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

1、計(jì)劃類別 項(xiàng)目編號(hào) 項(xiàng)目技術(shù)報(bào)告課題名稱 項(xiàng)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(jì)針對(duì)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(fèi)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(jì)思想，設(shè)計(jì)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(jì)并實(shí)現(xiàn)了教室預(yù)訂系統(tǒng)。本系統(tǒng)涵蓋教室管理前后臺(tái)管理控制功能及相應(yīng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和報(bào)表功能，滿足了高等學(xué)校利用信息技術(shù)對(duì)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(jì)、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(dòng)的主要場(chǎng)所，也是教育的主要實(shí)體資源之一，在高等學(xué)校辦學(xué)規(guī)模日益擴(kuò)大的背景下，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)師生對(duì)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(shí)間內(nèi)能夠?yàn)槊恳晃挥薪虒W(xué)需求的教師提供有效的教學(xué)空間，以減少資源的浪費(fèi)，高等學(xué)校必然會(huì)開放部分機(jī)動(dòng)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(qǐng)和審批的過程有點(diǎn)象傳統(tǒng)的機(jī)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(zhǎng)周期審批過程導(dǎo)致的時(shí)間差，極易出現(xiàn)漏洞或錯(cuò)誤，管理效率低下，特別是學(xué)校校區(qū)較多且人員繁雜時(shí)，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(jì)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(qiáng)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(shí)現(xiàn)代碼分離，從而使同一個(gè)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(duì)象及其屬性實(shí)現(xiàn)3?？刂破鳎–ontroller）是模型與視圖的聯(lián)系紐帶，客戶的請(qǐng)求由控制器處理，它根據(jù)客戶的請(qǐng)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(shí)，它會(huì)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(shí)間地點(diǎn)的影響，隨時(shí)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(qǐng)，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(diǎn)并能實(shí)時(shí)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(dòng)設(shè)備）進(jìn)行公共教室的查詢、預(yù)約等操作，空間和時(shí)間不受限制，快捷方便，原本靜態(tài)的資源得

6、到了動(dòng)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(shí)現(xiàn)師生個(gè)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?cè)械囊园嗉?jí)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(shí)際需要自由預(yù)約公共教室，既增強(qiáng)了教學(xué)活動(dòng)的自主性又不破壞班級(jí)授課的教學(xué)組織形式，針對(duì)性及選擇的雙向性結(jié)合，滿足了師生個(gè)性化教與學(xué)的需求。（3）以信息化推動(dòng)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(shí)時(shí)化的實(shí)現(xiàn)，在提高教學(xué)管理效率的同時(shí)，是信息系統(tǒng)在推動(dòng)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(jiǎn)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(kuò)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(duì)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(duì)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(duì)青海民族大學(xué)教室申請(qǐng)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(dòng)、處理和存儲(chǔ)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(shí)，首先進(jìn)入高校教師教室預(yù)定系統(tǒng)的前臺(tái)把申請(qǐng)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(shí)系統(tǒng)會(huì)把預(yù)約信息以待審核信息的形式提交到后臺(tái)。管理員登錄到后臺(tái)后，對(duì)提交的預(yù)約申請(qǐng)信息進(jìn)行審核，并直接將審核信息保到存數(shù)據(jù)庫，同時(shí)將審核信息動(dòng)態(tài)傳到前臺(tái)教室列表，教師再次登錄前臺(tái)便可看到預(yù)訂申請(qǐng)教室的情況，整個(gè)過程展現(xiàn)了信息在系統(tǒng)中的流動(dòng)、處理和存儲(chǔ)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(xì)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(duì)數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理過程、外部實(shí)體等六個(gè)方面進(jìn)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(duì)系統(tǒng)的邏輯模型進(jìn)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(jì)（Design of theuniversity public classroom reservation system）4.1 模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊結(jié)構(gòu)圖是結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總功能，并為系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)的功能是：當(dāng)教師對(duì)公共教室有需求時(shí)，登錄該系統(tǒng)進(jìn)行在線預(yù)訂，管理員對(duì)所有的預(yù)約申請(qǐng)進(jìn)行審核，并且把審核結(jié)果及時(shí)在前臺(tái)顯示。（1）在線預(yù)約教師需要申請(qǐng)教室時(shí)，可以在任意地方通過Web終端身份認(rèn)證后進(jìn)入教室預(yù)約系統(tǒng)，此時(shí)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(shí)間所對(duì)應(yīng)的未被預(yù)訂的公共教室后，可

11、以點(diǎn)擊“預(yù)約”進(jìn)入教室申請(qǐng)頁面，然后按要求準(zhǔn)確完整填寫申請(qǐng)信息，最后再點(diǎn)擊提交預(yù)約申請(qǐng)，表單將申請(qǐng)信息自動(dòng)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(huì)通過移動(dòng)終端收到提示信息并登錄系統(tǒng)后臺(tái)，進(jìn)入預(yù)約教室管理列表查看最近前臺(tái)提交的預(yù)約申請(qǐng)信息，然后進(jìn)行申請(qǐng)教室信息的審核，對(duì)滿足條件的預(yù)約申請(qǐng)給予同意使用結(jié)果，同時(shí)前臺(tái)會(huì)顯示教室已經(jīng)預(yù)訂的信息，并且鎖定該時(shí)間段的該教室，當(dāng)然不能再被其他用戶提交申請(qǐng)，對(duì)不滿足條件的申請(qǐng)不予通過審核，不影響前臺(tái)該教室被繼續(xù)預(yù)訂。教師則可以在系統(tǒng)前臺(tái)實(shí)時(shí)看到教室預(yù)約是否成功。（3）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)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(jì)是否完整直接影響信息系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)程，以及整個(gè)系統(tǒng)的安全性和運(yùn)行性能。為了讓信息系統(tǒng)能滿足用戶個(gè)性化及通求，數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)要遵循需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)四個(gè)階段7。高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)，在遵守?cái)?shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提下，同時(shí)使用ERwin數(shù)據(jù)建模工具輔助設(shè)計(jì)。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(shí)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(jì)實(shí)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(jì)本文以青海民族大學(xué)教室預(yù)定系統(tǒng)為

13、研究對(duì)象，因?yàn)榻淌翌A(yù)定系統(tǒng)是在學(xué)校教務(wù)系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，因此教師的身份認(rèn)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(tái)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(tái)調(diào)用數(shù)據(jù)庫動(dòng)態(tài)生成，如圖6所示。5 高校公共教室預(yù)定系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)（The realization ofthe university public classroom reservation system）5.1 Web端功能模塊實(shí)現(xiàn)（1）前臺(tái)功能模塊實(shí)現(xiàn)前臺(tái)模塊包括公共教室列表和教師預(yù)約信息提交表單兩個(gè)模塊，由兩個(gè)頁面完成。其中公共教室列表由后臺(tái)數(shù)據(jù)庫關(guān)系中的教室信息動(dòng)態(tài)生成，實(shí)時(shí)

14、顯示教室、日期、節(jié)次三維對(duì)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(qǐng)求的request對(duì)象和響應(yīng)請(qǐng)求的response對(duì)象完成預(yù)約信息提交與接收。公共教室列表模塊設(shè)計(jì)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(duì)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(qiáng)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(qiáng)大、開發(fā)效率高、快速制作預(yù)覽、打印中國(guó)式報(bào)表等特點(diǎn)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(yàn)和性能。（2）后臺(tái)功能模塊實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)后臺(tái)是管理員對(duì)數(shù)據(jù)的管理和控制窗口，也是接收前臺(tái)教師提交預(yù)約信息的平臺(tái)。包括導(dǎo)航和內(nèi)

15、容管理窗口兩個(gè)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(jì)，用戶簡(jiǎn)單控制便可看到導(dǎo)航菜單項(xiàng)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(duì)應(yīng)的每一個(gè)菜單項(xiàng)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(jiǎn)單、存取方便、不需要專門搭建服務(wù)器平臺(tái)及移植性強(qiáng)等特點(diǎn)，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(shí)，也帶來了不容忽視的安全問。因此為了增強(qiáng)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(jí)安全，要求用戶在啟動(dòng)Access時(shí)確認(rèn)自己的身份并并強(qiáng)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(qiáng)了對(duì)數(shù)據(jù)訪問的安全性。5.3 復(fù)雜報(bào)表高校公共教室預(yù)訂系統(tǒng)是中會(huì)用到統(tǒng)計(jì)報(bào)表，為了保證管理員能夠?qū)崟r(shí)修改報(bào)表信息，系統(tǒng)選用報(bào)表組件Anycell report。報(bào)表可以根據(jù)需要設(shè)定相應(yīng)的查詢條件，導(dǎo)出對(duì)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(bào)表組件

17、具有一下的特點(diǎn)：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(xì)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(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算功能：內(nèi)置表達(dá)式解析系統(tǒng)和函數(shù)庫?？蓴U(kuò)充性：可輕易擴(kuò)充函數(shù)庫、報(bào)表樣式和單元格樣式。支持多樣式報(bào)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(qǐng)管理為原型，總結(jié)管理過程中存在的問題，結(jié)合實(shí)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(jì)思想，設(shè)計(jì)并實(shí)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(duì)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(shí)間距離，解決一

18、邊是教室資源浪費(fèi)一邊是教師對(duì)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(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)層的相對(duì)分離，提高了系統(tǒng)運(yùn)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(chǔ)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(kuò)展性。參考文獻(xiàn)（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