李軍，袁藝標，董曉宇

摘 要：為了本科教學審核評估及時獲取教學信息，完善高校教學質量保障體系，提高教學質量，應用Delphi軟件設計、開發(fā)了機能實驗教學信息管理系統(tǒng)，介紹了該系統(tǒng)的功能、結構特點及其應用。

關鍵詞：審核評估；Delphi；管理系統(tǒng)

中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）21-0161-04

Abstract： Delphi software is applied to design and develop the management system of teaching information on the functional experiment to acquire the teaching information for assessment and improve the quality guarantee system of teaching activities in higher universities and colleges and thus enhance the teaching quality. This article introduces the function， structure character and application of the management system.

Keywords： examination and assessment； Delphi； management system

國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）指出，要建立健全教學質量保障體系，改進教育教學評價。促進高等學校走以提高質量為核心的內涵式發(fā)展道路，教學評估是關鍵抓手。

高等學校本科教學工作審核評估重點是考察學校的本科教學質量，強化教學質量保障體系的運行和建設。審核評估以學校自評為基礎，因此高校要建立教學管理信息系統(tǒng)，收集傳遞各種教學信息資源，為審核評估提供方便快捷的手段。機能實驗教學作為高等醫(yī)學院校教學的重要部分，日常教學管理目前還是按照教學計劃，由教師手工完成，遇有檢查評估難于及時提供信息和實行高效的管理，尤其是審核評估還需要數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。教學工作審核評估實質上是教學質量的管理控制，20世紀50年代，美國質量管理大師約瑟夫·朱蘭在《質量控制手冊》中提出，大多數(shù)影響質量的問題由關鍵少數(shù)因素決定，也就是所謂的二八定律，我們針對審核評估所要評估的要點，確定那些影響教學質量的關鍵信息，采用Delphi軟件設計、開發(fā)了結構合理、使用方便的實驗教學信息管理系統(tǒng)。優(yōu)化了管理過程，實現(xiàn)了機能實驗教學科學、規(guī)范、動態(tài)的管理。

一、系統(tǒng)設計環(huán)境

Delphi是一個優(yōu)秀的面向對象的程序設計（Object-Oriented Programming，OOP）開發(fā)環(huán)境，本設計在Windows下以Delphi7.0作為前端開發(fā)工具，以Microsoft Access作為后臺數(shù)據(jù)庫服務器，通過分析機能實驗教學的全過程，對實際應用領域進行調查研究，參考各種資料進行數(shù)據(jù)庫編程，設計數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)以實現(xiàn)機能實驗教學信息的管理。

Delphi是一種全新的可視化軟件開發(fā)工具，它整體上小巧精短，然而其功能卻可以和龐大的Visual C++媲美；它易學易用，如同VB、PB，被稱為第4代編程語言（4GL）；它在數(shù)據(jù)庫存取功能、豐富的控件庫等許多方面有其優(yōu)點和先進性；Delphi支持BDE、ODBC和ADO等幾種數(shù)據(jù)引擎，可以訪問多種數(shù)據(jù)格式。

Delphi 7不僅是一種流行的程序設計語言，同時也是一種功能強大的數(shù)據(jù)庫應用程序開發(fā)平臺。利用Delphi 7可以方便地設計出數(shù)據(jù)庫應用程序，對于簡單的數(shù)據(jù)庫桌面應用程序，利用Delphi本身提供的組件，甚至不需要編寫一行代碼就能實現(xiàn)。

Delphi 7強大的數(shù)據(jù)庫處理功能的具體表現(xiàn)之一，就是它能訪問和操作多種類型的數(shù)據(jù)庫。在開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用程序時，可以通過BDE（Borland Database Engine）或者ADO（Active Data Object）來訪問各種數(shù)據(jù)源。

完整的Delphi 7集成開發(fā)環(huán)境（IDE）主要由主窗口、窗體設計器、對象樹形瀏覽器、對象觀察器、代碼編輯器和代碼瀏覽器組成。

基于兩層的數(shù)據(jù)庫應用程序的結構中，均涉及ODBC（Open DataBase Connectivity，開放的數(shù)據(jù)庫互連），它是一種訪問數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一界面標準。通過ODBC，數(shù)據(jù)庫應用程序不需要考慮不同數(shù)據(jù)庫的格式，而采用統(tǒng)一的方法去使用數(shù)據(jù)庫。

ODBC是Windows開放服務體系（WOSA）的一部分，是數(shù)據(jù)庫訪問的標準接口。使用這一標準接口，可以不關心具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）的細節(jié)，而只要有相應類型數(shù)據(jù)庫的ODBC驅動程序，就可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪問。ODBC的界面一致性使得它實現(xiàn)了最大程度的互操作性。任何一個簡單的應用程序，都可以通過一套通用的代碼訪問不同的RDBMS平臺。

ODBC編程接口提供了極大的靈活性，可以通過這一個接口訪問不同種類的數(shù)據(jù)庫。而且，通過相應的ODBC驅動程序，可以方便地實現(xiàn)不同數(shù)據(jù)類型之間的轉換。

Delphi在對數(shù)據(jù)庫進行編程時，通常將數(shù)據(jù)訪問組件和用戶界面組件分開，即將數(shù)據(jù)訪問組件放在數(shù)據(jù)模塊中，將用戶界面組件放在窗體中，這樣能保證應用程序具有一致的用戶界面?；诳梢暬幊?，及數(shù)據(jù)庫方面的特長，從客戶機/服務器模式到多層數(shù)據(jù)庫結構模式，程序運行效率高，處理能力強，數(shù)據(jù)的安全性提高，系統(tǒng)設計處于良好的開發(fā)環(huán)境。

機能實驗教學信息管理系統(tǒng)對計算機系統(tǒng)硬件的要求并不高，占用的系統(tǒng)空間并不大，設計和使用時，采用目前基本配置的主流機型，或根據(jù)需要和可能采用基本配置以上的計算機系統(tǒng)，主頻2GHz以上，內存2GB以上，磁盤容量為100GB以上的硬盤，以及Windows操作系統(tǒng)是可以滿足需要的。

由于Delphi的一系列特點，其用戶交互能力強，應用軟件可移植性好，能夠表現(xiàn)出Windows圖形用戶界面的許多優(yōu)點，使用簡捷方便，適合多數(shù)教師與教學管理人員的計算機應用水平。

二、系統(tǒng)功能分析

計算機信息管理技術發(fā)展迅速，并且計算機信息管理日益顯示出許多優(yōu)點：首先，存儲量大；其次，查詢速度快；再次，管理規(guī)范，查找靈活；第四，通過技術手段，可降低管理信息如課程安排、考試成績的出錯率，安全性高；第五，計算機信息網(wǎng)絡迅速發(fā)展，信息傳遞方便快捷。因此，計算機信息管理技術已應用于許多領域。

在具體的技術實現(xiàn)上我們運用“自上而下地總體規(guī)劃，自下而上地應用開發(fā)”的策略，進行開發(fā)一個教學信息管理系統(tǒng)的全過程。通過分析本部門教學管理流程，創(chuàng)建了一套行之有效的計算機管理信息系統(tǒng)的方案。

整個系統(tǒng)從符合操作簡便、界面友好、靈活、實用等的要求出發(fā)，實行機能實驗教學全過程的管理，進行常用的數(shù)據(jù)處理、傳遞及分析，考察關鍵信息，為教學審核評估提供依據(jù)。根據(jù)系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，按照結構化程序設計的原則，可以將整個系統(tǒng)劃分為若干個功能模塊：系統(tǒng)用戶管理；實驗教學管理；實驗室管理。

系統(tǒng)用戶管理包含系統(tǒng)初始化、用戶登錄認證、密碼修改、用戶添加、用戶刪除、用戶信息修改等。系統(tǒng)啟動時執(zhí)行系統(tǒng)初始化；系統(tǒng)安裝后設定用戶權限；系統(tǒng)設定也是在安裝后一次設定完成。

實驗教學管理：

課程信息管理子模塊，包含：課程庫管理；課程安排；課程安排查詢；班級課表查詢；

考試成績管理子模塊，包含：考試成績管理；班級成績分析；學生成績查詢。

實驗室管理：

實驗室建設，包含：基本情況介紹；教學改革；代表性課件、成果；教學計劃；教學檢查；教學研究。

教學文檔管理，包含：上級文件；教學制度；教材；備課；預實驗；實驗報告與成績；資產(chǎn)計劃；報告總結；其他資料等。

人員管理，包含：工作安排；工作量統(tǒng)計；培訓與進修；

實驗室資源管理，包含：儀器管理；藥品管理；經(jīng)費管理；日常物資管理。

三、系統(tǒng)設計

在系統(tǒng)功能分析的基礎上，進行機能實驗教學信息管理系統(tǒng)的概要設計。概要設計的基礎是完成用概念數(shù)據(jù)模型表示數(shù)據(jù)及其相互間的關系，這種數(shù)據(jù)模型是不涉及具體數(shù)據(jù)庫的、與DBMS無關的、面向現(xiàn)實世界的、易于理解的數(shù)據(jù)模型，獨立于計算機的數(shù)據(jù)模型，獨立于計算機的軟硬件系統(tǒng)，與用戶進行交流十分方便。

概念數(shù)據(jù)模型關心的是如何完整、正確地反映客觀實際情況，不關心在數(shù)據(jù)庫中如何實現(xiàn)；這種數(shù)據(jù)模式能真實地反映用戶要求的實際情況，是一種容易被人們理解的直觀的數(shù)據(jù)庫結構模式；同時也是一種相對穩(wěn)定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模式，一般情況下很少變動。概念數(shù)據(jù)模型在用戶和設計者之間建立了橋梁，是設計數(shù)據(jù)庫結構的基礎。

概念結構設計中自頂向下的實體分析方法，即常用的實體聯(lián)系模型（簡稱E-R模型），對具體數(shù)據(jù)進行抽象加工，將實體集合抽象成實體類型。用實體間聯(lián)系反映現(xiàn)實世界事物間的內在聯(lián)系。E-R模型是建立概念數(shù)據(jù)模型的有力工具。

通過對機能實驗教學信息管理系統(tǒng)操作流程的分析，可以列出機能實驗教學信息管理系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結構，對應于實驗教學管理功能模塊，系統(tǒng)應設計的實體和屬性如下：

學生信息：學號、姓名、性別、出生日期、籍貫、所屬班級、所在系、入學時間、備注等。

班級信息：班級編號、班級名稱、所屬院系、班主任等。

課程信息：課程編號、課程名稱、學分、學時數(shù)、任課教師、課程說明等。

課程安排信息：課程編號、選課班級編號、上課地點、上課時間等。

考試成績信息：課程編號、學號、考試成績等。

實體和實體之間的關系E-R圖如下：

分析機能實驗教學信息管理系統(tǒng)的操作流程，可以構造系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖，從而構成業(yè)務總體流程。

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)為我們提供了一種把與我們的教學工作緊密相關的信息集合在一起的方法，它還提供了在某個集中的地方存儲和維護這些信息的方法。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要由三大部分組成：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS：它是專門負責組織和管理數(shù)據(jù)信息的程序）、 數(shù)據(jù)庫應用程序（它使我們能夠獲取、顯示和更新由DBMS存儲的數(shù)據(jù)）、數(shù)據(jù)庫（按一定結構組織在一起的相關數(shù)據(jù)的集合）。

一般來說，DBMS和數(shù)據(jù)庫應用程序都駐留在同一臺計算機上并在同一臺計算機上運行，很多情況下兩者甚至結合在同一個程序中，以前使用的大多數(shù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是用這種方法設計的。但是隨著DBMS技術的發(fā)展，目前的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用客戶/服務器模式?？蛻?服務器數(shù)據(jù)庫將DBMS和數(shù)據(jù)庫應用程序分開，從而提高了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的處理能力。數(shù)據(jù)庫應用程序運行在一個或多個用戶工作站（客戶機）上，并且通過網(wǎng)絡與運行在其他計算機上（服務器）的一個或多個DBMS進行通信。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是用于描述、管理和維護數(shù)據(jù)庫的程序系統(tǒng)，是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心組成部分。它建立在操作系統(tǒng)的基礎上，對數(shù)據(jù)庫進行統(tǒng)一的管理和控制。

DBMS中存儲了大量的數(shù)據(jù)信息，其目的是為用戶提供數(shù)據(jù)信息服務，而數(shù)據(jù)庫應用程序正是與DBMS進行通信，并訪問DBMS中的數(shù)據(jù)，它是DBMS實現(xiàn)其對外提供數(shù)據(jù)信息服務這一目的的唯一途徑。簡單地說，數(shù)據(jù)庫應用程序是一個允許用戶插入、修改、刪除并報告數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的計算機程序。數(shù)據(jù)庫應用程序在傳統(tǒng)上是由程序員用一種或多種通用或專用的程序設計語言編寫的，但是隨著多種面向用戶的數(shù)據(jù)庫應用程序開發(fā)工具的出現(xiàn)，這些工具可以簡化使用DBMS的過程，并且不需要專門編程。Delphi就是一種強有力的數(shù)據(jù)庫應用程序開發(fā)工具。

Delphi使用可視化的組件創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫應用，跟創(chuàng)建其它的非數(shù)據(jù)庫應用程序一樣，數(shù)據(jù)庫組件都具備一定的屬性，程序設計人員可以在設計過程中設置組件的多種屬性，也可以在程序運行過程中通過程序來設置組件的各種屬性。數(shù)據(jù)庫應用程序首先是利用Delphi提供的數(shù)據(jù)庫組件與BDE建立聯(lián)系，然后再通過BDE與數(shù)據(jù)庫聯(lián)系。BDE被自動地包含在Delphi中，因此，我們在創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫應用程序時，不必關心BDE的有關內容。

在Delphi組件板上有兩頁數(shù)據(jù)庫組件，數(shù)據(jù)訪問組件和數(shù)據(jù)控制組件用于開發(fā)數(shù)據(jù)庫應用程序。

數(shù)據(jù)訪問組件頁上提供了一組數(shù)據(jù)訪問組件用來訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。當要創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)庫應用時，首先在窗體中選擇一個數(shù)據(jù)訪問組件，然后為數(shù)據(jù)訪問組件設置有關的屬性，說明要訪問的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表以及表中的記錄等，數(shù)據(jù)訪問組件為數(shù)據(jù)控制組件與數(shù)據(jù)源建立一條通道。

數(shù)據(jù)控制組件頁上的組件，主要用于設計用戶界面，對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行瀏覽、編輯、插入、刪除等操作。因而數(shù)據(jù)控制組件常常又被稱為數(shù)據(jù)瀏覽組件，數(shù)據(jù)控制組件其實是在Standard頁上的標準部件的基礎上，相應地增加了數(shù)據(jù)瀏覽功能，使得它們能夠顯示和編輯數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)信息。

數(shù)據(jù)庫設計是對于機能實驗教學應用領域，設計優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫邏輯和物理結構，以滿足實驗教學信息管理的要求和數(shù)據(jù)操作要求，有效地支持應用系統(tǒng)的開發(fā)和運行。系統(tǒng)的E-R圖，通過優(yōu)化，可以設計出關系模式（即數(shù)據(jù)表）來存儲相應的信息，如用戶信息表存儲用戶信息，如下表1；用戶名一般用字母表示，便于用戶輸入，用戶姓名是用戶的真實姓名。實驗教學管理模塊實現(xiàn)教學信息的輸入、瀏覽、修改、刪除等功能。教學信息保存在相應的數(shù)據(jù)表中，通過數(shù)據(jù)表組件和數(shù)據(jù)導航組件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的瀏覽、添加、修改和刪除等操作。

各功能模塊的設計，適應機能實驗教學管理的特點；由于系統(tǒng)采用模塊化結構設計，大大降低了系統(tǒng)的復雜程度，易于維護。相關信息的數(shù)據(jù)維護只需到相應的信息表中進行數(shù)據(jù)更新即可。系統(tǒng)功能的增減也很容易，可以根據(jù)用戶的需要靈活配置，只需增減相應的功能模塊即可。

如主窗體界面設計如下，主窗口平臺主要實現(xiàn)對功能模塊的顯示和調用工作，打開主窗體（Formmain），設置窗體的有關屬性如下表2所示。

部分程序的實現(xiàn)

unit FormMain；

interface

uses

Windows， Messages， SysUtils， Variants， Classes， Graphics， Controls， Forms，

Dialogs， StdCtrls， Menus， DB， DBTables；

type

TfrmMain = class（TForm）

btnWelcome： TButton；

MainMenu1： TMainMenu；

mntCourse： TMenuItem；

mntCourseMaint： TMenuItem；

mntCourseArrange： TMenuItem；

mntCourseQeury： TMenuItem；

mntCourseClass： TMenuItem；

mntScore： TMenuItem；

mntScoreManage： TMenuItem；

mntScoreSP： TMenuItem；

mntScoreStudent： TMenuItem；

mntScoreClass： TMenuItem；

mntSystem： TMenuItem；

mntSysUser： TMenuItem；

mntSysSP1： TMenuItem；

mntSysAbout： TMenuItem；

mntSysSP2： TMenuItem；

mntSysQuit： TMenuItem；

dbCourseMIS： TDatabase；

procedure FormShow（Sender： TObject）；

procedure FormPaint（Sender： TObject）；

procedure btnWelcomeClick（Sender： TObject）；

procedure mntSysQuitClick（Sender： TObject）；

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end；

var

frmMain： TfrmMain；

implementation

{$R *.dfm}

procedure TfrmMain.FormShow（Sender： TObject）；

begin

dbCourseMIS.Connected ：=true；

Caption ：= Application.Title + ' - 主窗口'；

Width：=Width-2；

Height：= Height+3；

Font.Color：=clBlue；

end；

procedure TfrmMain.FormPaint（Sender： TObject）；

begin

Canvas.TextOut（300，100，'Hello My Friend！'）；

Canvas.TextOut（300，200，'歡迎使用"機能實驗教學信息管理系統(tǒng)"！'）；

end；

procedure TfrmMain.btnWelcomeClick（Sender： TObject）；

begin

Font.Color ：=clRed；

Refresh；

end；

procedure TfrmMain.mntSysQuitClick（Sender： TObject）；

begin

Close；

end；

采用Client/Server和Browser/Server復合型結構，主要工作在客戶機上進行，通過網(wǎng)絡向管理部門傳送數(shù)據(jù)，學校，院系和實驗教學中心通過共享方式瀏覽客戶端信息，提取統(tǒng)計分析結果，及時了解實驗教學的運行情況，實現(xiàn)動態(tài)管理，提高了實驗教學管理水平和管理效率；也減輕了網(wǎng)絡傳送和服務器的負擔。

四、結束語

經(jīng)過系統(tǒng)測試，機能實驗教學信息管理系統(tǒng)運行良好，通過應用，能夠實現(xiàn)系統(tǒng)設計的教學管理功能。由于本科教學審核評估強調的是構建高校自身的教學質量保障體系，而且審核評估首先是學校的自評，要取得教學質量的第一手資料，教學管理的科學、規(guī)范是基礎，實驗教學信息管理系統(tǒng)的應用，正是適應了這一現(xiàn)實需要，使得原來靠人力去處理實驗教學日常管理的情況得以改變，更重要的是教學部門之間，及實驗室與院校管理部門之間的信息上傳下達高效便捷，學?？梢约皶r了解實驗教學的運行狀態(tài)，并且，教學評估要獲取各種數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析也更方便；根據(jù)評估的要求隨時調取各種教學質量的關鍵信息，并且在平時的教學管理過程中就為評估做好了數(shù)據(jù)信息的準備，總之，軟件的應用使實驗教學管理更加科學、規(guī)范，為教學評估奠定了基礎。

參考文獻：

[1]方驥，謝慧敏，楊長春.基于Delphi的項目數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].中國管理信息化，2016（8）：37-38.

[2]孔英，胡潔，佟春光，等.構建高校教學質量監(jiān)控及保障體系的思考[J].中國高等醫(yī)學教育，2010（1）：40，64.

[3]楊玲，賈佳麗.本科教學審核評估視角下的教學質量管理體系初探[J].工業(yè)和信息化教育，2016（4）：6-12.

[4]杜慶鋒，鄭維揚，劉杰，等.應用Delphi7.0和Microsoft Access2000開發(fā)教學信息管理系統(tǒng)的探索[J].中國醫(yī)學教育技術，2005（2）：75-77.

[5]王珊，薩師煊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論[M].高等教育出版社，2014，9.

[6]張海藩.軟件工程導論[M].清華大學出版社，2008，2.

[7]侯太平，童愛紅.Delphi數(shù)據(jù)庫編程[M].清華大學出版社、北京交通大學出版社，2004，8.