文档介绍：高校实验管理系统的设计与实现
导师:詹瑾瑜
学生:沈民远
选题来源
本课题来源于工作单位的物理实验中心组织开发的软件项目,旨在通过本软件的开发,实现实验中心的选课及教学管理网络化。
选题依据
高校规模的扩大,传统的实验排课已不满足需求。
理论课程的管理与实验项目的管理有很大的不同,管理理论课的软件不能用于实验项目的管理。
开放性实验教学改革和尝试的必然要求。
选题意义
提高学生学习的自主性和主动性。学生通过网络可以根据自身的实际情况,选择自己感觉兴趣的实验,这大大提高了学生学习的主观能动性。
教师免去了以往手工排课的繁杂劳动,使教师只用专注于教学、科研和实验教学正常开展上面来。
系统的开发,可以使实验教学的相关领导从宏观的角度把握课程的的选课情况,从而可以达到提高教学质量的目的。
研究内容
研究实现基于课元与回溯算法的实验室排课,实现教务教师网上排课,生成可供学生选修的实验项目资源。
研究学生选课,实现学生根据自已时间、兴趣爱好选修实验项目,从而体现实验教学的开放性和自主性。
研究学生刷卡考勤,实现刷卡数据与实验选课系统的兼容。免去实验教师上课点名的重复工作。
研究内容
研究实验成绩管理、统计查询。支持自由设定成绩构成比例,实验成绩权重;支持多种成绩计算方式。
研究选课实时监控,实时把握学生选课情况,确保学生按时、按量完成实验项目指标。
支持教师工作量统计,根据实验项目数、人数等,计算实验教师的工作量,作为实验教师考评的依据。
研究内容
支持实验项目资料上传和下载。方便学生查询与自己感兴趣的实验项目相关的实验资料。
支持实验报告的上传和下载;支持实验报告模板的自定义。
研究用户权限分配,支持用户角色的自定义,支持对用户基础数据的维护等。
研究与开放式实验管理相兼容的接口,实现电源控制、门禁管理的相互集成,为后期的开放式实验室项目做好准备。
关键理论及技术
课元与回溯算法
回溯算法采用了一种“走不通就掉头”的思想作为其控制结构,它按选优条件向前搜索以求得解集,当搜索到某一步时,发现原来的方案不优或是达不到要求,就退回一步重新选择。将排课数学模型中的约束条件群作为选优条件,当遍历过程中发现该方案不优或达不到目标,就将该状态设置为回溯点,继续遍历可能的其它备选方案。
关键理论及技术
根据排课业务的特点,在每个学期一开始就基于教学计划生成课元的集合,组成需求集,并规定以下约束条件:
每位教师在一个时间片内最多只能对应一个课元;
每个自然班在一个时间片内最多只能参加一个课元;
每个时间片最多只能分配给一个课元,并且设备资源必须能够满足上课的需求;
尽量满足实验项目相应的理论课教员提出的时间要求;
必修课所对应的课元优先安排;
在设备资源无法满足一个时间片内完成课元任务时,自动根据资源与需求差距添加合适的辅助课元,辅助课元尽量在相邻时间内安排时间片。
关键理论及技术
技术
动态网页技术,利用. NET 框架技术生成和执行动态、交互、高效、稳定的站点服务器应用程序。是由活动服务器页面发展而来, monLanguageRuntime和服务框架网络应用程序提供了一个可靠的、自动化的、可扩展的主机环境。不同于ASP,可以实现业务逻辑和html 代码分离,因此对于系统的编制和维护显得更加的轻松、高效和合理; 另外ASP. NET 的一个主要优点是,它支持应用程序的实时更新,管理员不必关掉网络服务器甚至不用停止应用程序的运行就可以更新应用文件。