基于Spring MVC架構(gòu)的高職院校班級(jí)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

鄧志龍

(南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院人工智能學(xué)院,廣西南寧,530006)

一、引言

近年來(lái)，高職教育不斷發(fā)展，各校招生規(guī)模日趨擴(kuò)大。2018年，我國(guó)高職院校的在校生人數(shù)達(dá)到了368.83萬(wàn)人。2019年3月，政府宣布2019年高職擴(kuò)招100萬(wàn)人。在這樣的招生規(guī)模形勢(shì)下，高職院校的班級(jí)管理工作日益繁重，對(duì)高職院校管理者的管理效率和水平來(lái)說(shuō)是極大的考驗(yàn)。當(dāng)前高職院校輔導(dǎo)員對(duì)班級(jí)的日常管理涉及班級(jí)的信息管理、發(fā)布各類學(xué)校通知文件、學(xué)生實(shí)時(shí)網(wǎng)上個(gè)人信息管理等各種繁瑣任務(wù)，一個(gè)能方便讓學(xué)生與教師進(jìn)行具體數(shù)據(jù)的輸入、查詢、修改、輸出的班級(jí)管理系統(tǒng)可以提高輔導(dǎo)員的管理效率，也是提升高職院校教學(xué)秩序質(zhì)量的保證。因此，立足于高職院校發(fā)展的必然趨勢(shì)，以提高高職院校日常教學(xué)管理為出發(fā)點(diǎn)，將Spring MVC框架等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中，能較大程度改善高職院校學(xué)生管理存在的問(wèn)題，提高高職院校管理水平，促進(jìn)學(xué)校的數(shù)字化校園建設(shè)發(fā)展。[1]

二、技術(shù)實(shí)現(xiàn)

本班級(jí)管理系統(tǒng)基于Spring MVC框架開(kāi)發(fā)。Spring MVC框架是目前應(yīng)用率非常高的網(wǎng)站開(kāi)發(fā)框架，其具有結(jié)構(gòu)劃分清晰、分工明確、可維護(hù)性搞，支持REST開(kāi)發(fā)規(guī)范的技術(shù)特點(diǎn)，能夠與Spring 框架無(wú)縫結(jié)合，提高JavaWeb應(yīng)用的穩(wěn)定性、擴(kuò)展性和維護(hù)性。[2-3]由于Spring MVC在代碼注解方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，采用其方案的代碼可讀性較高，可以提高代碼維護(hù)與查錯(cuò)的效率，有利于代碼工程師的系統(tǒng)編程開(kāi)發(fā)。

另外，本系統(tǒng)使用了MyBatis技術(shù)。MyBatis 是支持定制化 SQL、存儲(chǔ)過(guò)程及高級(jí)映射的優(yōu)秀的持久層框架，利用它能減少JDBC 代碼和參數(shù)的手工設(shè)置。MyBatis支持定制的SQL 和高級(jí)映射，可以減少編程人員的工作量，并對(duì)SQL的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化。

本高職院校班級(jí)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，就是以Spring MVC框架為核心，結(jié)合UML、MySQL、J2EE、MyBatis等技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，旨在架構(gòu)出一個(gè)結(jié)構(gòu)劃分清晰、代碼維護(hù)成本低、易于管理并且支持多平臺(tái)的應(yīng)用。另外，本系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)涉及開(kāi)發(fā)手機(jī)客戶端，利用HTML5技術(shù)，Css3結(jié)合JS技術(shù)來(lái)表現(xiàn)客戶端界面，實(shí)現(xiàn)了手機(jī)端的消息接收推送等功能，系統(tǒng)最終被部署到 Tomcat 8.5 應(yīng)用服務(wù)器上。

三、系統(tǒng)需求分析

(一)系統(tǒng)需求分析

本系統(tǒng)以Spring框架及MVC設(shè)計(jì)模式為架構(gòu)指導(dǎo)思想[4]，在運(yùn)行響應(yīng)速度、系統(tǒng)接口的靈活性及數(shù)據(jù)庫(kù)查詢速度上有較大的優(yōu)勢(shì)。

1.運(yùn)行響應(yīng)速度：本系統(tǒng)的運(yùn)行服務(wù)器的性能以及連接的帶寬需要能夠保證數(shù)據(jù)查閱的及時(shí)和精確。響應(yīng)速度應(yīng)規(guī)范在一個(gè)有效范圍內(nèi)。

2.系統(tǒng)接口兼容性：本系統(tǒng)應(yīng)能提供不同的有效接口，以保證用戶提交的信息能快速與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互，確保提交的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

(二)功能需求分析

班級(jí)管理是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。[5]本系統(tǒng)根據(jù)日常教學(xué)管理反饋及對(duì)在校師生走訪調(diào)查，明確了高職院校學(xué)生管理系統(tǒng)應(yīng)具有學(xué)生信息、班級(jí)管理功能，宿舍情況、各科成績(jī)和課程表信息、考勤信息、獎(jiǎng)懲信息管理等功能。

1.學(xué)生檔案管理功能：包括班級(jí)學(xué)生的基本情況，能夠提供查閱、刪除、修改、增加等功能，是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，學(xué)生輸入正確的賬號(hào)密碼后，可以查閱本人的各類信息。

2.班級(jí)管理功能：輔導(dǎo)員通過(guò)登陸系統(tǒng)管理員賬號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)批量導(dǎo)入、下載學(xué)生基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，能夠查閱學(xué)生檔案信息、班級(jí)信息、各類活動(dòng)信息的管理，審批請(qǐng)假信息。

3.學(xué)生宿舍管理功能：涵蓋班級(jí)學(xué)員的宿舍號(hào)碼，在校時(shí)間、費(fèi)用繳納、宿舍內(nèi)務(wù)情況等信息的錄入、修改、刪除，以及便捷的模糊查詢功能。

4.學(xué)生請(qǐng)假功能：包含學(xué)生因病或因事申請(qǐng)的假條，管理員端能進(jìn)行審批和查看各申請(qǐng)病假事假信息，還包含學(xué)生各科目的分?jǐn)?shù)導(dǎo)入、成績(jī)排名(本專業(yè))、選課信息等功能，方便系統(tǒng)管理員查閱學(xué)生的各科成績(jī)情況。

5.學(xué)生獎(jiǎng)勵(lì)處分信息管理：包含學(xué)生的獎(jiǎng)勵(lì)、處分信息，學(xué)生可使用添加修改獎(jiǎng)勵(lì)或處分信息功能，管理員可使用變更和撤銷功能。

四、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(一)概要設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)將班級(jí)管理系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)為六大模塊，分別是學(xué)生信息、宿舍情況、各科成績(jī)和課程表信息、考勤信息、獎(jiǎng)懲信息管理等，并在此基礎(chǔ)上分別對(duì)每個(gè)功能模塊進(jìn)行小功能劃分。

(二)詳細(xì)設(shè)計(jì)

班級(jí)管理包括學(xué)生信息管理、班級(jí)管理、活動(dòng)管理、請(qǐng)假管理、通知管理、信息維護(hù)等模塊。這些模塊功能的實(shí)現(xiàn)主要在收集學(xué)生基礎(chǔ)信息的基礎(chǔ)上完成，每個(gè)部分功能清晰、明確。[6]相關(guān)的功能模塊根據(jù)功能要求不同分別通過(guò)不同的功能類實(shí)現(xiàn)。

1.登錄、注冊(cè)功能設(shè)計(jì)

在對(duì)學(xué)生信息進(jìn)行管理之前要進(jìn)行登錄和注冊(cè)，使用登錄和注冊(cè)功能中必須進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證碼功能的實(shí)現(xiàn)原理是在服務(wù)器的Servlet中隨機(jī)生成一個(gè)驗(yàn)證碼，驗(yàn)證碼由數(shù)字或字母(四位)組成，在將該數(shù)字或字母保存在服務(wù)器端的會(huì)話控制中的同時(shí)，將其以圖片驗(yàn)證碼的形式發(fā)送給客戶端的瀏覽器，當(dāng)用戶將瀏覽器端收到的圖片驗(yàn)證碼正確填入并提交給服務(wù)器后，服務(wù)器核對(duì)用戶提交的數(shù)據(jù)與保存的數(shù)據(jù)是否一致，最后返回驗(yàn)證結(jié)果。

2.活動(dòng)管理功能設(shè)計(jì)

活動(dòng)管理功能主要是班級(jí)管理人員對(duì)學(xué)生發(fā)布活動(dòng)并管理活動(dòng)信息，包括活動(dòng)信息的增刪改查、對(duì)活動(dòng)信息生成Word文檔、下載活動(dòng)PPT、下載活動(dòng)圖片等功能。

其中，活動(dòng)信息的增加功能涉及活動(dòng)PPT、活動(dòng)圖片等文件的上傳，活動(dòng)信息生成Word文檔主要用到的是FreeMarker生成Word文檔，而上傳、下載活動(dòng)PPT和下載圖片是基于Java文件輸入輸出流實(shí)現(xiàn)的功能。Java自動(dòng)生成Word文檔的技術(shù)方案較多。本系統(tǒng)使用的是Java+FreeMarker的方案，該方案分為兩個(gè)步驟：創(chuàng)建FreeMarker格式的Word模板、FreeMarker根據(jù)模板生成Word文檔。

3.發(fā)布通知功能設(shè)計(jì)

在本系統(tǒng)中，對(duì)消息和通知推送模塊主要設(shè)計(jì)了增刪改查的功能。這個(gè)模塊主要是利用邏輯層類和實(shí)體類進(jìn)行消息推送的操作。例如，在系統(tǒng)中如需要增加消息推送，消息推送者需要發(fā)送一個(gè)消息推送申請(qǐng)。這個(gè)申請(qǐng)要通過(guò)URL請(qǐng)求進(jìn)行控制類的方法調(diào)用，根據(jù)URL請(qǐng)求將通知消息推送送至系統(tǒng)主頁(yè)面，并在這個(gè)頁(yè)面中保存錄入消息，保存提交之后，URL請(qǐng)求被發(fā)送到控制層中，由后臺(tái)將數(shù)據(jù)傳送到邏輯層，最后通過(guò)Dao層將該數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

4.系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)是以一定方式儲(chǔ)存在一起的獨(dú)立的數(shù)據(jù)集合。本系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)錄入、顯示、刪除等都是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作，由此可見(jiàn)，數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定設(shè)計(jì)和運(yùn)行十分重要。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)時(shí)，盡量保證數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高效以及系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯層實(shí)現(xiàn)信息交互。 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了學(xué)生信息表(tbl_student)、家庭表(tb_family)、政治面貌表(tb_polfaceid)、職位表(tb_position)、通知表(tb_notice)、活動(dòng)表(tb_act)、活動(dòng)出席表(tb_sign)、班級(jí)表(tb_class)、專業(yè)表(tb_specialize)、請(qǐng)假表(tb_leave)、角色表(tb_role)、用戶表(tb_user)、學(xué)生獎(jiǎng)懲信息表(tb_reward)、學(xué)院表(tb_college)、擴(kuò)展屬性表(tb_property)。圖1為數(shù)據(jù)庫(kù)總體結(jié)構(gòu)圖。

圖1 數(shù)據(jù)庫(kù)總體結(jié)構(gòu)圖

五、結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)的主要特點(diǎn)如下。第一，本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、運(yùn)行與維護(hù)成本較低，降低了輔導(dǎo)員管理班級(jí)的時(shí)間成本，減輕了高職院校信息化的經(jīng)費(fèi)壓力。第二，應(yīng)用環(huán)境廣泛。由于設(shè)計(jì)了移動(dòng)端的消息推送，學(xué)生隨時(shí)隨地都能通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)通信設(shè)備接收和查閱班級(jí)信息。第三，Spring MVC、MyBatis等技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢、插入、修改和添加等操作效率極高，系統(tǒng)運(yùn)行流暢。第四，本系統(tǒng)規(guī)范了教學(xué)管理一線的數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)，使得日常的學(xué)生數(shù)據(jù)收集更加規(guī)范與科學(xué)。

基于Spring MVC架構(gòu)的高職院校班級(jí)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足了班級(jí)管理人員對(duì)班級(jí)的日常管理信息化需求，學(xué)生能通過(guò)該系統(tǒng)熟悉自己和班級(jí)的各種數(shù)據(jù)，讓輔導(dǎo)員和學(xué)生從繁雜的班級(jí)管理事務(wù)中解脫出來(lái)。