高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王子龍 袁佳杰 王志勃 王啟坤

摘要：高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)面向高職院校人才培養(yǎng)過(guò)程中存在的教學(xué)檔案管理難題，解決教學(xué)實(shí)施過(guò)程中課程教學(xué)大綱、PPT、教案、配套習(xí)題等資源的管理、共享、可持續(xù)更新等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)教學(xué)過(guò)程資料的系統(tǒng)化管理，為課程建設(shè)提供可持續(xù)的資源支持，實(shí)現(xiàn)課程組內(nèi)教學(xué)資源的共享。基于RBAC的用戶體系設(shè)計(jì)使得課程組成員、分院教學(xué)管理人員、教務(wù)處和質(zhì)量監(jiān)控人員可同步使用資源?；诮巧峙錂?quán)限與資源解決了由于課程負(fù)責(zé)人調(diào)換導(dǎo)致的課程資源重建難題。

關(guān)鍵詞： 高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng);數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì);spring boot;uni-app;rbac

中圖分類號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2022）12-0053-03

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1? 引言

高職院校教學(xué)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生諸如教學(xué)大綱、教學(xué)PPT、課程教案、配套習(xí)題、授課計(jì)劃等多種多樣的教學(xué)文檔，對(duì)這些文檔進(jìn)行高效統(tǒng)一的管理能夠在很大程度上提高高職院校教學(xué)管理效率，打通高職院校教學(xué)管理的“最后一公里”。高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其核心功能就是實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的各類文檔進(jìn)行線上統(tǒng)一管理[1]。

為了使高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能夠滿足高職院校教學(xué)實(shí)際需求，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)以江蘇電子信息職業(yè)學(xué)院為主要研究對(duì)象，對(duì)高職院校的不同二級(jí)學(xué)院進(jìn)行了充分的需求調(diào)研，對(duì)各二級(jí)學(xué)院教學(xué)過(guò)程特點(diǎn)進(jìn)行了分析，提煉出了高職院校教學(xué)資料管理的共性需求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一個(gè)基于RBAC的一套代碼可實(shí)現(xiàn)多端運(yùn)行的高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)。

教學(xué)資料管理是高校教學(xué)管理工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容，對(duì)學(xué)校教育的真實(shí)性以及為學(xué)校專業(yè)評(píng)估建設(shè)發(fā)揮著極大的作用[2]。高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)上線運(yùn)行后，可解決高職院校二級(jí)學(xué)院傳統(tǒng)教學(xué)資料管理方式中采用電子文件管理存在的資料收集、保存、檢索困難，無(wú)法方便共享，無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，無(wú)法利用數(shù)據(jù)分析方法發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間隱含的內(nèi)存聯(lián)系等諸多“老大難”問(wèn)題[3]。高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)的應(yīng)用，將大幅度提高二級(jí)學(xué)院教學(xué)資料管理過(guò)程的數(shù)字化水平，使課程建設(shè)走上內(nèi)涵式發(fā)展道路，為提高教學(xué)質(zhì)量提供強(qiáng)有力的信息化手段。

2? 高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)的技術(shù)選型

時(shí)代發(fā)展至今，信息技術(shù)充斥著人們生活的方方面面。當(dāng)今社會(huì)不僅是信息社會(huì)，更是移動(dòng)互聯(lián)的社會(huì)。隨著移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，各類智能終端層出不窮，現(xiàn)在人們應(yīng)用信息系統(tǒng)已經(jīng)不僅僅是在PC上使用，更多的是在智能終端上使用信息系統(tǒng)。因此高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)就不得不考慮在智能終端上的使用。但智能終端種類繁多，運(yùn)行的各類終端平臺(tái)眾多，如iOS、Android、鴻蒙、小程序、快應(yīng)用、Web等，為每一種平臺(tái)開(kāi)發(fā)一套高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)代碼顯示是不現(xiàn)實(shí)的。所以，選擇一種跨平臺(tái)的前后端開(kāi)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)一套高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)前后端代碼后可運(yùn)行在多種終端上就成為當(dāng)務(wù)之急。

2.1 前端開(kāi)發(fā)技術(shù)

為了滿足開(kāi)發(fā)一套代碼可運(yùn)行在多種終端上，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)調(diào)研了多種跨平臺(tái)技術(shù)后發(fā)現(xiàn)在跨平臺(tái)的移動(dòng)開(kāi)發(fā)解決方案上主要分為基于自繪UI的混合式開(kāi)發(fā)技術(shù)和基于JS銜接的混合式開(kāi)發(fā)技術(shù)，其中基于自繪UI的混合式開(kāi)發(fā)技術(shù)的典型代表則是Flutter，而基于JS銜接的混合式開(kāi)發(fā)技術(shù)的典型代表是React Native和uni-app[4]?？紤]到國(guó)內(nèi)工業(yè)界主流的技術(shù)方案，結(jié)合高職院校人才培養(yǎng)的目的，最終選擇了uni-app作為系統(tǒng)的前端開(kāi)發(fā)技術(shù)框架。

uni-app是一個(gè)由國(guó)內(nèi)IT技術(shù)公司DCloud基于vue.js開(kāi)發(fā)的可適配全部前端應(yīng)用的框架，它可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者編寫一套代碼即可在iOS、Android、Web、微信、支付寶、百度、頭條、飛書(shū)、QQ、快應(yīng)用等當(dāng)前各種常見(jiàn)終端上運(yùn)行，真正實(shí)現(xiàn)了“一套代碼，多端發(fā)行”的效果[5]。vue.js是在國(guó)內(nèi)技術(shù)圈非常流行的前端開(kāi)發(fā)技術(shù)，市場(chǎng)占有率大，具有跨平臺(tái)能力強(qiáng)，學(xué)習(xí)成本低，市場(chǎng)占有率大等眾多特點(diǎn)。高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)使用uni-app作為前端開(kāi)發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)實(shí)踐鍛煉了參與項(xiàng)目的學(xué)生uni-app和vue兩種技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用能力，學(xué)生通過(guò)此項(xiàng)目的鍛煉為今后無(wú)縫融入企業(yè)實(shí)際工作奠定了基礎(chǔ)，很好地體現(xiàn)了高職院校人才培養(yǎng)的社會(huì)適應(yīng)性。

2.2 后端開(kāi)發(fā)技術(shù)

高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)后端開(kāi)發(fā)技術(shù)選擇了java技術(shù)棧，使用Spring Boot進(jìn)行代碼框架的搭建。Spring Boot因?yàn)槠溟_(kāi)箱即用和約定優(yōu)于配置的特點(diǎn)，而成為國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)后臺(tái)開(kāi)發(fā)技術(shù)的首選。Spring Boot采用JavaConfig的方式對(duì)Spring進(jìn)行配置，并且提供大量注解，極大提高了后臺(tái)開(kāi)發(fā)人員的工作效率，同時(shí)Spring Boot通過(guò)內(nèi)置的servlet容器和actuator使項(xiàng)目的部署和監(jiān)控都變得更加簡(jiǎn)單[6]。

3? 高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)采用當(dāng)前業(yè)界主流的前后端開(kāi)發(fā)技術(shù)，基于RESTful API接口規(guī)范進(jìn)行前后端分離設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖1所示。

高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)采用分層思想進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)架構(gòu)共分五層，分別為展示層、接口層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層、環(huán)境層[7]。展示層是直接與用戶進(jìn)行人機(jī)交互的界面層，可以運(yùn)行在PC端的WEB瀏覽器上，也可以運(yùn)行在移動(dòng)端的瀏覽器中;接口層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層是專為系統(tǒng)后臺(tái)進(jìn)行的層次規(guī)劃，主要目的是增加系統(tǒng)代碼的可讀性，提高系統(tǒng)上線后的可維護(hù)性。環(huán)境層是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，系統(tǒng)上線時(shí)需基于環(huán)境層所需組件進(jìn)行部署。系統(tǒng)各層次的主要作用如下。

1） 展示層

展示層通過(guò)uni-app框架使用element-ui進(jìn)行界面設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在電腦端和移動(dòng)端的同步展示，用戶通過(guò)在界面上點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕觸發(fā)事件獲取系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)，展示層渲染完數(shù)據(jù)后以用戶友好的方式呈現(xiàn)在用戶眼前。

2） 接口層

接口層主要是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)前后臺(tái)之間的數(shù)據(jù)傳輸及各種安全訪問(wèn)控制，數(shù)據(jù)采用JSON格式進(jìn)行傳輸，遵循RESTful接口設(shè)計(jì)規(guī)范，在接口層主要完成數(shù)據(jù)路由、數(shù)據(jù)權(quán)限管控、接口管理、安全管理等功能，通過(guò)接口層對(duì)前述幾項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)代碼層面功能邏輯和業(yè)務(wù)邏輯的分離，提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率。此外，接口層還通過(guò)遵循RESTful接口規(guī)范的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)前后臺(tái)之間的數(shù)據(jù)統(tǒng)一訪問(wèn)。

3） 應(yīng)用層

應(yīng)用層以模塊化思想對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行模塊劃分，提高系統(tǒng)代碼的內(nèi)聚性。在應(yīng)用層根據(jù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了教學(xué)資源管理、用戶角色管理、權(quán)限管理、課程建設(shè)管理、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)管理等模塊。

4） 數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL作為主要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，考慮系統(tǒng)性能需要以Redis作為緩存系統(tǒng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)于內(nèi)存中，提高系統(tǒng)響應(yīng)效率。同時(shí)在數(shù)據(jù)層還應(yīng)用了文件服務(wù)器，用于存儲(chǔ)用戶上傳的各類文件。

5） 環(huán)境層

環(huán)境層是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，環(huán)境層需要集成JVM虛擬機(jī)作為系統(tǒng)后臺(tái)的運(yùn)行環(huán)境，整個(gè)系統(tǒng)推薦部署在Linux操作系統(tǒng)上或者部署于容器平臺(tái)上。

4? 高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.1 功能設(shè)計(jì)

高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的是實(shí)現(xiàn)高職院校教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的教學(xué)資料的線上統(tǒng)一管理，所以各類教學(xué)文檔的管理是系統(tǒng)的重要功能，同時(shí)系統(tǒng)要上線運(yùn)行還需要配備完整的用戶管理及系統(tǒng)監(jiān)控等功能。根據(jù)需求調(diào)研分析的結(jié)果高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)分為教學(xué)資料管理、用戶角色管理、權(quán)限管理、課程建設(shè)管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)管理共計(jì)六大功能模塊。各模塊設(shè)計(jì)詳細(xì)功能設(shè)計(jì)如圖2所示。

1）教學(xué)資料管理

教學(xué)資料管理是系統(tǒng)的核心功能，實(shí)現(xiàn)了高職院校教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生的幾乎全部教學(xué)資料的線上管理，以教學(xué)資料類型為依據(jù)又分了教學(xué)大綱、課程PPT、教案、習(xí)題、授課計(jì)劃等幾個(gè)維度，涵蓋了對(duì)應(yīng)資料的上傳、查詢、刪除、編輯、下載、在線預(yù)覽等功能。

2）用戶角色管理

用戶角色管理是組成系統(tǒng)的重要內(nèi)容，系統(tǒng)基于RBAC理念進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)中所有功能和權(quán)限的分配都是基于角色進(jìn)行的，用戶登錄系統(tǒng)后必須擁有相應(yīng)角色才能在系統(tǒng)中進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能與用戶的解耦，避免了因?yàn)榻搪殕T工的離職導(dǎo)致系統(tǒng)中相應(yīng)教學(xué)資料無(wú)法使用的情況的出現(xiàn)。系統(tǒng)中不存在沒(méi)有角色的用戶。

3）權(quán)限管理

權(quán)限管理分為菜單權(quán)限和數(shù)據(jù)權(quán)限兩部分內(nèi)容，菜單權(quán)限用來(lái)控制擁有不同角色的用戶登錄系統(tǒng)后可看到的系統(tǒng)功能項(xiàng)，數(shù)據(jù)權(quán)限是控制不同角色用戶對(duì)系統(tǒng)中教學(xué)資料等數(shù)據(jù)的增刪改查的權(quán)限，只有分配了擁有相應(yīng)權(quán)限的角色的用戶才能進(jìn)行相應(yīng)操作，沒(méi)有分配相應(yīng)權(quán)限角色的用戶無(wú)法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)操作。

4）課程建設(shè)管理

課程建設(shè)管理分為課程組管理、課程庫(kù)管理、課程負(fù)責(zé)人管理，通過(guò)課程建設(shè)管理功能高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)設(shè)置課程負(fù)責(zé)人，同時(shí)以課程組為粒度進(jìn)行課程資料的管理，實(shí)現(xiàn)課程組內(nèi)教學(xué)資料的共享，以更加精細(xì)化的方式助力高職院校課程建設(shè)。

5）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析是專業(yè)方便學(xué)校相關(guān)教學(xué)管理部門而設(shè)計(jì)的功能，通過(guò)此功能可以促進(jìn)相關(guān)管理人員更加詳細(xì)地了解高職院校課程建設(shè)情況，為準(zhǔn)確的課程評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)，初期設(shè)計(jì)以教學(xué)資料類型為維度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，后期可以加入大數(shù)據(jù)分析相關(guān)功能，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值。

6）系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理功能主要包括密碼修改、退出系統(tǒng)、性能監(jiān)測(cè)，其中性能監(jiān)測(cè)是重點(diǎn)。性能監(jiān)測(cè)主要監(jiān)測(cè)高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)本身的性能指標(biāo)，從資源指標(biāo)和系統(tǒng)指標(biāo)兩個(gè)層面進(jìn)行系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)，便于系統(tǒng)運(yùn)維人員及時(shí)了解系統(tǒng)線上運(yùn)行狀態(tài)。

4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)核心采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，良好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)[8]。根據(jù)需求調(diào)研分析及系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)層面設(shè)計(jì)了用戶表、角色表、操作表、資源表、用戶角色表、權(quán)限表、角色權(quán)限表、組織機(jī)構(gòu)表、教學(xué)資料表、課程表、課程庫(kù)表、課程組表等12張關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)表，為了提供系統(tǒng)響應(yīng)效率根據(jù)系統(tǒng)需求還設(shè)計(jì)了一些基于Redis的內(nèi)存數(shù)據(jù)表。其中教學(xué)資料表的表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如表1所示。

4.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)前端使用uni-app作為頁(yè)面開(kāi)發(fā)的主要框架，以element-ui作為界面UI，搜索框和彈出框采用uView實(shí)現(xiàn)，后臺(tái)使用Spring Boot作為主要框架，結(jié)合了MyBatis數(shù)據(jù)庫(kù)中間件、MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)和Redis緩存數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的全部功能。系統(tǒng)在PC端和移動(dòng)端實(shí)現(xiàn)效果如圖3和圖4所示。

5? 結(jié)論

高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)采用分層設(shè)計(jì)思想根據(jù)業(yè)務(wù)功能按模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，基于RBAC對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)控制層面的安全設(shè)計(jì)，通過(guò)使用uni-app進(jìn)行前端頁(yè)面開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了“一套代碼，多端運(yùn)行”的效果。通過(guò)高職院校教學(xué)資料管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高職院校教學(xué)過(guò)程資源管理方式從線下到線上的轉(zhuǎn)變，通過(guò)“互聯(lián)網(wǎng)+管理”的新型管理方式實(shí)現(xiàn)了高職院校教學(xué)過(guò)程管理的管理方法創(chuàng)新，提高了教學(xué)管理水平與效率。通過(guò)項(xiàng)目的實(shí)踐，鍛煉了學(xué)生的實(shí)際軟件開(kāi)發(fā)能力，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。未來(lái)，系統(tǒng)將在兼容更多的移動(dòng)終端，如小程序、Android、iOS等。

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【通聯(lián)編輯：朱寶貴】