高校教材征訂系統的設計

摘 要：以高校教材管理信息系統開發為背景，論述了基于瀏覽器/服務器（B/S）模式、Java2平臺企業版（J2EE）中的Struts + Hibernate+Spring（SSH）框架的高校教材征訂系統的設計需求、技術工具以及設計要點。

關鍵詞：教材征訂系統；教育思想；建模語言

教材建設是改革教育思想、教學內容、教學方法不可忽視的環節，也是實現教育現代化的重要環節。教材征訂與管理是我國高校教學管理中一項很重要的工作，不僅事務性強、涉及面廣、重復性大，而且對工作質量要求很高。其中教材征訂系統是教務管理系統中的重要組成部分，是一項涉及多環節的復雜的系統工程。傳統的教材征訂工作一般采用手工或者半自動化的管理方式，許多如填寫訂單、入庫、出庫記錄等都要由管理人員手工填寫。這種管理方式在今天看來逐漸顯露出一些弊端，首先，管理人員短時間內處理大量數據時容易產生操作上的失誤；其次，信息查詢需依靠人員查找，不夠靈活方便；最后，傳統管理模式在數據收集、匯總等方面的效率提升潛力不足。隨著近年來各地高校發展迅速，教材征訂規模不斷擴大，使得傳統教材征訂管理模式日漸不堪重負。

隨著信息技術的發展與高校校園網的普及，利用計算機特別是利用網絡來對高校的教務工作，特別是教材的征訂工作進行管理，建立全面、通用、開放、實用和靈活的網絡管理體系已經成為可能和未來的必然趨勢。

一、需求分析

教材征訂系統的需求分析的目的是深入描述教材征訂系統功能和性能，確定教材征訂系統的約束和教材征訂系統同其他教務教學系統元素的接口細節，定義教材征訂系統的其他有效性需求。

需求分析階段研究的對象是教材征訂系統項目的用戶要求，是系統開發工作中最重要的環節之一，對教材征訂工作中的各項需求的深入理解是教材征訂系統開發獲得成功的前提條件，首先要對系統進行需求分析。

教材征訂系統的總目標是：在計算機網絡、數據庫和先進的開發平臺上，利用現有的軟件，配置一定的硬件，開發一個基于WEB的教材征訂系統，為高校教材相關單位和人員搭建一個教材信息平臺，從而通過網絡實現教材的征訂、管理、查詢等功能，進而達到減輕教務人員的工作強度，提高高校教學工作效率的目的，實現教材征訂的辦公自動化，為提高教學質量做出貢獻。

教材征訂系統的最終目標是要實現教材征訂管理的信息化、科學化、高效化和流程化。根據對傳統教材征訂工作的調查以及與教材征訂管理相關教務人員的交流，經過系統分析研究后得出該系統應具有如下功能：

1.基本信息管理功能

該功能可以維護教材的相關信息，如教材名稱、版本、出版社、供應商等。學生的相關信息，包括名字、班級、院系、學號等。教務人員的相關信息，包括部門、職務、院系等。系統管理人員通過該系統，能夠對上述信息進行管理與維護。

2.教材需求管理功能

包括學生需求和教師需求兩個部分。需求由任課教師或教學秘書進行統計，并在系統中輸入該門課程采用的教材及具體數量，并將數據整理后匯總給教材征訂人員。

3.采購與入庫管理功能

包括采購和入庫兩個功能。對單一教材，查詢庫存數量、學生與教師需求數量，得出是否采購的結論，如需采購，得出具體的采購數量。每一次教材入庫，應錄入相應的數據，使得教材庫存數量及時更新，保持準確。

4.零售與出庫管理功能

分別為零售、班級領用、教師領用三部分。零售，即相關需求人員可單獨購買教材。班級領用，是以班級為單位的零售功能的統合，并且根據領用回饋具體到每一名學生是否領取了教材。教師領用，則是根據教學需求，教師領取具體數量的教材。教材在出庫后，系統自動更新該教材目前在庫的具體數量。

5.學生查詢功能

學生通過個人賬戶和密碼，可以登錄系統并查詢自己的領書情況以及書費、支出和結余。

6.其他功能

其他功能包括教材報損、庫存查詢、書費結算三個功能。教材報損功能可以錄入教材的報損信息。庫存查詢功能可以查詢每一種教材的入庫、學生領用、教師領用、零售、報損、當前庫存數量等信息。書費結算功能則根據學生各自的繳費和領書情況，計算該學生的書費結余。

二、技術及工具介紹

通過對教材征訂系統的需求分析，并得出具體的功能后，下面開始介紹建設教材征訂系統所需要的技術及工具。

1.統一建模語言（Unified Modeling Language，UML）

它被對象管理組織（Object Management Architecture，OMG）采納為標準建模語言，成為業界的標準。UML是一種定義良好、易于表達、功能強大且適用性強的建模語言，其中融入了軟件工程領域的新思想、新方法和新技術，成為面向對象技術學習中不可缺少的一部分。它不僅支持面向對象的分析與設計，還支持從需求分析開始的軟件開發的整個過程。

UML作為一種建模語言，在教材征訂系統開發過程中的作用，總結起來主要有以下幾個方面：

（1）UML作為一種建模語言，為開發者提供了一種易用的、具有可視化建模能力的語言，能夠簡化系統的開發工作，并進行有意義的建模互換。

（2）UML為面向對象建模語言的核心概念提供了可擴展性和規約機制。

（3）支持高級的開發概念。

（4）集成了優秀的開發實踐成果和經驗。

2.開發工具：SQL Server數據庫管理工具

SQL Server是Microsoft公司推出的SQL Server數據庫管理系統。該系統使用方便、可伸縮性好、與相關軟件集成程度高，并且具有良好的適應性，可以在運行Windows 98筆記本電腦到運行Microsoft Windows 2000的大型多處理器的服務器等多種平臺使用。

出于對高校教材征訂系統具體規模的考慮，Microsoft SQL Server 2000是比較理想的，基于服務器端的中型的數據庫。SQL Server 2000適合大容量數據的應用，在功能和管理上比較強。在處理大量數據保證效率的基礎上，后臺開發更加靈活，可擴展性強大。SQL Server 2000采用的是圖形化用戶界面，使系統管理和數據庫管理更加直觀、簡單。它有豐富的編程接口工具，為開發者進行程序設計提供了更大的選擇余地。

3.Eclipse編程工具

MyEclipse企業級工作平臺是對Eclipse IDE的擴展，利用它可以在教材征訂系統的開發工作中極大地提高工作效率。它的功能豐富且集成開發環境，包括編碼、調試、測試和發布功能，并且完整支持HTML，Struts，JSP，CSS，Javascript，SQL，Hibernate。

三、總體設計

1.體系結構設計

教材征訂系統使用B/S模式。B/S模式以Web技術為基礎，把傳統兩層C/S模式中的服務器部分分解為Web服務器和數據庫服務器，從而構成三層結構的客戶服務器體系。其工作原理是客戶端通過通用瀏覽器向服務器發出數據請求，服務器啟動相應的進程來響應該請求，并由服務器動態生成嵌入處理結果的超文本標記語言（Hypertext Markup Language，HTML）代碼返回給客戶機瀏覽器。

教材征訂系統的架構如下：

根據對系統所作的需求分析，規劃出本系統中使用的數據信息實體：

（1）教材信息實體包括：教材類別編號、教材類別。

（2）書籍信息實體包括：書號、作者、出版社、單價。

（3）書籍入庫信息實體包括：編號、類別、書號、入庫數量、入庫日期。

（4）學生用書出庫信息實體包括：出庫編號、院系、專業、班級、學期、書號、出庫數量、出庫日期。

（5）教師用書出庫信息實體包括：出庫編號、院系、年份、學期、書號、出庫數量、出庫日期。

在完成數據需求的分析和對數據庫的設計基礎上，實現數據庫的具體呈現，但由于一些數據表關聯太多，不利于查詢，所以對于一些數據表保留了適當的冗余。

編號表名說明

①tb_ZTLB 教材分類信息表

②tb_JCLB 書籍分類信息表

③tb_SJXX 書籍信息表

④tb_ZYCK 作業本出庫信息表

⑤tb_JCRK 書籍入庫信息表

⑥tb_XSYS 學生用書出庫信息表

⑦tb_JSYS 教師用書出庫信息表

2.模塊設計

通過對教材征訂系統的需求分析，可以將系統分為七個模塊：信息查詢模塊、教材申報管理模塊、個人信息管理模塊、教材科信息管理模塊、院系信息管理模塊、文件信息管理模塊及數據庫信息管理模塊。

3.關鍵問題及其解決方案

在系統的設計過程中，難免會遇到一些問題，可能有些問題無關緊要，但有些問題則會成為系統設計的關鍵問題，這些問題處理方式的不同會影響到后續開發工作的展開甚至是整個系統的成敗。

（1）加密算法。

對于一個系統而言，系統用戶賬號的安全性是不可忽略的問題。為防止用戶密碼明文泄露，需要對密碼進行加密處理后再存儲進數據庫。加密是對用戶負責的一種表現，可以防止部分用心不良的管理員盜用用戶賬號，同時也可以防止數據庫文件泄漏時密碼明文泄露，但加密算法的選擇卻成為設計上的一個問題。

通過查詢資料發現，常見的加密算法主要有MD5算法、RSA算法和DES算法等。DES算法的安全性隨著計算機的發展在日益減弱；RSA算法安全性較高，但是運行速度要比DES算法慢好幾倍；MD5加密算法具有較好的安全性，同時可以免費應用于商業領域，從而被廣泛使用。通過對比分析，最終決定采用MD5算法進行密碼的加密。

（2）數據庫恢復。

由于計算機系統軟件錯誤、操作人員的失誤及惡意破壞等原因，可以影響數據庫中數據的正確性，甚至破壞數據庫，使數據部分或全部丟失。因此，數據庫的恢復對于系統的安全性而言就成為一個不可忽視的問題。

在系統的前臺對SQL Server 數據庫進行恢復操作時，必須先斷開該數據庫的連接。經查閱大量資料，找到了一個比較好的方法。先將數據庫設置成脫機狀態再進行還原。一般而言，對數據庫恢復成功后，還必須重啟服務器。實現脫機設置的SQL語句如下：Alter Database Book Manage Set Offline With Rollback After 0，然后使用restore還原語句對數據庫進行還原。數據庫還原成功后，發現又出現了新的問題，其他服務無法使用，此時的服務器已無法響應，需要重新啟動。接著查閱資料，經過對比分析，選擇如下Java語句實現Tomcat服務器的重啟。需要注意的是，在進行重啟時必須保證系統服務中存在Tomcat 6的子服務。實現代碼如下：

Runtime.getRuntime（ ）.exec（“net start Tomcat6”）；

高校教材征訂系統采用SSH框架，構建了一個基于B/S體系結構的高校教材選訂系統，對實現教材選訂的現代化發揮了積極作用。

①在構思上，本系統符合在高校教材選訂系統的基本功能和設計要求。

②在技術上，使用Struts+Hibernate+Spring技術，使系統具有良好的可用性、可重用性、可維護性和可擴展性。

③在規范程度上，數據庫設計基本上達到了第三范式的要求，編程上也盡量規范化。

④在實現上，系統界面友好、直觀，更容易被人們接受。

⑤在安全性上，對用戶密碼進行加密處理，同時還可以對數據庫進行備份和還原操作。

教材征訂系統使教材選訂工作更加現代化、規范化，從而提高了工作人員的工作效率，降低了人工錯誤發生的幾率。

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作者簡介：房明，男，1967年生，1988年畢業于太原師范學院，館員。

編輯 李建軍