等教育对教务管理工作中的工作量管理提出了更高的要求。尽快改变传统的管理模式，运用现代化手段进行科学管理，已经成为整个教育系统亟待解决的课题之一。

本文通过对河南机电高等专科学校教务管理部门现状的调查，了解到教学部门对教师工作量的统计工作过去一直是采用手工方式工作,仅限于完成每学期的教师工作量的统计和代课酬金计算,对历年教师的工作情况没有总的统计,各类教师的工作量多少没有比较。对教师工作量没有有效的管理和统计,就不能对课程安排做出合理的决策指导,教师所代课程的查询非常不便。为此开发了基于.net平台的教师工作量管理系统。

本系统的应用明显提高了教学工作量统计的工作效率，并能准确、快速完成其它各种特殊统计工作。系统采用数据库存储数据，各种参数、规定、公式组存储和修改十分灵活方便，同时也有利于相关资料的保存，完成各项教学信息查询与统计，在我校每学期教学管理工作过程中和期末教师工作量计算中发挥了较大的作用，同时为教师考核、职称评定及时提供准确数据带来极大方便。

虽然本系统实现预期设计的基本功能，还有待进一步完善，比如如何使得用户可在多地域、任意时间段以不同身份来访问信息系统中的数据，加强系统安全性和数据共享的能力。以及如何采用先进的和开放标准的网络技术，提高系统的可移植性和可扩展性。今后在这些方面还可以进行一些工作。

5.2未来工作

总之，教师工作量管理工作是一项非常复杂的工作，在开发设计时不可能面面具到。对系统前期发现的问题做及时的修正和维护，相信该系统对教师工作量的教务管理工作会挥发越来越重要的作用。展望未来，有几点构想:

1. 增强系统的通用性一个好的应用系统，应该具有好的通用性，以便能够在同一行业部门中使用。

鉴于各个高校都有自己的具体情况和个别情况，而且目前高等院校还没有象其他行业形成一个统一的行业规范，所以要想实现应用系统的通用性，还比较困难。但随着国家逐渐着手制定备行各业的行业标准的政策的施行，情况会变得越来越好，研制开发应用系统时就会有章可循。在行业规范未建立之前，我们应该通过多方调研，分析大多数用户的需求，采用合理先进的技术，研制适应性强、扩展性强的系统。这也是今后对应用系统进行完善工作的重点。

2. 系统的安全性

虽然现在每天都用数据库备份库服务器对当天的数据备份，系统一旦发生意外将无法进行正常的教务管理工作。所以对系统数据的安全性提出了更高的要求，今后需要对数据的安全性问题进行深入的研究，不断完善系统，以保障数据的安全。

3. 决策支持系统

决策支持系统(DecisionS upportS ystem)是数据库应用的高级阶段，提供对决策分析功能的支持，如根据历史性的数据作趋势分析，对计划执行〔完成)的情况进行监控，有关市场策略的分析和决策等，这需要根据大量的数据来进行分析和综合，需要有相应的分析模型和算法的支持。传统的MIS一般不具有决策支持的功能。但是，高等学校实际上也需要决策支持系统，必然会大大提高工作效率和科学合理性。因此，今后的高校MIS软件应向决策支持系统发展。