高职院校教学资料管理系统的设计与实现

王子龙 袁佳杰 王志勃 王启坤

摘要：高职院校教学资料管理系统面向高职院校人才培养过程中存在的教学档案管理难题，解决教学实施过程中课程教学大纲、PPT、教案、配套习题等资源的管理、共享、可持续更新等问题，实现教学过程资料的系统化管理，为课程建设提供可持续的资源支持，实现课程组内教学资源的共享。基于RBAC的用户体系设计使得课程组成员、分院教学管理人员、教务处和质量监控人员可同步使用资源。基于角色分配权限与资源解决了由于课程负责人调换导致的课程资源重建难题。

关键词： 高职院校教学资料管理系统;数据库设计;spring boot;uni-app;rbac

中图分类号：TP311      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）12-0053-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

1  引言

高职院校教学过程中会产生诸如教学大纲、教学PPT、课程教案、配套习题、授课计划等多种多样的教学文档，对这些文档进行高效统一的管理能够在很大程度上提高高职院校教学管理效率，打通高职院校教学管理的“最后一公里”。高职院校教学资料管理系统应运而生，其核心功能就是实现对教学过程中产生的各类文档进行线上统一管理[1]。

为了使高职院校教学资料管理系统的设计能够满足高职院校教学实际需求，项目团队以江苏电子信息职业学院为主要研究对象，对高职院校的不同二级学院进行了充分的需求调研，对各二级学院教学过程特点进行了分析，提炼出了高职院校教学资料管理的共性需求，设计开发了一个基于RBAC的一套代码可实现多端运行的高职院校教学资料管理系统。

教学资料管理是高校教学管理工作的一项重要内容，对学校教育的真实性以及为学校专业评估建设发挥着极大的作用[2]。高职院校教学资料管理系统上线运行后，可解决高职院校二级学院传统教学资料管理方式中采用电子文件管理存在的资料收集、保存、检索困难，无法方便共享，无法进行统计分析，无法利用数据分析方法发现数据之间隐含的内存联系等诸多“老大难”问题[3]。高职院校教学资料管理系统的应用，将大幅度提高二级学院教学资料管理过程的数字化水平，使课程建设走上内涵式发展道路，为提高教学质量提供强有力的信息化手段。

2  高职院校教学资料管理系统的技术选型

时代发展至今，信息技术充斥着人们生活的方方面面。当今社会不仅是信息社会，更是移动互联的社会。随着移动互联技术的发展，各类智能终端层出不穷，现在人们应用信息系统已经不仅仅是在PC上使用，更多的是在智能终端上使用信息系统。因此高职院校教学资料管理系统的设计与开发就不得不考虑在智能终端上的使用。但智能终端种类繁多，运行的各类终端平台众多，如iOS、Android、鸿蒙、小程序、快应用、Web等，为每一种平台开发一套高职院校教學资料管理系统代码显示是不现实的。所以，选择一种跨平台的前后端开发技术，实现开发一套高职院校教学资料管理系统前后端代码后可运行在多种终端上就成为当务之急。

2.1 前端开发技术

为了满足开发一套代码可运行在多种终端上，项目团队调研了多种跨平台技术后发现在跨平台的移动开发解决方案上主要分为基于自绘UI的混合式开发技术和基于JS衔接的混合式开发技术，其中基于自绘UI的混合式开发技术的典型代表则是Flutter，而基于JS衔接的混合式开发技术的典型代表是React Native和uni-app[4]。考虑到国内工业界主流的技术方案，结合高职院校人才培养的目的，最终选择了uni-app作为系统的前端开发技术框架。

uni-app是一个由国内IT技术公司DCloud基于vue.js开发的可适配全部前端应用的框架，它可以实现开发者编写一套代码即可在iOS、Android、Web、微信、支付宝、百度、头条、飞书、QQ、快应用等当前各种常见终端上运行，真正实现了“一套代码，多端发行”的效果[5]。vue.js是在国内技术圈非常流行的前端开发技术，市场占有率大，具有跨平台能力强，学习成本低，市场占有率大等众多特点。高职院校教学资料管理系统使用uni-app作为前端开发技术，实现了通过一个系统的开发实践锻炼了参与项目的学生uni-app和vue两种技术的实际应用能力，学生通过此项目的锻炼为今后无缝融入企业实际工作奠定了基础，很好地体现了高职院校人才培养的社会适应性。

2.2 后端开发技术

高职院校教学资料管理系统后端开发技术选择了java技术栈，使用Spring Boot进行代码框架的搭建。Spring Boot因为其开箱即用和约定优于配置的特点，而成为国内互联网行业后台开发技术的首选。Spring Boot采用JavaConfig的方式对Spring进行配置，并且提供大量注解，极大提高了后台开发人员的工作效率，同时Spring Boot通过内置的servlet容器和actuator使项目的部署和监控都变得更加简单[6]。

3  高职院校教学资料管理系统架构设计

高职院校教学资料管理系统采用当前业界主流的前后端开发技术，基于RESTful API接口规范进行前后端分离设计与实现。系统架构设计如图1所示。

高职院校教学资料管理系统采用分层思想进行架构设计，系统架构共分五层，分别为展示层、接口层、应用层、数据层、环境层[7]。展示层是直接与用户进行人机交互的界面层，可以运行在PC端的WEB浏览器上，也可以运行在移动端的浏览器中;接口层、应用层、数据层是专为系统后台进行的层次规划，主要目的是增加系统代码的可读性，提高系统上线后的可维护性。环境层是整个系统的运行环境，系统上线时需基于环境层所需组件进行部署。系统各层次的主要作用如下。

1） 展示层

展示层通过uni-app框架使用element-ui进行界面设计，实现在电脑端和移动端的同步展示，用户通过在界面上点击相应按钮触发事件获取系统后台数据，展示层渲染完数据后以用户友好的方式呈现在用户眼前。

2） 接口层

接口层主要是实现系统前后台之间的数据传输及各种安全访问控制，数据采用JSON格式进行传输，遵循RESTful接口设计规范，在接口层主要完成数据路由、数据权限管控、接口管理、安全管理等功能，通过接口层对前述几项功能实现统一管理，进一步实现代码层面功能逻辑和业务逻辑的分离，提高了系统运行效率。此外，接口层还通过遵循RESTful接口规范的设计实现了系统前后台之间的数据统一访问。

3） 应用层

应用层以模块化思想对系统功能进行模块划分，提高系统代码的内聚性。在应用层根据系统业务特点，设计了教学资源管理、用户角色管理、权限管理、课程建设管理、数据分析统计、系统管理等模块。

4） 数据层

数据层以关系型数据库MySQL作为主要的数据存储系统进行数据存储，考虑系统性能需要以Redis作为缓存系统存储数据于内存中，提高系统响应效率。同时在数据层还应用了文件服务器，用于存储用户上传的各类文件。

5） 环境层

环境层是整个系统的运行环境，环境层需要集成JVM虚拟机作为系统后台的运行环境，整个系统推荐部署在Linux操作系统上或者部署于容器平台上。

4  高职院校教学资料管理系统设计与实现

4.1 功能设计

高职院校教学资料管理系统设计目的是实现高职院校教学过程中产生的教学资料的线上统一管理，所以各类教学文档的管理是系统的重要功能，同时系统要上线运行还需要配备完整的用户管理及系统监控等功能。根据需求调研分析的结果高职院校教学资料管理系统分为教学资料管理、用户角色管理、权限管理、课程建设管理、数据统计分析、系统管理共计六大功能模块。各模块设计详细功能设计如图2所示。

1）教学资料管理

教学资料管理是系统的核心功能，实现了高职院校教学过程中产生的几乎全部教学资料的线上管理，以教学资料类型为依据又分了教学大纲、课程PPT、教案、习题、授课计划等几个维度，涵盖了对应资料的上传、查询、删除、编辑、下载、在线预览等功能。

2）用户角色管理

用户角色管理是组成系统的重要内容，系统基于RBAC理念进行设计实现，系统中所有功能和权限的分配都是基于角色进行的，用户登录系统后必须拥有相应角色才能在系统中进行操作，实现了系统功能与用户的解耦，避免了因为教职员工的离职导致系统中相应教学资料无法使用的情况的出现。系统中不存在没有角色的用户。

3）权限管理

权限管理分为菜单权限和数据权限两部分内容，菜单权限用来控制拥有不同角色的用户登录系统后可看到的系统功能项，数据权限是控制不同角色用户对系统中教学资料等数据的增删改查的权限，只有分配了拥有相应权限的角色的用户才能进行相应操作，没有分配相应权限角色的用户无法对数据进行相关操作。

4）课程建设管理

课程建设管理分为课程组管理、课程库管理、课程负责人管理，通过课程建设管理功能高职院校教学资料管理系统可以动态设置课程负责人，同时以课程组为粒度进行课程资料的管理，实现课程组内教学资料的共享，以更加精细化的方式助力高职院校课程建设。

5）数据统计分析

数据统计分析是专业方便学校相关教学管理部门而设计的功能，通过此功能可以促进相关管理人员更加详细地了解高职院校课程建设情况，为准确的课程评估提供科学依据，初期设计以教学资料类型为维度进行数据分析，后期可以加入大数据分析相关功能，挖掘数据价值。

6）系统管理

系统管理功能主要包括密码修改、退出系统、性能监测，其中性能监测是重点。性能监测主要监测高职院校教学资料管理系统本身的性能指标，从资源指标和系统指标两个层面进行系统性能监测，便于系统运维人员及时了解系统线上运行状态。

4.2 数据库设计

高职院校教学资料管理系统数据库核心采用关系型数据库进行表结构设计，良好的数据结构设计是系统建设的基础[8]。根据需求调研分析及系统功能设计，在关系型数据库层面设计了用户表、角色表、操作表、资源表、用户角色表、权限表、角色权限表、组织机构表、教学资料表、课程表、课程库表、课程组表等12张关系型数据库表，为了提供系统响应效率根据系统需求还设计了一些基于Redis的内存数据表。其中教学资料表的表结构设计如表1所示。

4.3 系统实现

高职院校教学资料管理系统前端使用uni-app作为页面开发的主要框架，以element-ui作为界面UI，搜索框和弹出框采用uView实现，后台使用Spring Boot作为主要框架，结合了MyBatis数据库中间件、MySQL数据库和Redis缓存数据库实现整个系统的全部功能。系统在PC端和移动端实现效果如图3和图4所示。

5  结论

高职院校教学资料管理系统采用分层设计思想根据业务功能按模块进行设计，基于RBAC对系统进行访问控制层面的安全设计，通过使用uni-app进行前端页面开发实现了“一套代码，多端运行”的效果。通过高职院校教学资料管理系统实现了高职院校教学过程资源管理方式从线下到线上的转变，通过“互联网+管理”的新型管理方式实现了高职院校教学过程管理的管理方法创新，提高了教学管理水平与效率。通过项目的实践，锻炼了学生的实际软件开发能力，培养了学生的团队协作能力。未来，系统将在兼容更多的移动终端，如小程序、Android、iOS等。

参考文献：

[1] 刘鸿沈，洪忆莲.基于Web的高职院校教学资料管理系统设计与实现[J].数字技术与应用，2016（04）：163-165.

[2] 彭灿华.基于.net core+vue框架的教学资料管理系统设计与实现[J].无线互聯科技，2021（10）：65-66，100.

[3] 郑红霞. 高职院校教学评估资料管理系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学，2011.

[4] 廖黎莉，王磊，李太，等.基于uni-app框架的校园极简生活跨平台移动应用的设计与实现[J].无线互联科技，2021，18（12）：38-40.

[5] 刘秋兰，张静.基于uni-app框架的专本通应用软件设计与实现[J].电子制作，2021（23）：57-59.

[6] 刘森.基于uni-app的移动集团专线售前支撑系统的设计与实现[D].洛阳：河南科技大学，2019.

[7] 张晓明.基于uni-app和Android的学生手机管控系统的设计与实现[D].兰州：兰州大学，2020.

[8] 张琦.基于uni-app的跨平台数字教材系统研发[D].北京：北京印刷学院，2021.

【通联编辑：朱宝贵】