技術(shù)報告基于MVC模式的高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)設(shè)計

1、計劃類別 項目編號 項目技術(shù)報告課題名稱 項目主持人 承擔(dān)單位 題目：基于MVC模式的高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)設(shè)計針對高等學(xué)校公共教室供需雙方日益加重的矛盾而造成資源浪費的現(xiàn)狀，結(jié)合高校教學(xué)業(yè)務(wù)需求，充分參考其他管理信息的功能和設(shè)計思想，設(shè)計和開發(fā)高校教室預(yù)訂系統(tǒng)。本文分析了高效教室管理的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)流程并形成邏輯模型，基于MVC模式的架構(gòu)，應(yīng)用ASP/ACCESS設(shè)計并實現(xiàn)了教室預(yù)訂系統(tǒng)。本系統(tǒng)涵蓋教室管理前后臺管理控制功能及相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和報表功能，滿足了高等學(xué)校利用信息技術(shù)對傳統(tǒng)資源的科學(xué)管理。文章從系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)和架構(gòu)闡述了系統(tǒng)開發(fā)流程，為中小型信息管理系統(tǒng)的建設(shè)提供一定的

2、參考依據(jù)。關(guān)鍵詞：教室預(yù)定系統(tǒng)；MVC；ASP；ACCESS1 引言（Introduction）教室是學(xué)校開展教學(xué)活動的主要場所，也是教育的主要實體資源之一，在高等學(xué)校辦學(xué)規(guī)模日益擴大的背景下，經(jīng)常會出現(xiàn)師生對教室的高度需求和教室資源連續(xù)閑置的矛盾。因此，如何合理分配教室資源便成了高校教學(xué)管理不可繞開的話題。為了在有限的時間內(nèi)能夠為每一位有教學(xué)需求的教師提供有效的教學(xué)空間，以減少資源的浪費，高等學(xué)校必然會開放部分機動的公共教室，然而，這種資源的供需匹配一直沒有脫離傳統(tǒng)的人工管理方式，申請和審批的過程有點象傳統(tǒng)的機關(guān)辦事模式，繁瑣而冗余。特別是教室預(yù)訂的供需匹配過程完全靠教室使用手工備案信息來完

3、成，再加上長周期審批過程導(dǎo)致的時間差，極易出現(xiàn)漏洞或錯誤，管理效率低下，特別是學(xué)校校區(qū)較多且人員繁雜時，傳統(tǒng)的預(yù)約方式已經(jīng)完全不能滿足教師靈活應(yīng)用教室的需求。作者受鐵路售票系統(tǒng)的座位可按需要分段銷售功能的啟發(fā)，開發(fā)了高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)，系統(tǒng)的使用有效提高了高校教室資源的管理和應(yīng)用效率。2 高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)MVC模式架構(gòu)解決方案（Solution to MVC mode structure of theuniversity public classroom reservation system）MVC是使用模型（Model）、視圖（View）、控制器（Controller）創(chuàng)建Web應(yīng)用程

4、序的模式1，也是軟件設(shè)計領(lǐng)域的經(jīng)典模式，管理信息系統(tǒng)往往不同于B/S模式架構(gòu)的展示型網(wǎng)站2，強交互的管理信息系統(tǒng)使用MVC的目的是將模式和視圖的實現(xiàn)代碼分離，從而使同一個程序可以使用不同的表現(xiàn)形式，控制器存在的目的則是確保模型和視圖的同步，一旦模型改變，視圖應(yīng)該同步更新。其中模型（Model）代表數(shù)據(jù)，使用對象及其屬性實現(xiàn)3?？刂破鳎–ontroller）是模型與視圖的聯(lián)系紐帶，客戶的請求由控制器處理，它根據(jù)客戶的請求調(diào)用模型的方法，完成數(shù)據(jù)更新，然后調(diào)用視圖的方法將響應(yīng)結(jié)果展示給客戶。相應(yīng)的，模型的更新與修改將通過控制器通知視圖，保持視圖與模型的一致性4。視圖（View）是模型的外在表現(xiàn)形式

5、，視圖可以直接訪問模型；查詢數(shù)據(jù)信息，當(dāng)模型中數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，它會通知視圖刷新界面，顯示更新后的數(shù)據(jù)5。如圖1所示。3.1 系統(tǒng)目標(biāo)高校公共教室預(yù)訂系統(tǒng)借鑒原鐵道部開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)售票系統(tǒng)，將原來的管理員掌握的教室資源公開化、透明化，教師不受時間地點的影響，隨時可以在Web端查看公開的教室資源，選擇符合自己需求的教室，直接提交申請，接到網(wǎng)絡(luò)審批即可根據(jù)教室所授權(quán)限使用教室。系統(tǒng)具有高效、準(zhǔn)確的特點并能實時監(jiān)控教室使用情況，適合于所有類型高校教室資源供需接洽與調(diào)度。（1）學(xué)校教室資源共享教師可以在任何網(wǎng)絡(luò)終端（包括移動設(shè)備）進行公共教室的查詢、預(yù)約等操作，空間和時間不受限制，快捷方便，原本靜態(tài)的資源得

6、到了動態(tài)的使用，單一線性的資源將得到綜合全方位的利用。（2）實現(xiàn)師生個性化教與學(xué)管理信息系統(tǒng)在高校教學(xué)資源調(diào)度中的應(yīng)用，必將改變原有的以班級為單位的模式和固定步調(diào)教學(xué)管理形式，教師可以根據(jù)教學(xué)的實際需要自由預(yù)約公共教室，既增強了教學(xué)活動的自主性又不破壞班級授課的教學(xué)組織形式，針對性及選擇的雙向性結(jié)合，滿足了師生個性化教與學(xué)的需求。（3）以信息化推動教學(xué)管理改革管理人員掌握的教學(xué)空間資源的公開化及資源審批的在線化與實時化的實現(xiàn)，在提高教學(xué)管理效率的同時，是信息系統(tǒng)在推動高?！胺艡?quán)減政”改革教學(xué)管理模式的創(chuàng)新所在。3.2 系統(tǒng)用例分析用例分析從最終用戶的角度看待系統(tǒng)及其特征，模型簡單直接，尤其受到

7、軟件開發(fā)人員的青瞇，在一定程度上，可以將用例理解為軟件開發(fā)人員所關(guān)心的系統(tǒng)功能需求列表6。教室預(yù)定系統(tǒng)中，基本用例（添加教室，編輯教室，刪除教室，查看教室）和擴展用例（查看已登記教室，瀏覽教室信息）構(gòu)成了系統(tǒng)的用例模型，用例模型完整描述了系統(tǒng)對外可見的行為，其中參與者系統(tǒng)管理員和教師與用例之間的事件流描述集中體現(xiàn)了系統(tǒng)責(zé)任，人們期望系統(tǒng)對外部世界所呈現(xiàn)的行為就是可觀察的系統(tǒng)責(zé)任，如圖2所示。3.3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程是一種表述系統(tǒng)內(nèi)單位、人員之間業(yè)務(wù)關(guān)系、作業(yè)順序和管理信息流向的圖表。教室預(yù)定系統(tǒng)在初步的用戶需求分析的基礎(chǔ)上，對青海民族大學(xué)教室申請現(xiàn)狀做了系統(tǒng)分析，了解基本業(yè)務(wù)流程后，形

8、成初步的系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖，如圖3所示。3.4 數(shù)據(jù)流程圖數(shù)據(jù)流程圖是一種能全面地描述信息系統(tǒng)邏輯模型的主要工具，是業(yè)務(wù)流程圖舍去物質(zhì)要素反映信息在系統(tǒng)中的流動、處理和存儲的過程。在高校教室預(yù)定系統(tǒng)中，教師需要預(yù)定教室時，首先進入高校教師教室預(yù)定系統(tǒng)的前臺把申請信息填完整，然后把填好的預(yù)約教室信息提交至數(shù)據(jù)庫，同時系統(tǒng)會把預(yù)約信息以待審核信息的形式提交到后臺。管理員登錄到后臺后，對提交的預(yù)約申請信息進行審核，并直接將審核信息保到存數(shù)據(jù)庫，同時將審核信息動態(tài)傳到前臺教室列表，教師再次登錄前臺便可看到預(yù)訂申請教室的情況，整個過程展現(xiàn)了信息在系統(tǒng)中的流動、處理和存儲過程，如圖4所示。3.5 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)

9、字典作為數(shù)據(jù)流圖的詳細說明起著舉足輕重的作用。數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容主要是對數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、處理過程、外部實體等六個方面進行具體的定義。數(shù)據(jù)流圖配以數(shù)據(jù)字典，就可以從圖形和文字兩表方面對系統(tǒng)的邏輯模型進行完整的描述。由于數(shù)據(jù)字典內(nèi)容篇幅較多，在本文中將不再逐一列出。4 高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)設(shè)計（Design of theuniversity public classroom reservation system）4.1 模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊結(jié)構(gòu)圖是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)總體設(shè)計階段的重要任務(wù)。以系統(tǒng)分析的數(shù)據(jù)流圖為依據(jù)轉(zhuǎn)化而來，但結(jié)構(gòu)圖與數(shù)據(jù)流圖有著本質(zhì)的差別，數(shù)據(jù)流圖著眼于數(shù)據(jù)流，反

10、應(yīng)系統(tǒng)的邏輯功能，即系統(tǒng)能夠“做什么？”；模塊結(jié)構(gòu)圖著眼于控制層次，反應(yīng)系統(tǒng)的物理模型，即怎么逐步實現(xiàn)系統(tǒng)的總功能，并為系統(tǒng)的程序設(shè)計提供物理模型。根據(jù)教師教室預(yù)訂系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖畫出模塊結(jié)構(gòu)圖，清楚的展現(xiàn)出各模塊之間的數(shù)據(jù)傳遞與反饋控制過程，如圖5所示。4.2 功能描述高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能是：當(dāng)教師對公共教室有需求時，登錄該系統(tǒng)進行在線預(yù)訂，管理員對所有的預(yù)約申請進行審核，并且把審核結(jié)果及時在前臺顯示。（1）在線預(yù)約教師需要申請教室時，可以在任意地方通過Web終端身份認證后進入教室預(yù)約系統(tǒng)，此時可以查看一周以內(nèi)公共教室被使用的情況。在找到合適的時間所對應(yīng)的未被預(yù)訂的公共教室后，可

11、以點擊“預(yù)約”進入教室申請頁面，然后按要求準(zhǔn)確完整填寫申請信息，最后再點擊提交預(yù)約申請，表單將申請信息自動提交服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫，教師完成預(yù)約，等待管理員審核。（2）審核預(yù)約信息如有預(yù)定教室待審核，管理員會通過移動終端收到提示信息并登錄系統(tǒng)后臺，進入預(yù)約教室管理列表查看最近前臺提交的預(yù)約申請信息，然后進行申請教室信息的審核，對滿足條件的預(yù)約申請給予同意使用結(jié)果，同時前臺會顯示教室已經(jīng)預(yù)訂的信息，并且鎖定該時間段的該教室，當(dāng)然不能再被其他用戶提交申請，對不滿足條件的申請不予通過審核，不影響前臺該教室被繼續(xù)預(yù)訂。教師則可以在系統(tǒng)前臺實時看到教室預(yù)約是否成功。（3）數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫為信息系統(tǒng)提供基礎(chǔ)的

12、數(shù)據(jù)支撐作用，數(shù)據(jù)庫設(shè)計是否完整直接影響信息系統(tǒng)的開發(fā)進程，以及整個系統(tǒng)的安全性和運行性能。為了讓信息系統(tǒng)能滿足用戶個性化及通求，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計要遵循需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計和物理設(shè)計四個階段7。高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)，在遵守數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提下，同時使用ERwin數(shù)據(jù)建模工具輔助設(shè)計。由于ERwin本身嚴(yán)格定義了IDEF1X方法論，支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫Logic/Physical模型的建立，并可實施正向工程和逆向工程，大大提高了數(shù)據(jù)庫開發(fā)的效率8，Erwin的設(shè)計實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫關(guān)系模型的完整性約束，自然保障了教室預(yù)定系統(tǒng)數(shù)據(jù)操縱的完整性和安全性。4.3 系統(tǒng)界面設(shè)計本文以青海民族大學(xué)教室預(yù)定系統(tǒng)為

13、研究對象，因為教室預(yù)定系統(tǒng)是在學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，因此教師的身份認證已經(jīng)由登錄教務(wù)系統(tǒng)完成，在這里省去了登錄模塊的開發(fā).教室預(yù)定系統(tǒng)前臺主界面主要由系統(tǒng)logo、系統(tǒng)說明、教室表列組成，且三部分的數(shù)據(jù)內(nèi)容都可由后臺調(diào)用數(shù)據(jù)庫動態(tài)生成，如圖6所示。5 高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)實現(xiàn)（The realization ofthe university public classroom reservation system）5.1 Web端功能模塊實現(xiàn)（1）前臺功能模塊實現(xiàn)前臺模塊包括公共教室列表和教師預(yù)約信息提交表單兩個模塊，由兩個頁面完成。其中公共教室列表由后臺數(shù)據(jù)庫關(guān)系中的教室信息動態(tài)生成，實時

14、顯示教室、日期、節(jié)次三維對應(yīng)的教室使用情況信息；教師預(yù)約信息提交表單由發(fā)出請求的request對象和響應(yīng)請求的response對象完成預(yù)約信息提交與接收。公共教室列表模塊設(shè)計的界面核心組件使用了數(shù)據(jù)表格，通過表格形式顯示數(shù)據(jù)，對用戶來說更為直觀。開發(fā)過程中，選用DBGridEh數(shù)據(jù)表格組件，它是為增強Borland系列開發(fā)工具功能而開發(fā)的第三方組件，具有界面友好、功能強大、開發(fā)效率高、快速制作預(yù)覽、打印中國式報表等特點9。該數(shù)據(jù)表格組建可極大地提高關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)客戶端的用戶體驗和性能。（2）后臺功能模塊實現(xiàn)系統(tǒng)后臺是管理員對數(shù)據(jù)的管理和控制窗口，也是接收前臺教師提交預(yù)約信息的平臺。包括導(dǎo)航和內(nèi)

15、容管理窗口兩個模塊，導(dǎo)航模塊采用通用的資源管理器式折疊列表的設(shè)計，用戶簡單控制便可看到導(dǎo)航菜單項的全局和局部，符合用戶的思維習(xí)慣。內(nèi)容管理窗口用來編輯導(dǎo)航菜單對應(yīng)的每一個菜單項內(nèi)容，如預(yù)約教室管理、預(yù)約信息列表、添加信息列表等。其內(nèi)容顯示的二維列表同樣使用前文提到的DBGridEh數(shù)據(jù)表格組件。如圖7所示。5.2 數(shù)據(jù)庫安全Access數(shù)據(jù)庫作為微軟推出的以標(biāo)準(zhǔn)JET為引擎的桌面型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，由于具有操作簡單、存取方便、不需要專門搭建服務(wù)器平臺及移植性強等特點，成為許多中小型網(wǎng)上應(yīng)用系統(tǒng)的首選數(shù)據(jù)庫。Access數(shù)據(jù)庫在為我們帶來便捷的同時，也帶來了不容忽視的安全問。因此為了增強數(shù)據(jù)安全性，教

16、室預(yù)定系統(tǒng)使用Microsoft Access 2016版本，并直接使用數(shù)據(jù)源（ODBC）連接數(shù)據(jù)庫，這樣數(shù)據(jù)庫就不需要存放在Web目錄里面，從而徹底防止被下載；另外設(shè)置了用戶級安全，要求用戶在啟動Access時確認自己的身份并并強制用戶必須輸入密碼才能使用數(shù)據(jù)庫，從物理和邏輯的雙重隔離方式，增強了對數(shù)據(jù)訪問的安全性。5.3 復(fù)雜報表高校公共教室預(yù)訂系統(tǒng)是中會用到統(tǒng)計報表，為了保證管理員能夠?qū)崟r修改報表信息，系統(tǒng)選用報表組件Anycell report。報表可以根據(jù)需要設(shè)定相應(yīng)的查詢條件，導(dǎo)出對應(yīng)的查詢匯總數(shù)據(jù)，然后根據(jù)需要轉(zhuǎn)成Excel或Word格式輸出。Anycell Report報表組件

17、具有一下的特點：表格格式類似于Excel二維關(guān)系顯示位操作界面，靈活可控易于操作生成細致的表格。支持多樣式單元格，內(nèi)容可以是圖像、圖表、文本、二維碼或條形碼等。強大的統(tǒng)計和計算功能：內(nèi)置表達式解析系統(tǒng)和函數(shù)庫?？蓴U充性：可輕易擴充函數(shù)庫、報表樣式和單元格樣式。支持多樣式報表：分組、清單、混合表等。6 結(jié)論（Conclusion）本研究以青海民族大學(xué)公共教室申請管理為原型，總結(jié)管理過程中存在的問題，結(jié)合實際業(yè)務(wù)需求，充分參考其他管理信息系統(tǒng)的功能和設(shè)計思想，設(shè)計并實現(xiàn)了基于MVC模式的高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)。系統(tǒng)通過對高等學(xué)校公共教室資源的有效管理，大大拉近學(xué)校教室資源供需的空間和時間距離，解決一

18、邊是教室資源浪費一邊是教師對教室需求緊張的雙邊矛盾。系統(tǒng)基于MVC模式架構(gòu)，保證了管理系統(tǒng)在Internet下的安全數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層的相對分離，提高了系統(tǒng)運行效率。采用ACCESS小型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，完全滿足高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理、控制及存儲的需求。管理系統(tǒng)開發(fā)過程遵循軟件開發(fā)基本范式，并預(yù)留接口充分考慮了軟件的移植性和擴展性。參考文獻（References）1 Camba J D，Contero M，Company P，et al.On the Integration of Model-Based Feature Information in Product Lifecycle Management SystemsJ.International Journal of Information Management，2017，37（6）：611-621.2 Belachew D L，Terzerwassmuth S，Wassenaar L I，et al.A laboratory information management system for the analysis of tritium （3H） in environmental watersJ