教学资源管理系统的设计与实现

0 引言

随着信息技术的不断进步，我国的经济和文化正在高速发展，国内经济社会的发展处于战略转型的关键时期，世界的经济政治格局也正在发生深刻变革，因此国内社会对大学生的国际化培养提出了更高的要求，对高校教育管理者也提出了更多新的挑战。

高校的教学管理流程日益全面和细致，学校的教学资源日益丰富和多样化。传统的人工办公方式表现出工作量大、效率低、易出错等问题，无法满足当今高校管理的需求。因此信息化教学资源管理系统应运而生。

1 教学资源管理系统的设计

1.1 总体设计

教学资源管理系统的层次结构如图1所示，其主要功能是面向教学管理人员和教学活动参与者提供教学资源的管理和维护，位于应用层。从用户界面来看，用户角色分为管理员视图和普通用户视图；从功能模块来看，分为权限管理、教室管理、设备管理和公共资源管理；从数据存储来看，分为数据库存储和文件系统存储。为保证教学资源管理系统的稳定性，本系统使用了云平台服务，基于Tomcat容器来托管J2EE应用，采用MySq数据库来提供稳定的数据支持。

1.2 功能模块的设计

1.2.1 权限管理

教学资源管理系统的用户群体是教学管理员和普通教学活动参与者，根据这两个群体的工作需求分别提供了管理员账户和普通账户，对应不同的可执行功能和系统权限。

管理员账户有最高权限，可以查看并管理所有用户，查询教室的使用状况、预定并审核教室，查询设备信息、借用并审核设备，以及处理公共资源报修问题。普通账号具有一般权限，可以预定教室、借用设备、报修公共资源损坏问题。

1.2.2 教室管理

教室资源是各项教学管理活动的必要条件，同时也是最容易在时间、空间方面发生冲突的资源，因此教室管理是教学资源管理中最重要的模块。

在教室管理的界面交互方面，需要一目了然地呈现出所有教室的使用情况，并提供便捷的交互操作。教室管理需要统筹时间、空间、状态三个维度的数据，并提供高效的查询功能。时间方面，根据教学活动的特点划分级别为学期、周次、星期、节次；空间方面，根据地理位置等信息划分为校区、楼号、教室号；状态方面，划分为空闲、已占用、待审核三种状态。结合时间和空间信息可以唯一确定教室节点，然后对于教室进行预定和审核等操作。由于教室资源十分有限，为了避免学生出现借用教室而不使用的行为，教学资源管理系统中加入监控模块。教室管理的流程图如图2所示。

1.2.3 设备管理

随着信息化技术的不断进步，信息化设备资源在当今的教学管理中发挥的作用越来越大。对于设备管理而言，设备的数量和种类日益繁多，不同场景的需求各不相同，跨校区办学导致部分设备无法共享，这些问题都会对正常的教学管理造成影响。教学资源管理系统的设备管理模块面向管理员提供了设备信息的录入、查询功能和设备借用的审核功能，面向一般账户提供了设备借用功能。设备管理的流程图如图3。

1.2.4 公共资源管理

公共资源泛指教师和学生在学习生活中接触使用到的所有资源，包括教室桌椅、公用电器、清洁用具等。这些资源与学生息息相关，作为第一使用人，学生往往能最快发现其中的问题，但以往层层上报的制度极大影响了处理的效率。 教学资源管理系统的公共资源管理模块面向管理员提供了报修的审核功能，面向一般账户提供了公共资源报修的功能。

2 系统实现

2.1 教室借用监控模块的实现

在教学资源管理中，教室资源是最为重要而珍贵的，但是总会出现学生借用了教室而不去使用的问题。为了避免这种情况的发生，本系统使用二维码签到的方式现了教室借用的系统监控，具体实现如下：

（1）构建移动端页面及服务。基于Htm5和JavaScript技术构建一个手机移动端可访问的网页，提供借用信息填写入口，通过URL获取教室相关信息，调用Ajax向服务端传递签到信息。服务端Servet接到请求后，更新数据库的签到状态。

（2）生成教室信息二维码。为了实现地理位置敏感的签到功能，需要为每个教室生成携带教室信息的二维码。Zxing是由Googe公司提供的开源项目，提供了可支持多平台的二维码生成功能。通过引入Zxing的Jar包，本系统以（1）中构建的移动端页面URL为基础，加入教室参数从而生成各个教室独有的二维码。

（3）二维码识别过程。使用微信客户端扫描二维码，会跳转到1）中构建的Web页面并携带教室参数，填写借用信息后即可实现签到功能。

2.2 数据库实现

通过对整个系统的需求和功能分析，得到数据库表如图4所示：

（1）用户表，主要负责存储用户信息和权限管理，键值包括工号、姓名、手机号、邮箱、权限等；

（2）教室相关表来分级存储教室相关信息，包括：教室表（教室号、教室名、座位数、多媒体、教学楼），教学楼表（楼号、楼名、校区）、校区表（校区号、校区名）；教学时间相关表来分级存储教学时间相关信息，包括：教学时间表（节次号、显示时间、周次）、教学周次表（周次号、周次名、学期）、教学学期表（学期号、学期名）；教室借用表来存储教室的状态信息，键值包括id、教室号、时间号、借用人、审核人、用途等。

（3）设备相关表格来存储设备的相关信息及借用信息，包括：设备表（设备号、类型、描述、校区号）和设备借用表（id、设备号、借用人、审核人、借用理由、借出时间、归还时间）。

（4）公共资源管理表用于存储公共资源报修的相关信息，键值包括id、事件、报修人、审核人、报修时间、审核时间。

2.3 系统实现的相关技术

本系统以Browser/Server浏览器/服务器模式为基础，前端基于JavaScript、Htm、Css技术提供了PC端和移动端的用户界面交互，后端基于Java实现了业务逻辑处理，并使用MySq提供数据支持。为了提高开发人员的工作效率、减少沟通和代码整合成本，MVC（Mode View Controer）软件设计模型被引入到系统中，用于实现web应用开发过程中的业务逻辑、界面交互和控制路由等功能的分离。使用MVC模型的情况下，不同模块的开发者可以专注于自己负责的功能，通过预先定义的接口实现联调，从而实现快捷开发。Struts2是一个基于MVC设计模式的Web应用框架，它本质上相当于一个Servet，在MVC设计模式中，Struts2作为控制器（Controer）来建立模型与视图的数据交互。

3 结语

信息化技术的发展正在推动教学管理工作日益便捷和高效。本系统是专门针对北京邮电大学国际学院教学资源管理而研究开发的教学资源管理系统。本文首先分析了高等院校教学资源管理的现状，指出了目前教学资源管理中存在的问题；其次，提出了教学资源管理系统的总体架构，并阐述了各功能模块的设计；最后，介绍基于二维码扫描的教室签到监控模块的实现，以数据库为基础阐述了系统的整体实现，并说明了系统实现的相关技术。经测试，本系统可以保证服务的稳定性，易于维护和扩展，提高了教学管理人员的工作效率。