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高校体育教学智慧管理平台数据库设计

2020-09-22 10:56 来源:体育教学 人参与在线咨询

摘要:针对高校传统体育教学的各项管理工作中存在的诸如记录数据错误率高、效率低下、数据碎片化、很难进行数据共享等问题,综合高校体育教学的相关特点,设计使用了体育教学工作智慧管理平台,数据库的设计则为根据平台需求完成的能够对相关数据资源进行统一管理的基础设计。本文对高校体育教学的相关对象及其行为进行了分析研究,通过Mysql数据库设计了一款适用于高校体育教学工作智慧管理平台的数据库方案,详细分析了该平台的数据库中各数据表的结构,并进行了系统的评估。

关键词:高校体育;智慧平台;数据库设计;教学管理

伴随着互联网以及移动互联技术的高速发展,各行各业的传统运行模式和架构都在进行着潜移默化的转变,便捷化、网络化也势必成为未来的发展方向[1]。作为教育教学与科学研究前沿阵地的高校,更应该大力推进互联网信息化建设[2]。随着招生规模地不断增加以及测试种类和方式地不断更新,手工记录和日常管理的简单办公软件已远不能满足当代高校体育教育管理工作的需要。在日常教育管理工作当中,教师希望通过一站式的访问实现对学校体育工作的科学管理,这样将减少大量人工处理过程,规范、简化流程,进而提高工作效率;学生也希望通过集成化、便捷化的互联网+移动平台完成从平时考勤、体测数据、理论考试等一系列数据整合填报记录。本文主要通过对高校体育教学工作智慧管理平台进行功能需求分析,完成平台数据库部分的设计构思及实现。

1平台的需求分析

无论采用面向过程还是面向对象的方式进行系统软件开发,首要之事便是进行功能需求分析。高校体育教学工作智慧管理平台是对体育学生及相关被测人员从选课、考勤、体测、理论考试、活动参与、课外跑步、教学评价等多方面进行统一管理的平台,使用智慧管理平台的对象主要有系统管理员、被测者(学生)、管理者(教师)。1.1使用对象需求分析系统管理员主要进行数据库系统的管理维护,包括分配用户权限、系统数据的备份与恢复、设置更改系统环境参数、收集系统审计记录、生成数据库阶段使用维护监控分析报告、保证数据完整和系统网络服务畅通等。学生可以通过平台选择课程、打卡考勤、进行体测数据记录上传、参加体育类理论考试、提交评教反馈、完成课外跑步任务、查看跑步排名及查询成绩信息等。教师在系统中主要负责发布教学任务、设置考勤规则、设计考试题目以及查询管理所辖学生的考勤、完成跑步情况、理论作答成绩等一系列基础数据。1.2数据需求分析主要内容包括了教师、学生的个人信息,学校教学班级的设置信息有所属院系、专业、班级、学期等,而学生用户数据则主要包含活动得分、考勤分数、理论考试分数、课外跑步数据及其分数折算、体测项目数据等主要信息。

2平台功能设计及划分

通过对平台功能需求进行分析,整个系统由使用的用户对象可被划分为三大部分,每个部分又通过更小的功能模块所构成,这些功能模块相对独立地实现平台的部分功能,但又通过读取数据库中的数据表进行相互关联。高校体育教学工作智慧管理平台主要包括以下几个模块:(1)系统设置模块系统设置模块主要是负责进行平台的运行、管理、维护工作,包括添加、修改、注销用户信息,完成数据库中数据的备份和恢复,进行数据库的安全防护工作,收集分析运行日志等操作。(2)体测管理模块体测管理模块主要是负责对学生用户进行体质体能测量工作,包括用户的各项体测项目设置、体测环境参数设置、各项体测数据采集、数据分类比对等操作。(3)课程选择模块课程选择模块主要负责数据库中高校教学部分的框架设计,对参与的对象包括管理者用户和学生用户进行所属对应,管理各学期对应的课程信息,完成学生-教师-课程的关系对应操作。(4)课外跑步监测模块课外跑步监测模块主要负责平台中对学生课外跑步情况的监测工作,包括学生课外运动习惯监测、学生运动任务完成情况记录、单次及累计跑步时间距离等数据测量、用户跑步排名查看等操作。(5)理论考试模块理论考试模块主要负责体育教学理论部分的测评工作,包括体育理论试题类型设置、题目选取、题目分数设置、答题统计和得分查看等操作。(6)教学评价模块教学评价模块主要负责进行学生用户对所属体育课程及教师的量化评价和质性评价,实现对体育教学活动情况的价值判断,包括教学评价题目设置、评教信息查询和教学评价结果分析等操作。(7)成绩管理模块成绩管理模块主要负责完成学期末各项成绩的整合,将各分项的情况进行分数量化并整体统计,包括各项分数规则设置、理论考试分数生成、考勤分数生成、课外跑步分数生成、教师用户对所授课程成绩情况查看修改和成绩单导出等操作。(8)数据查询模块数据查询模块主要负责进行各项基本数据的查询,包括用户个人信息查询、考勤情况查询、体测数据查询、课外跑步排名查询以及目标完成度查询等操作。(9)统计分析模块统计分析模块主要负责对数据表中各项数据进行汇总、呈现和分析的工作,包括成绩信息报表生成、各项信息导出、统计信息的可视化呈现以及打印等功能操作。平台的模块结构图如图1所示。

3数据库的设计创建

数据库是根据人们各种需要来存放管理各项数据的地方,在整个应用系统中起着举足轻重的作用。数据库设计的关键在于对于用户需求的详尽分析,将其抽象对应为一个完整的、便于维护的关系模型。随着近年来系统数据量的几何倍增,这对数据的存储乃至数据库的设计提出了更高的要求。数据库设计中容易存在与需求不符、字段设计不合理、数据完整性丧失、前期设计不重视等问题,这将直接影响到整个系统的性能[3]。本平台采用Mysql这种基于关系模型的数据库管理系统进行后台管理。

3.1设计方法

数据库的设计采用信息建模的实体-联系方法,即E-R(EntityRelationship)方法。它提供了表示实体、属性、联系的方式,是用以描述现实世界的概念模型。其中实体对应现实中的真实对象或抽象概念,同类实体型具有相同的性质属性。根据前面需求分析,高校体育教学工作智慧管理平台主要涉及的实体有教师、学生、学院、课程、体测项目、跑步、理论考试、教学评价等。属性是实体所具有的某种特性,一个实体由多种属性来描述。历数上述实体的各项属性,例如课程的主要属性有课程代码、课程名称、任课教师、上课时间、上课地点、开课学期、课程人数、课程所属单位和课程简介等。联系是实体与实体间互相连接的方式,即为关系,主要有一对一联系(1:1)、一对多联系(1:N)、多对多联系(M:N)这三种类型。例如学生与课程即为多对多联系,学院和教师则为一对多联系等。

3.2数据表建立

设计数据表时,应该在根据实际需求设计的同时满足数据库的延展性,将不同数据用不同数据表存储,并建立对应数据字典,保证用户数据查询的方便快捷。数据表中字段也应根据需求设计为长度最小的数据类型,避免因为设计不合理导致在数据量增大的情况下大量占用内存资源,使得数据库效率低下。同时要将前面实体间建立的联系转化为关系,并将关系进行规范化处理,达到实际可用的关系模式所满足的最低范式3NF(ThirdNormalForm)[4]。高校体育教学工作智慧管理平台数据库规范化处理后的主要关系模式有:用户信息(用户编号、姓名、性别、身份证、生日、民族、所在地址);修学课程(课程编号、课程名称、任课教师名、课程时间、授课地点、所属学期编号、课程活动编号、所属学院编号、课程类型、课程限制人数、课程起止日期);课程考勤规则(数据编号、总有效次数、最低签到有效次数、作弊监测标志、计分类型、课程/活动考勤、学期编号、自定义扣分、几次缺勤扣分、初始分数);班级信息(数据编号、所属学院编号、年级编号、班级名称、学生编号);考勤分数(数据编号、考勤用户编号、考勤活动编号、活动类型、学期编号、开启签到次数、用户签到次数、一次签到次数、二次签到次数、签到作弊次数、请假次数、考勤分数、有效签到次数、签到总次数);理论考试设置(数据编号、所在学院、学期编号、考试项目编号、开考时间、结束时间、单选题个数、多选题个数、判断题个数、答题时间、题目分数);理论考试题目(数据编号、题目类型、题干、选项描述、答案、使用题目次数、答对次数、选项被选次数、是否使用);理论考试答卷(数据编号、所属学院、学生编号、题目编号、学期编号、试卷详情、答题起始时间、提交时间、试卷得分、作答耗时);跑步信息(数据编号、跑步用户编号、有效距离、有效次数、跑步类型、跑步耗时、跑步得分、学期编号);体测环境(数据编号、测试名称、测试关联班级编号、关联教师编号、测试方式、设备名称、测试时间);体测信息(数据编号、用户编号、身高cm、体重kg、BMI得分、肺活量、肺活量得分、立定跳远cm、立定跳远得分、引体向上/仰卧起坐个数、引体向上/仰卧起坐得分、800/1000米时间、800/1000米得分、50米时间、50米得分、坐位体前屈cm、坐位体前屈得分、加分项、加分备注、最终得分、左眼视力、左眼屈光、右眼视力、右眼屈光);教学评价题目(数据编号、关联学院、关联项目、学期编号、评教题目类型、题干、选项、数据状态);教学评价结果(数据编号、评教学院、评教学生编号、评教课程编号、评教题目编号、评教答案)。在数据表设计时要注意数据表结构的设计,包括字段名、字段类型、字段约束条件、备注说明等内容。因为文章篇幅原因,本文仅以跑步信息数据表为例。

4结语

随着步入信息化阶段,互联网技术被应用在社会生产生活的方方面面,大量重复性、数据性的传统工作模式都被去纸化、信息化的互联网+模式替代。本文通过对平台使用对象和用户功能需求展开细致分析,完成了高校体育教学工作智慧管理平台的数据库设计。综合实际使用情况对系统不断完善和修正,平台的数据库设计已满足高校体育教学管理的基本需求。若后期还有相关功能需要拓展延伸,可在此设计方案基础上直接进行修改或添加。

参考文献:

[1]王红梅.移动互联网现状与趋势浅析[C]//中国通信学会信息通信网络技术委员会年会.2011.

[2]邓明亮."互联网+"教育环境下基于智慧校园的高校教育信息化建设研究[J].科技经济市场,2017(11):135-137.

[3]时学东.浅谈数据库设计在系统设计中的重要性[J].科教导刊-电子版(上旬),2017(3).

[4]吴锋珍.高校图书管理系统的数据库设计[J].湖南邮电职业技术学院学报,2016,15(02):32-35.

作者:陈健熊 邹琳 单位:中国民用航空飞行学院航空安全保卫学院

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