基于负载均衡的在线选课系统的研究与设计思路.doc

基于负载均衡的在线选课系统的研究与设计思路摘 要 旨在采用负载均衡技术，设计建成一个基于，集信息化、网络化、自动化为一体的，符合高职院校特点的在线选课系统，以此来提高选课工作的管理质量和效率。关键词 在线选课系统；数据库；；负载均衡abstract designed with load balancing technology and based on , this system will integrate informatization, networking and automation and meet the characteristics of online course selection system, so as to improve the management quality and efficiency.key words online course selection system; data base; ; load balancingauthors address information science and engineering college, ocean university of china, qingdao, shandong, china 266100; yishui campus, linyi university, yishui, shandong, china 2764001 研究背景沂水师范学校自整建制并入临沂大学、跨入高等教育办学系列以后，专业课程设置、教学管理模式、在校生数量及教学资源配备等都发生很大变化，加之由学年制逐步改为学分制，对原有教务管理尤其是学生选课工作提出更高要求。这些年来，学校一直采用人工方式进行选课操作和管理，工作量大，数据繁琐，且容易出现人为错误，一旦处理失误将会造成教学资源的浪费，甚至会导致教学事故，影响教育教学的正常运行。由此可见，传统人工选课方法难以适应繁重的教务管理任务，为充分发挥学生选课的自由度和积极性，提高选课管理效率，利用已有的校园网络平台，设计开发在线选课系统是解决上述问题的最佳方法。同时，由于各高校机构设置、管理流程的区别，选课系统需要针对教学实际专门设计，以满足学校的具体需求。2 研究现状及创新点随着我国高等教育体制大规模的改革，院校合并、校区分散、专业设置日趋多样化，招生人数逐年增加，学年制逐步改为学分制，这使得高校教学管理的工作量大幅度增加。学生选课工作是高校教学管理的重要组成部分，传统人工选课模式已难以适应信息化、现代化的要求，因此，各高校为了提高办公效率，提高教学的灵活性，都在开发适合自身需求的在线选课系统。但目前的大多选课系统也存在不足，如功能过于繁多，软件结构不合理，升级维护难度大，软件的通用性差，不能很好地兼容和移植等。尤其是在高校开学初，因选课人数过多、选课时间集中并有限，从而导致服务器负担过重，出现系统拥堵访问速度过慢，甚至造成服务器崩溃等现象，影响教学的正常运行。经过对临沂大学沂水分校选课工作的调查分析，综合多家高校选课系统出现的普遍问题，设计并开发基于负载均衡的在线选课系统，从根本上减轻教务管理工作量，提高选课流程的规范化、透明化，满足学生、教师和管理人员等多方面的需要。同时针对大量的学生在集中的时间段内选课造成的网络拥堵问题，采用负载均衡技术，将大量的并发访问分担到多台节点设备上分别处理，减少用户等待响应时间，将单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理，提高运行速度，增强系统处理能力。除此之外，将服务器按专业人数多少统筹分配，一批相关专业设在同一台服务器上选课，从管理上避免学生挤在一条线上，从而提高选课系统的灵活性和可靠性。3 可行性分析3.1 设计可行性笔者作为学校教务主管人员，对学校的教学管理运行机制、学分制实行情况、教师教学资源配备、专业课程设置等情况都比较了解，设计开发一套在线选课系统也是师生共同的需求。3.2 技术可行性该系统属于一个基于数据库应用的web应用系统，其基本操作还是对数据库进行添加、删除、查找、编辑等，通过技术可以方便地实现。3.3 经济可行性该系统开发周期较短，系统维护投入资金小，系统投入运行后可以为学校节约大量的人力、物力，所带来的效益远远大于系统软件的开发成本。4 系统设计思路采用b/s架构来研究和开发系统，按照软件工程的设计思想，将系统分为4个功能模块：公共模块、学生模块、教师模块和管理员模块。使用当前流行的语言实现动态网页的交互，使用access2003数据库进行系统的设计与开发，最后对各功能模块进行测试。4.1 功能模块分析公共模块：用于实现身份验证，用户通过输入合法信息登录才可进入选课系统；在本系统中只有学生、老师、管理员3种身份。学生模块：实现学生选课、查看选课结果等功能。教师模块：实现对自己开设课程和选修学生名单的查询。管理员模块：包含3个子模块，分别实现对学生信息的添加、修改、删除等操作，对教师信息的添加、修改、删除、查询等操作，对课程的添加、修改、删除、发布课程的详细信息等操作。4.2 数据库设计在整个系统设计中，统计出共有管理员、教师、学生、课程这几个实体，属性分别包含：课程包含课程号、课程名、开课学院、授课教师、总人数、已选人数、学分、考核方式、课程简介等属性；学生包含学号、姓名、专业、年级、密码等属性；教师包含工号、姓名、密码等属性；管理员包含登录号、姓名、密码等属性。根据系统功能设计的要求以及功能模块的划分，对于系统用户信息数据库，可以设计：课程信息表（course_info），包括序号、课程号、课程名、所在学院、教师职称、课程分类、课程名称、总学时数、课程学分、限制人数、已选人数、考核方式、教学目标、是否开设等14个字段；学生信息表（stu_info），包括序号、学号、学生姓名、入学年份、年级、专业、密码、所选课程8个字段；教师信息表（teach_info），包括序号、工号、教师姓名、密码4个字段；管理员信息表（admin_info），包括序号、登录号、密码3个字段；课程分类信息表，包括序号、类别号、课程类别名称3个字段；学院分类信息表，包括序号、类别号、学院名称2个字段；职称信息表，包括自动编号、职称2个字段。4.3 系统设计1）登录界面设计。首先设计一个头部文件和一个底端文件，以便包含在所有页面中。登录首页包含选课首页、教师登录、学生登录、课程列表、我要选课、我的课程、退出选课、选课说明等各项。2）学生选课功能设计。学生用户登入系统后，可以直接查看课程列表信息，列表中显示了课程类型、编号、课程名称、教师、课程简介、教师职称、课程学分、人数上限和已选课人数等信息，点击列表下方的“我要选课”即可进入选课功能，选中课程后提示选课成功。当学生完成选课后，页面自动转到查看课程页面，或者由用户自己点击页面上方的“我的课程”链接，查看选课结果。3）教师课程申报功能。教师登入系统后自动跳转到课程申报页面，输入课程的相关信息，提交后等待管理员审核即可。4）管理员添加/修改/删除用户功能设计。管理员登入系统后，可以对课程进行修改、审核、删除操作。管理员修改信息后，点击“确认提交”，即可完成修改。由行政领导审核批准开课后，教务管理人员通过网站进行审核操作，在审核课程时弹出对话框，提示是否进行审核，再次点击审核后完成确认过程。5）负载均衡技术设计。在选课系统中，学生通过客户端向集群发送请求后，负载均衡交换机接受请求，通过算法选定当前任务服务器，接受任务的服务器与后台数据库连接，将最终结果经负载均衡交换机返回给客户端，其中负载均衡交换机和web服务器群组是选课系统的两个重要组成部分。5 结束语该系统以校园网为平台，教师、学生可以在任何时间、校园网上任一终端进行选课、查询、修改选课等操作，并充分体现安全、公平、准确、简便快捷的特点，具有良好的数据一致性、完整性、安全性和一定的实际应用价值。参考文献1罗敏超.高