基于B/S架构的军校教材管理系统分析与设计

李 爽，范振凯

海军大连舰艇学院教研保障中心 辽宁 大连 116018

0 引 言

军校教材是教员进行授课和传播理论知识的重要依据，是学员学习先进思想和科技知识的主要来源，是军校高素质专业人才培养的基础保障［1-2］。为了更好地让学员扩充知识、拓展思维空间，教材选用越来越多样化，出版更新速度也随之加快，这对教材的日常管理提出了更高的要求。传统的教材管理办法已无法满足新形势的要求［3］。近年来，随着军校数字校园的建设与完善，依托数字校园网络，利用网络信息化技术［4-7］，以党的二十大报告中提出的“推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展”为宗旨，建立一套适用性高的教材管理系统，提高军校教材循环使用率和信息化管理水平势在必行［8-10］。

1 系统分析

1.1 系统功能需求分析

功能是整个教材管理系统的重要组成部分，对于关键功能，应采用模块化设计。系统预期主要用户包括教员、审批领导、教材管理员、系统管理员。教员根据授课使用教材情况在线提交申领，同时自定义审批流程及审批人，各单位审批人审批通过后生成教材使用申报表。教材管理员根据申报表汇总统计，对于库存不足的教材，及时补充；对于教员申领的教材，扫描条形码有序办理出库。同时，根据申领信息中的开课时间及教学时数，设定归还时间，到期后，由系统提醒申领人归还教材，以达到教材回收管理、循环使用的目的［11-13］。其主要功能包括：统一身份认证，校园通即时消息提醒；教材基础数据的建立及条形码制作；教材规范化申领、入库、出库、回收、报废管理；教材预警及历史记录追溯统计；系统信息维护及综合管理。

1.2 可行性分析

系统结合数字校园现状和统一建设规划，选择高可靠虚拟化硬件平台，采用CentOS 为服务器操作系统，使用成熟的Java语言开发，同时采用Spring Security安全框架，由Mysql数据库管理，保证软件系统的高效、安全、稳定运行，保障技术可行。

系统基于Brower/Server（B/S）模式，采用模块化设计，支持跨平台运行，保证良好的扩展性和升级性，同数字校园现有信息系统直接无缝对接，有效控制重复性投入，实施效益可行。

部分教材涉及我军重要战略战术、先进武器装备等重要涉密信息。系统结合涉密管理要求，涉密教材采用申领、入库、出库、回收至报废的全生命周期管理［14-15］，为每册教材制作粘贴唯一条形码，通过条形码，快速追溯每册教材的具体流向及对应责任人，既能进行有效的保密管理，又能提高教材循环使用率，军事效益高。

总体而言，与传统的人工管理方式相比，建立一套基于B/S模式的教材管理系统具有安全可靠、高效实用、数据准确、经济规范等优势。因此，建设符合军校教材管理实际需求的教材管理系统是必要、可行的。

2 系统设计目标

系统Web界面使用Vue及iView等主流UI框架，易于用户操作。采用成熟的Java语言及Mysql开源数据库，实现教材管理系统构建［16-17］。选用IntelliJ IDEA作为Java集成开发工具，使开发更加快速、高效。Java是一种跨平台且适用于分布式计算环境的面向对象编程语言，适用于本系统设计。Mysql为开源数据库，对用户来说，其降低了使用成本，且运行速度快、体积小，可以高效地完成数据操作。同时，系统应具有如下功能特点。

第一，采用学院统一身份认证管理，便于用户在数字校园各类子系统间任意切换登录［18］，不同用户角色登录后拥有不同的功能模块。所有待办事项均对接既有的校园通即时消息提醒子系统，以方便用户更好地使用系统。

第二，采用条形码为教材建立全生命周期管理，以满足教员授课使用申领及教材管理员日常入库、出库、回收及报废操作。

第三，系统能够为每种教材设置低库存预警值，并及时提醒管理员补充库存，同时依据每册教材的唯一条形码快速查询历史记录，以达到追溯教材的目的。

第四，系统可以由管理员自定义数据字典表，针对各业务流程中的数据字段，由系统管理维护，从而较好地适应业务数据的需要。

3 系统总体设计

3.1 总体架构

基于B/S模式，减轻系统维护、软件升级的工作量［19］。Web 服务器选用免费的Tomcat 开源Web应用服务器，选用Mysql 开源数据库进行后台数据管理，降低了用户总体投入成本，系统架构如图1 所示。

图1 基于B/S架构模式Fig.1 B/S architecture-based model

3.2 网络设计

系统根据数字校园网络既有环境，采用高速以太网传输。教员、审批领导、教材管理员及系统管理员均通过Web浏览器及内部校园网进行访问管理，系统网络拓扑如图2 所示。

图2 系统网络拓扑Fig.2 Topology of system network

3.3 运行环境设计

系统依托学院数字校园虚拟化硬件平台，其系统运行环境设计如下。

3.3.1 服务器环境

操作系统采用CentOS 7.6，按8 核CPU、8 GB内存、200 GB操作系统盘、500 GB数据硬盘分配硬件资源，采用Apache Tomcat 9.0 为Web服务，JDK选用Open JDK11，选用Mysql 8.0 数据库，并进行双机数据备份。

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3.3.2 客户端环境

适用Windows（XP、Win7、Win10、Win11、Win Server）、Mac、Linux操作系统，采用主流浏览器进行系统访问。

3.4 数据库设计

选用Mysql开源数据库进行数据管理和存储，使用过程中，采取多种安全保护措施，防止系统数据遭到破坏、更改和泄露，对重要数据进行加密处理。根据系统业务内容和逻辑模型，设计相应数据库表，包括用户信息表、用户角色表、教材信息表、教材条形码表、教材申领表、审批明细表、教材入库表、教材出库表、自定义字段表、软件模块表、仓库信息表、系统日志表、消息提醒表等。本文仅以用户信息表、教材信息表为例，如表1、2 所示。

表1 用户信息表Tab.1 Table of user information

表2 教材信息表Tab.2 Table of textbook information

3.5 主要功能设计

采用模块化设计，按用户角色进行功能模块的灵活配置，不同角色的用户经数字校园统一身份认证后均可以获得预先配置好的对应角色功能模块，如图3 所示。

图3 系统功能模块Fig.3 Function modules of the system

3.5.1 教材管理设计

教材管理包括教材信息、教材入库、教材出库、条码制作等内容，这些模块对于教材日常管理至关重要。在循环流通过程中，如果没有计算机软件对大量的教材进行科学化管理，就很难对教材进行追溯，也无法准确掌握教材的使用寿命，为此，我们采用成熟的条形码技术有效解决教材的日常管理问题。建立教材基本信息库，主要包括教材的出版时间、类别、密级、主编、参编、字数、样式、版次、印次、印刷时间、教材简介等信息。由系统为每册教材批量制作条形码，根据教材分类代码、教材出版时间、密级等和序号增量生成条形码信息，再由条形码专用打印机进行批量打印，并粘贴到对应教材，使每册教材具有唯一条形码标识，便于教材的入库、出库、回收、报废及追溯查询的全生命周期管理。日常教材管理主流程如图4 所示。

图4 教材管理主流程Fig.4 Main process of textbook management

教材申领包括授课使用申领、我的申领单、申领审批、历史审批单等内容。学院教材的来源以上级下发、购买、自编、交流为主。教材申领流程如图5 所示，申领教材需要在线提交教材名称、课程名称、专业、教学时数、开课时间、使用对象、适用层次、解决途径、申领数量等信息。提交过程中，由教员自定义审批流程，经领导审批同意的申领将进入教材出库发放环节。

图5 教材申领主流程Fig.5 Main process of textbook application

3.5.3 预警与统计设计

预警与统计包括库存与预警、历史记录查询、待归还统计等内容。由于频繁地操作教材入库、出库，教材的库存数一直在动态变化，对各教材设置低库存预警值可以有效提醒教材管理人员及时补充库存，从而更好地保障教学。教材管理人员通过扫描教材条形码，对该册教材进行历史记录查询，以达到快速追溯的目的。系统对所有出库的教材进行待归还分类统计，促使教员及时归还教材，确保每册教材出库后再归还至教材仓库，然后进入下一批次的使用，直至教材报废为止，以便于教材保密管理及良性循环使用。

3.5.4 信息维护设计

信息维护包括教材信息维护、库房信息维护、字典表维护等内容。在教材管理过程中，免不了要对部分数据字段信息进行调整，如果每次都去修改源代码，重新编译、部署系统，就会造成很大的浪费。对此，系统在不改变主要功能的前提下，由系统管理员对数据字段进行维护，包括对教材基本信息字段、入库信息字段和出库信息字段的新增、修改、禁用等操作，使系统更加灵活、适应性更强。

3.5.5 系统管理设计

系统管理包括用户信息管理、软件模块管理、用户角色管理及数据备份管理。结合数字校园既有统一身份认证系统，实现用户的登录认证，自动同步用户基础信息，基于Spring Security安全框架，控制用户安全访问系统中各软件模块［20］。系统的运行将会不断产生新的数据，且这些数据极其重要，主要存储在Mysql数据库中，还有很多资料以文档、图片等形式存储在服务器的指定目录下。因此，需要对系统中的数据及资料进行自动备份与存储，必要时恢复备份，安全性高，可以更好地对教材进行管理。

3.5.6 个人中心设计

个人中心主要包括“我的帐号”和“我的待办消息”。个人用户可以完善或修改个人辅助信息。管理系统对接学院校园通即时消息提醒系统，所有审批待办消息在本系统可以接收，同时推送给校园通即时消息提醒系统，用户可在第一时间查看，并无缝切换到教材管理系统中去操作待办事项。

4 结 语

教材管理系统采用信息化、网络化技术及现代计算机技术，以数字校园为基础，充分利用条形码优势进行教材授课使用申领和全生命周期管理，提高了教材库房运行及管理工作效率。目前，系统已经初步建设完成，试运行效果良好。未来在使用过程中将不断收集用户反馈建议，同时结合管理制度，对系统进一步完善优化。系统将促进军校教材全面信息化、透明化、规范化、智能化管理，对于保障教学、提高教材循环使用率、提升教材管理水平和增强服务理念具有十分重要的意义。