譚武

（廣東省商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 廣州 510360）

基于Web的考務(wù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

譚武

（廣東省商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 廣州 510360）

隨著教學(xué)管理模式的改革與發(fā)展，以及學(xué)校辦學(xué)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，考務(wù)管理工作的復(fù)雜度和難度都在大幅度地提高，如何高效、無誤地完成考務(wù)工作，給考務(wù)工作者留下了一個很大的難題。本文提出了人工與自動相結(jié)合的考場編排算法，并采用SSH框架與Ajax技術(shù)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于Web的網(wǎng)絡(luò)化、智能化的考務(wù)管理系統(tǒng)。

考務(wù)管理；考場編排；算法；SSH框架；Ajax技術(shù)

一、引言

隨著教學(xué)管理模式的改革與發(fā)展，以及學(xué)校辦學(xué)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，考務(wù)管理工作的復(fù)雜度和難度都在大幅度的提高，如何高效、無誤地完成考務(wù)工作，給考務(wù)工作者留下了一個很大的難題。

目前大部分學(xué)校的考務(wù)管理工作還是停留在人工操作上，考場編排容易出現(xiàn)漏排、多排和沖突等情況。盡管有一部分學(xué)校已經(jīng)啟用了信息化的考務(wù)管理系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)往往存在著諸多不足，主要表現(xiàn)在：系統(tǒng)缺少自動安排考試的功能，考試安排的主要工作還是要靠人工完成；系統(tǒng)缺少檢驗(yàn)安排結(jié)果的功能；系統(tǒng)的操作極其繁瑣，相關(guān)信息的提示不足，安排考試時仍需要翻查各種文件資料和做各種標(biāo)記。

正是由于人工安排的困難和現(xiàn)有系統(tǒng)存在的諸多不足，開發(fā)一個智能化的考務(wù)管理系統(tǒng)是非常有必要的。

二、考務(wù)管理系統(tǒng)的需求分析

學(xué)校的考試類型可分為兩大類：第一類是學(xué)期教學(xué)計(jì)劃內(nèi)考試，主要以期末考試、學(xué)科補(bǔ)考的形式出現(xiàn)，由學(xué)校自行組織；第二類是國家、省、市級的統(tǒng)一考試,如全國大學(xué)生英語四、六級考試,省級或國家級計(jì)算機(jī)等級考試等，這類考試一般是校外組織、校內(nèi)實(shí)施，[1]而本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是針對前者。

考務(wù)管理系統(tǒng)的主要功能是實(shí)現(xiàn)學(xué)校的考務(wù)管理。該系統(tǒng)分為四個模塊：用戶管理模塊、考試數(shù)據(jù)管理模塊、考場編排模塊和查詢打印模塊。用戶管理模塊的功能主要是添加、刪除系統(tǒng)的用戶，并設(shè)置系統(tǒng)用戶的權(quán)限?？荚嚁?shù)據(jù)管理模塊是考務(wù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)模塊。該模塊的功能是管理各種用于編排考場的信息，主要包括教學(xué)計(jì)劃、科目、班級、課室、考試時間、試卷、監(jiān)考員等。該模塊又可以分為教學(xué)計(jì)劃管理、科目管理、班級管理、課室管理、考試時間管理和監(jiān)考員管理等子模塊?？紙鼍幣虐ㄗ詣泳幣藕腿斯ぞ幣?。自動編排：系統(tǒng)根據(jù)考試的基本信息，自動完成所有考試科目的考試安排工作，包括安排考試時間、考試班級、考場、監(jiān)考員等，并自動完成校對工作。人工編排：考務(wù)員根據(jù)考務(wù)管理系統(tǒng)提供的考試基本信息的提示信息，安排每一個考試科目的考試時間、考試班級、考場、監(jiān)考員等，并自動完成校對工作。查詢打印模塊的功能是查詢考試、考場信息和打印考場安排的各種信息?？紕?wù)管理系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。

三、考務(wù)管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的開發(fā)模式，由于開發(fā)出來的Web應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模糊不清，可擴(kuò)展性差，無法重用，而且系統(tǒng)難于維護(hù)和升級，已被廣大開發(fā)者所遺棄。J2EE是一套全然不同于傳統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的技術(shù)架構(gòu)，包含許多組件，主要可簡化且規(guī)范應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)與部署，進(jìn)而提高可移植性、安全與再用價(jià)值。J2EE為搭建具有可伸縮性、靈活性、易維護(hù)性的商務(wù)系統(tǒng)提供了良好的機(jī)制。

本系統(tǒng)的架構(gòu)是基于J2EE的三層架構(gòu)，三層即數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和表現(xiàn)層。系統(tǒng)采用SSH框架來實(shí)現(xiàn)這三層的分離與合作。SSH框架整合了Struts、Spring和Hibernate三大主流開源框架，分別應(yīng)用于系統(tǒng)的表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)持久層,實(shí)現(xiàn)了層間解耦，具有高可擴(kuò)展性、高性能和高安全性的特點(diǎn),使J2EE企業(yè)級開發(fā)更加快捷高效。[2]考務(wù)管理系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)及基本業(yè)務(wù)流程如圖2所示。

下面以科目管理子模塊為例，說明系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)原理。

在表示層中，首先用戶通過“科目管理頁面”提交管理科目的請求（Request），然后Struts根據(jù)配置文件（strutsconfig.xml）將ActionServlet接收到的Request委派給“科目管理Action”處理。在業(yè)務(wù)層中，管理服務(wù)組件的Spring IoC容器負(fù)責(zé)向“科目管理Action”提供相應(yīng)的業(yè)務(wù)組件“科目管理”，通過業(yè)務(wù)組件“科目管理”所提供的方法來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的處理。同時，Spring通過依賴注入的方式為業(yè)務(wù)組件“科目管理”注入“科目DAO”組件，從而通過“科目DAO”組件提供的方法對“科目”組件進(jìn)行操作。而在持久層中，則依賴于Hibernate的對象化映射，將對“科目”組件的操作映射為對數(shù)據(jù)庫的操作，從而實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)庫中相對應(yīng)的表“科目”的更新。

為了提高系統(tǒng)的易用性、改善用戶體驗(yàn)，系統(tǒng)在SSH框架之上結(jié)合Ajax技術(shù)開發(fā)實(shí)現(xiàn)。Ajax（Asynchronous JavaScript and XML）[3]是異步JavaScript和XML的簡稱，是一種能以異步的方式與服務(wù)器端進(jìn)行交互的客戶端Web開發(fā)技術(shù)。

Ajax是多種技術(shù)的一種綜合應(yīng)用，包括了JavaScript、XHTML、CSS、DOM、XML和XSTL，以及最重要的一個對象XMLHttpRequest。其中，使用XHTML和CSS實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化顯示；使用DOM實(shí)現(xiàn)瀏覽器端豐富的動態(tài)顯示效果以及與服務(wù)器端的交互；使用XML和XSTL進(jìn)行瀏覽器和服務(wù)器兩端的數(shù)據(jù)信息交換與處理。[4]

四、考場自動編排算法的設(shè)計(jì)

考務(wù)管理系統(tǒng)的主要工作是編排考場，在考場的編排方式上，一般分為自動編排、手工編排和自動與手工編排結(jié)合等。[1]自動編排考場需要設(shè)計(jì)編排的算法，由于考場編排工作的復(fù)雜性和特殊性，導(dǎo)致在實(shí)現(xiàn)編排算法時受到較多的限制，所以一般的考務(wù)管理系統(tǒng)并沒有實(shí)現(xiàn)自動編排的功能。手工編排考場的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)考場相關(guān)信息的動態(tài)顯示和編排結(jié)果的驗(yàn)證、核對。手工編排對考務(wù)管理人員的邏輯思維能力和思維的嚴(yán)密性提出了較高的要求，否則編排就非常容易出錯。所以，在考場的編排方式上最好是采用自動編排和手工編排相結(jié)合的方式。下文將詳細(xì)介紹自動編排算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

考場自動編排算法的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原則：（1）正確性?？紙鼍幣潘璧臄?shù)據(jù)，包括科目、班級、考場、監(jiān)考員，必須保證是正確的。其次，考場編排的結(jié)果要保證不能存在沖突。（2）合理性。第一，在安排考試時，某個班的考試不能安排得過于集中，考試應(yīng)合理分布。譬如，不能出現(xiàn)像一個班第一天有2次考試，第三天也有2次考試，而第二天卻1次考試都沒有的情況。第二，教師的監(jiān)考次數(shù)應(yīng)基本持平，不能出現(xiàn)有些教師的監(jiān)考次數(shù)較多，而某些教師的監(jiān)考次數(shù)較少的現(xiàn)象。第三，考場的安排應(yīng)盡量合理，避免出現(xiàn)有些考場空余座位較多，而有些考場則座位不夠的情況。（3）高效性。指的是考場自動編排算法的設(shè)計(jì)應(yīng)保證系統(tǒng)能在較短的時間內(nèi)編排完成，避免出現(xiàn)讓用戶等待的時間太長的情況。

除了以上原則外，考場自動編排算法的設(shè)計(jì)還要考慮以下實(shí)際情況。

班級人數(shù)超過一定數(shù)量（一般為25人）時，同一班級同一個科目的考試將分為兩個考場進(jìn)行，學(xué)號為單號的一個考場，其余的在另外考場；同一個考場同一時間段可以同時進(jìn)行兩個班級不同科目的考試，也可以只進(jìn)行一個班級一個科目的考試；安排考場時，班級人數(shù)不能多于課室所能容納的人數(shù)；教師的監(jiān)考次數(shù)由各個部門指定，但是所指定的監(jiān)考總次數(shù)應(yīng)大于或等于考試的次數(shù)；教師的具體監(jiān)考任務(wù)由教務(wù)員安排，但是每個教師的監(jiān)考次數(shù)不能大于各個部門指定的監(jiān)考次數(shù)；盡量保證最后一時間段的考試所有班級都參加，也就是說應(yīng)使得所有班級考試結(jié)束的時間基本保持一致。

基于以上設(shè)計(jì)原則與約束條件，考場自動編排算法的基本流程如圖3所示。

考場自動編排算法的主要流程包括“準(zhǔn)備數(shù)據(jù)”、“自動編排考試的班級、科目”、“手動確定考試時間段和具體時間”、“自動編排考場”、“自動編排監(jiān)考員”等?！皽?zhǔn)備數(shù)據(jù)”，包括教學(xué)計(jì)劃管理、科目管理、班級管理、考場管理、監(jiān)考員管理等?！白詣泳幣趴荚嚨陌嗉?、科目”，該步驟的主要任務(wù)是確定某個班級在哪個時間段考哪個科目。具體的流程如圖4所示。

“手動確定考試時間段和具體時間”，該步驟的任務(wù)是由考務(wù)員最終確定考試時間段的考試安排和每個時間段的具體時間。目的是保證考試時間的合理性和考試時間的合理分布?！鞍才趴紙觥?，該步驟的主要任務(wù)是為考試查找并安排合適的考場?？紙龅陌才艖?yīng)遵循以下原則：（1）考場的容量以夠用為原則；（2）班級的人數(shù)應(yīng)小于或等于考場的容量；（3）同一時間段，不能安排2個不同的班級在同一考場考同一個科目；（4）同一時間段，不能安排超過2個班級同時進(jìn)行考試。具體的流程如圖5所示。“安排監(jiān)考員”，該步驟的任務(wù)是為每一場考試安排相應(yīng)的監(jiān)考員。具體的流程如圖6所示。

考場自動編排算法的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了考場編排的自動化與智能化，而“手工確定考試時間段和具體時間”功能的加入，又增加了系統(tǒng)的人性化和合理性，保證了考場編排結(jié)果的可用性。

五、結(jié)束語

考務(wù)管理系統(tǒng)的啟用，將有利于提高學(xué)校的服務(wù)水平和管理水平，有助于提高學(xué)校的信息化水平，提高考務(wù)管理工作的效率，能滿足學(xué)?？紕?wù)管理工作的需要，將填補(bǔ)學(xué)校在考務(wù)管理方面信息化、自動化的空白，能解決實(shí)際的問題，在學(xué)校中有非常高的推廣價(jià)值。☉

[1]洪流,葉紅輝.高校考務(wù)管理系統(tǒng)的優(yōu)化及實(shí)現(xiàn)[J].湖州師范學(xué)院學(xué)報(bào),2008(4).

[2]郭廣軍,朱昭君,王劍波.基于SSH架構(gòu)的課程作業(yè)與成績管理系統(tǒng)[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2010，27(8):157-160.

[3]LiZhiqiang.Studyon ApplicationofE-BusinessSystem Based on Ajax Technology.IEEE.2010:472-475.

[4]趙永屹,宿紅毅,胡韶輝.基于AJAX與J2EE的新型Web應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2007,28 (1):189-192.

（編輯：金冉）

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