（教育技术学专业论文）基于net的高校教材管理系统的设计与实现.pdf

摘要 摘要 随着高等院校的迅速发展，专业和高校学生人数的不断增加，高校教材管理 变成了一项相当繁重的工作。伴随着高校信息化建设的快速普及，开发出一套科 学化的高校教材管理系统尤为迫切，本系统的丌发可以提高高校教材管理效率， 为教材管理人员创造一个更人性化、规范化、多功能的管理平台。 论文以教育技术学中教学媒体的理论为基础，充分分析了教材在教学中的重 要地位，指出了教材在教师和学生之间的桥梁和纽带作用，阐明了进行科学化、 系统化教材管理的必要性。在技术实现方面，系统充分运用软件工程理论，结合 管理信息系统、数据库技术理论，通过有效地分析和设计，建立起一个基于n e t 平台、三层c s 模式下的功能齐全、方便快捷的高校教材管理系统。系统中各模 块相互独立而又彼此联系，查询功能强大，可实现精确和模糊查询，具有定向和 聚合的特点，可维护性和可扩充性强、可移植性高。系统实现的主要功能有教材 的订购、教材库存管理、销售管理、退书管理等。通过对系统进行测试以及使用， 普遍认为该系统的用户界面友好，系统运行稳定，功能齐全，使用过程安全，可 大大提高高校教材管理工作效率。 本文主要做了如下几方面的研究工作：( 1 ) 深入分析现有教材管理模式，总 结了其中存在的一些主要的问题和不足，根据发展趋势，提出了一种基于n e t 的 教材管理系统思路；( 2 ) 使用较为先进的开发技术，构建了具有智能化的管理环 境；( 3 ) 在n e t 平台上，运用c s 系统结构，利用c # 作为开发语言，使用a d o n e t 访问数据库，设计出基于n e t 的高校教材管理系统；( 4 ) 在对教材管理工作的 各项业务分析的基础上，对系统业务流程、数据流程、功能结构等进行了细致描 述。 关键字：教育技术学高校教材管理系统n e t 平台c s a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fh i g h e re d u c a t i o na n dt h ei n c r e a s i n gn u m b e r so i p r o f e s s i o n sa n dc o l l e g es t u d e n t s ，t e a c h i n gm a t e r i a l sm a n a g e m e n t i sb e c o m i n gav e q h e a v yw o r k l o a d a l o n gw i t h t h er a p i dp o p u l a r i z a t i o no ft h ei n f o r m a t i o n i z a t i o n b u i l d i n gi nh i g h e re d u c a t i o n ，t h ed e v e l o p m e n to fa s c i e n t i f i cm a n a g e m e n ts y s t e mf o r t e a c h i n gm a t e r i a l si sp a r t i c u l a r l yu r g e n t t h ed e v e l o p m e n to ft h es y s t e mc a ni m p r o v e t h ee f f i c i e n c yo fm a n a g e r i a lt e a c h i n gm a t e r i a l sa n dc r e a t e am o r eu s e r - f r i e n d l y , s t a n d a r d i z e da n dm u l t i f u n c t i o n a lm a n a g e m e n tp l a t f o r mf o r t h es t a f f t h ep a p e rb a s e do nt h et h e o r yo ft e a c h i n gm e d i ai nt h e e d u c a t i o n a l t e c h n o l o g ya n a l y s e st h ei m p o r t a n c eo ft h et e a c h i n gm a t e r i a l s i nt h ep r o c e d u r eo f t e a c h i n g ，p o i n t so u tt h ef u n c t i o no ft e a c h i n gm a t e r i a l sa st h eb r i d g ea n d l i n kb e t w e e n t h et e a c h e r sa n ds t u d e n t sa n dc l a r i f i e st h en e c e s s i t yo fs c i e n t i f i c a n ds y s t e m a u c m a n a g e m e n to fm a t e r i a l s i nt h et e c h n o l o g i c a lp r a c t i c e ，t h es y s t e mw h i c h m a k e sf u l l u s eo ft h es o f t w a r ee n g i n e e r i n gt h e o r ya n dc o m b i n e st h es y s t e m so fm a n a g e m e n t i n f o n n a t i o nw i t ht h ed a t a b a s et h e o r ye s t a b l i s h e sam u l t i p l ef u n c t i o n a l ，c o n v e n i e n t a n de 伍c i e n tm a n a g e m e n ts y s t e mw h i c hi sb a s e do nt h ep l a t f o r mo f n e t a n dt h e t h r e e - t i e rc sm o d et h r o u g ht h ee f f e c t i v ea n a l y s i sa n dd e s i g n e a c hi n d e p e n d e n t m o d u l eo ft h es y s t e mi sa l s oa s s o c i a t e dw i t he a c ho t h e r b o t ho fp r e c i s ea n dv a g u e s e a r c h e sc a l lb em a d ew i t ht h es t r o n gs e a r c hf u n c t i o no ft h es y s t e mw h i c hl s a l s o c h a r a c t e r i z e db yo r i e n t a t i o na n dp o l y m e r i z a t i o na sw e l la st h es t r o n gm a i n t a i n a b i l i t y , s c a l a b i l i t ya n dh i g hp o r t a b i l i t y t h em a i nf u n c t i o n so ft h es y s t e ma r et h eo r d e ro f t e a c h i n gm a t e r i a l s ，t e a c h i n gm a t e r i a l si n v e n t o r ym a n a g e m e n t ，s a l e sm a n a g e m e n t ，a n d r e f u n dm a n a g e m e n t ，e t c i ti sg e n e r a l l ya g r e e dt h a tt h es y s t e mi su s e r - f r i e n d l y , s t a b l e ， m u l t i p l ef u n c t i o n a la n ds a f ei nt h ep r o c e s s o fa p p l i c a t i o na n dc a ng r e a t l y1 m p r o v et h e e f f i c i e n c yo f t h em a n a g e m e n to ft e a c h i n gm a t e r i a l st h r o u g ht e s t i n ga n dp r a c u c e i nt h i sp a p e r , s o m em a j o rr e s e a r c hw o r k sh a v eb e e nd o n ea sf o l l o w i n g s ：( 1 ) s o m eo ft h em a j o rp r o b l e m sa n dd e f i c i e n c i e s a r es u m m a r i z e dt h r o u g hi n d e p t h a n a l y s i so ft h ec u r r e n tp a t t e r n so ft h em a t e r i a l sm a n a g e m e n t a nl d e ao ft e a c h i n g m a n a g e m e n ts y s t e mb a s e do n n e t i sp r o p o s e d ，i na c c o r d a n c ew i t ht h ed e v e l o p m e n t t r e n d ；( 2 ) b u i l d i n go fa ni n t e l l i g e n te n v i r o n m e n to fm a n a g e m e n t i sb u i l tw i t ht h eu s e o fa d v a n c e dt e c h n o l o g y ；( 3 ) o nm ep l a t f o r mo f n e t , t h es y s t e mo ft e a c h i n g a b s t r a c t m a t e r i a l sm a n a g e m e n tw h i c hi sb a s e do n n e ti sd e s i g n e db ya p p l y i n gt h es t r u c t u r e o fc ss y s t e m ，u s i n gt h ed e v e l o p m e n tl a n g u a g eo fc 撑a n du s i n ga d o n e t d a t a b a s ea c c e s s , ( 4 ) t h ed e t a i l e dd e s c r i p t i o n so ft h es y s t e mt r a n s a c t i o np r o c e s s ，d a t a f l o wa n df u n c t i o n a ls t r u c t u r ea r em a d ew i t ht h ea n a l y s i so fe v e r yp a r to ft h e m a n a g e m e n to ft e a c h i n gm a t e r i a l s k e yw o r d s ：e d u c a t i o n a lt e c h n o l o g y ，i n s t i t u t i o n so fh i g h e rl e a r n i n g ，s y s t e mo f t e a c h i n gm a t e r i a l sm a n a g e m e n t ，n e tp l a t f o r m ，c s 2 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我 所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得墨盗! 至整盘堂或其它教育机构的学位或证f 5 而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：毖垒刍日期：丛牢：y 学位论文版权使用授权书 本人完全了解天津师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇 编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：蚴导师签名： 绪论 1 1 课题的研究背景 第一章绪论 教材是进行教学、传授科学文化知识的基本工具，在一定程度上直接影 响着人才的质量，教材管理是教材建设不可缺少的重要环节，教材科是高等 院校的教材管理机构，负责全校教学和科研用书的常规管理工作，确保全校 教学和科研用书能及时购买及准确地发送到学生和教师手中，使学校的教学 和科研工作得以顺利进行。因此高校教材管理是高校教学及教材科管理工作 中的一项重要任务，教材管理水平和工作效率的高低是反映高校管理水平的 一项重要标志。 1 1 1 高等院校教材管理现状 高等院校教材管理面对的是整个学校各院系各专业的教师、学生，大部 分的高校教材科会根据各学院各专业的教学计划，学生人数及教师需求来统 一订购教材，即根据每学期所开设的课程，以及剩余的库存，根据学生人数 向供货商购进教材，学生在每学期开学以班为单位到教材科领取教材或退订 教材。教材科对教材信息的管理，如对出版社、作者、版本、出库等信息的 管理、查询上，现在大部分高校还是以手工操作或单机版操作为主，由工作 人员对每项工作进行管理，教材管理工作量和任务都很繁重，给教材购买和 管理部门人员带来诸多困难，每个学期教材能否准确、按时地订购与发放成 为一个严峻的问题。 1 1 2 教材管理存在的问题 随着近年来高校教育体制的改革，学分制教育模式的同益深化，同时高 校扩招，使得高等院校专业增多，学生人数的迅速增长，各专业每学期- 丌设 的课程种类多，每学期教材科涉及管理的出入库教材种类少则几百多则几千 种，涉及教材册数少则几千多则几万乜3 ，长期以来一直使用手工操作和单机 版系统管理已不能满足形势发展的要求，主要体现在： 1 工作效率低。 以前的教材管理基本上都是以手工和单机版操作为主，纸质存储为主， 教材信息的录入、查询、更改等相关信息的操作，学生的购书、退书等管理 都需要大量的人力物力，随着学生的数目、专业设置呈几何级数增长，工作 量急剧变大。 绪论 2 不易于存档。 以手工操作为主的管理方式，基本上采用纸质存储，保存年限有限，容 易造成文件的损毁和流失，很多重要的材料，需要经常整理和反复查看。且 因为每项工作的负责人不同，可能对相同信息的录入方式采用的格式不一 样，势必造成查询的过程中信息流失。 3 信息更新复杂，不易于查询。 现行的教材管理方式，存在着很多不规范的地方，例如不能对教材出库、 入库等情况进行更新，可能造成学生购买书籍时缺书等情况；相应的在查询 的时候，会发现很多冗余信息的干扰或无法及时查询到需要的信息。 4 出错率高。 因为教材种类、数量繁多，教材科在购买、销售等过程中会存在大量的 数据信息，统计结果及记录的信息可能不正确。因此，数据的录入及管理成 为工作人员工作有效性的瓶颈。 5 内容不全面。 现在是信息时代，信息爆炸式的发展，导致了信息内容全面的重要性， 所以只有把教材信息记录详细，才能为以后的管理、使用等操作提供可用性。 6 系统性较差。 手工和单机版管理的方式主要依赖于工作人员的操作，那么工作人员的 工作模式、思路决定着教材管理的具体措施，可能存在依赖性、主观性等问 题，导致工作缺乏系统性。 7 不能适应高校自身改革的变化。 各高校进行目标调整，改变了人才培养的规格标准，把创新、竞争和适 应性作为目标。1 9 9 9 年开始国家不断扩大高校办学的自主权，招生人数进一 步扩大。招生人数不断增加、在校生专业的调动等情况，使教材管理工作在 入学伊始难以准确掌握数据，那么就需要从思想上改变原有的工作模式，从 行动上来适应新的环境。 基于以上几点不足，如何实现在资源有限的情况下完成教材信息的全面 管理是每个高校教材管理工作人员必须面对的问题，而建立一个行之有效的 管理系统，则能减轻工作人员的工作压力，提高工作效率，适应高校改革的 目标，跟上改革的步伐，真正体现“以人为本”的理念b 1 。 1 2 教材管理系统国内研究现状 教材科的教材管理工作具有涉及部门多、信息量大、耗时多、难统一等 特点，必须以规范的业务流程进行运作，高质量完成教材管理工作。同时， 2 绪论 教材管理是一项十分复杂的工作，头绪繁多、数据来源广、信息量大，经常 需要将各学院汇总的教材数据进行处理，形成各种统计报表并进行录入，查 找统计等工作的量大，工作既耗费体力又耗费脑力但1 。 目前，各高等院校教材科管理人员已经认识到了人工管理方式的不足， 已经在逐步开发和研究教材管理系统，随着高校信息化建设的发展，国内各 高校大部分教材管理系统都采用单机版的管理系统模式。同时，因为各高校 专业设置、教材选择等方面存在一定的差异，因此各高校基本上都采用自己 的教材管理系统，不存在一个通用的管理系统，各系统的设计理念和思路也 存在不同点，例如，目前的教材管理系统有基于u m l 的，有基于w e b 的， 因为采用的技术手段和管理人员的需求的不同，系统界面和功能大不相同。 1 3 教材管理系统的需求分析 随着各高校办学规模的不断扩大，教材种类和数量也迅速增加，教材管 理工作给教材购买和管理部门人员带来了很多困难，任务繁重，重复性工作 较多，且容易受各方面因素的影响，效率较低。因此需要设计出一套适用于 高校教材科的教材管理系统，以实现教材管理工作的现代化、系统化和规范 化，使管理水平上一个台阶。 1 3 1 开发教材管理系统的必要性 从1 9 4 6 年世界上第一台电子计算机的研制成功，到计算机的广泛应用 的6 0 多年的时间里，人们对计算机的使用从开始的简单信息自理到现在的 信息共享，人们对日常事务的管理也从手工改为了机器处理，这样既节约了 时间，也节约了人力物力。随着高校办学模式的不断变化，招生规模的不断 扩大、学生人数迅速增多、学生教育管理要求不断提高，对教育管理信息化 的呼声也就越来越高，管理者对信息化建设也越来越重视，在高校教材管理 工作中使用信息化管理系统变得越来越重要。 计算机的广泛应用和高校信息化建设的发展，为高校管理信息化奠定了 基础，使学校的管理更为便捷高效，资源和成本得到有效的利用，对教材管 理工作的进行起到了促进作用，贴近了时代的发展，对高校的发展起到了极 为重要的作用。 随着互联网的不断发展，校园网建设已成为学校的基础建设项目，以此 为背景的各类管理信息系统相继在各高校内使用，促进了高校管理信息化的 进行，也对管理工作产生了很大的促进作用，提高了综合管理水平。教材管 理工作的重要性决定了必须设计出一套实用的管理系统，保证能与信息化管 3 绪论 理接轨，使之更具科学性、规范性。 将高等院校教材相关工作使用科学化管理信息系统进行统一管理可以 很大程度上提高管理的效率，降低不必要的人力及资源浪费，克服传统的人 工操作和单机版系统的不足，满足高校教材管理模式的转变，充分利用了计 算机信息技术的高效，高速和规范等优点，体现了当前高校先进的管理模式。 1 3 2 教材管理系统的特点 在当今时代背景下，社会信息化发展不断进步使我们对教材管理工作有 了更新的管理要求，高校教材管理工作是一项系统的工作，教材管理工作人 员需要掌握教材的每一项具体信息，其中包括i s b n ，出版社，作者等，而 且要掌握教材发放、购买等相关的内容，如出库、入库、价格、发放同期等。 随着高校办学规模、教育模式的变化，有关教材管理需求的各种信息量也成 倍增长。面对庞大的信息量，需要有相应的管理信息系统来提高教材管理工 作的效率，这就要求教材管理信息系统具有实用性、稳定性和简易性，创造 一个更人性化，科学化的管理平台，应该做到以下几点： 1 信息完整规范。 教材管理工作是一项细致的工作，对工作人员来说，面对的是全校的教 师和学生，要做到掌握每个院系的教材需求情况，需要全面的教材信息，如 教师选择的教材的i s b n 号、作者等等，做到信息完整能保证管理人员迅速 掌握教材需求信息，规范可以方便工作人员进行查询、录入，保证了系统的 实用性，使工作人员操作更为方便快捷。 2 易于信息更新。 教材管理是一个动态的过程，例如教材入库、出库数量的更新，教材发 放的具体时间、数量等，表示工作人员要对信息及时修改，在教材选用、订 购、入库、出库、结算、统计、信息收集、退书等一系列的管理过程中，需 要快速的更新，保证数据的先进性。系统要做到数据库管理人员能对数据库 进行即时修改，保证信息系统中的数据的正确性，做到及时、准确，节省人 力，物力。 3 方便查询。 不论是对于管理者还是工作人员，都需要及时掌握教材的各类信息，面 对数以万计的教材资料，如何在短时间内快速的了解教材的最新信息，是一 个管理信息系统必须要保证的，例如查询某个教材的库存量，可以在下次购 买时计算出实际的需求量，避免了大量的教材留存或教材缺失。在教材管理 系统中，对于教材的查询，一般情况下都是精确查询，但是由于因为教材各 类信息很多，如名称、作者，很难实现百分之百的准确无误的输入，如果使 4 绪论 用模糊查询，会给查询带来很大方便h 1 。 4 操作简便。 一个实用的管理系统可以让非计算机专业的工作人员轻松上手，系统的 具体操作过程简单，方便工作人员使用，减少了培训使用的流程，可以进一 步提高工作效率，减轻工作人员的压力。 5 系统集成。 一个好的教材管理系统应该涉及教材科所有的工作范畴，系统清晰明了 的将各个购买、销售及管理细节聚集起来，将分散的操作流程合并，提供办 公自动化管理。 6 通用性和开放性。 用户可以设置及选择适合自己需求的院系、专业、教材类别等信息，实 现系统本地化运行，即由通用系统转化成带有个体特性的专用系统。 随着高等院校突飞猛进的发展，教材管理工作面临着巨大的考验，要求 更细致、更全面、更人性化的管理，实现高等教育的目的，让学生学到真知 识，成为未来的主人。开发一个具有以上特点的、真f 实用的教材管理信息 系统是必需且必要的，做到管理工作信息化、自动化。 1 3 3 开发系统的意义 随着高校学生人数的增多，专业设置的多样化，实行科学化、规范化的 管理是必不可少的，教材管理系统的开发正是基于管理现代化的需求，满足 高校教材管理工作中各用户的要求，使教材管理工作发挥更大的效能，配合 学校及学院各级的要求，促进高校的发展。此管理系统能克服以往系统的不 足，发挥管理信息系统的作用，减轻教材管理人员的工作压力，系统的对教 材的各类信息进行管理。此次开发的教材管理信息系统包括多个模块，主要 负责教材的管理和查询，进一步提高工作人员的办公效率和水平，使管理趋 向信息化、网络化、大众化，方便各级各类用户的使用，并且能促进管理者 和用户之间的信息交流，建立一个网络化、系统化的教材管理环境，有利于 更新观念，提高管理水平。 1 4 主要工作及本论文的章节安排 1 4 1 论文的主要工作 1 通过对现有教材管理信息系统的研究分析，归纳出了现有管理系统存 在的一些主要缺陷，并根据未来教材管理的需求，提出了一种基于n e t 的高 校教材管理系统。 5 绪论 2 通过对各种相关技术，如n e t 、数据库技术等的研究分析，并结合 管理信息系统、软件工程的设计理念，设计出采用多种技术结合的现代的、 综合性的教材管理系统。 3 进行可行性分析，对系统结构、业务流程、数据流程、功能结构、数 据库等进行描述，并对教材管理工作的具体流程及各项业务进行详细地分 析。 4 根据管理系统的组成和各模块划分，分析出各模块的主要功能，给出 各模块的基本内容：通过对各模块功能的划分，给出各功能的基本实现方法 和特点。 5 基于实用性和创造性的设计思想，在n e t 平台上，运用c s 三层模 式，利用s q ls e r v e r 数据库和c j f j 语言等工具开发了基于n e t 的高校教材管 理系统。 1 4 2 论文的章节安排 本文共分六章。 第一章对本课题的研究背景、目前国内的研究现状、系统的需求分析以 及本论文的研究内容等进行简要的概述。 第二章主要讨论了基于n e t 的高校教材管理系统相关的设计理论与开 发策略，包括教学媒体、管理信息系统、数据库、s q ls e r v e r 、n e t 技 术等。 第三章讨论了基于n e t 的高校教材管理系统的分析，包括可行性分析， 系统概述，系统功能分析等。 第四章讨论了基于n e t 的高校教材管理系统的设计，包括总体设计、各 模块设计、代码设计和数据库设计，对业务流程和数据流程进行了系统描述。 第五章讨论了基于n e t 的高校教材管理系统的实现及测试维护，包括几 个模块的功能实现，系统的特点和测试用例等。 第六章是总结与展望，本章对论文的工作做了回顾和总结，归纳出了本 论文的主要工作，并对今后的进一步研究工作做了展望。 6 相关的设计理论与开发策略 第二章相关的设计理论与开发策略 基于n e t 的高等院校教材管理系统是一个应用范围很广的实用系统，设 计及开发系统离不开理论及技术的指导和支持。 2 1 教学媒体 2 1 1 教学媒体概述 随着现代科学技术的飞速发展，教学媒体愈来愈广泛地应用于教学实 践，在教育技术学中对它的研究也越加深入。从传播学的角度看，教学是向 学习者传递各种知识和能力的过程，它是一个有目的、有组织的传播活动。 在传播过程中，教学媒体是一个重要因素，同时教学媒体也是学习资源的一 个重要组成部分，因而有必要对教学媒体的概念和教学媒体与教学的关系作 一个全面的阐述。 教学媒体是承载和传播( 递) 教学信息的载体或工具，包括现代化教学手 段、传统教学工具、教学资料和教学传媒等。即当某一媒体被用于传递教学 信息时，就称该媒体为教学媒体或学习媒体。一般的媒体发展成为教学媒体 要具备2 个基本要素：一是媒体储存与传递的信息应该是以教学为目的；二 是能用于教与学活动的过程，教学媒体只是学习资源的子集。 在教学系统中，包含了教师、学生、教学内容( 即教学信息) 和教学媒体 等四要素，这些要素之间通过教育信息的流动，维系成一个有机的整体。在 教学系统中，教师不是为教而教，而是为了促进学生的学习而教。因此，将 传递教学信息的载体称之为学习媒体，可以更好地体现教学活动中学生的主 体地位。但是，学习媒体和教学媒体并没有直接冲突，它们在本质上是一致 的。 2 1 2 教学媒体分类 按媒体印刷与否分类，可以分为： ( 1 ) 印刷媒体。印刷教学媒体是指各种印刷出版的教学资料。如教科书、 挂图等。 ( 2 ) 非印刷媒体。非印刷媒体泛指各种非印刷的电子传播媒体和部分非 印刷的传统教学媒体。 7 相关的设计理论与开发策略 2 1 3 教学媒体的特性 教学媒体具有六个共同特性，即表现性，传播性，重现性，组合性，共 举性，参与性。 教学媒体的个别特性即每种教学媒体都有其独特的教学特性，表2 1 分 别对几种教学媒体的功能、目标、代价和使用方式进行了对比晦1 。 表2 1 常见教学媒体特性比较 髹 教 计 筋 程 卷 育 算 冬名 教模 机 科 序黑模片电投电录信 教 劳 书 课板型幻影影视 拟 像息 机学 拦 本 灯 处 系 理 统 呈现 信息 口 口 口口 x口 反馈 信息 口xx口x口x 激起 功能口口口口x 反应 控制 口口口 口 x口 反应 诊断、 x口xxxxx口口 评价 知识 口口 口x 技能 x x口x 口 xx 目标 能力口口口口口口口口口 口 态度口口口 准备的 精) j 口口x口口口x xx 设备 投资 口 xxxx 代价 日常 耗费 口 x 口 xx 保存性口口口口口 口口 反复性口口口x 便利性 口口口 口口x口 个别 使用指导 口口口x口x口x 方式集体 指导 口口口口x口口口 实用性口口口口口 注：很有利口较有利凼难x 不利 从表2 1 可以看出，教科书即教材在教学过程中所体现的作用很大，教 8 相关的设计理论与开发策略 材是教师施教和学生学习的基本依据，在教师和学生之间起着桥梁和纽带作 用。同时它能承载的信息量也是非常有利于学生的学习过程与内化过程，因 此在选择和管理教材过程中需要科学化、系统化的管理方式。 2 2 系统开发的策略和需求分析 2 2 1 系统开发的策略 开发系统要从战略上进行规划，在系统总体目标下，设置各个子系统， 并且搞清楚系统与子系统、子系统与子系统间的相互关系。对于一个数据库 系统，大多数数据都需要做统一的管理，以提高数据共享程度，提高系统开 发的效率。每一种开发方法都要遵循相应的开发策略。任何一种开发策略都 要明确以下问题： 1 总体规划 由于管理信息系统的结构和开发都具有极强的系统性，因此在进行系统 开发时要站在全局的高度提出总体规划，这样才能确保达到整体最优的经济 效益。系统开发者在具体开发前要深入了解，与使用者一起讨论制定目标系 统的技术方案以及开发组织、投资规模和开发进度等方面的规划。 2 面向基础，明确用户需求 管理信息系统的开发应该首先面向管理部门，重在快速地进行数据处 理，突出系统的实用性，然后才面向领导，为其提供决策支持功能。管理信 息系统直接为用户服务，因此一切要从用户的角度出发，明确用户的需求， 及时与用户交流、讨论。 3 系统设计 为了发挥完善先进的管理机制，要遵循领导参与、优化创新、实用高效、 处理规范化的原则。 4 技术与管理兼备，注重经济效益 系统开发必须要遵循“理论与应用兼顾，技术与管理同步 的原则，提 高系统的实用性和可操作性，按照系统开发的计划严格进行管理。 5 文档齐全 管理信息系统的文档是系统鉴定和验收的基本内容，也是用户对系统维 护和管理的重要依据，所以要完整齐全。另外由于开发过程涉及从事分析、 设计和软件编制的众多人员，为了满足要求，开发过程的调查资料和设计方 案必须形成标准化的存储文档m 1 。 9 相关的设计理论与开发策略 2 2 2 系统需求分析 系统需求分析工作是系统生命周期中重要的一步，也是决定性的一步。 只有通过系统需求分析，才能把用户对系统功能和性能的总体要求描述，转 换为具体的需求规格说明，从而奠定系统开发的基础。忽略需求活动是一种 代价不小的错误。系统需求分析也是一个不断认识和逐步细化的过程，该过 程将系统计划阶段所确定的系统范围逐步细化到可以详细定义的程度，而且 分析出各种不同的系统元素，然后为这些元素找到可行的解决办法。需求分 析过程包括： 1 问题识别 研究可行性报告和系统实施计划，确定对目标系统的需求，并且提出实 现这些需求的条件，以及需求应达到的标准。 ( 1 ) 功能需求：列出所开发软件在功能上应做什么，这是最主要的需 求。 ( 2 ) 性能需求：给出系统主要技术性能指标，包括容量、运行时间和 安全性等。 ( 3 ) 环境需求：这是对系统运行时软、硬件所处环境的要求。 ( 4 ) 可靠性需求：按实际运行环境，系统在投入运行后不发生故障的 概率。 ( 5 ) 安全保密需求：应对安全、保密的需求做出恰当的规定，以便于 设计。 ( 6 ) 用户界面需求：在需求分析时，必须对用户界面细致地做出规定。 ( 7 ) 资源使用需求：系统运行环境资源和开发资源要在需求分析时确 定。 ( 8 ) 成本与进度需求：根据合同规定，对开发进度和费用等做出说明， 作为管理的依据。 应当预先估计系统可能达到的目标，给系统的扩充与修改留有余地， 同时要关注非功能性需求。 2 问题分析与综合 从数据流和数据结构出发，逐步细化所有系统功能，找出系统各元素间 的联系、接口特性和设计上的限制，分析它们是否满足功能要求，是否合理。 依据功能、性能和运行环境需求等，剔除不合理部分，增加需要部分。最终 综合成为系统解决方案，给出目标系统详细逻辑模型。分析和综合工作需要 反复进行，直到正确地制定该系统的需求规格说明书为止。 3 文档编制 1 0 相关的设计理论与开发策略 已经确定的需求应当得到清晰准确的描述并且编成文档。通常把描述需 求的文档叫做需求规格说明书。为了表达用户系统输人、输出要求，还需制 定数据要求说明书及编写初步用户手册，着重反映被开发系统的用户界面和 用户使用的具体要求。 4 需求分析评审 需求分析的最后一步，应对功能的正确性、完整性和清晰性及其他需求 给予评价。为了保证系统需求定义的质量，评审应指定专门机构负责，且严 格按规程进行。评审结束后应由评审负责人签署评审意见。通常，在评审意 见中包括一些修改意见。必须按照这些修改意见进行修改，修改完成后还要 再评审，直至通过才可进入设计阶段盯1 。 2 3 管理信息系统理论 管理信息系统( m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o ns y s t e m s ，简称m i s ) 是从管理、 信息、系统三个概念的基础上发展起来的。管理信息系统的创始人，明尼苏 达大学卡尔森管理学院的著名教授高登戴维斯给出管理信息系统一个较完 整的定义：“管理信息系统是一个利用计算机硬件和软件、手工作业，进行 分析、计划、控制和决策模型，以及数据库的用户机器系统。它能提供信 息，支持企业或组织的运行、管理和决策功能。 指明了管理信息系统的组 成、目标和功能，预示着管理信息系统走向成熟和全面发展的时代的到来哺。 管理信息系统的概念结构如图2 1 所示。 图2 1 管理信息系统的概念结构 信息源是管理信息系统的基础，是处理的对象；信息处理者的任务是对 数据进行收集、存储、加工、传输和维护：信息用户是管理信息系统的服务 对象。 相关的设计理论与开发策略 2 3 1 管理信息系统的发展 管理信息系统的发展主要经过了四个阶段的发展，第一阶段是c s 模式， 即客户机服务器模式，这种模式在今天依然有很多企业在使用；第二阶段 是b s 模式，这一模式通常由三层结构构成：浏览器w e b 服务器数据库 服务器；第三阶段是b s ，c s 的混合模式；第四阶段是基于网格的管理模式。 网格是近年来越来越热的技术之一，它是指将i n t e m e t 上汇集分布的成千上 万的计算机资源、数据资源、软件资源，异构的高性能计算机，个人计算机， 大规模存储设备，各种数字化设备和控制系统等组织在一个统一框架之下， 将物理上互连但相对不集中的众多资源汇集起来提供服务，提供一种高性能 的计算、管理和服务资源的能力。 管理信息系统经过3 0 多年的发展，在实践中得到不断完善，适应越来越 多的社会经济应用需求和越来越快的计算机发展的要求，管理信息系统的应 用几乎渗透到了工作和生活的各个领域。当代管理信息系统是广义的概念， 管理信息系统更加面向市场和竞争、注重人的因素、注重顾客、注重柔性管 理。目前，管理信息系统正在向全球化发展，尤其随着管理学、信息系统、 计算机网络技术等支持性学科的发展，管理信息系统这门新兴的应用性科学 正在全世界快速的普及和应用徊 。 2 3 2 管理信息系统的基础 1 社会基础 ( 1 ) 有一定的科学管理基础。计算机的应用和管理水平的提高是相辅 相成的，互相促进的。 ( 2 ) 领导重视，业务人员积极性高。 ( 3 ) 组织一支拥有不同层次的系统队伍。管理信息系统的开发和维护 需要一支由专业人员组成的系统队伍。 ( 4 ) 具有一定的资源。 2 技术基础 ( 1 ) 计算机系统技术是实现现代管理信息系统重要的技术手段。它具 有运算速度快、通用性、高精度性和逻辑判断能力。 ( 2 ) 数据库技术。计算机的主要功能是处理信息。在计算机内部，各 种信息必须经过数字化编码和信息组织才能被传递、存储和处理，掌握信息 的表示方法和数据管理技术是进行数据管理的基础。 ( 3 ) 通信网络技术。 ( 4 ) 软件工程技术。 1 2 相关的设计理论与开发策略 2 3 3 管理信息系统的开发方法 开发管理信息系统的方法很多，主要分为生命周期法、原型法和面向对 象法。 1 生命周期法 又称瀑布式方法，是一种最常用而且有效的信息系统开发方法。它将整 个系统开发过程，从初始到结束划分为若干个阶段，预先定义好每个阶段的 任务和目标，再按一定的策略和准则完成相应阶段的设计任务阳1 。 2 原型法 原型法在建立新系统时可分为四个阶段，即确定用户的基本需求、丌发 初始原型、对原型进行评价以及修正和改进原型。特点是容易掌握和接受、 适应能力加大等。缺点是仅适应小的系统，维护困难。 3 面向对象方法 开发过程可以分为四个阶段即需求分析、面向对象分析、面向对象设计 和面向对象程序设计。优点是：( 1 ) 复杂对象的构造能力使得该方法对于 客观世界的模拟能力强、方式自然。( 2 ) 封装性向开发人员和最终用户屏 蔽了复杂性和实现细节，降低了信息系统开发和维护的难度。( 3 ) 继承性 使得数据库设计和编程成为可重用n 0 。 2 4 数据库技术 数据是描述事物的符号记录，数据管理是指数据的收集、整理、组织、 存储和检索等操作。数据管理技术经历了人工、文件系统和数据库技术三个 阶段，目前我们正处于第三阶段。数据库是长期存储在计算机内、有组织的 和可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储， 具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享1 。 2 4 1 数据库技术的发展 数据库技术从2 0 世纪6 0 年代中期产生到今天仅仅3 0 多年的时间，经历 了三代演变，现已发展成为以数据建模和数据库管理系统( d b m s ) 核心技术为 主的内容丰富的一门学科，带动了一个巨大的软件产业d b m s 产品及其相关工 具和解决方案。根据数据模型的发展，数据库系统可以划分为三个阶段：第一 代的网状、层次数据库系统；第二代的关系数据库系统；第三代的以面向对 象模型为主要特征的数据库系统n 列。 随着计算机应用领域的迅速扩大，数据库技术可以说已相当成熟，被广 泛应用于各行各业中，成为现代信息技术的重要组成部分，是现代计算机信 1 3 相关的设计理论与开发策略 息系统和计算机应用系统的基础和核心，数据库领域已经开始拓宽并且不断 地与新技术、新应用融合“2 1 3 1 。 随着数据库技术的发展，数据仓库和数据挖掘技术成为了现今的研究热 点。数据仓库作为一种新的数据处理体系结构，它的提出是以关系数据库、 并行处理和分布式等技术的飞速发展为基础，用于解决数据丰富但有用信息 贫乏的一种综合解决方案n 钔。数据仓库是一个面向主题的、集成的随时间变 化的非易失性的，用于管理人员的决策的数据集合，数据仓库具有面向主题、 集成、稳定和随时间变化四个重要特征n5 1 。数据挖掘是指从数据集合中自动 抽取隐藏在数据中的那些有用信息的非平凡过程，这些信息的表现形式为： 规则、概念、规律及模式等。它可帮助决策者分析历史数据及当前数据，并 从中发现隐藏的关系和模式，进而预测未来可能发生的行为。数据挖掘的过 程也叫知识发现的过程，它是- 1 3 涉及面很广的交叉性新兴学科，涉及到数 据库、人工智能、数理统计、可视化、并行计算等领域n 引。 2 4 2 数据库设计的要求和步骤 数据库设计的核心是确定一个合适的数据模型，这个数据模型应该满足 三个要求，即符合用户要求；具有较高的质量；能被某个现有的数据库管理 系统所接受。 数据库设计大致要经过概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计三 个阶段。第一阶段是在系统分析期间得到的数据流图、数据字典的基础上， 结合有关数据规范化的理论，用一个概念数据模型将用户的数据需求明确的 表达出来，这是数据库设计过程中的个关键。概念模型用于信息世界的建 模，它不依赖于某一个d b m s 支持的数据模型，概念模型可以转换为计算机上 某一数据库管理信息系统支持的特定数据模型n 。第二阶段是按照一定的转 换规则，把概念数据模型转换为这个数据库管理系统所能接受的数据模型。 第三阶段是根据所选定的软硬件运行环境，权衡各种利弊因素，确定一种高 效的物理存储结构，使之既能节省存储空间，又能提高存取速度。 2 4 3 数据库系统的体系结构 从数据库管理角度看，数据库系统通常采用三级模式结构，也就是数据 库管理系统的内部系统结构。从数据库最终用户角度看，数据库系统的结构 分为集中式结构、分布式结构、客户h e 务器结构，也就是数据库系统外部 的结构。 模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，它反映的是数据的 结构及其联系，而实例反映的是数据库某一时刻的状态。数据库系统的三级 1 4 相关的设计理论与开发策略 模式结构是指数据库系统由外模式、概念模式、内模式三级构成。 概念模式又称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特性的描 述，是所有用户的公共数据视图，是数据库模式结构的中间层，既不涉及数 据的物理存储细节和硬件环境，也与具体的应用程序、所使用的应用开发工 具及高级程序设计语言无关。概念模式实际上是数据库在逻辑级上的视图， 一个数据库只有一个概念模式。定义概念模式时，不仅要定义数据的逻辑结 构，还要定义数据之间的联系，定义与数据有关的安全性、完整性要求。 外模式也称子模式或用户模式，它是数据库用户能够看见和使用的局部 数据的逻辑结构和特征描述，是数据库用户的数据视