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高职学院教学管理系统.doc

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1.项目背景
2.系统功能概述
目标分析
所以,据该教学管理的具体情况,研制开发了"教学管理系统",系统的主要功能设计有:
(1) 学生管理程序设计:学生姓名、学生班级、学生成绩以及学生其他基本信息。
(2) 教师信息程序设计:教师姓名、学历、职称、所授课程等。
(3) 教学管理设计:学生管理、教师管理、课程安排、成绩查询、评价教师等。
系统配置
硬件配置
系统开发平台
3.数据仓库的方案设计
主题
概念模型:
确定在数据仓库中,怎样的粒度数据才能满足管理人员对数据仓库教学管理分析的需要。
教学管理主题中,数据源来自教师与学生的基本数据。分析教学管理人员通过哪些角度,即需要通过哪些维度来考
1. 教师评价维
通过设置教师的学历类型:本科、硕士、博士。根据学生对老师的评价,评价的分高了,就能看出哪一个老师所教
2教师资料类别表
这里记录了教师所有的信息,包括教师编号,姓名,性别,职称,学历,任课教师,出生日期,所属系。评
3.学生维
学生维设置有:学生ID、 姓名、性别、出生年月、生源地、 班级,这些字段的设置都为教学管理所必须的。
4.课程维
每学期初学校为学生提供了多种多样的课程,这些课程对学生的成长都有很大的帮助。 每学期的开学对学生
5.日期维
日期维模型是许多数据仓库应用中的常用维度,其设计方式与其他多数维模型有差别。具体设计时,日期维可
日期维的每列由行所代表的特定日期进行定义。日历日期编号从1开始取值,然后根据月份的情况取到29、29
评价都是在期末进行了,对这一学年的教学的总结。学生通过这一学期以来的学习就知道了哪个老师教
逻辑模型:
作为学生去评价教师时,首先要将自己的信息录入到评价系统中,需要录入的信息包括:姓名、班级、所选择此教
事实表
实表(教师ID,课程ID,学生ID,成绩,评价值,评价人数,日期ID,总课时)
维表
评价表(教师ID,学历,评价值,评价人数)
教师表(教师ID,姓名,性别,职称,学历,所属系)
课程表(课程ID,课程名)
日期表(日期ID,年,月)
学生表(学生ID,姓名,性别,班级)
物理模型:
元数据模型:
(1)教师元数据
名称
教师
描述
整个教学中每个教师教学水平的状况
目的
用于进行教师教学水平的分析
联系人
学校的管理人员
日期、教师、学生、课程表
事实
事实表
度量值
成绩、总课时、人数、评价值
(2)教学事实元数据
名称
School_fact
描述
记录教学中每个老师评价的一系列相关数据
目的
作为教师主题的分析事实
使用状况
每天平均查询次数
每天平均查询返回行数
每天查询平均执行时间(分钟)
每天最大查询次数
每天查询返回最大行数
每天查询最大执行时间(分钟)
存档规则
每一年将前36个月的数据存档
存档状况
最近存档处理日期
已经存档数据日期
更新规则
每个月将前60个月的数据从数据仓库中删除
更新状况
最近更新处理日期
已更新数据日期
数据质量要求及确认
由于从各个教师所产生的数据可能会由于极少的人工输入,而使数据质量不能得到保证,但也真实地反映了教师现
数据准确性要求
必须百分百地反映各个教师教学状况
数据粒度
要求能够反映每一个教师水平状况,不对数据进行汇总
表键
事实表的键是日期、教师评价、学生资料和课程表中键的组合
数据来源
教学管理系统中的教师评价表
加载周期
每学期一次
加载状况
最后加载日期
加载的行数
加载规则
每月将教学中前一个月的事实数据拷贝到本表,拷贝过程中要根据各个数据成员所定义的加载规则进行筛选和清理
(3)学生维元数据
名称
学生
定义
学生通过自己的喜好进行选课,一个学生可以选多门课,并在学期的期末对所选课的任课老师进行评价。
层次结构
一个顾客的数据可以在3个级别上进行统计:最低级别是客户的年龄,其上为所从事工作、所选客房类型
更改规则
新的客户位置作为新的一行插入维中。对已有位置的修改,则在原处更新
加载频率
每天一次
加载统计数据
最后加载日期
 
加载的行数
使用的统计数据
每天平均查询个数
每天查询返回的平均行数
每天查询平均执行时间(分钟)
每天查询返回的最大行数
每天查询执行的最长时间(分钟)
存档规则
每个月将前36个月的数据存档
已经存档数据日期
更新规则
每个月将前60个月的数据从数据仓库中删除
更新状况
最近更新处理日期
已经更新数据日期
数据质量
增加一个新学生时,先将学生的相应信息加入到文档中。并根据他所在的班级对他进行排课,再告诉他。最后将学
数据的准确程度
一个学生与教师的关联客出错的可能性在某一评价值以下,该评价值大小要根据对教学水平的研究情况确定
关键字
教师评价维的关键字是系统产生的数字
产生关键字的方法
从学生系统中拷贝一个学生时,将检查转换表,检查该学生是否已经存在于数据仓库中。如果否,就产生一个新的
源表名称
教学管理系统中的学生资料表
加载规则
每天拷贝每个学生资料表中的行。对于已存在的学生,进行更新。对于新学生,确定其所在的年龄段之后,产生一
加载规则
只选择新的和发生变化的行
源表名称
学生资料表
转换规则
每一个月拷贝一次学生资料表。对于已存在的学生,更新其相关信息;对于新的学生,则产生一个键,并插入一行
数据成员元数据
名称
课程ID
定义
用以唯一标识课程的值
更新规则
一旦分配,就不改变
数据类型
数值型
值域
1—999,999,999
产生规则
由系统自动产生,将当前最大值增l
来源
系统自动生成
名称
课程名称
定义
课程的名字
更新规则
课程名字发生改变时,就在原来的记录上更新
数据类型
Varchar(50)
值域
保证能区分不同课程的名称。对不同而具有相同名称的课程,可在名称后依次加1来区分相同名称
来源
教学管理系统中课程表
产生规则
对于增加的课程,其课程ID和课程名称组成。对于教学,则将课程名称作为任课名
4.系统分析与设计
1)模块划分:
课程管理
教师管理
学生管理
选课管理
删除和修改选课信息。
教师评价管理
2) 数据库设计:
5.数据挖掘设计:
5.1 挖掘主题
5.2 数据预处理
5.3 DM算法选择
5.4 DM
5.5 结果展示
5.6 评价
6.报表设计:
7.课程设计心得体会
数据仓库与数据挖掘 课程设计报告 设计题目: 高职学院教学管理系统 学生姓名: 系 别: 2009 年 7 月 10 日 目录 1.项目背景................................................................................ 3 2.系统功能概述........................................................................ 3 目标分析.....................................................................................................................................3 系统配置.....................................................................................................................................4 1
硬件配置.............................................................................................................................4 系统开发平台.....................................................................................................................4 3.数据仓库的方案设计............................................................4 主题.............................................................................................................................................5 概念模型.....................................................................................................................................5 逻辑模型.....................................................................................................................................7 物理模型.....................................................................................................................................8 元数据模型...............................................................................................................................10 4.系统分析与设计..................................................................14 1)模块划分.............................................................................................................................14 2) 数据库设计......................................................................................................................... 18 5.数据挖掘设计...................................................................... 19 6.报表设计.............................................................................. 21 7.课程设计心得体会..............................................................22 2
1.项目背景 随着数据库的广泛使用,对数据库数据的分析变得越来越重要。人们对信息的需求已从 简单的数据收集型转向了分析加工型。而数据仓库技术就是针对这一问题所提出的一种技术 方案。数据仓库是一个面向主题的、集成的、不可更新的且随时间不断变化的数据集合,用 来支持管理人员的决策制定过程。数据挖掘是采用人工智能的方法对数据库和数据仓库中的 数据进行分析,获取知识的过程。数据仓库与数据挖掘的结合能更好地为决策分析提供有力 的依据。 目前,高职院校的教务管理系统普遍缺乏综合分析、辅助决策的能力;并且对历 史积累的大量数据无能为力。本文将数据仓库技术引入到高职院校教务管理系统中,构建了 教务综合管理系统数据仓库的设计方案,可增强教务管理者的决策能力和水平,充分发挥数 据资源的作用,提高数据资源的利用率。同时,数据挖掘技术的引入,又使教务管理系统中 的数据资源得以进一步的优化和丰富。 本文探讨了数据仓库和数据挖掘技术的基本理论和 方法,探索了数据挖掘的关联规则挖掘,结合教务管理系统,通过挖掘教师教学科研数据, 以期得到教师教学科研工作的潜在规则,辅助决策下一阶段的教学科研管理工作,从而实现 教务管理数据仓库的数据挖掘。 通过在教务管理系统中的具体挖掘实践,得到了许多有价 值信息,以期帮助高职院校更好地进行教务管理,提高教务管理系统的机能及效率。 2.系统功能概述 目标分析 本课题高职学院教学管理需求而设计,为教师教学辅助作用提供一套集教师基本信息, 课表管理、学生管理、教师教学水平分析统计报告于一体的教师教学管理软件。在当今的社 会上,无论是教育工作者还是对他执行管理的人员来说,进行单纯的手动操作已经成为了历 史,同时运用计算机解决许多相关的问题也越来越受到社会各界的广泛关注,甚至在将来更 不可缺少,但如何才能使得一个这样的系统符合教育工作者实际的需求,这不仅要求操作的 简单化,也要求功能的强大化,如何才能做到两者兼并,是不容忽视的。 根据我国现有的教务模式和我国教育工作者总体素质,该教师教学辅助系统应满足两 3
个要求:一是功能齐全;二是易于操作。实现现代的网络教育管理模式,符合世界科技发展 的潮流,适应知识经济和信息时代的发展趋势,提高我国综合国力和国际竞争力,是我国教 育面向现代化,面向世界,面向未来,形成一套完整的网络教学管理模式,构建使社会可持 续发展的教育体系,将对教育在网络上的运用产生深远的影响,这种教育辅助系统将在教育 领域不可缺少,在将来形成丰富的,高质量的产品,总之,教育工作者可以更方便,更快捷 应用它来完成手动的相关操作,比如计算,让这些烦琐的工作由计算机来代替。 教师教学辅助系统以网络为支撑点,具有时空自由,资源共享,系统开放,便于操作 等特点,教育工作在网络中运用的重要性对将来教育工作的发展方向有着决定性的意义,但 目前的技术只提供基本的条件,因此世界各国依然仍然致力于教育领域中计算机的运用的开 发,特别是教师这一块,不仅可以减少教师在一些不必要的工作上的时间的浪费,也增强教 师和学生之间的互动,这很值得我们继续研究下去。 所以,据该教学管理的具体情况,研制开发了"教学管理系统",系统的主要功能设计有: (1) 学生管理程序设计:学生姓名、学生班级、学生成绩以及学生其他基本信息。 (2) 教师信息程序设计:教师姓名、学历、职称、所授课程等。 (3) 教学管理设计:学生管理、教师管理、课程安排、成绩查询、评价教师等。 系统配置 Windows2003,Microsoft SQL Server 2005 硬件配置 方正电脑一台,512 内存,处理器 pentium®4,cup .93Ghz 系统开发平台 系统:Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition Service Pack 所用到的软件为:Microsoft SQL Server 2005 中的 SSIS、SSAS 进行分析和设计,并用 SSRS 将结果展现出来。 SQL Server Business Intelligence Development 作为数据分析的工具。 SQL Server Management Studio 做数据仓库的工具。 Microsoft Office 中的 Excel 表格,形成报表形式。 4
3.数据仓库的方案设计 主题 主题是一个抽象的概念,是在高层次上将企业信息系统中的数据综合、归类后进行分析利 用的抽象,《高职学院教学管理系统》的主题选取有:教师、学生、评价,从这些主题方面 来分析《高职学院教学管理系统》。 概念模型: 确定在数据仓库中,怎样的粒度数据才能满足管理人员对数据仓库教学管理分析的需 要。 教学管理主题中,数据源来自教师与学生的基本数据。分析教学管理人员通过哪些角度, 即需要通过哪些维度来考察、选择教学方案。一般情况下,在确定教学方案时,教学管理人 员需要通过教师、学生、评价和日期四个维度对教学进行分析。 1. 教师评价维 5
通过设置教师的学历类型:本科、硕士、博士。根据学生对老师的评价,评价的分高了, 就能看出哪一个老师所教的课程受欢迎,就能判断出哪一类老师的教学水平高。教学管理的 教师维度可以包含教师编号、姓名、学历、评价值等信息。这些字段的设置都为教学的管理 带来了极大的方面和好处。 2 教师资料类别表 这里记录了教师所有的信息,包括教师编号,姓名,性别,职称,学历,任课教师,出 生日期,所属系。评价后可以对这个表对教师进一步地了解教师。也可以通过这个表找到相 应的教师。 3.学生维 学生维设置有:学生 ID、 姓名、性别、出生年月、生源地、 班级,这些字段的设置 都为教学管理所必须的。在此系统中学生是学校所服务的最终对象。只有学生的学习成绩提 高了,也就达到了最后的教学成果。 4.课程维 每学期初学校为学生提供了多种多样的课程,这些课程对学生的成长都有很大的帮 助。 每学期的开学对学生进行学生的选课,选课过后就要对所选取的课进行安排,也就形 成了课表,课程是教学管理所必须的。满足学生的口味,正是取之于学生,用之于学生。 5.日期维 日期维模型是许多数据仓库应用中的常用维度,其设计方式与其他多数维模型有差别。 具体设计时,日期维可以存放以日期表示的 5 到 10 年的数据行,也可以将 3 至 4 年的数据 行作为日期维内容。如果对 10 年的每一天都进行存储,也只需要 3650 行。 日期维的每列由行所代表的特定日期进行定义。日历日期编号从 1 开始取值,然后根据 月份的情况取到 29、29、30 或者 31,这一列主要用于对每个月的同一天进行比较。同样, 可以给出日历日编号和日历月编号(1,…,12)。 评价都是在期末进行了,对这一学年的教学的总结。学生通过这一学期以来的学习就 知道了哪个老师教的好,所以在期末评价,例如 2007 年 7 月。 6
逻辑模型: 教师ID 姓名 学历 职称 职称 讲师 副教授 教授 系ID 评价教师 选择课程 学生信息录入 学生ID 学历 本科 硕士 博士 讲授课程 授课班级 授课时间 评价值 10-8 分 7-6 分 5-3 分 评价选课 教师ID 学历 评价值 有无获得奖项 奖项类型 奖项名称 时间 颜色 所选课程 教师ID 课程计划 总课时 开课时间 教学管理仓库的逻辑模型的研究是对概念模型的进一步细化,是将概念模型过渡到人脑 的一种抽象。旅馆住宿客房管理的需求主要针对客房的管理和顾客选择的客房类型进行预 测,依据这两方面内容来帮助旅馆高层管理者有依据的预测旅馆未来的发展前景,同时,也 为旅馆的经营收益带来了极大的好处。 作为学生去评价教师时,首先要将自己的信息录入到评价系统中,需要录入的信息包括: 姓名、班级、所选择此教师授的课程等信息。接下来进行评价,依据自己的感受给教师一个 评定值,根据教师授课时的状态,质量以及对待学生的耐心程度,对教师进行评价。例如: 8-10 分代表优,6-7 分代表良,3-5 分代表中。 事实表 实表(教师 ID,课程 ID,学生 ID,成绩,评价值,评价人数,日期 ID,总课时) 维表 评价表(教师 ID,学历,评价值,评价人数) 教师表(教师 ID,姓名,性别,职称,学历,所属系) 课程表(课程 ID,课程名) 7
日期表(日期 ID,年,月) 学生表(学生 ID,姓名,性别,班级) 物理模型: 在数据仓库的物理设计中,主要解决数据的存储结构、数据的索引策略、数据的存储策 略、存储分配优化等问题。物理设计的主要目的有两个,一是提高性能,二是更好地管理存 储的数据。访问的频率、数据容量、选择的 RDBMS 支持的特性和存储介质的配置都会影响 物理设计的最终结果。 (1)确定数据的存储结构 并行存储结构——RAID(Redundant Array of Inexpensive Disk,廉价冗余磁盘阵列)。 ·RAID ·RAID1 级。 ·RAID2 级。 ·RAID3 级。 ·RAID4 级。 ·RAID5 级。 (2)位图索引 优秀水平 良水平 中水平 0 1 0 0 0 1 1 0 0 学历 博士 硕士 本科 学生索引 教师索引 1 0 0 0 0 1 学生索引 OR 教师索引 = 课程索引 AND 评价索引 = 最后索引 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 8
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