基于低代碼開發框架的職業院校信息化平臺的設計與實現

姚居文 李桂珍 孫睿濤 葉萌

摘要：該信息化平臺以開源的低代碼開發框架為基礎搭建，該框架采用前后端分離開發模式。前端以Element UI 為框架，后端以SpringBoot為框架，MySQL為數據庫。該系統主要分為兩個模塊：教職工模塊與學生相關模塊，通過權限管理方式為不同賬號分配不同功能，其中教職工管理模塊包括請銷假管理、財務報銷、獎助學金管理、技能大賽管理等；學生模塊包括助學金申報等。該系統的上線可使職業院校信息化得到提升，同時可彌補缺乏自主可控信息化管理系統的短板。

關鍵詞：低代碼；SpringBoot；職業院校；信息化

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2024）07-0060-04

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

職業教育是國民教育體系和人力資源開發的重要組成部分，肩負著培養多樣化人才、傳承技術技能、促進就業創業的重要職責。采用先進的信息技術來構建數字化校園，能提高管理效率、強化教學質量、促進科研教研、提升服務水平、促進教育現代化[1]。現階段部分職業院校信息化建設中還存在不足，很多工作依舊通過線下傳遞文件，采用在線表格的方式開展，此類方法一方面增加了工作人員工作量，另一方面在統計數據層面存在很大弊端。

職業院校信息化平臺旨在搭建一個功能全面、具有可擴展性的平臺，根據需要能夠快速構建相關功能?？紤]到功能上線周期與代碼編寫量，低代碼框架具有極大優勢，低代碼開發框架主要優勢包括開發效率高、技術門檻低、系統可擴展性強等優勢。通過該系統，業務歸口負責人可在提出需求后更短的時間內得到需要的程序，系統開發人員開發難度也大大降低。同時，通過信息化系統上線，能為領導提供數據分析與決策依據。

通過調研，初步明確職業院校信息化平臺師生中主要使用場景。為方便師生使用，采用基于B/S架構（瀏覽器/服務器模式）開發模式研發該信息化平臺，B/S結構下軟件系統有著一定的優勢，軟件系統測試中可以發現B/S結構能夠在任何區域、任何時間下完成操作，而且不用借助特定的軟件模式，利用一臺計算機就可以完成軟件系統的運行及測試[2]，具有極大的便利性。該信息化平臺其主要分為兩大模塊：教職工模塊與學生模塊，通過權限管理方式為不同賬號分配不同功能，兩個模塊下有若干子模塊。其中教職工管理模塊包括請銷假管理、獎助學金管理、技能大賽管理等；學生模塊包括助學金申報等。

一個信息化系統開發之前須進行可行性分析、系統分析、系統設計等工作。該信息化平臺采用低代碼平臺，其主要技術棧Element UI為前端框架，SpringBoot為后端框架，Java為編碼語言，MySQL為后端數據庫，Nginx作為系統中間件。

1 需求分析

1.1 用戶分析

本系統用戶主要分為以下幾個角色：教職工用戶、學生用戶、院校領導用戶等，通過權限管理，不同用戶擁有不同的功能。教職工用戶主要權限包括請銷假管理、財務報銷、獎助學金管理、技能大賽管理等，不同用戶只能查看當前所處學院的信息；學生用戶現階段根據調研只包括線上助學金申報，后續逐步擴展功能；院校領導用戶作為系統最高管理者，可根據用戶填報基層數據進行統計分析。

1.2 功能分析

1.2.1 教職工用戶功能需求

教職工用戶主要有以下功能：

1） 請銷假管理：該功能主要解決教職工外出請假線下流程審批較煩瑣的問題。通過該功能，教職工請假只須通過線上系統提交申請，主管領導則可以在線審批。從教職工角度，該功能避免了需要在各個領導處簽申請表的煩瑣，從領導角度，可以在系統中很直觀判斷出本年度外出與請假各類數據情況。

2） 財務報銷：在職業院校中，購買儀器設備教師外出等，都會涉及相關費用報銷工作，財務線上報銷能夠減少人工操作提高報銷效率。同時，可以提高管理效率，線上報銷可以實現對報銷流程的全程跟蹤，方便教職工。線下報銷流程煩瑣，須較多領導審批，一個領導審核組無法完成報銷流程，給教職工造成較大困擾。線上報銷功能的實現，旨在提高報銷效率使教職工少跑路的情況下又能辦成事。

3） 獎助學金管理：獎助學金在職業院校中起著至關重要的作用，不但能減輕學生經濟負擔還能激勵學生上進。因此，公平公正評選，讓真正有需要的學生獲得獎學金就至關重要，現階段部分院校評選方式依舊是教師調研學生基本情況后，線下填寫申請表，有部分學生的申請表多次填寫都會存在問題，大大提高教師審核工作量。該功能模塊的上線，一方面與外部系統對接，調用學生在食堂用餐情況，根據用餐數據作為支撐，然后進一步調研學生家庭情況，做到公平公正；其次，系統生成固定模板，學生只需要按要求線上填寫申報，負責教師在線審核，大大提高了便利性與容錯性。

4） 技能大賽管理：職業院校技能大賽作為我國職業教育的一項重要制度設計，與職業教育發展緊密相連。每年舉辦的職業院校技能大賽是各個職業學校展示自己的管理水平、專業師資水平、技能訓練水平的重要平臺[3]。對于職業院校而言，職業技能大賽對評價教學起到至關重要的作用。在教師評職稱包括年底考評中，指導學生參與職業技能大賽也是至關重要的一項。院級職業技能大賽管理，旨在更好地統計獲獎信息，并通過Data V等大數據可視化組件展示體現教學成果。

1.2.2 學生功能需求

1） 助學金線上申報：現階段部分院校申報助學金依舊采用線下填表方式，該方式給學生造成較大困擾，對于計算機不熟悉的學生在表格格式、文本格式調整方面存在較大問題，會導致多次打印多次提交的問題。為解決這一問題，系統推出了在線申報功能，設置好所有公共設置，學生只須填寫自己個人信息即可打印，大大提高了便利性。

2） 社團活動管理：對于大學生而言，社團能夠豐富課余生活，其有著至關重要的作用。現階段，不同二級學院對社團宣傳力度有一定局限性，線上系統能將社團活動信息及時發布在系統中，能使得更多學生參與社團活動中，具有一定意義。

1.2.3 院校領導功能需求

對于院校領導而言，該信息化平臺的上線在各個方面都提供便利性。一個完善的信息化平臺可以打破信息孤島，將眾多單獨系統融合在該信息化平臺中。一方面，提高信息化數據共享，提高管理效率；另一方面，該平臺基于低代碼框架開發，后續若須加入各類統計功能，有極大便利性。同時，通過可視化技術能夠很直觀展示出各類圖表情況與報表數據，為領導后續工作安排提供數據支持，能起到一定決策作用。

1.2.4 性能需求

對于一個信息化平臺而言，不僅要求能夠有一定擴展性，還須保證系統的可靠性、穩定性、安全性等性能，不能出現一使用就崩潰的情況。在界面設計中，要站在用戶角度思考，盡可能采用簡潔的設計元素，方便用戶理解操作，保證用戶在使用過程中能夠輕松地找到所需的功能與信息。

2 需求分析

2.1 系統架構設計

在系統架構層面，本信息化平臺以開源的低代碼開發框架為基礎搭建，該框架采用前后端分離開發模式，在系統結構層面采用B/S架構（瀏覽器/服務器模式），前端框架采用Element UI，后端框架SpringBoot，數據庫采用MySQL，為保證系統穩定性，采用Content OS7部署系統。

在基于B/S項目的Web項目中，前端框架種類眾多包括Bootstrap、Lay UI、Element UI等，不同框架也有不同特色。本低代碼平臺選用Element UI作為前端UI框架，Element UI是一款基于Vue.js的桌面端UI框架，其提供了豐富的組件和模板方便軟件開發人員使用。本信息化平臺SpringBoot為后端框架，SpringBoot作為現階段主流框架受到眾多開發者的青睞，通過SpringBoot框架能夠快速地搭建出一個高效、易于維護的Java Web應用程序。

在數據庫層面，MySQL作為數據庫，可以免費使用并且具備出色的性能與穩定性，在查詢大批量數據時也能及時響應。

2.2 數據庫設計

在數據庫層面，低代碼開發框架可根據用戶設計表快捷生成包括前端到后臺的代碼，因此不同功能也會有不同表，其核心數據表包括：sys_user（用戶資料表）、sys_role（角色信息表）、sys_dept（角色部門信息表）、sys_role_dept（角色和部門關聯表）、sys_role_menu（角色和菜單關聯表）、sys_user_role（用戶和角色關聯表）、sys_menu（菜單權限表），為使得后期查詢方便，表命名有一定規范性，系統層面表以sys_**開頭，不同業務也均按照相應格式命名。

對于一個應用系統，數據庫設計到底規范到什么程度為好，需要權衡響應時間和潛在問題兩者的利弊才能決定。對一般的設計來說，達到第三范式（3NF） 就可以了。第三范式（3NF） 具有消除冗余、易于維護、節省空間、可逆性好、限制完整性等優點[4]。為確保數據庫設計得更加規范和嚴謹，在數據庫各關系表設計過程中，整體需要滿足第三范式，避免數據冗余和保持數據的完整性。

3 系統實現與部署

3.1 開發和運行環境

本信息化平臺，后端開發語言為Java，一個優秀的IDE可以極大提升開發效率。IntelliJ IDEA（以下簡稱IDEA） 是一個強大的代碼編譯工具，在編寫Java的同時也能夠對SpringBoot、Vue、Html等項目有良好的支持。同時，IDEA也提供對數據庫的支持，開發人員只需要一個開發工具即可完成一個項目的開發工作。

為提高系統訪問速度并減少對數據庫的訪問，加入Redis緩存機制，并通過SpringSecurity安全框架實現權限控制。

3.2 核心模塊

對于一個信息化平臺而言，毋庸置疑會有很多用戶來使用，并且使用者也會擁有不同身份以及使用權限，不同權限可以進行不同的操作，該低代碼信息化平臺滿足以上描述的需求點，其核心功能包括：用戶注冊、用戶權限分配、菜單管理、系統監控、業務代碼生成等，核心模塊主要保證系統能夠正常運行，并且能夠提供對系統的監控，界面如圖1所示。

3.2.1 系統監控

系統監控采用OSHI來實現，OSHI（Operating System and Hardware Information） 是一個開源的Java庫，用于獲取和操作操作系統和硬件信息。它提供了一組簡單易用的API，可以用于檢索和監控諸如操作系統類型、處理器信息、內存使用情況、硬盤信息、網絡接口等系統和硬件相關的數據，方便開發人員查看系統整體運行情況，界面如圖2所示。

3.2.2 業務代碼生成

業務代碼生成模塊使用Velocity模板引擎，不僅可以用于界面展示，還可以生成Java代碼、SQL語句等文本格式。開發人員只須根據業務需要創建相關SQL數據表，低代碼平臺不但可以生成包括Controller、Service、Mapper業務層；同時，也可以快捷生成前端Vue等前端信息。通過代碼生成方式，若只有增刪改查等功能在半小時內即可完成開發，極大提高開發效率，除此之外，該低代碼平臺還可快速構建頁面信息，界面如圖3所示。

3.3 業務模塊設計

業務模塊是針對教職工和業務部門提出的需求而展開的，主要包括請假銷假管理、財務報銷、獎助學金管理、技能大賽管理和數據統計管理等。該信息化平臺采用低代碼開發，在功能擴展方面開發速度快。除了上述功能之外，如果教職工還有其他功能需求，也可以快速開發和部署。

3.3.1 請銷假管理模塊

該功能模塊主要為教職工線上請假使用。用戶登錄后進入功能模塊后須錄入基本信息后提交，在錄入界面本著用戶少輸入的原則，大部分采用下拉框形式。基本信息錄入完成后即可提交數據進行流轉，根據用戶所在部門進入下一步審核人審批，下一步審批人收到審批請求后可在系統進行審批。

3.3.2 財務報銷模塊

該信息化平臺集成線上報銷模塊，教職工根據分配賬號登錄平臺，填寫相關需要報銷信息（工號、報銷人、報銷事項等）以及佐證材料后提交審批，財務登錄平臺根據教職工提交報銷信息進行預審核后，再由主管領導依次進行審批即可完成線上流程，報銷教職工只須等流程結束后，提交相關票據到計財處即可。在整個報銷信息流轉過程中，提交報銷申請的教職工可以在系統中直觀查看報銷流程現在處于哪個階段，該模塊的上線不但方便教職工，也大大提高了職業院校信息化水平。

3.3.3 獎助學金管理

獎助學金管理模塊核心分為兩個用戶角色：學生角色與教職工角色。

學生角色方面，該信息化平臺系統數據對接學院學籍信息庫，學生只需要登錄相關賬號即可登錄信息化平臺，本著易用性、友好性的原則，平臺能根據登錄賬號獲取相關學生信息，包括學號、姓名、班級、專業、年級等基本信息。無法獲取的數據，需要用戶必須輸入的信息，做到少錄入多選擇的方式，旨在做到一次錄入一次通過。所有信息錄入完成后提交審核，審核通過后即可打印相關信息表提交留檔。

教職工角色方面，職工根據賬號登錄信息化平臺可看到需要自己審批的信息。審批教師可以在線預覽，也可以直接下載學生提交上來的附件信息進行查看。并且，可直接在線錄入審批意見，做到無紙化審批和無紙化填報。為更好幫助教師做到公平公正決策，信息化平臺對接食堂數據，根據學號信息可以直觀查看學生在本學期食堂消費的情況，對獎助學金起一定決策作用。通過統計功能，可以直觀統計出本年度獎助學金情況，為后續班級助學金分配等提供數據支撐。

3.3.4 系統部署

在系統部署方面，服務器采用輕量級云服務器，操作系統采用的CentOS系統，考慮到業務使用場景以及用戶并發量，硬件配置無須過高配置，硬件層面采用2GB內存，1核CPU，40G SSD硬盤。在編譯打包方面，該信息化平臺采用前后端分離模式。后端使用Maven方式構建SpringBoot項目，并且由一個父項目Models管理多個子Model，通過Maven提供的Package命令打包后端項目，前端Vue通過npm dev build：prod的方式進行編譯打包，前后端打包后文件，通過FTP上傳至公網服務器即可進行部署。

4 系統測試

在信息化平臺的開發過程中，系統測試環節至關重要。測試的細致程度直接影響到系統上線后是否會出現問題。系統測試應考慮系統的開發初衷，測試系統任務板、工作步驟。系統測試經過對結果的觀察，發現內部存在的崩潰和錯誤，對問題進行修正，讓整體系統能夠穩定正常地維持機體正常運作[5]。該信息化平臺整體流程如下：

1） 功能點開發完成后進行測試環境的單元測試，如有問題，修正后進行回歸測試。

2） 涉及功能點開發完成后，進行測試環境全流程測試。

3） 系統上線，進行全流程測試后交付用戶使用。

5 結束語

該信息化平臺基于低代碼開發框架實現職業院校信息化平臺建設。低代碼開發框架整體上技術棧都基于目前主流技術，包括SpringBoot、Element UI、Vue、Swagger等。通過二次開發，該信息化平臺功能得到了完善，對現階段線下煩瑣性的工作提供了極大幫助，大大提高職業院校信息化建設。其次，該信息化平臺在功能擴展性上開發效率高，能夠及時響應開發各類信息化需求。安全性上，其身份認證、權限驗證功能滿足了日常使用場景需要。對于領導而言，信息化平臺的上線為后續工作的決策提供了數據支持；對于教職工而言，大大提高了工作效率，具有實際的應用推廣價值。

參考文獻：

[1] 羅冬梅.高職院校信息化建設的現狀及對策[J].教育與職業，2007（27）：159-161.

[2] 劉振雷.B/S結構下軟件系統的測試分析[J].計算機產品與流通，2018（5）：39.

[3] 倪春美.技能大賽視角下高職院校專業人才培養的思考[J].武漢工程職業技術學院學報，2022，34（2）：65-69.

[4] 林英建.數據庫邏輯設計性能優化關鍵技術研究[J].計算機技術與發展，2013，23（12）：74-77，81.

[5] 譚康康，胡支濱，韓陽，等.藥店藥品信息管理系統的設計及優化[J].華北理工大學學報（自然科學版），2023，45（2）：104-109.

【通聯編輯：謝媛媛】