ResearchandDevelopmentOfExperimentTeachingManagementInformationSystemBasedonMVC
LIUPeng-he,LIMing-shuo
(CollegeofMathematicsPhysicsandInformationEngineering,ZhejiangNormalUniversity,Jinhua321004)
Abstract:Withthedevelopmentofeducationalreform,racticeteachingisanimportantlinkinuniversityteaching.theadministrationandorganizationoflaboratorysystemofcollegesdirectlyaffectthebuildingupoftalents’quality.Accordingtotheactualrequirementoftheexperimentteaching,weresearchanddevelopaexperimentteachingmanagementinformationsystemusingdatabaseconnectionpooling,inwhichtheinstructorcandefineexperimentandthestudentdoexperimentalstudyasanactivepartytolearnknowledge.Soithasgivenareasonablecombinationofstudent,teacherandlaboratory,realizingnetworkingandstandardizedmanagementidea.
Keywords:experimentteaching;managementinformationsystem;databaseconnectionpooling
近年来，随着实验教学改革的不断深入和人才培养模式的改变，越来越重视对创新性人才的培养，这也促使高等院校在培养学生时更注重于学生实际操作能力的培养。实验教学成为了一个重要的教学模式。实验是学生获取知识和技能的必需项目，是对培养学生创新精神和动手能力的重要途径[1-2]。实验教学是高等学校教学计划中不可缺少的重要环节，通过实验来让学生动手，可以加深学生对事物的感性认识，培养学生对客观世界进行观察、分析与发现问题的兴趣，激发学生的创新意识。
实验教学是需要通过软件和影响相结合，才能使这种教育理念发挥其作用。当今国外的高等院校中实验教学已经形成了非常完善的教育体系。与国外相比，虽然近几年国家对高校建设投入了大量的资金，高校的实验设备和器材等已经得到了更新，但是对实验教学的制定和设备的管理水平还是远远落后于发达国家，没有成为一个完善的体系。特别是随着高校在校生人数的急剧膨胀，这个问题的存在显得尤为突出，为了改善这个状况，我们研究开发了实验教学管理信息系统。系统采用数据库连接池技术，主要实现了教师自定义编辑实验和学生完成实验、提交结果等功能。
1系统的总体框架
实验教学管理信息系统为Web项目，采用面向对象的思想和J2EE多层次体系结构，其中后台数据库为：SQLServer2008。JavaWeb应用程序主要由JSP、Servlet和EJB组成，其中JSP作为管理信息系统的视图层、ServLet作为实验教学系统的控制层来实现的、JavaBean作为系统的模型层，架构设计就是把这些组件合理的组织起来。连接后台数据库运用的是JDBC的技术，JDBC是用于执行SQL语句的Java应用程序接口，由一组用Java语言编写的类与接口组成[3]。
本系统严格遵循了当今最流行的MVC设计模式来完成和实现，MVC即软件项目设计模式，开发人员将应用项目的程序输入、程序输出、程序处理方式转换为模型层、视图层、控制层三层编程方式，从而使整个系统责任明确，接口清晰，加快设计开发过程[4]。MVC设计模式结构如图1。
MVC的整个运行过程是：
1)用户向控制器提交请求。
2)控制器收到用户的请求之后，对请求进行分析决定调用相应的模型层中的方法完成相应的业务操作，模型层再将完成的数据转给控制层。
3)控制层负责选择合适的视图显示操作的结果供用户查看。
2系统的功能结构
实验教学信息系统采用模块化设计，共分为三个主要功能模块：管理员、教师、学生，其中每个模块又进一步划分为更小的模块，系统总体设计框架如图2所示。
图1MVC设计模式结构
图2系统总体设计框架
2.1管理员
系统运行初始阶段，只有管理员一类用户，管理员负责添加教师、学生信息和实验教学计划等信息的操作。管理员在系统的位置非常重要，因为管理员实现了授课教师和学生这两类用户的关联[5]。
2.1.1用户管理
2.1.2实验项目管理
2.1.3数据维护
系统通过数据库备份时常将一定量的数据备份。预防学生在做实验中出现错误操作后，可以通过数据恢复还原为初始状态，为实验教学提供保险。
2.2授课教师
2.2.1实验项目查询
实验报告是学生通过完成授课教师编写的实验后给授课教师的一种交互。授课教师制定、上传实验报告模板。学生端下载实验报告，完成实验后上传实验报告，教师在这里批改实验报告，并结合学生实验成绩，给出一个综合成绩。
上传后的实验报告模板根据实验信息来绑定。因为实验报告和实验信息是多对多关联，绑定后该实验的id就与该实验报告模板的id一同插入实验模板关联表。学生端下载实验报告的时候是通过绑定的实验名称下载，完成后的提交也是根据该实验所关联的实验报告提交。
2.2.3考勤管理
2.2.4成绩管理
2.2.5文件管理
系统的文件管理模块可以供教师上传一些实验的参考资料或文件，提供给学生查看或使用，学生端可以任意下载这些参考资料文件。
2.3学生
3数据库连接池
在使用JDBC进行与数据库有关连接时，由于本系统要多次连接数据库，而每一数据库的开启与关闭对服务器会造成很大的开销，这一点在被多用户访问的网页web应用程序中显得尤为突出。如果某个程序出现异常而未能进行正常关闭释放，将导致服务器中此连接占用的系统资源永远无法进行正常回收，从而影响WEB服务质量和效率。介于系统的需要，我们通过建立一个数据库连接池，使得一个数据库连接可以得到高效、安全的复用，避免了频繁地创建数据库连接及关闭数据库。数据库连接池的基本思想就是为预先建立一些连接放置于一个“缓冲存储池”中，用的时候拿出来，不用的时候就放回池子内。也就是说数据库访问完成后并不真正意义上的关闭连接，只是将连接对象放回连接池，而连接的建立、断开都由连接池自身来管理。这项技术可以明显的提高应用程序的响应能力，从而改善了资源的利用。
在创建数据库连接池时池中应放置多少连接能使性能达到最佳，我们可以通过设置数据库连接池的最大连接数和最小连接数来控制，具体设置需要考虑以下几个因素[6]：
1）连接池的最小连接数是当应用程序启动时连接池所创建的连接数，如果应用程序对数据库连接的使用量不大，而最小连接数设置得过大，则启动变慢，反而如果设置过小，最初使用用户因为没有足够的连接而延缓了执行速度。
2）连接池的最大连接数是连接池中允许连接的最大数目，具体设置多少，要看系统的访问量，可通过反复测试，找到最佳点。
数据库连接池的管理策略是连接池机制的核心。连接池的管理是通过定时器定时地对每个连接的状态、连接的数量加以判断而进行相应操作。每当用户应用连接池请求数据库连接时，系统会先查看空闲池内有没有空闲连接。如果有空闲连接，通过容器的顺序存放实现进行分配，并做相应处理（设置该连接为已使用，引用计数加1）。如果没有空闲则先查看当前所开连接数是否达到连接池所允许的最大连接池。如果没有达到就重新创建一个连接给用户，如果达到，则返回空值。连接的合理分配、释放，大大提高了数据库连接的复用效率，从而加速了用户的访问速度。对于众多用户访问的实验教学信息系统，数据库连接技术的应用使系统在效率和稳定性上比传统的其他方式的系统要好很多。
4结束语
采用J2EE技术构建一个基于MVC模式的实验教学管理信息系统具有良好的健壮性、可扩展性，可以与其他系统进行无缝连接。采用数据库连接池技术的实验教学管理信息系统实现了教师自定义编辑实验和学生完成实验、提交结果等功能，将学生、教师、实验室三者之间有机合理的结合起来，实现了实验教学课程的网络化、规范化管理。
参考文献：
[1]邓加聪,田其鑫.基于JSP技术的实验室管理系统开发[J].福建师大福清分校学报,2010(2).
[2]肖利梅,李策,袁桂慈.开放式实验管理系统的设计与实现[J].电气电子教学学报,2010(S2)
[3]高洪岩.精通JavaWeb使用开发技术[M].北京:电子工业出版社,2009.
[4]吴茂昌,阳玉琴.基于MVC模式的Java主流框架整合技术研究[J].计算机与数字工程,2009(10).
关键词:信息管理专业;信息系统;实践教学;考核方法
信息管理与信息系统专业是综合运用信息科学、管理科学、系统科学、数学、计算机科学及工程方法,解决社会、经济、工程等方面信息管理问题的一门综合性极强的学科。该专业要求学习经济管理、信息管理、信息系统等方面基本理论和基本知识,开设了管理信息系统、软件工程、数据库系统概论、程序设计等多门专业课程。信管专业是自然科学与社会科学相互交叉、科学与技术相互渗透而形成的一门新兴学科,它不仅要求学生掌握基本的理论知识,而且要求学生具有较强的动手能力。学生动手能力的培养体现在教学的实践环节上。我校的信管专业的实践教学包含多个实践教学环节:课内实验、课程设计、毕业实习和毕业设计,而不同实践环节又包含不同的实践教学内容。
一、信管专业实践教学环节存在的问题
1.实验教学手段单一。在现存的实践教学模式中,学生在教师统一的思路下,根据实验指导书上的步骤按部就班进行,写实验报告时摘抄实验指导上的内容,拼凑出来的实验报告大同小异。这种教学手段使学生完全处于被动状态,压抑了学习兴趣和学习的积极性,限制了学生的创新能力,少数学生抱着敷衍了事的态度,甚至抄袭复制实验报告。
2.实验课过于依附理论教学,不成体系。由于教学大纲制定的实践学时有限,难于安排综合性实验和设计性实验,实验教学达不到应有的效果。
3.实践教学缺乏相应的监督机制。教师在实验课上做完讲授之后,由学生自己进行实验,对于实验过程缺乏引导和监督,这种实验方式无法保证实验效果。
4.目前的实践教学考核方法不能准确反映学生实践技能的掌握状况,也不利于激发学生的学习积极性。目前的实验课成绩考核多是以学生上交的实验报告为依据,结合平时学生的出勤率评定出最终成绩,却忽视了相对重要的操作过程,这样会影响学生参与实践的积极性,不能反映学生的操作技能。
二、实践教学的改革措施
(一)改革实践教学模式
2.有效运用模拟实验软件。目前市场上已经开发出一些适合于信管专业教学的实验软件,这些软件大部分都是模拟操作的,比如“物流信息管理系统模拟教学软件”、“MIS模拟演示系统”等。通过这些模拟软件的运用,可以使学生巩固理论,也可以使学生了解一些最基本的操作流程,对信管专业实践有一个初步的认识。另外,在学生们运用了模拟软件后,可让他们自己去摸索软件的设计思路、分析软件的系统结构、总结软件的不足及改进意见。通过这样的过程,可以促使学生主动思维,锻炼学生综合运用所学知识解决问题的能力。
3.建立实习基地。作为信管专业的学生,不拿出相当一部分精力投身于活生生的、一线的专业实践,不从一线的实践当中学到东西,光靠书上的东西是非常不足的。所以,有必要建立一个学院与企业之间密切交流、合作的机制,给学生提供实践(实习)的机会。近期,我院与绵阳富临百盛公司合作建立了校外实践教学基地,实现了校企合作,拓展了学生实习实践的途径,为信管专业的学生提供了具体的实践平台。
4.加强对学生团队合作精神的培养。在实践内容中适当安排分组项目,要求各小组分工协作,共同完成实践项目。将个人的实践课成绩与小组整体表现挂钩,激励小组成员之间团结协作,互助互学。鼓励学生团队根据提出一些能解决实际工作、生产中的问题的创新性选题。
(二)改革实验教学考核方法
对学生成绩的考试、考核不能只看最后的结果,应当注重过程,将考核贯穿于整个学习的过程。教学过程和学习过程是统一的,从这种统一关系出发,将考核过程与教学过程相统一,应当增加在学习过程中考核的分量,而不是仅以学生最终上交的实验报告为考核依据。教师应在实践中观察和记录学生的表现,监督实验进程,并根据实验内容完成情况提出问题由学生解答等,作为平时成绩评定依据。以此敦促学生注重平时的积累,培养一种良好的学习心态和行为习惯,真正提高教学质量。
在课程设计的成绩考核上,要做到多层面、多渠道,使考核本身也成为学生的学习环节。可以采用答辩的方式进行考核,考核成绩由答辩成绩(40%)+报告成绩(30%)+平时成绩(30%)构成。答辩成绩:每个小组成员都要准备PPT进行汇报演示自己的设计成果,在汇报中,教师和同学都可以进行提问,根据答辩的情况由教师和同学给予答辩成绩,其中教师占70%、学生占30%,二者之和作为答辩最终成绩;报告成绩:学生的课程设计报告质量由教师评定;平时成绩:根据设计工作量的大小、态度、小组成员之间合作情况等在小组自我评价的基础上由教师进行评定。
三、结束语
总之,实践教学不同于理论课程,应充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式,以学生为认知主体,充分调动学生的积极性和能动性,重视学生能力和素质的培养。在考核阶段,把能力和技能的考核放在第一位,加强对实践过程的监控,加大平时考核的力度,从多方面综合地、科学地评定实践教学成绩,有效地激发学生参与实践教学的积极性。
参考文献:
[1]郭伟光,李道芳.管理信息系统课程实践教学体系的构建研究[J].中国管理信息化,2008,(23):105-107.
[2]张小川,李梁,等.信管专业实践教学的改革与实践[J].实践教学,2008,(8):19-20.
[3]章蔚中,张兴旺,等.实践教学质量评价指标体系的构建研究[J].南昌工程学院学报,2008,(2):35-37.
[关键词]服务器动态服务器主页信息管理系统
一、系统简介
目前许多高校已开始着手建立自己的实验室管理信息系统。这些实验室管理系统的建立,为进一步提高我国高校实验室的现代化管理水平,起了积极的推动作用。
本系统应该分为前台和后台两个部分均运行在ASP环境中。底层完全基于一个关系数据库,由MicrosoftAccess实现。系统由WEB服务提供良好的用户界面,同时由基于WEB的后台管理系统提供系统管理和系统维护功能。
由于来自于安全方面和访问量的压力较低,我们采用MicrosoftIIS作为Web服务器,系统的ODBC数据源采用ACCESS数据库,动态网页则采用编程成本较低的ASP(ActiveServerPages)来完成。整个系统基于Windows2000+IIS5.0+ASP+ACCESS架构,采用”学生-教师-教学管理员”的用户体系,囊括了实验预约、指导书上传、成绩提交、报告提交、信息查询等。后台管理同样采用相同架构,主要供教学管理员使用。具有较高的保密性和安全性。
二、系统的设计思想和特点
1.本系统构建在Internet上,任何一台连网的计算机都可以通过Internet访问本系统。
3.实验教学和指导主要通过教师提供的实验指导书、在线答疑完成。学生可根据自己的学习进度方便地查阅有关的实验教学内容,也可以对某部分反复复习。
4.教师可对实验完成情况进行查询,并可打印输出统计报表。
三、系统设计
1.系统总体结构设计
在Internet/Intranet上建立基于Web的管理信息系统有以下几个关键问题:www服务器平台的选择;数据库服务器的选择;www应用的开发与调试。鉴于校园网已连通至各个院(系、所),其下属的各计算机机房基本上建有局域网。由于各院在地理位置上的分散性,从用户端界面的一致性和局域网的应用出发,该系统采用B/S结构,即由浏览器、Web服务器、数据库服务器组成多层次结构,用户使用浏览器经由Web服务器对数据库进行访问。
2.基本设计概念和处理流程
综合以上几点理由,确定系统功能流程,其功能流程图如图1。
3.功能模块设计
(1)模块分析
(2)模块设计
[1]马美娴.建设开放性实验室的设想[J].榆林学院学报2006,(16).
随着社会经济信息化进程的不断加速，培养既懂经营管理又懂信息技术的复合型高素质人才，成为本科院校经管类专业的重要目标。管理信息系统作为经济管理类本科教学九大核心课程之一，在经管类专业教学体系中占有重要地位[1]。管理信息系统的概念、知识体系、工具和方法一直在变化发展，传统的教学方法已不适应高校推进质量工程、培养高素质复合型人才的需要，教学改革势在必行。
一、传统管理信息系统教学问题
2.教学内容滞后于信息化发展进程。随着信息技术的飞速发展，管理信息系统的技术也在产生日新月异的变化，但目前大多数教材仍以传统的管理信息系统分析、设计、实施的生命周期开发方法为主线，对学科发展前沿的知识和技术介绍得不多。而学生在实验和实习阶段所用的系统开发软件以面向对象的开发方法为主，这造成理论知识滞后于实践应用。许多学生在接触到真实的信息系统以后，发现与课本知识差异很大，从而对课程产生困惑甚至误解。
3.教学方法陈旧。由于管理信息系统知识比较抽象，系统开发实例相对复杂，需要分课时逐步讲解，因此教学形式普遍采用“教师主导，学生听练结合”的模式。近年来，由于多媒体教学技术的发展，许多教师运用案例教学法，结合多媒体教学和实验教学等手段，对传统教学方法进行改进，取得一定的成效，但从本质上说仍是“以教师为主”的教学模式，尚未真正激发学生的求知欲和创新精神。
5.考核体系单一。笔者对桂林理工大学经管类专业学生就该课程的考核方式开展了问卷调查。大部分学生认为，现有的考核方式较单一，对学习没有起到积极的推动作用，甚至还有少数学生认为起到了消极影响。超过半数的学生希望提高平时成绩在总评成绩中所占的比例，因橐云谀际晕核心的传统考核体系容易造成“平时不努力，考前背习题”的应试学习现象，忽略综合技术、实践意识与能力的培养，偏离课程考核的本质目标。
二、基于能力本位的管理信息系统教学改革思路
能力本位教育强调学生在学习过程中的主导地位，以全面分析职业需求为出发点，确定培养目标，进行教学设计，评估教学效果，把理论知识与实践技能训练相结合，是实施素质教育、培养学生创新精神和实践能力的基本理念。
1.树立“以学生为本”的教学理念。能力本位的指导思想是“以学生为本”，以学生的学习活动为中心[4]，注重学生的主动“学”，而非教师的单向“灌输”，强调以职业能力为基础，按能力结构来组织教学，培养学生的知识、能力和综合素质。应以学生为教学过程的主体，把全部教学内容按照不同专业的能力标准和职业定位划分成相对独立的教学模块，让学生自主选择和组合教学模块，实现有针对性的个性化教学。
2.建立基于慕课平台的翻转课堂。在慕课平台的支持下，以“项目”为驱动实施翻转课堂教学，按职业定位和工作分析得来的能力结构组织教学，将课程内容与具体工作情境相结合，有助于培养学生综合应用知识解决实际问题的能力。教师根据学生的专业基础，把课程划分成MIS概述、MIS的技术基础、MIS的关键系统应用、MIS的开发和管理等能力单元，然后制作相应的微课视频、课程案例、习题、实验任务等教学资源，到慕课平台上，供学生学习知识、完成练习。课堂从传统的单向灌输式教学变为以学生为主体的多向交流形式，教师组织课堂展示、辩论、案例分析等多种教学活动，通过充分的互动调动学生的学习积极性，发展创新性思维。
3.基于能力分解的实验设计。基于能力分解，可将管理信息系统实验分为应用能力、方法能力、开发能力、社会能力等训练模块。应用能力包括典型MIS软件的演示和操作，也可以基于常用ERP软件，让学生完成一个小型的进销存业务处理任务；方法能力包括用Excel进行数据分析、业务流程和数据流程分析、企业流程重组等基本方法和工具的应用；开发能力包括数据库分析与设计、应用程序的编写和系统测试；社会能力包括项目管理、团队管理和绩效评价。教师可针对不同专业学生的知识结构、专业特色和职业定位，调整实验项目的内容和难度。例如，工商管理专业强调应用能力、方法能力与社会能力的培养，可适当降低开发类实验的要求，而对电子商务专业来说，则要加强对开发能力的训练。
4.以形成性评价为核心的考核体系改革。形成性考核是指对学生的考核贯穿整个课程教学过程，达到对知识、能力和素质的综合考察，形成全程化、连续性、客观公正的评价。基于这一理念，将课程考核体系划分为五个模块：学习表现（包括考勤、课堂发言、辩论、演讲等）、平时作业（要求学生按时在慕课平台上完成并提交课前、课后练习）、案例分析汇报（让学生分析管理信息系统应用实例，并做PPT在课堂上宣讲，考核学生运用MIS基本理论与方法解决具体问题的能力）、实验报告和期末综合报告（以小组为单位，完成一个小型的管理信息系统分析设计项目，考核学生的团队协作与管理能力、表达和沟通能力）。五个模块评分的加权和，就是学生的综合成绩。形成性考核能促使学生充分参与课程教学的每个环节，加深对知识的理解和掌握。
基于实验室是涉及到教学、科研和技术开发的重要基地，其管理状况是学校教学和科研水平的一个重要标志，在很大程度上反映了学校的综合实力，在以实验为主的工院校其显得尤为重要，可以说实验室管理直接影响着实验教学和科研的质量。国家教委《高等院校基础教学实验室评估办法及标准》，是当前高等学校实验室建设与管理的指导性文件。实验室管理总体上应以提高仪器设备利用率为根本目标，做到优化配置，资源共享，信息共存。就高校多数实验室的功能来看仍以承担教学任务为主，而承担科研和技术开发功能还处于一种被忽视的地位。对有些仪器“重买轻管”或是“只买不管”，对设备没有统一的管理，尤其是对于贵重且有效期较长的设备重购现象严重，必将给学校的财经带来很大的负担。为此，构建实验室管理信息系统(LaboratoryInformationManagementSystem，简称LIMS)，提高实验室的教学、科研以及技术开发效率，以促进实验室管理的进一步规范化、科学化。
2实验室管理信息系统分析
2.1实验室管理系统分析及其规划
实验室管理工作的主要内容包括设备管理、教学任务、实验项目、规章制度等。目前相当一部分院校是采用人工管理，管理信息量大，操作繁琐，这种管理方式不再适应新的工作需要。构建先进的实验室管理信息系统，使其具有整体性强、流程简单、操作方便、功能丰富和通用性强等特点，使各级管理人员能够通过计算机网络进行信息传递、交流，减少人员的往来和手工记录的繁琐，实现信息的网上传递，提高了老师的效率和管理水平。这一系统的开发是加快高校实验工作自动化、信息资源化和管理科学化建设进程必要途径。
2.2实验室管理系统功能模块
在解决了系统的后台数据结构后，开始考虑与用户的交互部分，即应用程序的界面，本系统使用菜单方式管理表单，菜单分为以下几部分：①数据维护，通过表单实现添加、删除、修改表的数据等操作；②查询，查询库存情况及状态情况等；③设备领取记录，教学及科研记录情况等；④设备管理，管理维修或报废仪器等。
3实验室管理系统需求
实验室管理采用人工登记制，使用者(主要是本单位)签字后，即可从实验室领取自己所需要的仪器，如果工作人员因急事而不能及时工作，仪器的领取无法运转。如果仓库没有，还得购买，这样在一定的程度上影响到实验教学或科研的顺利进行。基于以上需求本系统减少了由于人为带来的不确定因素。同时根据这些需要，本系统共编制仪器信息表、维修情况信息表和查询信息表共3个表，承担了相应的功能。
实验室仪器主要分为教学使用仪器、科研使用仪器（包括个人和公共使用）以及精密仪器等。其功能主要包括：①浏览仪器库存信息；②查询所需仪器信息；③仪器使用状态信息；④新仪器入库并注册信息；⑤仪器维修信息；⑥仪器使用说明信息等。根据系统需求，仪器信息包括入库及库存、状态、所在房号、使用说明和负责人等。