基于云教育与大数据的高校设计类课程管理系统

摘要：本研兄针对目前高校选课存在的问题，设计了一个基于云教育与大数据的高校设计类课程管理系统。该系统采用B/S架构，利用MYSQL作为数据存储，分别为管理员、教师和学生三种角色提供服务，其中管理员和教师的业务主要在PC端实现，学生的业务主要在微信小程序实现。本研兄实践表明，此系统能最大限度地优化设计类课程的选课进度，提高高校工作效率，满足新工科建设背景下的高校课程信息化建设要求。

关键词：课程管理；B/S架构；数据库；选题；微信小程序

中图分类号：6423.06  文献标识码：A  文章编号：2096-4609(2019)39-0048-0002

1、引言

目前很多高校都设置大量设计类课程，如课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等。在设计课程开始之前，需要老师提前将课程的题目整理好，然后召集学生进行现场讲解和现场选择。这一过程存在许多问题。第一，在多数情况下，安排一个同学们和老师共同的长时间段进行现场课程选择和课程讲解是十分不容易的；第二，由于选课题目众多，而每个题目都有人数限制，人工统计容易导致多选或漏选，同时，题目众多也意味着教师对每个题目的讲解不可能较细致，同学们可能对题目的理解不够正确，甚至有错误理解，也就可能导致同学们盲目选课^[1]。本研究正是针对目前高校出现的这一大问题设计了基于云教育与大数据的课程管理系统。

雅虎，Google，微软等很多大公司发现，通过挖掘和分析大数据，能够帮助企业在安全营销以及IT领域提高运营效率和竞争优势，而云计算能够提供给用户可靠的、资源利用最大化的、自定义的服务^[2]。二者结合，能发挥出二者的最大优势。本文介绍的课程管理系统正是基于这种设计理念，不仅能够解决传统人工选课存在的时间冲突和浪费问题，还能在高效的云计算服务之下，快速更新，给学生提供最新的选题信息，并能在大数据挖掘和分析之下，将学生的选课情况及时有效的反馈给高校老师，方便高校老师对课题的调整。同时，避兔因传统人工选课带来的课题多选、漏选造成学生积极性下降、老师工作负担加重的问题。

2、系统设计

2.1主要功能

如图1所示，本设计类课程管理系统的使用者针对高校教师和学生，其用户角色主要包括三类：管理员、教师和学生。

图1  系统功能模块图

(1)管理员

系统预置管理员能够登录该选题管理系统，能够对该系统中所有信息的进行维护和一些其他操作，可以对用户进行管理和权限授予。

(2)教师

教师能够注册登录该管理系统，作为负责教师，安排指导教师，作为指导教师，安排年度课程，题库管理。

(3)学生

学生能够注册登录该管理系统，可以查看己经选择课程题目，选择课程题目，预览课程信息，修改课程信息。(图1)

2.2系统架构

图2为本系统架构图。本系统整体架构于同一台具体的服务器上，也可以根据具体的应用情况进行分离^[3-4]。

其中客户端为了方便用户访问，采用两种轻应用的解决方案，一种为微信小程序，学生可随时随地通过访问微信小程序来进行课程题目选题；而管理后台采用网页的方式来实现。这样使用者不需要在客户机器上安装任何软件，直接通过浏览器即可访问使用云服务。(如图2)

图2  系统架构图

3、服务端实现

3.1数据库设计

在数据库的开发设计过程中，概念结构模型的表示方法有很多，最常用的是采用E-R选课管理系统图1系统功能模块图拟采用浏览器/服务器架构。其中服务端采用云服务器，使得用户在任何地方都能够访问。服务端包括数据库服务器、访问接口服务器、文件服务器和网站服务器等提供服务的资源，这些服务器根据实际情况，可以位图2系统架构图模型法^[5]。本研究采用E-R图描述概念模型，E-R图提供了表示实体，属性和实体间联系的方法。

实体和属性：

基本课程：课程代码、课程名称、开课学院、考核方式、学分。

年度课程：课程负责人、指导教师、开课学期、选课号。

题目基本信息：题目名称、摘要、详细说明。

题目附件：附件名称、附件存放路径。

用户基本信息：角色、学号(工号)、密码、姓名、电话、QQ、微信、邮箱、性别、创建时间、是否删除、是否启用、是否超级用户、头像。

用户角色：管理员、教师、学生。

题目课程关联表：基本课程、题目基本信息。年度课程题目信息关联表：年度课程、题目基本信息关联表、人数上限、剩余人数。

学生选题信息表：年度课程题目信息关联表、备注。

根据实体和属性将数据库逻辑结构设计展现在数据库，如图3所示：

图3  数据库逻辑结构图

3.2管理后台

课程管理系统的管理后台PC端采用网页样式呈现，其基本业务功能采用MVC+Web  AP工框架实现，语言页面样式采用CSS语言实现。

网页端通过系统预置的管理员对系统中所有信息进行维护和其他基本操作，对用户进行管理和权限授予，而教师通过登录网页端能够实现对题库的增加、删除等操作，并且能够得到学生实时选课情况以便及时调整。PC端系统选课界面如图4所示(上下图片为选课界面左右分解所成)：(见图4)

图4  选课界面

4、学生客户端实现

学生客户端部分是使用微信开发者工具开发的微信小程序，学生通过账号登录后，可根据自身情况选择最佳的课程题目、查看己选课程题目、预览课程题目详细信息、修改己选的课程题目等。其选课界面如图5所示。

图5  选课界面

5、致谢

本文首先要感谢西华大学西华学院“英才计划”项目对本研究的经费支持，其次很感谢导师郭奕对我们研究的鼎力帮助，最后感谢一起做项目的同学们的共同努力。

参考文献：

[1]白伟丽.学生选课系统的设计与实现[J].电脑与电信，2018(10) ：38-40.

[2]杨彬.大数据与云计算技术的研究[J].中国集体经济，2019(17)：155-156.

[3]朱丽娟.基于B/S的三层架构精品课程网站的设计与实现[J].计算机与现代化，2012(7)：124-126.

[4]付昕瑶.基于ASP.NET的B/S架构的软件在Windows7系统下的部署[J].辽宁省又通高等专科学校学报，2015, 17(1)：37-39.

[5]陈颖慧.基于SSM的英语学习网站的设计与实现[D].武汉：华中科技大学，2019.

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