基于SpringBoot的高校教材管理系統的設計與實現

向兵 董曉紅

摘要：傳統的高校教材管理存在著復雜煩瑣并且效率低下的問題，而且各高校教材管理的業務需求存在較大的差異，難以采購符合實際需求的教材管理系統。因此根據呼倫貝爾學院教材管理的實際情況，基于 SpringBoot框架技術設計開發了一套完整的高校教材管理系統。該系統主要實現了教材的征訂管理、分發管理、教材費用統計管理等功能，使學校的教材管理工作更加科學高效。

關鍵詞：教材管理;系統設計;SpringBoot

中圖分類號：TP311.52? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）14-0012-04

1 引言

高校的教材管理工作是整個教學管理過程中的一項重要工作，隨著高校信息化建設的不斷完善，目前仍然有許多高校的教材管理工作采用人工的方式管理，存在信息化、自動化程度不夠的問題[1-4]。即便已有一些上市的教材管理系統，但是由于高校教材管理業務需求的差異，難以實現通用的教材管理系統。作為高校教學管理中的重要一環，實現教材的信息化管理對提高教學管理水平、確保教學質量具有重要意義[5-8]。因此，利用先進信息技術構建適應高校業務需求的教材管理系統是一項亟待解決的重要課題。

2 系統介紹

本研究根據呼倫貝爾學院教材管理的實際需求，基于SpringBoot框架開發了一套完整的教材管理系統。該系統經過兩年多來不斷地完善與改進，已經形成一套相對比較成熟完善的高校教材管理系統，并且在穩定性和可靠性方面也已經有了很好的保障。

學校的教材管理工作主要是通過教師提供教材需求計劃，院系審核相應的數據之后匯總到教務處教材科，由教材科負責統一采購分發教材。系統的整體工作流程如下：1）教務管理人員每學期在教務系統中完成教學計劃錄入工作之后，下載本學期全校的教學計劃數據導入到本系統中;2）教師登錄系統，添加訂書單信息，教師用戶只需要選擇相應的課程錄入ISBN代碼即可實現教材的訂購功能;3）教研室主任負責審核本教研室教師的教材訂單，核對學生教材數目等信息;4）院系管理員審核匯總本院系的教材訂單，報送紙質版訂單至教材科存檔;5）教材科負責采購分發教材，由于學校跟新華書店合作采購，購買的教材直接從新華書店送至二級學院，所以本系統功能中不包含學校入庫、出庫的操作，而是采用記錄二級學院領取教材實際數目的方式生成相應的結算清單;6）學生畢業時核對每名學生的費用和班級的整體費用統計。

3 總體設計

1）系統架構設計

本系統根據教材管理的需求總體設計了四大類管理功能，系統的整體架構如圖1所示。其中包括用戶管理功能負責本系統中所有用戶信息的維護，基礎數據管理功能主要由管理員導入每學期的課程、部門和班級數據，訂書單管理由教師填寫教材信息之后審核匯總生成每學期的訂書單，領書單管理根據每學期分發教材的實際情況記錄學生領取教材的具體數目，根據實際領取情況生成與新華書店對應的結算清單和其他的費用統計報表。

2）功能模塊設計

①用戶權限模塊

系統中的用戶主要分為三類，包括管理員、教師、學生，用戶在登錄界面選擇對應的角色登錄。對于管理員設計了學校管理員、院系管理員、教研室主任三種不同的用戶權限（如圖2所示），其中學校管理員擁有系統的全部權限，包括基礎數據的維護、用戶信息導入等全部功能，院系管理員擁有本部門用戶、訂書單和領書單管理的權限，教研室主任只擁有訂書單管理的權限，其中教師在訂購教材時，如果是公共課類型以及班級數比較多的教材，可以由教研室主任直接添加對應的訂書單即可。本系統采用Shiro框架實現用戶權限的管理，Shiro框架是一種可以幫助用戶完成認證、授權、加密、會話管理等功能的輕量級安全框架，可以大量減少開發人員的工作量。

②教材訂購模塊

教師角色的教材訂購功能，根據教師當前學期的教學計劃安排選擇一門課程，系統自動填寫專業、班級、學生人數信息。然后填入教材的ISBN代碼，系統使用該ISBN代碼在歷史數據庫中檢索該教材的信息，如果已存在該教材，會自動把相應的教材信息填寫到當前頁面，若系統中暫時沒有相關信息，則需要教師從網絡上查找該教材的相關信息手動錄入。管理員角色在訂購教材時課程信息、專業、班級、學生人數信息需手動錄入，教材信息的填寫跟教師角色的填寫相同。教材訂購模塊的整體流程如圖3所示。

③教材領取模塊

教材領取功能設計了手動方式和自動方式兩種領取功能。教材的手動領取功能主要由院系管理員在學生領取教材時添加領書單，默認選擇當前學期進行領書，然后選擇領書的學生范圍和年級，系統共設計五種領取范圍，包括專業、班級、學院、全校、學號，其中全校的領取范圍只有學校管理員可以使用，最后輸入要領取教材的ISBN，若該ISBN對應不同部門、專業的教材，選擇本專業授課教師訂購的教材。教材的自動領取功能，根據教師訂購教材時選擇的班級自動完成對應班級學生領書記錄的添加。教材領取模塊的整體流程如圖4所示。

3）數據庫設計

本系統共設計使用12張表，其中用戶表包含管理員、教師、學生3張表，角色資源3張表，其他表包括部門、班級、課程、日志、訂書單（Textbook）、領書單（Orders）表。由于表結構字段數據較多，文中只展示部分表結構（如圖5所示），其中訂書單表中記錄教材的詳細信息，還有教師信息、班級代碼、學院代碼、訂購學期等重要信息，教材狀態信息字段用整型數據表示審核狀態;領書單表只需記錄學生對應領取教材的id即可，根據領書單表就可以查看各種統計報表;學生表中包括學號、姓名、所在年級、部門、專業、班級代碼等基本信息，學生狀態表示是否參加領書。

4 系統實現

1）系統環境

本系統采用Java語言設計開發的Web軟件，系統基于MVC的設計模式架構并實現了前后端的分離。系統后端使用了SpringBoot、Shiro、Ehcache等框架，前端采用Thymeleaf、BootStrap、AdminLTE等框架。使用輕量級的MySql作為本系統的數據庫，利用Mybatis框架訪問MySql，Mybatis作為一款優秀的持久層框架，它支持自定義 SQL、存儲過程以及高級映射，幾乎免除了所有的 JDBC 代碼以及設置參數和獲取結果集的操作。系統使用IDEA作為主要開發工具，并使用Maven作為jar包管理工具，最終利用IDEA把系統以jar包的形式打包部署在Linux服務器上。6614696C-949E-448D-B7F8-D701A45A26B1

2）系統登錄實現

本系統共有管理員、教師和學生三種類型的用戶，基于Shiro認證框架自定義AdminRealm、TeacherRealm、StudentRealm三個不同的登錄模塊，用戶在登錄界面上選擇對應的用戶類型（如圖6所示），根據獲得的用戶類型在LoginController中按對應的模塊實現登錄跳轉。其中登錄過程中密碼的校驗交給Shiro的SimpleAuthenticationInfo進行處理，系統的密碼使用3次MD5算法迭代，并作隨機加鹽處理以增加密碼的安全性。

3）訂書單管理實現

①添加訂書單

在添加訂書單時，用戶輸入完ISBN碼鼠標離開輸入框時對ISBN碼進行校驗是否標準的ISBN碼，通常標準的ISBN都由10位或13位數字構成，但對于沒有ISBN的自編教材，以學校內部編號對教材進行編碼，系統不進行ISBN檢測。校驗完ISBN之后，在歷年的訂書單數據庫中查詢ISBN，若查找成功則返回相應數據到前端頁面上，如圖7（a）所示。教師添加訂書單時只需要選擇本學期所教課程，班級等相關信息自動補全，選擇多個課程的時候學生訂購冊數自動累加，管理員訂購教材的時候課程等相關信息需手動填寫。

②審核訂書單

訂書單審核功能由院系管理員對本部門的教材訂購信息進行審核，訂書單無誤的情況下可以使用的“審核通過”按鈕完成批量審核（如圖8所示），有誤的訂書單需要單條數據進行修改審核，審核的狀態包括未審核、審核通過、審核未通過、重新訂購、不訂購五種狀態，然后教師根據相應的審核狀態重新修改訂書信息。

③訂書單下載

在訂書單下載頁面中，用戶選擇下載的學期和教材的審核狀態，使用EasyPoi完成Excel數據下載，下載的訂書單中包含教材名稱、出版社、ISBN等訂購教材的相關信息，如圖9所示，最后學校將本學期審核通過的所有訂書單信息下載報送新華書店進行采購。

④價格校正

由于教師在錄入教材信息的時候，教材的價格很可能不準確，因此本系統未讓教師錄入價格，而是通過學校管理員把新華書店跟學校進行對接的準確價格數據導入到本系統中，因此在系統中添加了價格校正的功能，導入的數據只需要包含ISBN和價格信息即可。

4）領書單管理實現

①自動領書

教師在訂書的時候選擇的課程中對應有班級代碼，選擇多個班級時班級代碼以逗號分隔存放在訂書單數據表的class_codes字段中，因此用戶在選擇訂書單實現自動領書時，即根據班級代碼獲取學生學號執行批量領書單生成。

②添加領書單

添加領書單首先選擇領書學期和相應的領書范圍（如圖10所示），領書范圍更改時對應的年級、專業等信息清空重新選擇，根據領書范圍獲取學生學號，然后輸入ISBN，選擇對應教材獲取ID，構造領書單列表批量插入數據庫。

③領書單下載

領書單下載頁面可以按年級、班級、學期三類信息實現領書單統計數據的下載，年級和班級的下拉列表中包含全部年級和全部班級，該下載功能同樣使用EasyPoi實現。通過領書單下載功能可以查看全校所有班級每學期的教材實際領取情況，便于學校和院系管理員統計教材的實際領取數目，下載的領書單統計信息如圖11所示。

④領書單鎖定

領書單鎖定功能用于每學期全校完成領書的操作之后，把所有的領書記錄鎖定，不讓院系級管理員修改領書記錄，但可以繼續添加新的領書記錄，若某些數據在鎖定之后需重新修改，可由學校管理員針對相關記錄取消鎖定即可。

⑤班級費用明細下載

系統可以查看單個學生的教材費用和班級整體的教材費用，用于畢業生的教材費審核。班級教材費明細用以統計班級每名學生實際領取教材的費用，明細如圖12所示，在畢業審核時根據學生入學時預交的教材費用進行補退處理。

⑥領取狀態統計

領取狀態統計的功能主要用于統計每一門教材的實際領取情況，比如公共課教材涉及多個院系可以通過該功能實現統計，該功能跟領書單下載功能中的統計方式略有不同，后者主要針對的是班級的領取情況統計，本功能主要針對某一本教材的統計，便于跟新華書店進行結算。領取狀態的統計信息如圖13所示。

5 結束語

根據學校的教材管理工作的實際需求，基于SpringBoot框架技術設計研發了適用于高校的教材管理系統，該系統能夠很大程度上提高教材管理工作的管理水平，大大減少教材管理人員的工作量，同時也提高了教材征訂工作的效率。系統主要實現了教材訂購、教材分發管理、教材費用統計等主要功能，經過兩年多的迭代升級，該系統不斷完善，在用戶界面、易用性上都進行了人性化的設計，安全性、穩定性也都得到了有效的保障。

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收稿日期：2022-03-09

作者簡介：向兵（1987—），男，講師，碩士，研究方向為網站設計與開發、圖形學;董曉紅（1984—），女（蒙古族），講師，碩士，研究方向為數字藝術設計。6614696C-949E-448D-B7F8-D701A45A26B1