【導(dǎo)讀】及取得的研究成果。據(jù)我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方。獲得電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。說(shuō)明并表示謝意。的規(guī)定，有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤(pán)，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)電子科技大學(xué)可以將學(xué)位論文的全。等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。目前，教育部對(duì)其如何建設(shè)和建設(shè)的要求及標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)還沒(méi)有提。器資源共享、開(kāi)放服務(wù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。統(tǒng)主要功能分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)采用當(dāng)前流行的MVC框架，減弱。由于系統(tǒng)處理的業(yè)務(wù)較多，業(yè)務(wù)之間有較大的差異，要協(xié)調(diào)各。保證流程統(tǒng)一的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)各業(yè)務(wù)的差異處理。與此同時(shí)，本研究。開(kāi)發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明。系統(tǒng)具有良好的可靠性、服

　　

【正文】 士 學(xué)位論文 第三章 實(shí)訓(xùn)管理 系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 17 數(shù)據(jù)層由數(shù)據(jù)庫(kù)產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)，如 oracle， database， Sybase， SQL Server等等，在具體的數(shù)據(jù)訪問(wèn)開(kāi)發(fā)方面，采用 Spring 框架實(shí)現(xiàn)透明的數(shù)據(jù)訪問(wèn)。這 種三層結(jié)構(gòu)模式可極大地方便應(yīng)用數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)和維護(hù)，使程序員能集中開(kāi)發(fā)位于中間層 web 服務(wù)器端的應(yīng)用程序而無(wú)需考慮用戶端的兼容性，而且后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的改變或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化不會(huì)對(duì)用戶端產(chǎn)生影響。三層 B/S 模式增加了較厚的中間層，形成了“瘦用戶端 胖中間層 瘦服務(wù)器”的計(jì)算模式。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的前臺(tái)和后臺(tái)，在 三層 框架的 環(huán)境中運(yùn)行。底層完全基于一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，由 Oracle 實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)由 WEB 服務(wù)器提供良好的用戶界面，同時(shí)由基于 WEB 的后臺(tái)管理系統(tǒng)提供系統(tǒng)管理和系統(tǒng)維護(hù)功能。系統(tǒng)采用 IIS 作為 WEB 服務(wù)器 ，操作系統(tǒng)采用 Solaris，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源采用 oracle9i來(lái)實(shí)現(xiàn)，如圖 44 所示。動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)采用 來(lái)完成。整個(gè)系統(tǒng)基于三層的架構(gòu)，采用“學(xué)生、教師、校外人員”的用戶體，囊括了實(shí)驗(yàn)預(yù)約、計(jì)費(fèi)管理、信息查詢等。后臺(tái)管理也采用相同的架構(gòu)，但采用與前臺(tái)不同的 IP 地址和端口，主要供后臺(tái)管理員使用，保證系統(tǒng)有較高的保密性和安全性。 圖 44 系統(tǒng)總體功能圖 根據(jù)模型設(shè)計(jì)，系統(tǒng)主要對(duì) WEB 頁(yè)、 WEB Server 的處理程序及數(shù)據(jù)庫(kù)管理三部分開(kāi)發(fā)。 WEB 頁(yè)面為用戶提供系統(tǒng)的界面和內(nèi)容，并且通過(guò)對(duì) WEB頁(yè)面的選擇和向 WEB 服務(wù)器提交的表單信息，由服務(wù)器處理請(qǐng)求信息后反饋給用戶，以實(shí)現(xiàn)各種功能。 WEB Server 的處理程序負(fù)責(zé)用戶層與數(shù)據(jù)層之間前臺(tái)用戶登陸 信息查詢?yōu)g覽 儀器預(yù)約 預(yù)約取 消 儀器查詢 資料上傳下載 計(jì)費(fèi)查詢 后臺(tái)管理員登陸 儀器展示添加 儀器展示刪除 儀器展示修改 用戶信息 儀器查詢 信息發(fā)布 計(jì)費(fèi)管理 數(shù)據(jù)庫(kù)表格 Sys_glry Sys_yqxx Sys_yqyy Sys_yqly Sys_zcyj Syzx_kj 等 調(diào)用文件處理數(shù)據(jù) 后臺(tái) Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)中的相應(yīng)表格修改 平臺(tái)上運(yùn)行 Solaris Oracle 工程 碩士 學(xué)位論文 第三章 實(shí)訓(xùn)管理 系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 18 的聯(lián)系以及相關(guān)信息的處理，信息的管理以及跟蹤使用 提供的類庫(kù)和接口實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)管理就是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)存取訪問(wèn)。圖 45 是 MVC 模式的框架體系結(jié)構(gòu) 圖 45 MVC 模式框架體系結(jié)構(gòu)圖 MVC 最突出的優(yōu)點(diǎn)是使得多個(gè)不同視圖可以共享同一個(gè)模型，將一個(gè)應(yīng)用程序 的業(yè)務(wù)邏輯，控制邏輯和表現(xiàn)邏輯分解。由于將數(shù)據(jù)和邏輯從表示層中分離出來(lái)，所以無(wú)論用戶想要的是什么樣的界面，如 HTML 或 Flash，都可使用同一個(gè)模型對(duì)不同的界面進(jìn)行支持，這同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了代碼的重用。由于返回的數(shù)據(jù)沒(méi)有進(jìn)行格式化，所以同樣的構(gòu)件能被不同界面使用。若把其他數(shù)據(jù)庫(kù)移植到 oracle,只需改變模型即可。采用正確的實(shí)現(xiàn)了模型，不管數(shù)據(jù)來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)或者 LDAP 服務(wù)器，視圖都會(huì)正確的顯示她們。由于運(yùn)用 MVC 的應(yīng)用程序的三個(gè)部件相互獨(dú)立，因此改變其中一個(gè)不會(huì)影響其他兩個(gè)，所以依據(jù)這種設(shè)計(jì)思想能構(gòu)造良好的低耦合的 構(gòu)件。 是用來(lái)把一些信息保存起來(lái)以便在各個(gè)對(duì)象之間傳遞。 實(shí)訓(xùn)管理 系統(tǒng) 功能 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)功能分析的目的是捕獲和描述所有的系統(tǒng)需求，并且建立一個(gè)模型來(lái)定義系統(tǒng)中主要的域類（系統(tǒng)中的關(guān)鍵類），通過(guò)系統(tǒng)分析，確定系統(tǒng)模塊的組成。 本系統(tǒng)的模塊功能流程圖如圖 46 所示。 （ 1）信息發(fā)布模塊信息的動(dòng)態(tài)發(fā)布是實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的基礎(chǔ)，信息發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以使信息發(fā)布人員不用求助于專業(yè)計(jì)算機(jī)技術(shù)人員，也不用自己編程就能增加、修改動(dòng)態(tài)內(nèi)容。 瀏覽器 （ View） Web 服務(wù) （ Model） 數(shù) 據(jù)源 組件 （ Controller） 工程 碩士 學(xué)位論文 第三章 實(shí)訓(xùn)管理 系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 19 圖 46 系統(tǒng)功能流程圖 信息發(fā)布系統(tǒng)是使非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員自動(dòng)生成網(wǎng)站，動(dòng)態(tài)發(fā)布信息。整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方式將如圖 47 所示。 圖 47 信息發(fā)布模塊結(jié)構(gòu)圖 網(wǎng)頁(yè)模板可以按用戶需求生成，對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有模板可以進(jìn)行修改和刪除操作，并可根據(jù)當(dāng)前選擇模板的不同而顯示不同的操作界面。修改模板時(shí)，需設(shè)置標(biāo)題、文件名、背景圖像、文本區(qū)域、圖像、鏈接、邊界、動(dòng)畫(huà)等項(xiàng)。 信息發(fā)布內(nèi)容包括綜合新聞、中心簡(jiǎn)介、中心組織機(jī)構(gòu)、共享資源簡(jiǎn)介、首頁(yè)界面 前臺(tái)管理 計(jì)費(fèi)系統(tǒng) 系統(tǒng)管理 每日新聞 成績(jī)指導(dǎo)查詢 實(shí)驗(yàn)預(yù)約 實(shí)驗(yàn)查詢 實(shí)驗(yàn)資料提交 實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)提交 預(yù)約實(shí)驗(yàn)名單查詢 所修實(shí)驗(yàn)課程查詢 上傳文件管理 數(shù)據(jù)庫(kù)備份 實(shí)驗(yàn)課程管理 實(shí)驗(yàn)儀器管理 前臺(tái)用戶資料錄入 新聞系統(tǒng)更新 注冊(cè)及身份認(rèn)證 網(wǎng)頁(yè)模板生成與管理 導(dǎo)航欄結(jié) 構(gòu)及內(nèi)容管理 信息管理 系統(tǒng)維護(hù) BBS 數(shù)據(jù)庫(kù) FOS 工程 碩士 學(xué)位論文 第三章 實(shí)訓(xùn)管理 系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 20 實(shí)驗(yàn)室管理、教學(xué)的通知或文件、本學(xué)期開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課 程目錄、年度實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)圖片上傳功能。 信息索引管理子模塊可以添加、刪除、修改關(guān)鍵詞，修改關(guān)鍵詞的顯示順序，并且能對(duì)索引的內(nèi)容進(jìn)行維護(hù)。 （ 2）儀器管理模塊實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的儀器管理，將從以下幾方面來(lái)考慮： 1）儀器查詢統(tǒng)計(jì)。能夠?qū)W(xué)校內(nèi)部所有儀器設(shè)備查詢，對(duì)外提供開(kāi)放儀器的查詢，并提供小留言版，保證交互意見(jiàn)的及時(shí)反饋。儀器查詢的內(nèi)容包括儀器近期的使用、預(yù)約情況、型號(hào)、制造廠家、產(chǎn)地、工作狀況、租用費(fèi)用、配置、購(gòu)置時(shí)間等信息。 2）儀器管理。儀器采用二級(jí)分類管理，分類的儀器設(shè)備可以添加、修改、刪除，同 時(shí)要關(guān)聯(lián)到儀器設(shè)備的類別屬性，如數(shù)量、購(gòu)置時(shí)間、配置、價(jià)格等。某一大類的刪除、修改要包括其下小類及設(shè)備?？梢詫?duì)儀器的大類、小類進(jìn)行模糊匹配搜索?？商砑印h除、修改實(shí)驗(yàn)儀器，儀器設(shè)備圖片能夠在線上傳。前臺(tái)用戶能查詢?cè)O(shè)備預(yù)約情況，后臺(tái)不僅可以查詢儀器預(yù)約，還能對(duì)儀器預(yù)約結(jié)果進(jìn)行單一或批量的刪除和修改；能設(shè)置允許預(yù)約、不開(kāi)放、維修中、報(bào)廢等限制條件，規(guī)定預(yù)約儀器的范圍；能修改預(yù)約儀器的屬性，能上傳或刪除儀器圖片和資料，包括技術(shù)資料。 3）儀器狀況?？呻S時(shí)在線查看儀器的靜態(tài)狀況（帳、物、卡是否齊全和相符）；可隨時(shí)在 線顯示儀器設(shè)備的工作狀況（使用中，維修中、待修中、報(bào)廢、待購(gòu)中）。系統(tǒng)可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)儀器使用情況，并生成報(bào)表，儀器工作情況一目了然，整個(gè)過(guò)程基本上由系統(tǒng)自動(dòng)完成，提高了工作效率。 （ 3）信息查詢模塊用戶可在任意網(wǎng)絡(luò)終端輸入一定的檢索條件，系統(tǒng)根據(jù)其條件自動(dòng)檢索并顯示符合檢索條件的儀器設(shè)備。 （ 4）儀器預(yù)約模塊身份認(rèn)證通過(guò)后，用戶可在任意網(wǎng)絡(luò)終端查詢儀器近期的情況，根據(jù)查詢出來(lái)的條件，可對(duì)儀器使用進(jìn)行為期 3 天的預(yù)約。預(yù)約必須在網(wǎng)上通過(guò)身份認(rèn)證，才能操作。預(yù)約內(nèi)容包括預(yù)約實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)等。 （ 5）計(jì)費(fèi) 管理模塊用戶預(yù)約后，系統(tǒng)將自動(dòng)根據(jù)用戶預(yù)約儀器的情況、預(yù)約收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)約時(shí)長(zhǎng)、用戶對(duì)象的優(yōu)惠條件等計(jì)費(fèi)。 系統(tǒng)可進(jìn)行各種用戶的開(kāi)戶、撤消、更改、封鎖 /解鎖、信息記錄、查詢；收取、查詢用戶的各種費(fèi)用（開(kāi)戶費(fèi)、及其它各種服務(wù)費(fèi)）。實(shí)行計(jì)費(fèi)管理，可以實(shí)現(xiàn)儀器設(shè)備使用的監(jiān)管功能，提高設(shè)備的利用率。 （ 6）系統(tǒng) 登錄 模塊 登錄 程序設(shè)計(jì)的好壞，直接關(guān)系到系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)事先將用戶的姓名和密碼存在 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)表中，當(dāng)用戶通過(guò)此 登工程 碩士 學(xué)位論文 第三章 實(shí)訓(xùn)管理 系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 21 錄 界面時(shí)，將用戶輸入的信息與數(shù)據(jù)庫(kù)事先存放的信息進(jìn)行比較，如果匹配，才能進(jìn)入系統(tǒng)，否 則視為輸入無(wú)效。系統(tǒng) 登錄 模塊，是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，只有通過(guò) 登錄 窗口，才能進(jìn)入相應(yīng)子系統(tǒng)的主界面，正確地進(jìn)行相關(guān)的具體操作。 （ 7）角色管理模塊在前臺(tái)用戶中，根據(jù)不同的屬性，劃分為實(shí)驗(yàn)中心管理人員、實(shí)驗(yàn)人員。實(shí)驗(yàn)中心管理人員又劃分為系統(tǒng)管理員、儀器管理員、一般管理人員。實(shí)驗(yàn)人員劃分為教師、學(xué)生、校外人員。學(xué)生又劃分為本科生、碩士生、博士生。 實(shí)驗(yàn)室管理人員可分成實(shí)驗(yàn)中心主任、高級(jí)實(shí)驗(yàn)師、實(shí)驗(yàn)師、技術(shù)員、技術(shù)工人五類。每一級(jí)別有相應(yīng)權(quán)限。為方便日后工作，系統(tǒng)采用無(wú)限分類機(jī)制，可修改、添加、刪除某一 類別同時(shí)改變其下類別的屬性，每一級(jí)別都要設(shè)置相應(yīng)權(quán)限。 權(quán)限設(shè)置的基本要求是上級(jí)權(quán)限對(duì)下級(jí)權(quán)限，上級(jí)可查看下級(jí)相關(guān)內(nèi)容，但不可以修改。下級(jí)不能查看上級(jí)內(nèi)容，但可以修改其個(gè)人相關(guān)信息。 實(shí)驗(yàn)室管理人員可錄入的信息，包括日?qǐng)?bào)表、用戶實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)研究方向、用戶資料等。實(shí)驗(yàn)室工作人員可查詢、修改自己錄入的內(nèi)容，但不可更改錄入的時(shí)間、 IP 地址，也不能刪除錄入的內(nèi)容。 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任僅可查看自己實(shí)驗(yàn)中心的所有資料，但不能查看其他實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的資料。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心負(fù)責(zé)人只能查看本實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的所有資料，不能查看其他實(shí)驗(yàn) 教學(xué)中心的資料。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任能夠查看某一實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員某日某月某年輔助實(shí)驗(yàn)情況，用戶實(shí)驗(yàn)頻率。 系統(tǒng)可以將某一數(shù)據(jù)庫(kù)表格或?qū)讉€(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)表格中的某一數(shù)據(jù)導(dǎo)出到EXCEL 數(shù)據(jù)庫(kù)，并且可以備份、恢復(fù)數(shù)據(jù)庫(kù)。 （ 8）實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊教師可以通過(guò)系統(tǒng)發(fā)布教學(xué)資源。系統(tǒng)可提供可編輯網(wǎng)頁(yè)模板，將實(shí)驗(yàn)課程及其介紹、及論文等文檔轉(zhuǎn)換成網(wǎng)頁(yè)上傳，以網(wǎng)頁(yè)形式發(fā)布，不需要專門(mén)人員再排版發(fā)布。提供外接數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部大型數(shù)據(jù)庫(kù)查詢；如學(xué)校圖書(shū)館、學(xué)校國(guó)有資產(chǎn)管理系統(tǒng)；教學(xué)資源查詢包括對(duì)教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)常見(jiàn) 問(wèn)題指引等進(jìn)行查詢。教學(xué)資源瀏覽包括對(duì)教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)教材、實(shí)驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題指引等閱讀和打印。 通過(guò)上述對(duì)用戶需求的分析，系統(tǒng)由用戶 登錄 管理模塊、系統(tǒng)總控制模塊、前臺(tái)用戶信息模塊、實(shí)驗(yàn)基本信息模塊、實(shí)驗(yàn)安排模塊、實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)模塊、信息發(fā)布模塊、指導(dǎo)書(shū)上傳模塊、報(bào)告提交模塊、成績(jī)管理模塊、信息反饋模塊、系統(tǒng)維護(hù)模塊、計(jì)費(fèi)管理模塊、儀器管理模塊等組成。每一類不同屬工程 碩士 學(xué)位論文 第三章 實(shí)訓(xùn)管理 系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 22 性的用戶，其模塊的操作權(quán)限各有所不同。各模塊之間的關(guān)系如圖 48 所示。 圖 48 系統(tǒng)功能 模塊圖 實(shí)驗(yàn)課程 排課 設(shè)計(jì) 在實(shí)驗(yàn)課程管理模塊中主要實(shí)現(xiàn)的是實(shí)驗(yàn)室的管理員對(duì)需要進(jìn)行試驗(yàn)操作的課程進(jìn)行編排，已達(dá)到試驗(yàn)課程的合理安排和優(yōu)化，提高實(shí)驗(yàn)課程的管理的效率。首先，在學(xué)期的開(kāi)始階段學(xué)校的教學(xué)部門(mén)就會(huì)給有相應(yīng)教學(xué)任務(wù)的實(shí)驗(yàn)課程的老師安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。實(shí)驗(yàn)室管理人員收到教學(xué)任務(wù)書(shū)后就利用實(shí)驗(yàn)課程管理模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的安排操作，實(shí)驗(yàn)室的管理人員根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備相關(guān)情況，就需要本學(xué)期需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)班級(jí)分批安排實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，再次基礎(chǔ)上安排每個(gè)批次的實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師和實(shí)驗(yàn)室管理人員。 遺傳算法在進(jìn)化中是以每個(gè)個(gè)體的適應(yīng)度值為依據(jù)來(lái)選取下一代種群的。適應(yīng)度函數(shù)設(shè)定的好壞直接影響到遺傳算法的收斂速度和能否找到最優(yōu)解。在本系統(tǒng)中，適應(yīng)度函數(shù)的設(shè)計(jì)思想是對(duì)每條染色體中存在的沖突類型進(jìn)行加權(quán)求和，其中權(quán)值 Wi代表的是第 i 條規(guī)則的重要程度，若某條染色體違反了某條規(guī)則 i，則將其值 Pi置為 1（若沒(méi)有違反規(guī)則 i，則 Pi值為 0），其受到的懲罰值為 Wi*Pi，對(duì)染色體中存在的沖突進(jìn)行加權(quán)求和并加上 1后，再求其倒數(shù)，如以下公式 41 所示。染色體適應(yīng)度函數(shù)值越大，則表示其擁有較好的授課時(shí)段和教室，其在下一代的演 化中的生存概率就較大。 公式（ 41） 系統(tǒng)總控制模塊 前 臺(tái) 用戶 基 本信 息 實(shí)驗(yàn)安排模 塊 實(shí)驗(yàn)預(yù)約 模 塊 信息發(fā)布模 塊 儀器管理模 塊 用戶登錄 管理模 塊 指導(dǎo)書(shū)上傳模塊 實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交模 塊 信息管理模 塊 系統(tǒng)維護(hù)模 塊 計(jì)費(fèi)管理模 塊 實(shí) 驗(yàn) 信 息 管 理 工程 碩士 學(xué)位論文 第三章 實(shí)訓(xùn)管理 系統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 23 （ 1）初始化 初始化的目的在于為后面的遺傳操作提供初始種群。 在我的算法中，由于每次對(duì)一位教師進(jìn)行遺傳操作，初始化時(shí)就需要考慮到教室及時(shí)間的設(shè)定，這其中包括教室可容人數(shù)的最優(yōu)逼近（即避免一個(gè) 30人的班級(jí)占用可容 200 人的教室這種情況），