高校教材征訂系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘 要：以高校教材管理信息系統(tǒng)開發(fā)為背景，論述了基于瀏覽器/服務(wù)器（B/S）模式、Java2平臺(tái)企業(yè)版（J2EE）中的Struts + Hibernate+Spring（SSH）框架的高校教材征訂系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求、技術(shù)工具以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：教材征訂系統(tǒng)；教育思想；建模語(yǔ)言

教材建設(shè)是改革教育思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法不可忽視的環(huán)節(jié)，也是實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化的重要環(huán)節(jié)。教材征訂與管理是我國(guó)高校教學(xué)管理中一項(xiàng)很重要的工作，不僅事務(wù)性強(qiáng)、涉及面廣、重復(fù)性大，而且對(duì)工作質(zhì)量要求很高。其中教材征訂系統(tǒng)是教務(wù)管理系統(tǒng)中的重要組成部分，是一項(xiàng)涉及多環(huán)節(jié)的復(fù)雜的系統(tǒng)工程。傳統(tǒng)的教材征訂工作一般采用手工或者半自動(dòng)化的管理方式，許多如填寫訂單、入庫(kù)、出庫(kù)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(shí)間內(nèi)處理大量數(shù)據(jù)時(shí)容易產(chǎn)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(tǒng)管理模式在數(shù)據(jù)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(fā)展迅速，教材征訂規(guī)模不斷擴(kuò)大，使得傳統(tǒng)教材征訂管理模式日漸不堪重負(fù)。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展與高校校園網(wǎng)的普及，利用計(jì)算機(jī)特別是利用網(wǎng)絡(luò)來對(duì)高校的教務(wù)工作，特別是教材的征訂工作進(jìn)行管理，建立全面、通用、開放、實(shí)用和靈活的網(wǎng)絡(luò)管理體系已經(jīng)成為可能和未來的必然趨勢(shì)。

一、需求分析

教材征訂系統(tǒng)的需求分析的目的是深入描述教材征訂系統(tǒng)功能和性能，確定教材征訂系統(tǒng)的約束和教材征訂系統(tǒng)同其他教務(wù)教學(xué)系統(tǒng)元素的接口細(xì)節(jié)，定義教材征訂系統(tǒng)的其他有效性需求。

需求分析階段研究的對(duì)象是教材征訂系統(tǒng)項(xiàng)目的用戶要求，是系統(tǒng)開發(fā)工作中最重要的環(huán)節(jié)之一，對(duì)教材征訂工作中的各項(xiàng)需求的深入理解是教材征訂系統(tǒng)開發(fā)獲得成功的前提條件，首先要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析。

教材征訂系統(tǒng)的總目標(biāo)是：在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)和先進(jìn)的開發(fā)平臺(tái)上，利用現(xiàn)有的軟件，配置一定的硬件，開發(fā)一個(gè)基于WEB的教材征訂系統(tǒng)，為高校教材相關(guān)單位和人員搭建一個(gè)教材信息平臺(tái)，從而通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)教材的征訂、管理、查詢等功能，進(jìn)而達(dá)到減輕教務(wù)人員的工作強(qiáng)度，提高高校教學(xué)工作效率的目的，實(shí)現(xiàn)教材征訂的辦公自動(dòng)化，為提高教學(xué)質(zhì)量做出貢獻(xiàn)。

教材征訂系統(tǒng)的最終目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)教材征訂管理的信息化、科學(xué)化、高效化和流程化。根據(jù)對(duì)傳統(tǒng)教材征訂工作的調(diào)查以及與教材征訂管理相關(guān)教務(wù)人員的交流，經(jīng)過系統(tǒng)分析研究后得出該系統(tǒng)應(yīng)具有如下功能：

1.基本信息管理功能

該功能可以維護(hù)教材的相關(guān)信息，如教材名稱、版本、出版社、供應(yīng)商等。學(xué)生的相關(guān)信息，包括名字、班級(jí)、院系、學(xué)號(hào)等。教務(wù)人員的相關(guān)信息，包括部門、職務(wù)、院系等。系統(tǒng)管理人員通過該系統(tǒng)，能夠?qū)ι鲜鲂畔⑦M(jìn)行管理與維護(hù)。

2.教材需求管理功能

包括學(xué)生需求和教師需求兩個(gè)部分。需求由任課教師或教學(xué)秘書進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并在系統(tǒng)中輸入該門課程采用的教材及具體數(shù)量，并將數(shù)據(jù)整理后匯總給教材征訂人員。

3.采購(gòu)與入庫(kù)管理功能

包括采購(gòu)和入庫(kù)兩個(gè)功能。對(duì)單一教材，查詢庫(kù)存數(shù)量、學(xué)生與教師需求數(shù)量，得出是否采購(gòu)的結(jié)論，如需采購(gòu)，得出具體的采購(gòu)數(shù)量。每一次教材入庫(kù)，應(yīng)錄入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，使得教材庫(kù)存數(shù)量及時(shí)更新，保持準(zhǔn)確。

4.零售與出庫(kù)管理功能

分別為零售、班級(jí)領(lǐng)用、教師領(lǐng)用三部分。零售，即相關(guān)需求人員可單獨(dú)購(gòu)買教材。班級(jí)領(lǐng)用，是以班級(jí)為單位的零售功能的統(tǒng)合，并且根據(jù)領(lǐng)用回饋具體到每一名學(xué)生是否領(lǐng)取了教材。教師領(lǐng)用，則是根據(jù)教學(xué)需求，教師領(lǐng)取具體數(shù)量的教材。教材在出庫(kù)后，系統(tǒng)自動(dòng)更新該教材目前在庫(kù)的具體數(shù)量。

5.學(xué)生查詢功能

學(xué)生通過個(gè)人賬戶和密碼，可以登錄系統(tǒng)并查詢自己的領(lǐng)書情況以及書費(fèi)、支出和結(jié)余。

6.其他功能

其他功能包括教材報(bào)損、庫(kù)存查詢、書費(fèi)結(jié)算三個(gè)功能。教材報(bào)損功能可以錄入教材的報(bào)損信息。庫(kù)存查詢功能可以查詢每一種教材的入庫(kù)、學(xué)生領(lǐng)用、教師領(lǐng)用、零售、報(bào)損、當(dāng)前庫(kù)存數(shù)量等信息。書費(fèi)結(jié)算功能則根據(jù)學(xué)生各自的繳費(fèi)和領(lǐng)書情況，計(jì)算該學(xué)生的書費(fèi)結(jié)余。

二、技術(shù)及工具介紹

通過對(duì)教材征訂系統(tǒng)的需求分析，并得出具體的功能后，下面開始介紹建設(shè)教材征訂系統(tǒng)所需要的技術(shù)及工具。

1.統(tǒng)一建模語(yǔ)言（Unified Modeling Language，UML）

它被對(duì)象管理組織（Object Management Architecture，OMG）采納為標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言，成為業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。UML是一種定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大且適用性強(qiáng)的建模語(yǔ)言，其中融入了軟件工程領(lǐng)域的新思想、新方法和新技術(shù)，成為面向?qū)ο蠹夹g(shù)學(xué)習(xí)中不可缺少的一部分。它不僅支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)，還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的整個(gè)過程。

UML作為一種建模語(yǔ)言，在教材征訂系統(tǒng)開發(fā)過程中的作用，總結(jié)起來主要有以下幾個(gè)方面：

（1）UML作為一種建模語(yǔ)言，為開發(fā)者提供了一種易用的、具有可視化建模能力的語(yǔ)言，能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)的開發(fā)工作，并進(jìn)行有意義的建模互換。

（2）UML為面向?qū)ο蠼ＵZ(yǔ)言的核心概念提供了可擴(kuò)展性和規(guī)約機(jī)制。

（3）支持高級(jí)的開發(fā)概念。

（4）集成了優(yōu)秀的開發(fā)實(shí)踐成果和經(jīng)驗(yàn)。

2.開發(fā)工具：SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)管理工具

SQL Server是Microsoft公司推出的SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用方便、可伸縮性好、與相關(guān)軟件集成程度高，并且具有良好的適應(yīng)性，可以在運(yùn)行Windows 98筆記本電腦到運(yùn)行Microsoft Windows 2000的大型多處理器的服務(wù)器等多種平臺(tái)使用。

出于對(duì)高校教材征訂系統(tǒng)具體規(guī)模的考慮，Microsoft SQL Server 2000是比較理想的，基于服務(wù)器端的中型的數(shù)據(jù)庫(kù)。SQL Server 2000適合大容量數(shù)據(jù)的應(yīng)用，在功能和管理上比較強(qiáng)。在處理大量數(shù)據(jù)保證效率的基礎(chǔ)上，后臺(tái)開發(fā)更加靈活，可擴(kuò)展性強(qiáng)大。SQL Server 2000采用的是圖形化用戶界面，使系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)庫(kù)管理更加直觀、簡(jiǎn)單。它有豐富的編程接口工具，為開發(fā)者進(jìn)行程序設(shè)計(jì)提供了更大的選擇余地。

3.Eclipse編程工具

MyEclipse企業(yè)級(jí)工作平臺(tái)是對(duì)Eclipse IDE的擴(kuò)展，利用它可以在教材征訂系統(tǒng)的開發(fā)工作中極大地提高工作效率。它的功能豐富且集成開發(fā)環(huán)境，包括編碼、調(diào)試、測(cè)試和發(fā)布功能，并且完整支持HTML，Struts，JSP，CSS，Javascript，SQL，Hibernate。

三、總體設(shè)計(jì)

1.體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

教材征訂系統(tǒng)使用B/S模式。B/S模式以Web技術(shù)為基礎(chǔ)，把傳統(tǒng)兩層C/S模式中的服務(wù)器部分分解為Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，從而構(gòu)成三層結(jié)構(gòu)的客戶服務(wù)器體系。其工作原理是客戶端通過通用瀏覽器向服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)請(qǐng)求，服務(wù)器啟動(dòng)相應(yīng)的進(jìn)程來響應(yīng)該請(qǐng)求，并由服務(wù)器動(dòng)態(tài)生成嵌入處理結(jié)果的超文本標(biāo)記語(yǔ)言（Hypertext Markup Language，HTML）代碼返回給客戶機(jī)瀏覽器。

教材征訂系統(tǒng)的架構(gòu)如下：

根據(jù)對(duì)系統(tǒng)所作的需求分析，規(guī)劃出本系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)信息實(shí)體：

（1）教材信息實(shí)體包括：教材類別編號(hào)、教材類別。

（2）書籍信息實(shí)體包括：書號(hào)、作者、出版社、單價(jià)。

（3）書籍入庫(kù)信息實(shí)體包括：編號(hào)、類別、書號(hào)、入庫(kù)數(shù)量、入庫(kù)日期。

（4）學(xué)生用書出庫(kù)信息實(shí)體包括：出庫(kù)編號(hào)、院系、專業(yè)、班級(jí)、學(xué)期、書號(hào)、出庫(kù)數(shù)量、出庫(kù)日期。

（5）教師用書出庫(kù)信息實(shí)體包括：出庫(kù)編號(hào)、院系、年份、學(xué)期、書號(hào)、出庫(kù)數(shù)量、出庫(kù)日期。

在完成數(shù)據(jù)需求的分析和對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的具體呈現(xiàn)，但由于一些數(shù)據(jù)表關(guān)聯(lián)太多，不利于查詢，所以對(duì)于一些數(shù)據(jù)表保留了適當(dāng)?shù)娜哂唷?/p>

編號(hào)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(yè)本出庫(kù)信息表

⑤tb_JCRK 書籍入庫(kù)信息表

⑥tb_XSYS 學(xué)生用書出庫(kù)信息表

⑦tb_JSYS 教師用書出庫(kù)信息表

2.模塊設(shè)計(jì)

通過對(duì)教材征訂系統(tǒng)的需求分析，可以將系統(tǒng)分為七個(gè)模塊：信息查詢模塊、教材申報(bào)管理模塊、個(gè)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(shù)據(jù)庫(kù)信息管理模塊。

3.關(guān)鍵問題及其解決方案

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，難免會(huì)遇到一些問題，可能有些問題無關(guān)緊要，但有些問題則會(huì)成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，這些問題處理方式的不同會(huì)影響到后續(xù)開發(fā)工作的展開甚至是整個(gè)系統(tǒng)的成敗。

（1）加密算法。

對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)而言，系統(tǒng)用戶賬號(hào)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(duì)密碼進(jìn)行加密處理后再存儲(chǔ)進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)。加密是對(duì)用戶負(fù)責(zé)的一種表現(xiàn)，可以防止部分用心不良的管理員盜用用戶賬號(hào)，同時(shí)也可以防止數(shù)據(jù)庫(kù)文件泄漏時(shí)密碼明文泄露，但加密算法的選擇卻成為設(shè)計(jì)上的一個(gè)問題。

通過查詢資料發(fā)現(xiàn)，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(jì)算機(jī)的發(fā)展在日益減弱；RSA算法安全性較高，但是運(yùn)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(shí)可以免費(fèi)應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域，從而被廣泛使用。通過對(duì)比分析，最終決定采用MD5算法進(jìn)行密碼的加密。

（2）數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)。

由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件錯(cuò)誤、操作人員的失誤及惡意破壞等原因，可以影響數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的正確性，甚至破壞數(shù)據(jù)庫(kù)，使數(shù)據(jù)部分或全部丟失。因此，數(shù)據(jù)庫(kù)的恢復(fù)對(duì)于系統(tǒng)的安全性而言就成為一個(gè)不可忽視的問題。

在系統(tǒng)的前臺(tái)對(duì)SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行恢復(fù)操作時(shí)，必須先斷開該數(shù)據(jù)庫(kù)的連接。經(jīng)查閱大量資料，找到了一個(gè)比較好的方法。先將數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置成脫機(jī)狀態(tài)再進(jìn)行還原。一般而言，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)成功后，還必須重啟服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)脫機(jī)設(shè)置的SQL語(yǔ)句如下：Alter Database Book Manage Set Offline With Rollback After 0，然后使用restore還原語(yǔ)句對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行還原。數(shù)據(jù)庫(kù)還原成功后，發(fā)現(xiàn)又出現(xiàn)了新的問題，其他服務(wù)無法使用，此時(shí)的服務(wù)器已無法響應(yīng)，需要重新啟動(dòng)。接著查閱資料，經(jīng)過對(duì)比分析，選擇如下Java語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)Tomcat服務(wù)器的重啟。需要注意的是，在進(jìn)行重啟時(shí)必須保證系統(tǒng)服務(wù)中存在Tomcat 6的子服務(wù)。實(shí)現(xiàn)代碼如下：

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

高校教材征訂系統(tǒng)采用SSH框架，構(gòu)建了一個(gè)基于B/S體系結(jié)構(gòu)的高校教材選訂系統(tǒng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)教材選訂的現(xiàn)代化發(fā)揮了積極作用。

①在構(gòu)思上，本系統(tǒng)符合在高校教材選訂系統(tǒng)的基本功能和設(shè)計(jì)要求。

②在技術(shù)上，使用Struts+Hibernate+Spring技術(shù)，使系統(tǒng)具有良好的可用性、可重用性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。

③在規(guī)范程度上，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了第三范式的要求，編程上也盡量規(guī)范化。

④在實(shí)現(xiàn)上，系統(tǒng)界面友好、直觀，更容易被人們接受。

⑤在安全性上，對(duì)用戶密碼進(jìn)行加密處理，同時(shí)還可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行備份和還原操作。

教材征訂系統(tǒng)使教材選訂工作更加現(xiàn)代化、規(guī)范化，從而提高了工作人員的工作效率，降低了人工錯(cuò)誤發(fā)生的幾率。

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作者簡(jiǎn)介：房明，男，1967年生，1988年畢業(yè)于太原師范學(xué)院，館員。

編輯 李建軍