高職院校教學資料管理系統的設計與實現

王子龍 袁佳杰 王志勃 王啟坤

摘要：高職院校教學資料管理系統面向高職院校人才培養過程中存在的教學檔案管理難題，解決教學實施過程中課程教學大綱、PPT、教案、配套習題等資源的管理、共享、可持續更新等問題，實現教學過程資料的系統化管理，為課程建設提供可持續的資源支持，實現課程組內教學資源的共享?；赗BAC的用戶體系設計使得課程組成員、分院教學管理人員、教務處和質量監控人員可同步使用資源?；诮巧峙錂嘞夼c資源解決了由于課程負責人調換導致的課程資源重建難題。

關鍵詞： 高職院校教學資料管理系統;數據庫設計;spring boot;uni-app;rbac

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）12-0053-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1? 引言

高職院校教學過程中會產生諸如教學大綱、教學PPT、課程教案、配套習題、授課計劃等多種多樣的教學文檔，對這些文檔進行高效統一的管理能夠在很大程度上提高高職院校教學管理效率，打通高職院校教學管理的“最后一公里”。高職院校教學資料管理系統應運而生，其核心功能就是實現對教學過程中產生的各類文檔進行線上統一管理[1]。

為了使高職院校教學資料管理系統的設計能夠滿足高職院校教學實際需求，項目團隊以江蘇電子信息職業學院為主要研究對象，對高職院校的不同二級學院進行了充分的需求調研，對各二級學院教學過程特點進行了分析，提煉出了高職院校教學資料管理的共性需求，設計開發了一個基于RBAC的一套代碼可實現多端運行的高職院校教學資料管理系統。

教學資料管理是高校教學管理工作的一項重要內容，對學校教育的真實性以及為學校專業評估建設發揮著極大的作用[2]。高職院校教學資料管理系統上線運行后，可解決高職院校二級學院傳統教學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，無法方便共享，無法進行統計分析，無法利用數據分析方法發現數據之間隱含的內存聯系等諸多“老大難”問題[3]。高職院校教學資料管理系統的應用，將大幅度提高二級學院教學資料管理過程的數字化水平，使課程建設走上內涵式發展道路，為提高教學質量提供強有力的信息化手段。

2? 高職院校教學資料管理系統的技術選型

時代發展至今，信息技術充斥著人們生活的方方面面。當今社會不僅是信息社會，更是移動互聯的社會。隨著移動互聯技術的發展，各類智能終端層出不窮，現在人們應用信息系統已經不僅僅是在PC上使用，更多的是在智能終端上使用信息系統。因此高職院校教學資料管理系統的設計與開發就不得不考慮在智能終端上的使用。但智能終端種類繁多，運行的各類終端平臺眾多，如iOS、Android、鴻蒙、小程序、快應用、Web等，為每一種平臺開發一套高職院校教學資料管理系統代碼顯示是不現實的。所以，選擇一種跨平臺的前后端開發技術，實現開發一套高職院校教學資料管理系統前后端代碼后可運行在多種終端上就成為當務之急。

2.1 前端開發技術

為了滿足開發一套代碼可運行在多種終端上，項目團隊調研了多種跨平臺技術后發現在跨平臺的移動開發解決方案上主要分為基于自繪UI的混合式開發技術和基于JS銜接的混合式開發技術，其中基于自繪UI的混合式開發技術的典型代表則是Flutter，而基于JS銜接的混合式開發技術的典型代表是React Native和uni-app[4]。考慮到國內工業界主流的技術方案，結合高職院校人才培養的目的，最終選擇了uni-app作為系統的前端開發技術框架。

uni-app是一個由國內IT技術公司DCloud基于vue.js開發的可適配全部前端應用的框架，它可以實現開發者編寫一套代碼即可在iOS、Android、Web、微信、支付寶、百度、頭條、飛書、QQ、快應用等當前各種常見終端上運行，真正實現了“一套代碼，多端發行”的效果[5]。vue.js是在國內技術圈非常流行的前端開發技術，市場占有率大，具有跨平臺能力強，學習成本低，市場占有率大等眾多特點。高職院校教學資料管理系統使用uni-app作為前端開發技術，實現了通過一個系統的開發實踐鍛煉了參與項目的學生uni-app和vue兩種技術的實際應用能力，學生通過此項目的鍛煉為今后無縫融入企業實際工作奠定了基礎，很好地體現了高職院校人才培養的社會適應性。

2.2 后端開發技術

高職院校教學資料管理系統后端開發技術選擇了java技術棧，使用Spring Boot進行代碼框架的搭建。Spring Boot因為其開箱即用和約定優于配置的特點，而成為國內互聯網行業后臺開發技術的首選。Spring Boot采用JavaConfig的方式對Spring進行配置，并且提供大量注解，極大提高了后臺開發人員的工作效率，同時Spring Boot通過內置的servlet容器和actuator使項目的部署和監控都變得更加簡單[6]。

3? 高職院校教學資料管理系統架構設計

高職院校教學資料管理系統采用當前業界主流的前后端開發技術，基于RESTful API接口規范進行前后端分離設計與實現。系統架構設計如圖1所示。

高職院校教學資料管理系統采用分層思想進行架構設計，系統架構共分五層，分別為展示層、接口層、應用層、數據層、環境層[7]。展示層是直接與用戶進行人機交互的界面層，可以運行在PC端的WEB瀏覽器上，也可以運行在移動端的瀏覽器中;接口層、應用層、數據層是專為系統后臺進行的層次規劃，主要目的是增加系統代碼的可讀性，提高系統上線后的可維護性。環境層是整個系統的運行環境，系統上線時需基于環境層所需組件進行部署。系統各層次的主要作用如下。

1） 展示層

展示層通過uni-app框架使用element-ui進行界面設計，實現在電腦端和移動端的同步展示，用戶通過在界面上點擊相應按鈕觸發事件獲取系統后臺數據，展示層渲染完數據后以用戶友好的方式呈現在用戶眼前。

2） 接口層

接口層主要是實現系統前后臺之間的數據傳輸及各種安全訪問控制，數據采用JSON格式進行傳輸，遵循RESTful接口設計規范，在接口層主要完成數據路由、數據權限管控、接口管理、安全管理等功能，通過接口層對前述幾項功能實現統一管理，進一步實現代碼層面功能邏輯和業務邏輯的分離，提高了系統運行效率。此外，接口層還通過遵循RESTful接口規范的設計實現了系統前后臺之間的數據統一訪問。

3） 應用層

應用層以模塊化思想對系統功能進行模塊劃分，提高系統代碼的內聚性。在應用層根據系統業務特點，設計了教學資源管理、用戶角色管理、權限管理、課程建設管理、數據分析統計、系統管理等模塊。

4） 數據層

數據層以關系型數據庫MySQL作為主要的數據存儲系統進行數據存儲，考慮系統性能需要以Redis作為緩存系統存儲數據于內存中，提高系統響應效率。同時在數據層還應用了文件服務器，用于存儲用戶上傳的各類文件。

5） 環境層

環境層是整個系統的運行環境，環境層需要集成JVM虛擬機作為系統后臺的運行環境，整個系統推薦部署在Linux操作系統上或者部署于容器平臺上。

4? 高職院校教學資料管理系統設計與實現

4.1 功能設計

高職院校教學資料管理系統設計目的是實現高職院校教學過程中產生的教學資料的線上統一管理，所以各類教學文檔的管理是系統的重要功能，同時系統要上線運行還需要配備完整的用戶管理及系統監控等功能。根據需求調研分析的結果高職院校教學資料管理系統分為教學資料管理、用戶角色管理、權限管理、課程建設管理、數據統計分析、系統管理共計六大功能模塊。各模塊設計詳細功能設計如圖2所示。

1）教學資料管理

教學資料管理是系統的核心功能，實現了高職院校教學過程中產生的幾乎全部教學資料的線上管理，以教學資料類型為依據又分了教學大綱、課程PPT、教案、習題、授課計劃等幾個維度，涵蓋了對應資料的上傳、查詢、刪除、編輯、下載、在線預覽等功能。

2）用戶角色管理

用戶角色管理是組成系統的重要內容，系統基于RBAC理念進行設計實現，系統中所有功能和權限的分配都是基于角色進行的，用戶登錄系統后必須擁有相應角色才能在系統中進行操作，實現了系統功能與用戶的解耦，避免了因為教職員工的離職導致系統中相應教學資料無法使用的情況的出現。系統中不存在沒有角色的用戶。

3）權限管理

權限管理分為菜單權限和數據權限兩部分內容，菜單權限用來控制擁有不同角色的用戶登錄系統后可看到的系統功能項，數據權限是控制不同角色用戶對系統中教學資料等數據的增刪改查的權限，只有分配了擁有相應權限的角色的用戶才能進行相應操作，沒有分配相應權限角色的用戶無法對數據進行相關操作。

4）課程建設管理

課程建設管理分為課程組管理、課程庫管理、課程負責人管理，通過課程建設管理功能高職院校教學資料管理系統可以動態設置課程負責人，同時以課程組為粒度進行課程資料的管理，實現課程組內教學資料的共享，以更加精細化的方式助力高職院校課程建設。

5）數據統計分析

數據統計分析是專業方便學校相關教學管理部門而設計的功能，通過此功能可以促進相關管理人員更加詳細地了解高職院校課程建設情況，為準確的課程評估提供科學依據，初期設計以教學資料類型為維度進行數據分析，后期可以加入大數據分析相關功能，挖掘數據價值。

6）系統管理

系統管理功能主要包括密碼修改、退出系統、性能監測，其中性能監測是重點。性能監測主要監測高職院校教學資料管理系統本身的性能指標，從資源指標和系統指標兩個層面進行系統性能監測，便于系統運維人員及時了解系統線上運行狀態。

4.2 數據庫設計

高職院校教學資料管理系統數據庫核心采用關系型數據庫進行表結構設計，良好的數據結構設計是系統建設的基礎[8]。根據需求調研分析及系統功能設計，在關系型數據庫層面設計了用戶表、角色表、操作表、資源表、用戶角色表、權限表、角色權限表、組織機構表、教學資料表、課程表、課程庫表、課程組表等12張關系型數據庫表，為了提供系統響應效率根據系統需求還設計了一些基于Redis的內存數據表。其中教學資料表的表結構設計如表1所示。

4.3 系統實現

高職院校教學資料管理系統前端使用uni-app作為頁面開發的主要框架，以element-ui作為界面UI，搜索框和彈出框采用uView實現，后臺使用Spring Boot作為主要框架，結合了MyBatis數據庫中間件、MySQL數據庫和Redis緩存數據庫實現整個系統的全部功能。系統在PC端和移動端實現效果如圖3和圖4所示。

5? 結論

高職院校教學資料管理系統采用分層設計思想根據業務功能按模塊進行設計，基于RBAC對系統進行訪問控制層面的安全設計，通過使用uni-app進行前端頁面開發實現了“一套代碼，多端運行”的效果。通過高職院校教學資料管理系統實現了高職院校教學過程資源管理方式從線下到線上的轉變，通過“互聯網+管理”的新型管理方式實現了高職院校教學過程管理的管理方法創新，提高了教學管理水平與效率。通過項目的實踐，鍛煉了學生的實際軟件開發能力，培養了學生的團隊協作能力。未來，系統將在兼容更多的移動終端，如小程序、Android、iOS等。

參考文獻：

[1] 劉鴻沈，洪憶蓮.基于Web的高職院校教學資料管理系統設計與實現[J].數字技術與應用，2016（04）：163-165.

[2] 彭燦華.基于.net core+vue框架的教學資料管理系統設計與實現[J].無線互聯科技，2021（10）：65-66，100.

[3] 鄭紅霞. 高職院校教學評估資料管理系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2011.

[4] 廖黎莉，王磊，李太，等.基于uni-app框架的校園極簡生活跨平臺移動應用的設計與實現[J].無線互聯科技，2021，18（12）：38-40.

[5] 劉秋蘭，張靜.基于uni-app框架的專本通應用軟件設計與實現[J].電子制作，2021（23）：57-59.

[6] 劉森.基于uni-app的移動集團專線售前支撐系統的設計與實現[D].洛陽：河南科技大學，2019.

[7] 張曉明.基于uni-app和Android的學生手機管控系統的設計與實現[D].蘭州：蘭州大學，2020.

[8] 張琦.基于uni-app的跨平臺數字教材系統研發[D].北京：北京印刷學院，2021.

【通聯編輯：朱寶貴】