教學資源管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

郄培　郭凱　葉起惠

摘 要 傳統(tǒng)的教學資源管理已無法滿足信息化社會的辦公需求。本文首先分析了高校教學資源管理現(xiàn)狀，指出了目前存在的問題；其次，提出了教學資源管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)，并闡述了各功能模塊的設計；最后，介紹了基于二維碼掃描的教室簽到監(jiān)控模塊的實現(xiàn)，以數(shù)據(jù)庫為基礎闡述了系統(tǒng)的整體實現(xiàn)，并說明了系統(tǒng)實現(xiàn)的其他相關技術。經(jīng)測試本系統(tǒng)可以保證服務的穩(wěn)定性，易于維護和擴展，提高了教學管理人員的工作效率。

關鍵詞 教學資源 二維碼 資源管理

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.04.011

Abstract Traditional teaching resources management has been unable to meet the needs of the office of the information society. This paper first analyzes the status of the college teaching resources management， points out the existing problems； secondly， put forward the overall framework of the teaching resource management system， and expounds the design of each functional module； finally， introduces the implementation of classroom attendance monitoring module based on the two-dimensional code scanning， based on database describes the whole system， and describes the system implementation of other related technologies. After testing the system can ensure the stability of the service， easy maintenance and expansion， improve the efficiency of teaching management staff.

Key words teaching resources； two-dimensional code； resources management

0 引言

隨著信息技術的不斷進步，我國的經(jīng)濟和文化正在高速發(fā)展，國內(nèi)經(jīng)濟社會的發(fā)展處于戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的關鍵時期，世界的經(jīng)濟政治格局也正在發(fā)生深刻變革，[1]因此國內(nèi)社會對大學生的國際化培養(yǎng)提出了更高的要求，對高校教育管理者也提出了更多新的挑戰(zhàn)。

高校的教學管理流程日益全面和細致，學校的教學資源日益豐富和多樣化。傳統(tǒng)的人工辦公方式表現(xiàn)出工作量大、效率低、易出錯等問題，無法滿足當今高校管理的需求。因此信息化教學資源管理系統(tǒng)應運而生。

1 教學資源管理系統(tǒng)的設計

1.1 總體設計

教學資源管理系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如圖1所示，其主要功能是面向教學管理人員和教學活動參與者提供教學資源的管理和維護，位于應用層。從用戶界面來看，用戶角色分為管理員視圖和普通用戶視圖；從功能模塊來看，分為權(quán)限管理、教室管理、設備管理和公共資源管理；從數(shù)據(jù)存儲來看，分為數(shù)據(jù)庫存儲和文件系統(tǒng)存儲。為保證教學資源管理系統(tǒng)的穩(wěn)定性，本系統(tǒng)使用了云平臺[2]服務，基于Tomcat容器來托管J2EE[3]應用，采用MySql[4]數(shù)據(jù)庫來提供穩(wěn)定的數(shù)據(jù)支持。

1.2 功能模塊的設計

1.2.1 權(quán)限管理

教學資源管理系統(tǒng)的用戶群體是教學管理員和普通教學活動參與者，根據(jù)這兩個群體的工作需求分別提供了管理員賬戶和普通賬戶，對應不同的可執(zhí)行功能和系統(tǒng)權(quán)限。

管理員賬戶有最高權(quán)限，可以查看并管理所有用戶，查詢教室的使用狀況、預定并審核教室，查詢設備信息、借用并審核設備，以及處理公共資源報修問題。普通賬號具有一般權(quán)限，可以預定教室、借用設備、報修公共資源損壞問題。

1.2.2 教室管理

教室資源是各項教學管理活動的必要條件，同時也是最容易在時間、空間方面發(fā)生沖突的資源，因此教室管理是教學資源管理中最重要的模塊。

在教室管理的界面交互方面，需要一目了然地呈現(xiàn)出所有教室的使用情況，并提供便捷的交互操作。教室管理需要統(tǒng)籌時間、空間、狀態(tài)三個維度的數(shù)據(jù)，并提供高效的查詢功能。時間方面，根據(jù)教學活動的特點劃分級別為學期、周次、星期、節(jié)次；空間方面，根據(jù)地理位置等信息劃分為校區(qū)、樓號、教室號；狀態(tài)方面，劃分為空閑、已占用、待審核三種狀態(tài)。結(jié)合時間和空間信息可以唯一確定教室節(jié)點，然后對于教室進行預定和審核等操作。由于教室資源十分有限，為了避免學生出現(xiàn)借用教室而不使用的行為，教學資源管理系統(tǒng)中加入監(jiān)控模塊。教室管理的流程圖如圖2所示。

1.2.3 設備管理

隨著信息化技術的不斷進步，信息化設備資源在當今的教學管理中發(fā)揮的作用越來越大。對于設備管理而言，設備的數(shù)量和種類日益繁多，不同場景的需求各不相同，跨校區(qū)辦學導致部分設備無法共享，這些問題都會對正常的教學管理造成影響。教學資源管理系統(tǒng)的設備管理模塊面向管理員提供了設備信息的錄入、查詢功能和設備借用的審核功能，面向一般賬戶提供了設備借用功能。設備管理的流程圖如圖3。

1.2.4 公共資源管理

公共資源泛指教師和學生在學習生活中接觸使用到的所有資源，包括教室桌椅、公用電器、清潔用具等。這些資源與學生息息相關，作為第一使用人，學生往往能最快發(fā)現(xiàn)其中的問題，但以往層層上報的制度極大影響了處理的效率。

教學資源管理系統(tǒng)的公共資源管理模塊面向管理員提供了報修的審核功能，面向一般賬戶提供了公共資源報修的功能。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 教室借用監(jiān)控模塊的實現(xiàn)

在教學資源管理中，教室資源是最為重要而珍貴的，但是總會出現(xiàn)學生借用了教室而不去使用的問題。為了避免這種情況的發(fā)生，本系統(tǒng)使用二維碼簽到的方式實現(xiàn)了教室借用的系統(tǒng)監(jiān)控，具體實現(xiàn)如下：

（1）構(gòu)建移動端頁面及服務。基于Html5和JavaScript技術構(gòu)建一個手機移動端可訪問的網(wǎng)頁，提供借用信息填寫入口，通過URL獲取教室相關信息，調(diào)用Ajax向服務端傳遞簽到信息。服務端Servlet接到請求后，更新數(shù)據(jù)庫的簽到狀態(tài)。

（2）生成教室信息二維碼。為了實現(xiàn)地理位置敏感的簽到功能，需要為每個教室生成攜帶教室信息的二維碼。Zxing是由Google公司提供的開源項目，提供了可支持多平臺的二維碼生成功能。通過引入Zxing的Jar包，本系統(tǒng)以（1）中構(gòu)建的移動端頁面URL為基礎，加入教室參數(shù)從而生成各個教室獨有的二維碼。

（3）二維碼識別過程。使用微信客戶端掃描二維碼，會跳轉(zhuǎn)到1）中構(gòu)建的Web頁面并攜帶教室參數(shù)，填寫借用信息后即可實現(xiàn)簽到功能。

2.2 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)

通過對整個系統(tǒng)的需求和功能分析，得到數(shù)據(jù)庫表如圖4所示：

（1）用戶表，主要負責存儲用戶信息和權(quán)限管理，鍵值包括工號、姓名、手機號、郵箱、權(quán)限等；

（2）教室相關表來分級存儲教室相關信息，包括：教室表（教室號、教室名、座位數(shù)、多媒體、教學樓），教學樓表（樓號、樓名、校區(qū)）、校區(qū)表（校區(qū)號、校區(qū)名）；教學時間相關表來分級存儲教學時間相關信息，包括：教學時間表（節(jié)次號、顯示時間、周次）、教學周次表（周次號、周次名、學期）、教學學期表（學期號、學期名）；教室借用表來存儲教室的狀態(tài)信息，鍵值包括id、教室號、時間號、借用人、審核人、用途等。

（3）設備相關表格來存儲設備的相關信息及借用信息，包括：設備表（設備號、類型、描述、校區(qū)號）和設備借用表（id、設備號、借用人、審核人、借用理由、借出時間、歸還時間）。

（4）公共資源管理表用于存儲公共資源報修的相關信息，鍵值包括id、事件、報修人、審核人、報修時間、審核時間。

2.3 系統(tǒng)實現(xiàn)的相關技術

本系統(tǒng)以Browser/Server瀏覽器/服務器模式為基礎，前端基于JavaScript、Html、Css技術提供了PC端和移動端的用戶界面交互，后端基于Java實現(xiàn)了業(yè)務邏輯處理，并使用MySql提供數(shù)據(jù)支持。為了提高開發(fā)人員的工作效率、減少溝通和代碼整合成本，MVC（Model View Controller）軟件設計模型被引入到系統(tǒng)中，[5]用于實現(xiàn)web應用開發(fā)過程中的業(yè)務邏輯、界面交互和控制路由等功能的分離。使用MVC模型的情況下，不同模塊的開發(fā)者可以專注于自己負責的功能，通過預先定義的接口實現(xiàn)聯(lián)調(diào)，從而實現(xiàn)快捷開發(fā)。Struts2是一個基于MVC設計模式的Web應用框架，它本質(zhì)上相當于一個Servlet，在MVC設計模式中，Struts2作為控制器（Controller）來建立模型與視圖的數(shù)據(jù)交互。[6]

3 結(jié)語

信息化技術的發(fā)展正在推動教學管理工作日益便捷和高效。本系統(tǒng)是專門針對北京郵電大學國際學院教學資源管理而研究開發(fā)的教學資源管理系統(tǒng)。本文首先分析了高等院校教學資源管理的現(xiàn)狀，指出了目前教學資源管理中存在的問題；其次，提出了教學資源管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)，并闡述了各功能模塊的設計；最后，介紹基于二維碼掃描的教室簽到監(jiān)控模塊的實現(xiàn)，以數(shù)據(jù)庫為基礎闡述了系統(tǒng)的整體實現(xiàn)，并說明了系統(tǒng)實現(xiàn)的相關技術。經(jīng)測試，本系統(tǒng)可以保證服務的穩(wěn)定性，易于維護和擴展，提高了教學管理人員的工作效率。

參考文獻

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