高校教材征订系统的设计

摘 要：以高校教材管理信息系统开发为背景，论述了基于浏览器/服务器（B/S）模式、Java2平台企业版（J2EE）中的Struts + Hibernate+Spring（SSH）框架的高校教材征订系统的设计需求、技术工具以及设计要点。

关键词：教材征订系统；教育思想；建模语言

教材建设是改革教育思想、教学内容、教学方法不可忽视的环节，也是实现教育现代化的重要环节。教材征订与管理是我国高校教学管理中一项很重要的工作，不仅事务性强、涉及面广、重复性大，而且对工作质量要求很高。其中教材征订系统是教务管理系统中的重要组成部分，是一项涉及多环节的复杂的系统工程。传统的教材征订工作一般采用手工或者半自动化的管理方式，许多如填写订单、入库、出库记录等都要由管理人员手工填写。这种管理方式在今天看来逐渐显露出一些弊端，首先，管理人员短时间内处理大量数据时容易产生操作上的失误；其次，信息查询需依靠人员查找，不够灵活方便；最后，传统管理模式在数据收集、汇总等方面的效率提升潜力不足。随着近年来各地高校发展迅速，教材征订规模不断扩大，使得传统教材征订管理模式日渐不堪重负。

随着信息技术的发展与高校校园网的普及，利用计算机特别是利用网络来对高校的教务工作，特别是教材的征订工作进行管理，建立全面、通用、开放、实用和灵活的网络管理体系已经成为可能和未来的必然趋势。

一、需求分析

教材征订系统的需求分析的目的是深入描述教材征订系统功能和性能，确定教材征订系统的约束和教材征订系统同其他教务教学系统元素的接口细节，定义教材征订系统的其他有效性需求。

需求分析阶段研究的对象是教材征订系统项目的用户要求，是系统开发工作中最重要的环节之一，对教材征订工作中的各项需求的深入理解是教材征订系统开发获得成功的前提条件，首先要对系统进行需求分析。

教材征订系统的总目标是：在计算机网络、数据库和先进的开发平台上，利用现有的软件，配置一定的硬件，开发一个基于WEB的教材征订系统，为高校教材相关单位和人员搭建一个教材信息平台，从而通过网络实现教材的征订、管理、查询等功能，进而达到减轻教务人员的工作强度，提高高校教学工作效率的目的，实现教材征订的办公自动化，为提高教学质量做出贡献。

教材征订系统的最终目标是要实现教材征订管理的信息化、科学化、高效化和流程化。根据对传统教材征订工作的调查以及与教材征订管理相关教务人员的交流，经过系统分析研究后得出该系统应具有如下功能：

1.基本信息管理功能

该功能可以维护教材的相关信息，如教材名称、版本、出版社、供应商等。学生的相关信息，包括名字、班级、院系、学号等。教务人员的相关信息，包括部门、职务、院系等。系统管理人员通过该系统，能够对上述信息进行管理与维护。

2.教材需求管理功能

包括学生需求和教师需求两个部分。需求由任课教师或教学秘书进行统计，并在系统中输入该门课程采用的教材及具体数量，并将数据整理后汇总给教材征订人员。

3.采购与入库管理功能

包括采购和入库两个功能。对单一教材，查询库存数量、学生与教师需求数量，得出是否采购的结论，如需采购，得出具体的采购数量。每一次教材入库，应录入相应的数据，使得教材库存数量及时更新，保持准确。

4.零售与出库管理功能

分别为零售、班级领用、教师领用三部分。零售，即相关需求人员可单独购买教材。班级领用，是以班级为单位的零售功能的统合，并且根据领用回馈具体到每一名学生是否领取了教材。教师领用，则是根据教学需求，教师领取具体数量的教材。教材在出库后，系统自动更新该教材目前在库的具体数量。

5.学生查询功能

学生通过个人账户和密码，可以登录系统并查询自己的领书情况以及书费、支出和结余。

6.其他功能

其他功能包括教材报损、库存查询、书费结算三个功能。教材报损功能可以录入教材的报损信息。库存查询功能可以查询每一种教材的入库、学生领用、教师领用、零售、报损、当前库存数量等信息。书费结算功能则根据学生各自的缴费和领书情况，计算该学生的书费结余。

二、技术及工具介绍

通过对教材征订系统的需求分析，并得出具体的功能后，下面开始介绍建设教材征订系统所需要的技术及工具。

1.统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）

它被对象管理组织（Object Management Architecture，OMG）采纳为标准建模语言，成为业界的标准。UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且适用性强的建模语言，其中融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术，成为面向对象技术学习中不可缺少的一部分。它不仅支持面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始的软件开发的整个过程。

UML作为一种建模语言，在教材征订系统开发过程中的作用，总结起来主要有以下几个方面：

（1）UML作为一种建模语言，为开发者提供了一种易用的、具有可视化建模能力的语言，能够简化系统的开发工作，并进行有意义的建模互换。

（2）UML为面向对象建模语言的核心概念提供了可扩展性和规约机制。

（3）支持高级的开发概念。

（4）集成了优秀的开发实践成果和经验。

2.开发工具：SQL Server数据库管理工具

SQL Server是Microsoft公司推出的SQL Server数据库管理系统。该系统使用方便、可伸缩性好、与相关软件集成程度高，并且具有良好的适应性，可以在运行Windows 98笔记本电脑到运行Microsoft Windows 2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用。

出于对高校教材征订系统具体规模的考虑，Microsoft SQL Server 2000是比较理想的，基于服务器端的中型的数据库。SQL Server 2000适合大容量数据的应用，在功能和管理上比较强。在处理大量数据保证效率的基础上，后台开发更加灵活，可扩展性强大。SQL Server 2000采用的是图形化用户界面，使系统管理和数据库管理更加直观、简单。它有丰富的编程接口工具，为开发者进行程序设计提供了更大的选择余地。

3.Eclipse编程工具

MyEclipse企业级工作平台是对Eclipse IDE的扩展，利用它可以在教材征订系统的开发工作中极大地提高工作效率。它的功能丰富且集成开发环境，包括编码、调试、测试和发布功能，并且完整支持HTML，Struts，JSP，CSS，Javascript，SQL，Hibernate。

三、总体设计

1.体系结构设计

教材征订系统使用B/S模式。B/S模式以Web技术为基础，把传统两层C/S模式中的服务器部分分解为Web服务器和数据库服务器，从而构成三层结构的客户服务器体系。其工作原理是客户端通过通用浏览器向服务器发出数据请求，服务器启动相应的进程来响应该请求，并由服务器动态生成嵌入处理结果的超文本标记语言（Hypertext Markup Language，HTML）代码返回给客户机浏览器。

教材征订系统的架构如下：

根据对系统所作的需求分析，规划出本系统中使用的数据信息实体：

（1）教材信息实体包括：教材类别编号、教材类别。

（2）书籍信息实体包括：书号、作者、出版社、单价。

（3）书籍入库信息实体包括：编号、类别、书号、入库数量、入库日期。

（4）学生用书出库信息实体包括：出库编号、院系、专业、班级、学期、书号、出库数量、出库日期。

（5）教师用书出库信息实体包括：出库编号、院系、年份、学期、书号、出库数量、出库日期。

在完成数据需求的分析和对数据库的设计基础上，实现数据库的具体呈现，但由于一些数据表关联太多，不利于查询，所以对于一些数据表保留了适当的冗余。

编号表名说明

①tb_ZTLB 教材分类信息表

②tb_JCLB 书籍分类信息表

③tb_SJXX 书籍信息表

④tb_ZYCK 作业本出库信息表

⑤tb_JCRK 书籍入库信息表

⑥tb_XSYS 学生用书出库信息表

⑦tb_JSYS 教师用书出库信息表

2.模块设计

通过对教材征订系统的需求分析，可以将系统分为七个模块：信息查询模块、教材申报管理模块、个人信息管理模块、教材科信息管理模块、院系信息管理模块、文件信息管理模块及数据库信息管理模块。

3.关键问题及其解决方案

在系统的设计过程中，难免会遇到一些问题，可能有些问题无关紧要，但有些问题则会成为系统设计的关键问题，这些问题处理方式的不同会影响到后续开发工作的展开甚至是整个系统的成败。

（1）加密算法。

对于一个系统而言，系统用户账号的安全性是不可忽略的问题。为防止用户密码明文泄露，需要对密码进行加密处理后再存储进数据库。加密是对用户负责的一种表现，可以防止部分用心不良的管理员盗用用户账号，同时也可以防止数据库文件泄漏时密码明文泄露，但加密算法的选择却成为设计上的一个问题。

通过查询资料发现，常见的加密算法主要有MD5算法、RSA算法和DES算法等。DES算法的安全性随着计算机的发展在日益减弱；RSA算法安全性较高，但是运行速度要比DES算法慢好几倍；MD5加密算法具有较好的安全性，同时可以免费应用于商业领域，从而被广泛使用。通过对比分析，最终决定采用MD5算法进行密码的加密。

（2）数据库恢复。

由于计算机系统软件错误、操作人员的失误及恶意破坏等原因，可以影响数据库中数据的正确性，甚至破坏数据库，使数据部分或全部丢失。因此，数据库的恢复对于系统的安全性而言就成为一个不可忽视的问题。

在系统的前台对SQL Server 数据库进行恢复操作时，必须先断开该数据库的连接。经查阅大量资料，找到了一个比较好的方法。先将数据库设置成脱机状态再进行还原。一般而言，对数据库恢复成功后，还必须重启服务器。实现脱机设置的SQL语句如下：Alter Database Book Manage Set Offline With Rollback After 0，然后使用restore还原语句对数据库进行还原。数据库还原成功后，发现又出现了新的问题，其他服务无法使用，此时的服务器已无法响应，需要重新启动。接着查阅资料，经过对比分析，选择如下Java语句实现Tomcat服务器的重启。需要注意的是，在进行重启时必须保证系统服务中存在Tomcat 6的子服务。实现代码如下：

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

高校教材征订系统采用SSH框架，构建了一个基于B/S体系结构的高校教材选订系统，对实现教材选订的现代化发挥了积极作用。

①在构思上，本系统符合在高校教材选订系统的基本功能和设计要求。

②在技术上，使用Struts+Hibernate+Spring技术，使系统具有良好的可用性、可重用性、可维护性和可扩展性。

③在规范程度上，数据库设计基本上达到了第三范式的要求，编程上也尽量规范化。

④在实现上，系统界面友好、直观，更容易被人们接受。

⑤在安全性上，对用户密码进行加密处理，同时还可以对数据库进行备份和还原操作。

教材征订系统使教材选订工作更加现代化、规范化，从而提高了工作人员的工作效率，降低了人工错误发生的几率。

参考文献：

[1]刘红，周庆辉，殷惠霞.基于ASP.Net技术的通用编辑部网站设计与实现[J].计算机与信息技术，2004.

[2]万春红.信息系统分析与设计[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003.

[3]杨小明，雷光辉，何青建.基于ASP.Net的Web网络应用程序开发的安全策略实践[J].计算机教育，2006.

作者简介：房明，男，1967年生，1988年毕业于太原师范学院，馆员。

编辑 李建军