springboot教学管理系统
摘 要
大数据时代下,数据呈爆炸式地增长。为了迎合信息化时代的潮流和信息化安全的要求,利用互联网服务于其他行业,促进生产,已经是成为一种势不可挡的趋势;基于Spring Boot的教学管理系统的设计与实现。该系统旨在提供一个方便、高效的平台,用于学校或教育机构管理和组织教学信息。通过使用Spring Boot框架,系统具备了快速开发和灵活部署的特性。功能模块包括学生管理、教师管理、选课管理等,涵盖了教学的创建、编辑、发布、学生选课等流程。此外,系统还提供了学生和教师的账号管理、权限控制等功能,以确保数据安全和访问权限的合理分配。未来展望包括进一步完善系统的用户界面和用户体验,引入更多智能化的功能如学习资源分享和在线作业提交等,以满足不断变化的教育需求,并为教育工作者和学生提供更好的服务和支持。通过本文的研究与实践,基于Spring Boot的教学管理系统有着广阔的应用前景和发展潜力。
关键词:教学管理系统;Springboot框架;Java技术
abstract
In the era of big data, data is growing explosively. In order to meet the trend of the information age and the requirements of information security, it has become an irresistible trend to use the Internet to serve other industries and promote production; Design and implementation of a teaching management system based on Spring Boot. The system aims to provide a convenient and efficient platform for schools or educational institutions to manage and organize teaching information. By using the Spring Boot framework, the system has the characteristics of rapid development and flexible deployment. The functional modules include student management, teacher management, course selection management, etc., covering the processes of teaching creation, editing, publishing, and student course selection. In addition, the system also provides functions such as account management and permission control for students and teachers to ensure data security and reasonable allocation of access permissions. The future outlook includes further improving the user interface and experience of the system, introducing more intelligent features such as learning resource sharing and online homework submission to meet the constantly changing educational needs, and providing better services and support for educators and students. Through the research and practice of this article, the teaching management system based on Spring Boot has broad application prospects and development potential.
Keywords: Teaching management system;Springboot framework;Java technology
目 录
- 绪 论
1.1研究背景
随着信息技术的不断发展,教育行业也逐渐实现了数字化和智能化的转型。教学管理系统作为一种集成了教学、管理和信息化技术的系统,已经在许多学校得到广泛应用。而Spring Boot作为一款快速开发Java应用程序的框架,具有简单易用、高效可靠的特点,因此在教学管理系统的开发中也备受关注;本论文旨在探讨基于Spring Boot的教学管理系统的设计与实现。通过研究和分析现有的教学管理系统以及Spring Boot框架的特点,将设计出一个符合教育行业需求的高效、可扩展的教学管理系统。
1.2研究意义
本研究基于Spring Boot的教学管理系统的设计与实现具有重要意义。通过该系统,可以提高教育管理效率,优化教学过程,加强家校沟通,并推动教育信息化发展。同时,通过在教学管理系统中应用和拓展Spring Boot框架,可以验证其在教育领域的适用性和可行性,为后续开发项目提供技术支持和指导。这项研究将为教育行业的数字化转型和智能化发展做出贡献。
1.3研究方法
本研究将采用需求分析、系统设计、技术选型、开发与测试、性能评估与优化以及实验与验证等方法来设计与实现基于Spring Boot的教学管理系统。通过对教育行业和教学管理系统的调研和分析,明确系统需求;在需求分析的基础上进行系统整体设计,并选择合适的技术工具和框架;然后进行系统开发和测试,利用Spring Boot框架快速实现核心功能;对已实现的系统进行性能评估和优化,提升系统的性能和稳定性;最后,在实际应用中验证系统效果和可行性。通过这些方法,本研究旨在为教学管理系统的设计与实现提供有效的方法和指导,并验证基于Spring Boot的教学管理系统在教育领域的应用价值和可行性。
1.4 开发技术
本系统前端部分基于MVVM模式进行开发,采用B/S模式,后端部分基于Java的Springboot框架进行开发。
前端部分:前端框架采用了比较流行的渐进式JavaScript框架Vue.js。使用Vue-Router和Vuex实现动态路由和全局状态管理,Ajax实现前后端通信,Element UI组件库使页面快速成型,项目前端通过栅格布局实现响应式,可适应PC端、平板端、手机端等不同屏幕大小尺寸的完美布局展示。
后端部分:采用Springboot作为开发框架,同时集成MyBatis、Redis等相关技术。
1.5.1 JAVA技术
JAVA语言是目前软件市场上应用最广泛的语言开发程序。可以在多种平台上运用的,兼容性比较强,适应市面上大多数操作系统,不会出现乱码的现像,其扩展性和维护性都更好,具有分析问题和解决问题的能力,是面向过程的程序设计方便我们编写的代码更强壮。
JAVA相对其它语言来说,比较简单,编译起来更方便一些,安全可靠性高。不完全统计,现在全世界大约有2000多万人在使用它,JAVA既可以镶嵌使用又可以独力的使用。JAVA大致可以分成两个部分,一种部分是JAVA负责的编译,另一种是JAVA负责的运行。JAVA和C++语言很相像,但JAVA在编程时是一种以对象为导向的方式来进行编译的,使得编出来的软件可以单机使用,也可以在互联网上使用,检查出错更为方便。JAVA分布式、体系结构中立的特点也使得其存储更快,编议更简单。面向对象包括四个特点,一是封装,就是说在定义类的时候可以实现一定的功能和属性。二是抽象,属于类的一种,可以把一个具有共同属性的类封装在一个抽象里,便于简单编议。三是继承,顾名思义就是带有前者的特性。还有一个就是多态的特点,可以多种一起运用,表现了它可扩展性好。
1.5.2 MVVM模式
MVVM模式是常用的开发模式,主要是在代码实现上将其分为M层、V层和C层。
视图(View)代表用户交互界面,一个 Web 应用就可能有很多的界面,在 MVVM 模式中,视图仅仅处理的只有数据采集、处理,还有用户的请求, 并不包括业务流程的处理,业务流程由模型(Model)来处理。
模型(Model)就是业务流程/状态的处理及业务规则的制定。模型处理业务流程的过程其它层是无法看见了的,它就像黑箱子,在接受视图请求的数据之后,然后返回最终的处理结果。MVVM 最主要的核心就是业务模型的设计,一个典型的应用例子就是目前流行的 EJB 模型,它从应用技术实现的角度对模型做了进一步的划分,以便充分利用现有的组件,但是它不能作为应用设计模型的框架。
控制器(Controller)可以理解为接收用户的请求,然后视图和模型匹配在一起,一起再完成用户请求。它有非常明显的作用在划分控制层上,可以很清晰地告诉你,它就是一个分发器,选择什么样的模型、视图,可以完成用户的什么样的请求。控制层不做所有的数据处理,比如说:用户点击一个连接,控制层接受到请求之后,并不处理业务信息,它只是向模型传递用户的信息,同时告诉模型做什么,然后选择符合需求的视图返回给用户。
1.5.3 B/S结构
B/S(Browser/Server)比前身架构更为省事的架构。它借助Web server完成数据的传递交流。只需要下载浏览器作为客户端,那么工作就达到“瘦身”效果, 不需要考虑不停装软件的问题。
1.5.4 Spring boot框架
Spring框架是Java平台上的一种开源应用框架,提供具有控制反转特性的容器。尽管Spring框架自身对编程模型没有限制,但其在Java应用中的频繁使用让它备受青睐,以至于后来让它作为EJB(EnterpriseJavaBeans)模型的补充,甚至是替补。Spring框架为开发提供了一系列的解决方案,比如利用控制反转的核心特性,并通过依赖注入实现控制反转来实现管理对象生命周期容器化,利用面向切面编程进行声明式的事务管理,整合多种持久化技术管理数据访问,提供大量优秀的Web框架方便开发等等。Spring框架具有控制反转(IOC)特性,IOC旨在方便项目维护和测试,它提供了一种通过Java的反射机制对Java对象进行统一的配置和管理的方法。Spring框架利用容器管理对象的生命周期,容器可以通过扫描XML文件或类上特定Java注解来配置对象,开发者可以通过依赖查找或依赖注入来获得对象。Spring框架具有面向切面编程(AOP)框架,SpringAOP框架基于代理模式,同时运行时可配置;AOP框架主要针对模块之间的交叉关注点进行模块化。Spring框架的AOP框架仅提供基本的AOP特性,虽无法与AspectJ框架相比,但通过与AspectJ的集成,也可以满足基本需求。Spring框架下的事务管理、远程访问等功能均可以通过使用SpringAOP技术实现。Spring的事务管理框架为Java平台带来了一种抽象机制,使本地和全局事务以及嵌套事务能够与保存点一起工作,并且几乎可以在Java平台的任何环境中工作。Spring集成多种事务模板,系统可以通过事务模板、XML或Java注解进行事务配置,并且事务框架集成了消息传递和缓存等功能。Spring的数据访问框架解决了开发人员在应用程序中使用数据库时遇到的常见困难。它不仅对Java:JDBC、iBATS/MyBATIs、Hibernate、Java数据对象(JDO)、ApacheOJB和ApacheCayne等所有流行的数据访问框架中提供支持,同时还可以与Spring的事务管理一起使用,为数据访问提供了灵活的抽象。Spring框架最初是没有打算构建一个自己的WebMVC框架,其开发人员在开发过程中认为现有的StrutsWeb框架的呈现层和请求处理层之间以及请求处理层和模型之间的分离不够,于是创建了SpringMVC。
1.5.5 Mysql数据库
Mysql 经过多次的更新,功能层面已经非常的丰富和完善了,从Mysql4版本到5版本进行了比较大的更新,在商业的实际使用中取得了很好的实际应用效果。最新版本的Mysql支持对信息的压缩,同时还能进行加密能更好的满足对信息安全性的需求。同时经过系统的多次更新,数据库自身的镜像功能也得到了很大的增强,运行的流畅度和易用性方面有了不小的进步,驱动的使用和创建也更加的高效快捷。最大的变动还是进行了空间信息的显示优化,能更加方便的在应用地图上进行坐标的标注和运算。强大的备份功能也保证了用户使用的过程会更加安心,同时支持的Office特性还支持用户的自行安装和使用。在信息的显示形式上也进行了不小的更新,增加了两个非常使用的显示区,一个是信息区,对表格和文字进行了分类处理,界面的显示更加清爽和具体。第二是仪表的信息控件,能在仪表信息区进行信息的显示,同时还能进行多个信息的比对,为用户的实际使用带来了很大的便捷。
针对本文中设计的农村留守儿童援助系统在实际的实现过程中,最终选择Mysql数据库的主要原因在于在企业的应用系统应用及开发的过程中会存在大量的数据库比较频繁的操作,而且数据的安全性要求也是非常的高。综合这些因素,最终选择安全性系数比较高的Mysql来对农村留守儿童援助系统后台数据进行存储操作。
2.1 可行性分析
Spring Boot作为成熟、稳定且广泛应用的Java开发框架,能够快速构建高效可靠的应用程序,满足教学管理系统的需求。从经济角度来看,尽管需要投入一定的经费和资源,但考虑到教育行业的需求和Spring Boot框架的成本效益优势,该项目在经济上是可行的;在合理规划和有效管理下,可以确保项目在时间上的可行性。此外,遵守相关法律法规和隐私保护政策,保证系统的合规性也是必要的;基于Spring Boot的教学管理系统具备可行性,但需充分考虑并解决可能出现的风险和挑战,以确保项目的成功实施。
基于Spring Boot的教学管理系统在技术上是可行的。Spring Boot作为成熟、稳定且广泛应用的Java开发框架,提供了丰富的功能和强大的生态系统。它采用约定优于配置的原则,简化了开发流程,并具有良好的集成能力,可以方便地与其他技术进行无缝集成。此外,Spring Boot拥有庞大的开发者社区,提供了丰富的文档、示例代码和解决方案,为开发人员提供了及时的技术支持和帮助。
教学管理系统的设计与实现需要投入一定的经费和资源。这包括开发人员的工资、软件和硬件设备的购买成本以及系统的维护和更新费用等。然而,考虑到教育行业对于提高管理效率和优化教学过程的需求,以及Spring Boot框架的成本效益优势,可以预期该项目在经济上是可行的。
社会可行性主要包括法律和用户两个方面,下面将从这两方面进行分析。
(1)法律因素
教学管理系统设计与实现需要遵守相关的法律法规和隐私保护政策。确保系统对用户数据的合法收集、存储和使用,以及保护用户隐私和信息安全等方面的合规性是必要的。通过遵守相关法律法规并采取相应的安全措施,可以保证系统的法律与合规可行性。
(2)用户可行性
操作人员或者客户只需要具备一定的windows电脑操作常识,不需要精通计算机技能。此外系统管理人员,只需要在windows常识之上再熟悉下使用Tomcat服务器的操作流程,只要掌握一定的计算机知识即可,在正式上线运营之前,仅需要对操作人员进行简单的熟悉流程培训即可。所以从用户可行性上也是可行的。
一个系统要在开发和维护的过程中方便使用,必须采取一定的设计原则,其主要设计原则有:
简单性:系统功能简单易懂,只需要掌握基本的计算机操作能力即可使用。
针对性:针对特定的用户,没有多余的其他功能,使用户可以专心使用。
实用性:能够满足用户查看请柬信息和贺卡信息等方面的需求。
先进性:本系统的代码采用读取数据的方式,方便后续开发、拓展。
教学管理系统需要满足的需求有以下几个:
1.信息获取方便,用户可在网页上快速浏览到新的信息
2.查看教学信息与课程资讯等。
3.注册登录,需要吸引用户,即通过注册来提高用户的存留率。
4.修改用户信息,可以修改用户密码或者用户名等一些个性化操作。
5.管理员功能,管理员可以对用户的课程安排管理、学生选课管理、退选课程管理、学生成绩管理、通知公告管理等信息进行管理。
6.系统安全,操作简便,不过于复杂。
7.系统可以稳定运行,不存在卡顿等问题造成用户反感。
2.4.1登录流程
登录模块主要满足管理员以及用户的权限登录,用户登录流程图如图2-1所示。
图2-1 登录流程图
2.4.2注册流程
未有账号的用户可进入注册界面进行注册操作,用户注册流程图如图2-2所示。
图2-2 注册流程图
2.4.3添加信息流程
用户在添加信息时,信息编号自动生成,系统会对添加的信息进行验证,验证通过则添加至数据库,添加信息成功,反之添加失败。添加信息流程如图2-3所示。
图2-3 添加信息流程图
2.4.4删除信息流程
用户可选择要删除的信息进行信息删除操作,在删除信息时系统提示是否确定删除信息,是则删除信息成功,系统数据库将信息进行删除。删除信息流程图如图2-4所示。
图2-4删除信息流程图
本农村留守儿童援助系统选择B/S结构(Browser/Server,浏览器/服务器结构)和基于Web服务两种模式。适合在互联网上进行操作,只要用户能连网,任何时间、任何地点都可以进行系统的操作使用。系统工作原理图如图3-1所示:
图3-1 系统工作原理图
3.2系统结构设计
整个系统是由多个功能模块组合而成的,要将所有的功能模块都一一列举出来,然后进行逐个的功能设计,使得每一个模块都有相对应的功能设计,然后进行系统整体的设计。
教学管理系统结构图如图3-2所示。
图3-2 教学管理系统结构图
数据库可以说是所有软件的根本,如果数据库存在缺陷,那么会导致系统开发的不顺利、维护困难、用户使用不顺畅等一系列问题,严重时将会直接损害企业的利益,同时在开发完成后,数据库缺陷也更加难以解决。所以必须要对数据库设计重点把握,做到认真细致。因此,数据库设计是这个教学管理系统的重点要素。
(1)管理员实体属性图如下图3-3所示
图3-3管理员实体属性图
(2) 学生选课管理属性如下图3-4所示
图3-4学生选课管理属性图
(2) 课程安排管理属性如下图3-5所示
图3-5课程安排管理属性图
- 教学管理系统总E-R图如下图3-6所示
图3-6教学管理系统系统总E-R图
将数据库概念设计的E-R图转换为关系数据库。在关系数据库中,数据关系由数据表组成,但是表的结构表现在表的字段上。
编号 |
名称 |
数据类型 |
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N |
N |
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用户编号: |
编号 |
名称 |
数据类型 |
长度 |
小数位 |
允许空值 |
主键 |
默认值 |
说明 |
1 |
auth_id |
int |
10 |
0 |
N |
Y |
授权ID: |
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2 |
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用户组: |
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模块名: |
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表名: |
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